资源描述
河南省新乡市新乡县第一中学2025年高一上物理期末统考模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,逐渐增大两绳子之间的夹角,则在增大夹角的过程中,两绳子的拉力大小( )
A.不变 B.减小
C.增大 D.先减小后增大
2、在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0kg.若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg,则在这段时间内(重力加速度为g)( )
A.该同学所受的重力变小了
B.电梯一定在竖直向下运动
C.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D.电梯的加速度大小为0.2g,方向一定竖直向下
3、小船在静水中速度为v,今小船要渡过一条河流,渡河时小船船头始终垂直对岸划行.若小船划行至河中间时,河水流速忽然增大.与河水流速不变的情况下作对比,下列说法正确的是( )
A.小船渡河时间比水流流速不变时所用时间更长
B.因船头始终垂直于河岸,故渡河时间与位移都不会变化
C.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间与位移的变化
D.小船到达对岸所用时间不变,但位移将变大
4、关于位移和路程,下列说法中正确的是
A.位移与路程都用来反映运动的路径长短
B.在单向直线运动中位移就是路程
C.某一运动过程中位移大小可能大于路程
D.位移既有大小又有方向,路程只有大小没有方向
5、如图所示,某同学正在用50g的黑板擦擦黑板.已知黑板擦对黑板的正压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为( )
A.0.2N B.3.2N
C.2N D.32N
6、如图所示,一物块放在一块水平木板上,现抬起木板的一端,使木板由水平缓慢变为竖直.在这一过程中,关于物块的受力情况分析,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力逐渐增大
B.摩擦力逐渐减小
C.摩擦力先减小后增大
D.摩擦力先增大后减小
7、如图,一小车上有一个固定水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P,横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q。当小车沿水平面做变速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α.已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小车一定向右做匀加速运动
B.轻杆对小球P的的弹力一定沿轻杆方向
C.小球P受到的合力一定沿水平方向
D.小球Q受到的合力大小为mgtanα
8、如图所示,两个质量分别为m1=1 kg、m2=4 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是( )
A.弹簧秤的示数是28 N
B.弹簧秤的示数是50 N
C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s2
D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2
9、质量分别为的两物体,紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图所示,现分别对两物体施加水平推力和,且,两物体沿着水平面匀加速运动,此时物体对的作用力大小为,则()
A.若撤掉,则力会变小
B 若撤掉,则力会变大
C.若撤掉,则力会变小
D.若撤掉,则力会变大
10、如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是()
A.向右减速运动
B.向右加速运动
C.向左减速运动
D.向左加速运动
11、如图所示,光滑水平桌面上的物体a系一细绳,细过跨国桌沿的定滑轮后悬挂着物体b,物体a和物体b的质量均为m.物体a和滑轮间的细绳与桌面平行.先用手使a、b静止(细绳质量及滑轮摩擦均不计).放手后细绳上张力设为T.下列说法正确的有()
A.放手后物体a、b一起运动的过程中,绳上张力大小T=mg
B.只将物体b的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为T
C.只将物体a的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为T
D.将物体a、b的质量都增为2m,放手后绳上张力大小变为2T
12、某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的
A.路程为65m
B.位移大小为25m,方向向上
C.速度改变量的大小为10m/s
D.平均速度大小为13m/s,方向向上
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”
①实验中使用的电火花计时器,应接_____电源
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则:小车加速度的表达式为a=_____
③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____
④在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
14、在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,所用的实验装置如图所示,调整刻度尺位置使固定在弹簧挂钩上的指针与刻度尺的20cm刻度线平齐
(1)在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为.此时指针在刻度尺上位置的放大图如图甲所示,则弹簧的长度_________cm
(2)在弹性限度内,在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是、.已知每个钩码质量均为50,绘出如图乙所示钩码质量和弹簧长度的图象,已知当地重力加速度,据此计算出弹簧的劲度系数为___________N/m.(结果保留三位有效数字)
(3)实验中弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果________(填“有”或“没有”)影响
15、如图所示是某实验小组在水平桌面上研究牛顿第二定律的实验装置示意图
(1)该小组在实验过程中,先保持小车质量一定,研究小车加速度和拉力的关系,再保持拉力一定,研究小车加速度与小车质量的关系.这种实验方法叫_________
(2)小组讨论认为:实验中可以把小盘和砝码的重力当作小车受到的拉力,其关键之一是设法减小摩擦阻力的影响.请你简要说出减小摩擦阻力影响的方法或措施
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)通过该实验研究,可以得出的结论是:物体的加速度与所受合外力________,与物体的质量________
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,一水平面与一斜面连接,斜面倾角为37°,质量m=2kg的物体(可看成质点)静止于水平面上的A点,A点到斜面底端B点的距离L1=3m,斜面上C点到B点的距离L2=4.8m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5.现物体在恒力F=20N作用下从A点运动到C点,恒力F与水平方向夹角也是37°,物体经过连接点B时速度大小不变.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体到达B点时的速度大小;
(2)物体从A点到C点的时间
17、(10分)在水平长直的轨道上,有一长度的平板车,质量以的速度做匀速直线运动,某时刻将一质量为的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为求:
(1)为使滑块恰好不从车的左端掉下,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个恒力F,该恒力F最小值及作用时间;
(2)若F=8N,为使滑块不从车上掉下,则力F作用的时间T应在什么范围?
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、C
【解析】重物受到三力平衡,此时两绳对重物的拉力的合力等于重力;当逐渐增大两绳之间的夹角,由于两绳对重物的拉力的合力仍等于重力,因此两绳的拉力逐渐变大。
故选C。
2、D
【解析】A、同学在这段时间内处于失重状态,是由于他对体重计的压力变小了,而她的重力没有改变,故A错误;
BD、以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=0.2g,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,故B错误,故D正确;
C、对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故C错误;
故选D
【点睛】熟练超重和失重概念的理解及牛顿第二定律在超重和失重中的应用,不论处于超重还是失重状态,重力均不会变化
3、D
【解析】小船实际参与了两个分运动,沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动,由于分运动与合运动同时进行,互不干扰,故渡河时间由沿船头方向的分运动决定,与水流速度无关,船航行至河中心时,水流速度突然增大,只会对轨迹有影响,会使位移将变大
【详解】A、小船实际参与了两个分运动,沿着船头指向始终垂直河岸的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动,由于分运动与合运动同时进行,互不干扰,故渡河时间由垂直河岸沿船头方向的分运动和河的宽度决定,与水流速度无关,故A、C错误
B、因船头始终垂直于河岸,由于分运动互不干扰,故渡河时间与水流速度无关;当船航行至河中心时,水流速度突然增大,合速度变大而且方向会偏向下游方向,会对小船运动轨迹有影响,使船偏离对岸更远,渡河的位移会变大,故B错误,D正确
故选D
4、D
【解析】A、路程都用来反映运动的路径长短,位移反应的是位置的变动,故A错误;
B、只有在单向的直线运动中位移的大小才等于路程,在其它情况位移的大小都小于路程,但是位移不是路程,故BC错误;
D、位移既有大小又有方向,是矢量,路程只有大小没有方向,是标量,故D正确
5、B
【解析】明确黑板擦与黑板间的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式即可求得摩擦力大小.
【详解】根据滑动摩擦力公式可知,黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为:f=μFN=0.4×8=3.2N;故B正确,A、C、D错误;故选B.
【点睛】本题考查摩擦力的计算,要注意明确在计算摩擦力时一定要先明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,再根据各自的计算规律分析求解即可.
6、D
【解析】不动时受到的为静摩擦力,由静摩擦力大小的求法可知静摩擦力的变化;而砖滑动后变成了滑动摩擦力,则应由求解
【详解】在滑动之前,物体受到的摩擦力等于重力分力,即,故摩擦力随角度的增大而增大;而在滑动之后,变成了滑动摩擦力,摩擦力的大小,因夹角增大,减小,故滑动摩擦力减小,D正确
7、CD
【解析】A.对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律:mgtanα=ma,解得:
a=gtanα,
故加速度向右,小车向右加速运动,或向左减速运动,故A错误;
B.由牛顿第二定律:mgtanβ=ma′,因为a=a′,得到:
β=α>θ,
则轻杆对小球弹力方向与细线平行,故B错误;
CD.小球P和Q的加速度相同,水平向右,则两球的合力均水平向右,大小:
F合=ma=mgtanα,
故CD正确。
故选CD。
8、AC
【解析】AB.以m1、m2以及弹簧秤为研究对象,则整体向右的加速度;再以m1为研究对象,设弹簧的弹力为F,则,得,故A正确,B错误;
C.突然撤去F2的瞬间,弹簧的弹力不变,此时m2的加速度,故C正确;
D.突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力也不变,此时m1的加速度,故D错误;
故选AC。
9、AC
【解析】以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:
AB.若撤掉,以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:,即F会变小,A正确,B错误;
CD.若撤掉,以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:,即F会变小,C正确,D错误。
故选AC。
10、BC
【解析】车和球一起运动,它们有共同的加速度,对小球受力分析,可以求得小球的加速度的方向,即为小车的加速度的方向,从而可以判断小车可能的运动情况。
【详解】对小车及小球整体分析可知,整体沿水平方向运动,则加速度沿水平方向,即合力沿水平方向;对小球受力分析可知其合力水平向右,则加速度也水平向右,所以小车可能是向右加速运动,也可能是向左减速运动,故选项BC正确,选项AD错误。
故选BC。
【点睛】对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法,通过隔离法求得加速度,再利用整体法判断整体的运动情况。
11、BCD
【解析】当两物体共同存在时,对b来讲,具有竖直向下的加速度,A的加速度的方向向右,它们的加速度的大小相等,由牛顿第二定律可知F与mg的大小关系
【详解】设绳子拉力为T,对a受力分析,由牛顿第二定律可得:;而连接绳上具有相同的沿绳的加速度,由整体法,联立得:;
A、当时,解得;故A错误.
B、当时,解得;故B正确.
C、当时,解得;故C正确.
D、当时,解得;故D正确.
故选BCD
【点睛】该题中a与b的加速度的大小相等,采用整体法和隔离法结合解题是解题的捷径,比单独用隔离法处理要简单
12、AB
【解析】初速度30m/s,只需要3s即可上升到最高点,位移为h1=302/20m=45m,再自由落体2s时间,下降高度为h2=0.5×10×22m=20m,故路程为65m,A对;此时离地面高25m,位移方向竖直向上,B对;规定向下为正,此时速度为v=10×2m/s=20m/s,速度该变量为,C错;平均速度为25m/5s=5m/s,D错
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.B ②. ③. ④.BC
【解析】(1) 电磁打点计时器使用交流4~6V电压;而电火花计时器的电源应使用交流电压为220V;故B正确;故选B
(2)由匀变速直线运动的判别式,结合逐差法求三个加速度,,,,求平均加速度得.
(3)设重物的质量m,小车的质量M,设加速度为a,对小车F=Ma;对重物mg-F=ma,联立得:,只有当m<<M时,才可得,即用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力
(4)A、B、甲图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误、B正确.C、D、乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确、D错误.故选BC
【点睛】做“探究加速度与力、质量关系”实验时,实验的两个前提:平衡摩擦力和M>>m要明确.从纸带上求解加速度和速度是高中实验中常用的方法一定要熟练掌握
14、 ①.(1)22.75; ②.(2)17.8(17.6〜18.0); ③.(3)没有
【解析】(1)由毫米刻度尺的读数方法可知图甲中的读数为:22.75cm;
(2)根据胡克定律得mg=k(l−l0),l0是弹簧的原长
得m=
由数学知识可知,m−l图象的斜率等于k/g
由图可得
将g=9.80m/s2,代入解得k≈17.8N/m
(3)实验中弹簧的自重会影响弹簧的原长,由上式知对测量结果没有影响
故答案为(1)22.75;(2)17.8(17.6〜18.0);(3)没有
【点睛】(1)根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数,注意估读一位;
(2)根据胡克定律列式,分析图象斜率的意义来求弹簧的劲度系数;
(3)根据图象斜率的物理意义分析知道实验中弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果没有影响
15、 ①.控制变量法; ②.垫高木板没有定滑轮的一端,先不挂砝码,让小车拖着纸带在倾斜的木板上运动,若小车匀速运动,说明平衡了摩擦力,此时可认为砝码对小车的拉力等于小车受到的合外力; ③.成正比; ④.成反比.
【解析】此实验采用的控制变量法;减小摩擦阻力影响的方法或措施时平衡摩擦力;
【详解】(1)该小组在实验过程中,先保持小车质量一定,研究小车加速度和拉力的关系,再保持拉力一定,研究小车加速度与小车质量的关系.这种实验方法叫控制变量法;(2)垫高木板没有定滑轮的一端,先不挂砝码,让小车拖着纸带在倾斜的木板上运动,若小车匀速运动,说明平衡了摩擦力,此时可认为砝码对小车的拉力等于小车受到的合外力;(3)通过该实验研究,可以得出的结论是:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比
三.计算题(22分)
16、(1)6m/s(2)1.8s
【解析】(1)对物体受力分析,根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动公式求解B点的速度;(2)分析物体在斜面上的个力可知,物体在斜面上匀速运动,根据运动公式求解总时间.
【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:
解得:a=6m/s2
A到B:
得
(2)水平面:
在斜面上:
则物体在斜面上匀速运动,运动的时间:
物体从A点到C点的时间:
【点睛】此题关键是能正确对物体受力分析,通过比较各力的大小得到物体在斜面上做匀速运动,能灵活运用运动公式.
17、(1)0.5s;6N(2)0.3s≤△t≤0.787s
【解析】(1)滑块放到车面上后,向右做匀加速运动,小车也向右做匀加速运动.当滑块恰好滑到小车的最左端时速度与车相同时,恒力F取得最小值,根据运动学公式和位移关系,求出小车的加速度,再根据牛顿第二定律求出F的最小值;
(2)滑块刚好不会在最左端滑下,此时滑块与车速度相同,可求得力F作用的最短时间,如果此时力继续作用,滑块将在F作用下以v0向右加速运动,为不从最右端滑出,滑块须加速运动一段时间t后力F停止作用,在阻力作用下再做减速运动,当滑到达最右端时与车同速,此时力F作用的时间最大
【详解】(1)小滑块刚到达车左端时与车速度相同,对应的力F最小,设这种情况下,小滑块从放上车至与车速度相等经历的时间为t,加速度为a,则
车在时间t内位移:x=v0t;
小滑块在时间t内位移x′=v0t,
x−x′=
v0=at,
由以上几式可解得:a=8m/s2,t=0.5s
由牛顿第二定律:F+μmg=ma
解得:F=6N,故F应满足的条件是:F≥6N
(2)当F作用时间最短时,小滑块到达车左端时恰好与车速度相同,设F作用时间为t1,对应的小滑块的加速度为a1,此后滑块加速度为a2,继续相对车滑行的时间为t2,则:
F+μmg=ma1,μmg=ma2,
t1时间内小滑块的位移x1=a1t12,t2时间内小滑块的位移x2=a1t1t2+a2t22,
车在整个时间内的位移x0=v0(t1+t2),
又速度关系v0=a1t1+a2t2,位移关系:x0−x1−x2=,
由以上各式可解得t1=0.3s
当F作用时间最长时,小滑块滑到车右端时与车速度相等,设小滑块从开始到速度达到v0经历的时间为t3,发生的位移为x3,速度达到v0后的加速度为a4,此后F继续相对车滑行的时间为t5,发生的位移为x5,
则:v0=a1t3,x3=a1t32,F-μmg=ma4,
x4=v0t4+a4t42,x5=(v0+a4t4)t5−a2t52,
v0+a4t4-a2t5=v0,
x3+x4+x5−v0(t3+t4+t5)=,
由以上各式解得:t3=0.4s,t4=s,
故F作用的最长时间tmax=t3+t4=0.4+≈0.787s,
综上,力F作用的时间范围为:0.3s≤△t≤0.787s
【点睛】对物体运动的正确判断,物体从端不滑下的前提是车的位移-物体的位移小于,物体不从右端滑出,物体在力F作用下加速运动,当撤去F后,物体在滑动摩擦力作用下做减速直线运动,当速度与车相同时,注意车和物体的位移关系
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