资源描述
江西省南昌外国语学校2025-2026学年高一上物理期末经典试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于( )
A. B.
C. D.
2、设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x。现有四个不同物体的运动图像如图所示,t=0时刻物体的速度均为零,则其中物体做单向直线运动的图像是( )
A. B.
C. D.
3、已知物体在F1、F2、F3,三个共点力的作用下处于平衡状态,若F1=20 N,F2=28 N,那么F3的大小可能是
( )
A.40 N B.70 N
C.100 N D.6 N
4、有一个木盒恰好能沿斜面匀速下滑,这时若在盒中加入一个砝码,则木盒将()
A.继续匀速下滑 B.变为加速下滑
C.变为减速下滑 D.静止在斜面上
5、下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,“牛顿”是力学的三个基本单位之一
B.选择不同的参考系对同一运动的描述一定是相同的
C.位移、速度、力都是矢量
D.小球做竖直上抛运动时,速度不断减小,惯性不断减小
6、如图所示,家用楼梯升降椅可以沿着倾斜的直轨道运动,方便行动困难的老人上下楼.以下说法正确的( )
A.升降椅加速上升时,人处于失重状态
B.升降椅减速上升时,人处手失重状态
C.升降椅匀速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
D.升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
7、作用在同一个物体的两个共点力,一个大小为3N,另一个大小为6N,它们的合力大小可能为:
A.2N B.5N
C.9N D.12N
8、一个物体在摩擦力作用下沿水平面做直线运动,其位移与时间的关系式为x=10t﹣2t2(其中x的单位为m,t的单位为s),则( )
A.该物体的初速度是10m/s
B.该物体的加速度大小是2m/s2
C.该物体在5s内发生的位移为0
D.该物体运动的时间为2.5s
9、如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到点并系住物体,现将弹簧压缩到点,然后释放,物体一直可以运动到点,如果物体受到的摩擦力大小恒定,则
A.物体从到先加速后减速
B物体从到加速,从到减速
C.物体在间某点时所受合力为零
D.物体运动到点时所受合力为零
10、甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如右图所示,则前4s内
A.乙比甲运动快
B.2s末乙追上甲
C.4s内甲的平均速度等于乙的平均速度
D.乙追上甲时距出发点40m远
11、如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落这一全过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小
D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大
12、如图所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动,球心到O点的距离为L.当小球运动到最高点时速率为,此时球对杆的作用力
A.大小为mg B.大小为mg
C.方向竖直向下 D.方向竖直向上
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图
(1)该实验应采用的物理学思想方法是______法,实验要求砂和砂桶的总质量_____小车质量(选填“远大于”或“远小于” 或“大于” 或“小于”);
(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是______
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(3)某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的a一F图线如图乙所示,则实验存在的问题是_______________________________
14、如图所示,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B可看成质点,取重力加速度大小g=10 m/s2。求
(1)开始运动时木板的加速度a
(2)B与木板相对静止时,木板的速度;
(3)木板的长度及木板的总位移
15、在探究物体的加速度与合外力的关系实验中:
甲同学用图甲装置:保持小车(含车中重物)的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a
(1)关于实验操作,下列说法正确的是________
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间细线与木板平行
B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点时间间隔为T,测出各计数点间的距离x1,x2,x3,x4.该同学用逐差法得到小车加速度的表达式a=________
(3)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的主要原因是_____
A.平衡摩擦力过度
B.平衡摩擦力不够
C.没有满足M >>m的条件
D.描点连线不够准确
乙同学利用测力计测细线拉力,为方便读数设计如下图实验装置:装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,用右端固定一个滑轮的滑块代替小车,钩码弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动
(4)读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验.以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b,斜率为k的一条倾斜直线,如图所示.已知重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦.根据以上条件可计算出滑块和木板之间的动摩擦因数μ=________,滑块和与滑块固定的定滑轮的总质量M=________(要求(4)问中两个空均用b、k、g中的字母表示)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,小球套在一根固定光滑的竖直杆上,杆上的O点与墙壁上的C点等高,轻质弹簧的一端用铰链固定在C点,另一端与小球相连.改变小球在杆上的位置,发现它能在O点上方的A处和O点下方的B处保持静止.设、,已知小球的质量,点C到竖直杆的距离,,,取,,求:
小球分别静止在A、B两处时,弹簧弹力大小;
轻质弹簧的原长和劲度系数
17、(10分)一辆汽车初速度3m/s,在水平路面上以2m/s2的加速度做匀加速直线运动。求:
(1)汽车在5s末的速度大小。
(2)汽车在这5s内的位移大小。
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、B
【解析】横向摩擦力等于零,说明重力与支持力的合力完全提供向心力,重力、支持力的合力为: 合外力提供向心力即: 计算得出: 所以: 故B正确,ACD错误;故选B
2、C
【解析】A.由A图位移—时间图象可知,位移随时间先增大后减小,2s后反向运动,4s末到达初始位置,故A错误;
B.由B图的速度时间图象可知,速度2s内沿正方向运动,沿负方向运动,方向改变,故B错误;
C.由C图象可知,物体在第内做匀加速运动,第内做匀减速运动,4s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;
D.由D图象可知,物体在第1s内做匀加速运动,第内做匀减速运动,2s末速度减为0,第内沿负方向运动,不是单向直线运动,故D错误。
故选择C。
3、A
【解析】和的合力取值范围:,代入数据得8N≤F≤48N,40N在合力范围内,即的大小可能是40N,选项A正确,BCD错误;
故选A
【点睛】题关键抓住三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线
4、A
【解析】斜面上放着的木盒刚好能沿斜面匀速滑下,木箱受重力、支持力和摩擦力,根据平衡条件,有:
mgsinθ=f
mgcosθ=N
其中:
f=μN
解得:
μ=tanθ
若在盒中加入砝码,相当于盒子的质量变大了,重力的下滑分力与滑动摩擦力同时增加,且依然相等,故木盒将匀速下滑;
A.继续匀速下滑,与结论相符,选项A正确;
B.变为加速下滑,与结论不相符,选项B错误;
C.变为减速下滑,与结论不相符,选项C错误;
D.静止在斜面上,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
5、C
【解析】A.在国际单位制中,“牛顿”是根据牛顿第二定律的导出单位,不是基本单位,故A错误;
B.选择不同的参考系对同一运动的描述一般是不同的,故B错误;
C.位移、速度、力三个物理量都是既有大小,又有方向,都是矢量,故C正确;
D.惯性大小只与质量大小有关,与运动状态无关,故D错误
故选C
6、B
【解析】当物体的加速度竖直向上或有竖直向上的分量时,物体处于超重状态,当物体的加速度竖直向下或有竖直向下的分量时,物体处于失重状态;对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态;对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态.重力的大小与运动的状态无关
【详解】A.升降椅加速上升时,加速度向上,人处于超重状态,故A错误;
B.当升降椅减速上升时,加速度向下,人处于失重状态,故B正确;
C.当升降椅匀速上升时,人处于平衡状态,升降椅对人的力与人受到的重力平衡,竖直向上,故C错误;
D.升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力为支持和摩擦力,合力斜向上,但不沿楼梯,因为和重力三力的合力才沿楼梯向上,故D错误
故选B
【点睛】本题掌握超重或失重的概念和特点是解决这类题目的关键;明确加速度向下物体即失重;加速度向上,物体即超重,但无论超重还是失重,物体的重力均不变
7、BC
【解析】两个力的合力范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,则这两个力的合力范围为3N≤F合≤9N
A.2N,与结论不相符,选项A错误;
B.5N,与结论相符,选项B正确;
C.9N,与结论相符,选项C正确;
D.12N,与结论不相符,选项D错误.
8、AD
【解析】根据匀变速直线运动的位移公式以及速度与时间关系进行分析答题;
【详解】A、由匀变速直线运动的位移公式:,结合:可知:初速度:,加速度为:,加速度大小为,故选项A正确,B错误;
C、根据速度与时间关系可知,物体运动的时间为:
在这段时间内物体的位移为:
由于物体运动就停止运动了,所以5s内发生的位移即为内发生的位移,故选项C错误,D正确
【点睛】本题考查了求初速度与加速度问题,应用匀变速直线运动的位移公式以及速度与时间关系即可正确解题
9、AC
【解析】A、物体从A到O的过程中,开始弹力大于摩擦力,加速度方向向右,向右做加速运动,然后弹力小于摩擦力,加速度方向向左,做减速运动,所以A到O的过程先加速后减速.故A正确.B、物体从A到O先加速后减速,从O到B的过程中,弹簧后摩擦力均向左,做减速运动.故B错误.C、在AO间,当弹力与摩擦力相等时,合力为零.故C正确,D错误.故选AC
【点睛】本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析,求出合力后确定加速度的变化情况,从而最终确定物体的运动情况
10、CD
【解析】A、从图象中可以看出内,,内,,故A错误;
B、根据图象中图形所包围的面积知:内,位移为,,所以第末乙没有追上甲,故B错误;
C、在内,甲的位移为,,两者位移相等,时间也相等,则甲的平均速度等于乙的平均速度,故C正确;
D、末乙追上甲,由上面分析可知距出发点远,故D正确
11、CD
【解析】小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度,开始压缩弹簧时,重力大于弹力,合力竖直向下,加速度方向竖直向下,与速度方向相同,小球做加速运动,故刚接触弹簧瞬间小球的速度不是最大,故A错误;当小球所受的弹力等于重力时,此时物体的加速度为零,速度达到最大;以后小球继续下落压缩弹簧时,小球所受的弹力大于重力,合力竖直向上,加速度竖直向上,与速度方向相反,小球开始做减速运动,最后停止.从小球接触弹簧到到达最低点,加速度方向先向下后向上,且加速度先减小后增大,小球的速度先增大后减小,故B错误,CD正确
12、AC
【解析】在最高点,设杆对球的弹力向下,大小为F,根据牛顿第二定律得:
又
解得
方向向下。
故选AC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.控制变量 ②.远小于 ③.AC ④.平衡摩擦力过度
【解析】(1)探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系需采用控制变量法进行实验.在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持砂和砂桶的质量的不变.为了保证砂和砂桶的重力等于绳子的拉力,要求砂和砂桶质量远小于小车质量
(2)细线的拉力等于小车所受的合力,连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行,且需要平衡摩擦力,故A正确;平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上,故B错误;小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,故C正确;平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后,不需要重新平衡摩擦力,故D错误.所以AC正确,BD错误
(3)由a一F图线可知,F=0时,加速度a不为零,可知平衡摩擦力时木板倾角过大
14、 (1),方向向右;(2);(3),
【解析】(1)对木板,根据牛顿第二定律得:
代入数据解得:
方向向右
(2)向左运动,根据牛顿第二定律得:
代入数据解得:
方向向右
向右运动,根据牛顿第二定律得:
代入数据解得:
方向向左
当木板与共速时共同速度为,则有:
代入数据解得:
,
(3)此过程木板相对于地面的位移:
此过程相对于地面的位移:
此过程相对于地面的位移:
此时相对木板静止,突变为静摩擦力,受力不变加速度仍为5m/s2,方向向右,对与木板受力分析,有:
代入数据解得:
方向向左
当木板与A共速时共同速度,则有:
代入数据解得:
,
此过程木板相对于地面的距离:
此过程相对于地面的位移:
此过程相对于地面位移:
木板的长度为:
此后三者一起减速运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为:
最后通过的位移:
故木板的最大相对于地面位移:
15、 ①.(1)A ②.(2) ③.(3)C ④.(4) ⑤.2k
【解析】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B错误; 由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C错误; 实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,故D错误;故选A.
(2)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s
根据△x=aT2可得:xCE-xAC=a(2T)2,小车运动的加速度为a=
(3)随着力F的增大,即随所挂钩码质量m的增大,不能满足M>>m,因此曲线上部出现弯曲现象,故选C
(4)滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍,即:T=2F
滑块受到的摩擦力为:f=μMg
由牛顿第二定律可得:T-f=Ma
解得力F与加速度a的函数关系式为:
由图象所给信息可得图象截距为:b= ;而图象斜率为k=
解得:M=2k;μ=;
【点睛】该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析,知道实验原理及注意事项即可正确解题;探究加速度与力、质量的关系实验时,要平衡小车受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力,小车受到的合力就不等于钩码的重力,要知道此时在图像上出现的问题
三.计算题(22分)
16、 (1)50N,37.5N;(2)62.5cm,500N/m
【解析】由于竖直杆是光滑的,小球不受摩擦力作用,所以当小球静止在A处时弹簧对小球的力是推力,弹簧处于压缩状态;当小球静止在B处时弹簧对小球的力是拉力,弹簧处于拉伸状态.设小球静止在A、B 两处时,弹簧弹力大小分别为FA、FB,杆的支持力大小分别为FN1、FN2;又设轻质弹簧的劲度系数为k、原长为l0.依据上述分析可画出小球的受力示意图如图所示,
(1) 由共点力平衡条件有,
小球静止在A处时,FA cosα=mg
FA=mgcosα=50N
小球静止在B处时,FB cosβ=mg
FB=mgcosβ=37.5N;
(2) 由胡克定律及几何关系,A、B两处的弹簧弹力大小分别为
FA=k(l0 -dsinα)
FB=k(dsinβ-l0)
其中d=42cm=0.42m
联立,将已知数据代入解得
l0=0.625m=62.5cm
k=500 N/m
17、 (1) 13m/s (2) 40m
【解析】(1)汽车在5s末的速度为:
v=v0+at=3m/s+2×5m/s=13m/s。
(2)汽车在5s内的位移大小为:
x=v0t+at2=3×5m+×2×25m=40m。
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