资源描述
2025年湖南省株洲市醴陵一中高一上物理期末综合测试试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、物体沿某方向做匀加速直线运动,某时刻速度为7.0m/s,经2.0s速度变为了11.0m/s,则物体在这2.0s内的位移大小为()
A.10m B.12m
C.18m D.24m
2、一艘船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽60m,水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船( )
A.以最短位移渡河时,位移大小为60m
B.渡河的时间可能少于20s
C.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为80m
D.河水的流速越大,渡河的时间一定越长
3、沿同一条直线运动的a、b两个质点,在0~t0时间内的x-t图像如图所示.根据图像,下列说法不正确的是( )
A.质点a做周期性往返运动
B.t′时刻,a、b的位移相同
C.在0~t′时间内,a的位移大于b的位移
D.在0~t0时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同
4、用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
5、1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制。以下属于国际单位制中基本单位符号的是( )
①kg ②m/s ③N ④m ⑤m/s2 ⑥s
A.①③⑥ B.①③④
C.④⑤⑥ D.①④⑥
6、下列说法中正确的是( )
A.摩擦力方向一定与物体运动的方向相反
B.地球虽大,且有自转,但有时仍可被看作质点
C.做匀变速直线运动的物体,其加速度不一定恒定
D.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
7、如图所示,某弹簧悬挂一质量为的物块1处于静止状态,现在物块下面通过细绳又拴接质量为物块2,稳定后弹簧伸长了,现将连接下面物块的细绳剪断,取,下列说法正确的是
A.弹簧劲度系数为
B.弹簧劲度系数为
C.剪断细绳的瞬间,物块1的加速度为
D.剪断细绳的瞬间,物块1的加速度为
8、放在光滑水平面上的物体,在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态,若其中一个力逐渐减小到零后,又恢复到原值,则该物体的( )
A.速度先增大后减小 B.速度一直增大,直到某个定值
C.加速度先增大,后减小到零 D.加速度一直增大到某个定值
9、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时( )
A.船渡河的最短时间是60s
B.船在河水中航行的轨迹是一条曲线
C.船在河水中的最大速度是 5m/s
D.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
10、关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是
A.物体的速度越大,则加速度也越大
B.物理的速度变化越大,则加速度也越大
C.物体的速度变化越快,则加速度越大
D.物体的加速度方向是物体的速度变化方向
11、质量为m的汽车在水平路面上以恒定功率P由静止开始启动,t秒后恰好达到最大速度已知汽车受到的摩擦阻力f大小不变,则( )
A.汽车的最大速度为
B.t时间内汽车的合外力做功为Pt
C.t时间内汽车克服阻力做功为
D.t时间内汽车位移的大小为
12、物体最初静止在倾角=30的足够长斜面上,如图甲所示受到平行斜面向下的力F的作用,力F随时间变化的图像如图乙所示,开始运动2s后物体以2m/s的速度匀速运动(g取),下列说法正确的是( )
A.物体的质量m=1kg
B.物体的质量m=2kg
C.物体与斜面间的动摩擦因数=
D.物体与斜面间的动摩擦因数=
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知重力加速度为g,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz,滑轮足够光滑,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验步骤如下:
①按图所示,安装好实验器材,但不挂砝码盘;
②垫高长木板右侧,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
③挂上砝码盘,调节木板左侧定滑轮,使牵引动滑轮的细线与木板平行;
④砝码盘中放入砝码,先通电,再放车,由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数;
⑤改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤④,求得小车在不同合力作用下的加速度。
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是_______。
A.必须要测出砝码和砝码盘的总质量
B.传感器的示数等于小车受到的合力
C.小车向左加速时,砝码处于失重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)如图(甲)是在实验中得到的一条纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,如图(乙)是以传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象。
①小车的加速度大小为_______m/s2;打下计数点2时,小车的速度大小为_______m/s(结果保留两位有效数字)。
②若实验过程中,交流电的实际频率比50Hz稍大一些,则①中计算所得的小车加速度应比小车的实际加速度_____(选填“大”或“小”)。
③分析(乙)图时,该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ,通过计算式求得图线的斜率为k,则小车的质量为_______
A. B. C. D.
(3)本实验中,随着砝码质量的增加,测得的小车加速度也会增加,当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时,小车的加速度大小约为_______。
A.2g B.1.5g C.g D.0.5g
14、某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中,利用图钉、平板、橡皮条、弹簧秤及铅笔刻度尺进行有关实验
(1)图中B测力计的示数为__________N.(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)在做实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根带绳套的细绳.实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是( )
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验中,O点位置不允许变动
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.本实验采用科学方法是等效替代法
15、探究加速度与力、质量的关系,可以采用不同的研究方案。
(1)甲同学采用的方案如图所示,将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细绳,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的砝码,盘与砝码的总重力可以近似认为是小车受到的拉力。两小车后端各系一条细线,用黑板擦可以同时按住或放开这两条细线,使两车同时停止或运动。某次操作中,在相同时间内测得小车的位移分别为x1、x2,若小车的加速度分别为a1、a2,则 a1∶a2=_________,这么做的依据是________________________________。
(2)乙同学用如图所示器材进行定量探究。用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究加速度与物体受力的关系。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别测量小车到达A、B时的速率。
①乙同学认为,运动时小车受到的拉力_____悬挂物的总重力(选填“>”或“<”),所以乙同学采用力传感器进行实验。
②实验主要步骤如下:
Ⅰ、将拉力传感器固定在小车上;
Ⅱ、垫高木板右端,让小车在不受拉力时做__________运动;
Ⅲ、把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使___________________________________;
Ⅳ、接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
Ⅴ、改变所挂钩码的数量,重复步骤④的操作。
③下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________(用已知符号表示),请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数
F/N
v-v/(m2·s-2)
a/(m·s-2)
1
0.60
0.77
0.80
2
1.04
1.61
1.68
3
1.42
2.34
2.44
4
262
4.65
________
5
3.00
5.49
5.72
④由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线______。
⑤对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是_____________________。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对B物体施加一水平变力F,该力的F–t关系图象如图乙所示.两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则
A.t0时刻,两物体的速度方向开始改变
B.t0时刻,两物体之间的摩擦力为零
C.在t0~2t0时间内,物体A所受摩擦力的方向与这段时间内F的方向相同
D.在t0~2t0时间内,两物体之间的摩擦力逐渐减小
17、(10分)如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m,不计空气阻力,取g=10m/s2。(sin=0.8,cos=0.6)求:
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小;
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x。
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】根据匀变速直线运动的平均速度推论,即可求出物体在2s内的位移
【详解】物体做匀加速直线运动,根据平均速度的推论知,2s内物体位移
故C正确,ABD错误。
故选C
2、C
【解析】A.因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,即位移大小不可能为60m,故A错误;
B.当船头指向正对岸时渡河时间最短,最短时间为
故B错误;
C.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
x=v水tmin=80m
故C正确;
D.船渡河的时间只与船速和船头指向有关,与河水流速无关,故D错误。
故选C。
【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,分析过河位移时,要分析合速度。
3、C
【解析】A.x-t图象中,斜率表示速度,a图线的斜率周期性变化,说明质点a做周期性的往返运动,故A正确,A项不符合题意;
B.由图知,t′时刻,a和b位置相同,初位置也相同,所以它们的位移相同,故B正确,B项不符合题意;
C.0~t′时间内,a和b质点的初位置都在坐标原点,末位置都在x=-5m处,所以位移大小均为5m,故C错误,C项符合题意;
D.0~t0时间内:a质点的路程是:
5+5+5+5+5+5=30(m),
b质点的路程为:
5+5=10(m);
所以a质点的路程是b质点路程的3倍.位移都是0,故D正确;D项不合题意
4、A
【解析】由速度定义可知滑块经过光电门时的速度大小为
故选A。
5、D
【解析】在国际单位制中力学基本单位有三个:千克、米、秒,对应的符号分别为kg、m、s,m/s、N、m/s2属于导出单位,故①④⑥正确,②③⑤错误。
故选D。
6、B
【解析】摩擦力方向一定与物体相对运动的方向相反,选项A错误;地球虽大,且有自转,但在研究地球的公转时仍可被看作质点,选项B正确;做匀变速直线运动的物体,其加速度一定是恒定的,选项C错误;马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车所受的阻力,马拉车的力与车拉马的力是一对作用与反作用力,永远是大小相等的,选项D错误;故选B.
7、BC
【解析】AB.取物块2为研究对象,物块2静止由平衡关系可得
代入数值可得,故B正确,A错误;
CD.取物块1、2整体为研究对象,设剪断细绳前弹簧的拉力为F,由平衡关系可得
剪断细绳的瞬间,弹簧弹力不变,设物块1的加速度为,由牛顿第二定律可得
代入数值可得
剪断细绳的瞬间,物块1的加速度为,故C正确,D错误。
8、BC
【解析】在水平方向两个平衡力作用处于静止状态,若其中一个力逐渐减小到0后,又逐渐恢复到原值,在此过程中,合力先增大后减小到0。
CD.由牛顿第二定律推断,加速度的大小先增大后减小到0,加速度的方向不变,故C正确,D错误;
AB.物体初速度为零,加速度先增大后减小到零,方向不变,则速度一直增大,最后加速度为零时,速度增大到某个定值,故B正确,A错误;
故选BC。
【点睛】根据牛顿第二定律判断其加速度的大小和方向,当加速度的方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度的方向与速度方向相反,做减速运动。
9、BCD
【解析】A.当静水船速与河岸垂直时,渡河时间最短
故A错误;
B.船在沿河岸方向上做变速运动,在垂直于河岸方向上做匀速直线运动,两运动的合运动是曲线,故B正确;
C.船在静水中的速度与河水的流速是垂直的关系,其合成时不能直接相加减,而是满足矢量三角形合成的法则,故船在航行中最大速度是
故C正确;
D.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直,故D正确
故选BCD。
10、CD
【解析】A.物体的速度越大,则加速度不一定也越大,选项A错误;
B.物理的速度变化越大,则加速度不一定越大,还与时间有关,选项B错误;
C.加速度是速度的变化率,则物体的速度变化越快,则加速度越大,选项C正确;
D.物体的加速度方向是物体的速度变化方向,选项D正确
11、AC
【解析】A.汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,即F=f,根据P=Fv可得最大速度为
选项A正确;
B.t时间内汽车的牵引力做功为Pt,选项B错误;
C.t时间内根据动能定理
解得汽车克服阻力做功为
选项C正确;
D.根据Wf=fx可得t时间内汽车位移的大小为
选项D错误。
故选AC。
12、AD
【解析】AB、开始运动2s后物体以2m/s的速度匀速运动,则2s末物体受力平衡,根据图像可知,摩擦力
0~2s内,由加速度定义得
根据牛顿第二定律得
解得物体的质量
m=1kg,
故A正确,B错误;
CD.根据滑动摩擦力公式
得
故C错误,D正确。
故选AD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.C ②.2.0 ③.0.41 ④.小 ⑤.C ⑥.D
【解析】(1)[1]AD.小车受到的拉力,可以直接由力传感器测出,所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量,故不需要测出砝码和砝码盘的总质量,故AD错误;
B.对小车受力分析,可知小车受到的合力等于力传感器示数的两倍,故B错误;
C.小车向左加速,则砝码和砝码盘向下加速,即重力大于轻绳的拉力,故砝码等于失重状态,故C正确。
故选C
(2)①[2]由于两计数点间还有四个点没有画出,故相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,根据:
代入数据得:
m/s2
[3] 依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则打计数点“2”时小车的速度大小为:
0.41m/s
②[4]若交流电的实际频率大于50Hz,打点计时器打点的时间间隔小于0.02s,计数点间的时间间隔小于0.1s,计算加速度时所用时间t偏大,加速度的测量值小于真实值,即计算结果与实际值相比偏小;
③[5]对a-F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,对小车根据牛顿第二定律有:
变形得:
由题知该图象的斜率为k,则有:
解得:
故C正确,ABD错误。
故选C。
(3)[6]设小车的加速度为a,则砝码和砝码盘向下加速为2a,对小车,根据牛顿第二定律有:
对砝码和砝码盘,根据牛顿第二定律有:
联立解得:
由上可知,当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时,即,小车的加速度大小约为:
故D正确,ABC错误。
故选D。
14、 ①.3.6 ②.BD
【解析】(1)由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;
(2)根据实验原理进行分析即可;
【详解】(1)由图示可知,弹簧测力计分度值为,其示数为;
(2)A、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故A错误;
B、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筋伸长的长度相同,方向相同,即效果相同,故B正确;
C、本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90°不变,故C错误;
D、本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故D正确
【点睛】本题考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作,以及弹簧秤的读数问题,对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础
15、 ①.x1∶x2 ②.加速度与位移成正比 ③.小于 ④.匀速直线 ⑤.细线与长木板平行 ⑥. ⑦.4.84 ⑧. ⑨.没有完全平衡摩擦力
【解析】(1)[1][2]根据位移与加速度、时间关系得
由于时间相等,所以
由上分析可知,加速度与位移成正比;
(2)[3]由于钩码向下加速运动,所以绳子的拉力比钩码的总重力更小;
[4]垫高木板右端,让小车在不受拉力时做匀速直线运动,这样挂上物体后,小车的合力即为拉力传感器的示数;
[5]为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使细线与长木板平行;
[6]根据匀变速直线运动的位移与速度公式,解得
[7]由公式将第四次实验数据代入得
[8]根据表中数据,得出图象如图所示
[9]对比图象可知,实际图象没有过原点而是和横坐标有交点,造成原因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.
三.计算题(22分)
16、BC
【解析】AB.对A、B系统,整体水平方向只受变化的推力作用系统,由图像可知,力F先向右减小,然后再向左增大,则由牛顿第二定律可知,系统的加速度先减小再增大;A所受合力为B对A的摩擦力,由牛顿第二定律可知,f=ma,由于a先减小后增大,则摩擦力先减小后增大;在t0时刻加速度为零,摩擦力最小,为零,两物体的运动方向不变,故A错误,B正确;
CD.t0~2t0时间内,A、B系统的加速度逐渐增大,以A为研究对象,A受到的摩擦力应逐渐增大,A的加速度由其受到的摩擦力提供,因此A受到的摩擦力与A、B加速度同向,即与F同向,故C正确,D错误。
故选BC。
17、 (1)3m/s;(2)1.2m
【解析】(1)设小球到达斜面顶端时竖直方向分速度为vy,则
又
代入数据解得:
v0=3m/s
(2)设从平台边缘运动到斜面顶端的时间为t,则,又x=v0t,代入数据解得
x=1.2m
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