资源描述
2025年新疆乌鲁木齐市八一中学高一上物理期末联考试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、甲、乙两车同时由同一地点沿同一方向做直线运动,它们的位移—时间图象如图所示,甲车对应的图线为过坐标原点的倾斜直线,乙车对应的图线是顶点为 P的抛物线,两图线相交于 P点,则下列说法不正确的是( )
A.t=0 时刻,乙的速度是甲的两倍
B.0~t0时间内,甲、乙的间距先增大后减小
C.0~t0时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度
D.0~t0时间内,甲的路程小于乙的路程
2、如图所示,物体在竖直方向的运动分三段,第1s-2s为第I段,第3s-4s为第II段,第5s为第III段,以向上为正方向,则下列说法中正确的是( )
A.第1s内物体处于失重状态
B.第I段与第III段平均速度相等
C第II段物体静止
D.第I段和第III段的加速度方向相反,速度方向也相反
3、关于力分解,下面说法正确的是( )
A.一个力不可能分解成两个大小都比它大的力
B.一个力不可能分解成两个大小都与它相等的力
C.一个力只要按照两个确定的方向去分解一定能得到确定的解
D.一个力只要按照两个确定的大小去分解一定能得到确定的解
4、如图甲所示,滑块以大小为18m/s的速度从足够长的粗糙固定斜面底端P滑上斜而至最高点Q后再返回P点,该过程中滑块运动的速度-时间图象如图乙所示。下列判断正确的是
A.P、Q两点间的距离为9m
B.滑块返回P点时的速度大小为18m/s
C.滑块从Q点返回P点所需的时间为3s
D.0~3s内滑块的位移大小为17m
5、关于惯性,下列说法正确的是( )
A.同一物体在月球上的惯性只有它在地球上的
B.跳远运动员助跑是为了增大速度,从而增大惯性
C.在宇宙飞船内,由于物体完全失重,所以物体的惯性消失
D.质量是物体惯性的唯一量度,惯性与速度及物体的受力情况无关
6、一汽车在平直公路上15m/s的速度做匀速直线运动,当发现前方发生事故时以3m/s2的加速度紧急刹车,停在发生事故位置前,那么刹车过程中前2s内的位移与最后2s的位移的比值为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
7、如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是( )
A.只增加绳的长度 B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动 D.只将手指向上移动
8、下列物理量中,属于矢量的是( )
A.位移 B.速率
C.时间 D.加速度
9、如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ = 60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放,当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处),下列说法正确的是()
A.小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg
B.小球下降最大距离为
C.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2:1
D.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为
10、如图所示,一小球以6m/s的初速度从斜面底端A沿光滑固定斜面向上做匀减速直线运动,恰好能运动到斜面顶端B处。若小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小相同,斜面长度为3m,则下列说法正确的是( )
A.小球在斜面上向上运动的时间为0.5s
B.小球在斜面上运动的时间为2s
C.小球沿斜面向下运动的加速度大小为
D.小球返回到A时的速率为12m/s
11、如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏.两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉.若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位同学手掌粗糙程度也相同,在乙端的凳面上放有四块砖,下列说法中正确的是( )
A.由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己
B.谁用的力气大就可以将凳子拉向自己
C.由于乙端比较重,凳子和手之间产生较大的摩擦力,乙可以将凳子拉向自己
D.拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动,甲的手可以和凳子间有相对滑动,也可以没有相对滑动
12、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的v−t图像如图所示.下列判断正确的是( )
A.乙车启动时,甲车在其前方50m处
B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m
C.乙车启动10s后正好追上甲车
D.乙车超过甲车后,两车还会再相遇
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、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_____________________。
14、图甲为“探究加速度与质量的关系”的实验装置,实验中用沙和沙桶的总重表示小车受到的拉力。
(1)在正确操作的情况下,得到图乙所示的一条纸带,纸带上相邻两计数点的时间间隔为T;B、C两计数点间的距离x2和D、E两计数点间的距离x4已测出,则小车加速度a的表达式为a=________。
(2)某同学根据实验数据画出如图丙所示的a—F图线,取g=10m/s2,由图线可得小车的质量为_______kg。
(3)图丙中的图线不过原点的原因是_________________。
15、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,采用如图a所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除________的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力
(2)实验中由于绳对小车的拉力________(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差.为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是________.(填写相应序号)
①M=200 g,m=40 g、60 g、80 g、100 g、120 g、140 g
②M=200 g,m=30 g、35 g、40 g、45 g、50 g、55 g
③M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
④M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系,他采用图象法处理数据,你建议他做a与________的图象
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a.正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图b所示的a-F图象.他们得到的图象不同,其原因是他们选取的________不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:________________________________________________________.
三.计算题(22分)
16、(12分)力的传感器可以把它受力的大小随时间变化的情况由计算机屏幕显示出来,因此在高中物理实验中有着广泛的应用.如图甲所示,某研究小组利用力传感器以及一端带滑轮的长木板、小车、砝码以及打点计时器等做“探究加速度与力、质量的关系”的实验
(1)关于平衡摩擦力,下列说法中正确的有__(填正确选项前的字母)
A.调节滑轮的高度,使细线与水平桌面平行
B.应将沙桶挂上,但桶里不要注入沙子
C.每次改变小车质量,都要重新平衡摩擦力
D.应使小车沿倾斜的木板做匀速直线运动
(2)图乙是实验中得到的一条纸带,、、、、、、为相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个点没有标出,现量出、和、间距离分别为和.已知打点计时器打连续两个点之间的时间为,则小车的加速度__.(结果取三位有效数字)
(3)在保持小车和小车内砝码总质量不变的情况下,测得的加速度与力的传感器的数据如下表.
0.196
0.392
0.442
0.784
0.980
0480
0.980
141
1.93
2.44
请利用上表中实验数据,在图丙中作出关系图象( )
(4)在(3)中,小车内砝码的质量为,根据所画图象求得小车的质量为__.(结果保留两位有效数字)
17、(10分)如图,甲乙两车开始处于相距s0=100m的A、B两点,甲车从A点以速度v0=10m/s向右做匀速运动,乙车从B点由静止开始向右做加速度a1=1m/s2的匀加速直线运动。当两车速度相等时,乙车开始以a2=2m/s2的加速度做匀减速直线运动
(1)当两车速度相等时两车的距离为多少?
(2)从开始运动到两车相遇,共经历多长时间?
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、D
【解析】考查运动图像x-t图。
【详解】A.甲车对应的图线为过坐标原点的倾斜直线,则甲车做匀速直线运动,甲车的速度为:
其中x为0~t0 时间内的位移;
乙车对应的图线是顶点为 P的抛物线,则乙车做匀变速直线运动,由图可知,乙车0~t0 时间内的位移与甲车0~t0 时间内的位移相同,则乙车的平均速度为:
即, A正确,不符合题意;
B.开始时,两车在同一位置,横坐标(时间)相同时,纵坐标的差值就是两车间的距离,由图可知,差值先增大后减小,即0~t0 时间内,甲、乙的间距先增大后减小,B正确,不符合题意;
C.0~t0 时间内,甲乙位移相同,由平均速度公式:
可知0~t0 时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度,C正确,不符合题意;
D.0~t0 时间内,甲乙都做单向直线运动,路程等于位移的大小,甲乙位移相同,则路程相同,D错误,符合题意。
故选D。
2、B
【解析】A.第1s内物体向上做匀加速直线运动,加速度方向向上,物体处于超重状态,故A错误;
B.根据平均速度的推论,第I段与第III段的平均速度均为
故B正确;
C.第II段物体的速度不变,做匀速直线运动,故C错误;
D.第I段和第III段的加速度方向相反,速度方向相同,故D错误。
故选B。
3、C
【解析】AB.力的分解的本质力的等效替代,就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果,合力与分力遵循平行四边形定则,故分力的大小可能大于、小于、等于合力的大小,故AB错误;
C.一个力只要按照两个确定的方向去分解一定能得到确定的解,选项C正确;
D.已知两个分力的大小,两个分力的方向不确定,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形不确定,即一个力按照两个确定的大小去分解得到的解不确定,选项D错误。
故选C。
4、C
【解析】A.从图乙中可知滑块的上滑过程对应0~2s的运动过程,在0~2s过程中v-t图像与坐标轴围成的面积表示PQ间的距离,故为:
,
A错误;
B.根据v-t图像的斜率表示加速度,故两个阶段的加速度大小为:
,,
设滑块返回P点时的速度大小为,则
,
即
解得:
,
方向沿斜面向下,B错误;
C.滑块从Q点返回P点所需的时间为:
,
C正确;
D.规定沿斜面向上为正,则0~2s内滑块的位移为:,2~3s过程滑块下滑,初速度为0,加速度为,故发生的位移为:
,
故0~3s内滑块的位移为:
,
方向沿斜面向上,D错误;
故选C。
5、D
【解析】质量是物体惯性唯一量度,惯性与速度及物体的受力情况无关,据此判断各选项
【详解】同一物体在月球上的质量和在地球上的质量相同,则惯性不变,选项A错误;跳远运动员助跑是为了增大速度,因质量不变,则惯性是不变的,选项B错误;在宇宙飞船内,虽然物体完全失重,但是由于物体的质量不变,所以物体的惯性不变,选项C错误;质量是物体惯性的唯一量度,惯性与速度及物体的受力情况无关,选项D正确;故选D.
6、A
【解析】汽车从开始刹车到停止的时间为:
刹车过程中前2s的位移为:
反向看成是初速度为0的匀加速直线运动,最后2s的位移为反向的前2s的位移为:
则刹车过程中前2s内的位移与最后2s的位移的比值为4;
A.4,与结论相符,选项A正确;
B.3,与结论不相符,选项B错误;
C.2,与结论不相符,选项C错误;
D.1,与结论不相符,选项D错误;
7、BC
【解析】A.对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂物体的重量mg,如图
三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;
B.只增加重物的重力,两个绳拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手指所受的拉力增大,故B正确;
C.只将手指向下移动,两个绳拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手指所受的拉力增大,故C正确;
D.只将手指向上移动,两个绳拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手指所受的拉力减小,故D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】移和加速度都是既有大小又有方向的矢量;而时间和速率都是只有大小没有方向的标量.故AD正确,BC错误
9、BC
【解析】A.刚释放的瞬间,小球的瞬时加速度竖直向下,绳子中的拉力一定小于重力,A错误;
B.当拉物块的绳子与直杆垂直时,小球下降的距离最大,根据几何关系知
B正确;
CD.如图所示
将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向,沿绳子方向的分速度等于小球的速度,根据平行四边形定则知,小物块在D处的速度与小球的速度之比为
v:v1 = 2:1
C正确、D错误。
故选BC。
【名师点睛】解决本题的关键知道两物体组成的系统,只有重力做功,机械能守恒。以及知道物块与O1之间的距离最小时,小球下降的高度最大,知道物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度。
10、BC
【解析】A.小球沿斜面向上运动的过程中
解得时间
A错误;
B.小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小、位移大小和初末速度大小均相同,所以小球沿斜面向上运动和沿斜面向下运动的时间相同,即小球在斜面上运动的时间为,B正确;
C.小球沿斜面向上运动的逆过程视为初速度为零的匀加速直线运动
根据题意,解得小球沿斜面向下运动的加速度大小
C正确;
D.小球沿斜面向下运动至底端的速度大小
D错误。
故选BC。
11、CD
【解析】由图知,乙端对手的压力较大,所以乙端对凳子向右的最大静摩擦力大于甲端对凳子向左的最大静摩擦力,因此甲容易相对长凳滑动,即甲容易被从长凳上拉离,因此长凳将向右移动,即乙可以将凳子拉向自己,故C正确
拔河过程中,甲、乙向两侧拖拉的力比较小时,甲的手也可以和凳子间不发生相对滑动,故D正确
故选CD
【点睛】本题主要考查了摩擦力在生活中的应用,要注意明确影响最大静摩擦力大小的因素,知道当外力大于最大静摩擦力时,物体之间才有相对运动,最大静摩擦力越大,越难发生相对移动
12、AB
【解析】A.根据速度图线与时间轴包围面积表示位移,可知乙在t=10s时启动,此时甲的位移为
即甲车在乙前方50m处,故A正确;
B.当两车的速度相等时相遇最远,最大距离为:
故B项正确;
C.由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才相遇,由图可知,乙车启动10s后位移小于甲的位移,还没有追上甲,故C项错误;
D.乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,故D项错误
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 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.
14、 ①.; ②.1; ③.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】(1)[1]根据匀变速直线运动的判别式
可得
故
(2)[2]根据牛顿第二定律
得
则图像的斜率
可求得小车的质量
(3)[3]根据图像未过原点,而横截距的意义是
时
即0.1N的外力用来平衡摩擦力,即原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
【点睛】探究加速与力的关系实验时,要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度,掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键,书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,对于实验中要注意的事项,要知其原因。
15、 ①.(1)木板对小车的摩擦力 ②.(2)小于, ③.④ ④.(3) ⑤.(4)小车质量, ⑥.当质量一定时,加速度与合外力成正比
【解析】(1)为了消除小车所受摩擦力对实验的影响,在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度.故答案为木板对小车的摩擦力
(2)重物与小车一起加速运动,因此重物对小车的拉力小于重物的重力,当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,因此第④组数据比较符合要求.故答案为小于,④
(3)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但,故a与成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a-图象.故答案为
(4)图象的斜率表示小车质量大小,因此斜率不同说明小车质量不同,图象为过原点的直线,说明当质量一定时,加速度与合外力成正比
故答案为小车质量,当质量一定时,加速度与合外力成正比
考点:本题考查探究加速度与质量、合外力的关系
三.计算题(22分)
16、 ①.D ②.0.643 ③.见解析所示 ④.0.35
【解析】(1)[1]A.平衡摩擦力是利用小车自身的重力来平衡,即调节至小车沿斜面方向的分力和摩擦力大小相等,细线应与倾斜的木板平行,故A错误;
B.平衡摩擦力是利用小车自身的重力来平衡,故不能挂上沙桶,故B错误;
C.小车沿斜面方向的分力和摩擦力大小相等,有
故每次改变小车质量,不用重新平衡摩擦力,故C错误;
D.小车平衡摩擦力后,受力平衡,将会沿倾斜的木板做匀速直线运动,故D正确
(2)[2]由匀变速直线运动规律可知:
代入数据得:
(3)[3]a-F关系图象如图所示
(4)[4]此时已平衡摩擦力,故小车和砝码只受力F作用,由图已知对应的加速度,故有:
代入数据解得:
17、 (1)50m;(2)17.5s
【解析】(1)设经时间t两车速度相等
解得
设此时两车的距离为,则
解得
(2)设共速后乙车经时间t1停下
解得
此时两车相距,则有
解得
乙车停止运动后,甲车再运动时间t2后二者相遇
从开始运动到两车相遇共用时间
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