资源描述
余江县第一中学2025年高一上物理期末综合测试模拟试题
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、在初中已经学过,如果一个物体在力 F 的作用下沿着力的方向移动一段距离 L,这个力对物体做的功是 W=FL,我们还学过,功的单位时焦耳(J),由功的公式和牛顿第二定律可知,焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是()
A. B.
C. D.
2、从光滑斜面上某一位置先后由静止释放A、B、C、D四个小球(小球可以看作质点),已知相邻两小球释放的时间间隔为0.1s。某时刻拍下一张照片,四个小球的位置如图所示。测出AB、BC、CD间距离分别为xAB=5cm,xBC=10cm,xCD=15cm,则( )
A.小球A的位置恰好为释放四个小球的初始位置
B.小球C的速度是 A、D两个小球速度之和的一半
C.小球B的速度大小为1.5m/s
D.小球A、B、C、D的加速度大小均为5m/s2
3、在粗糙的水平面上,一个小朋友拉着一个物体沿逆时针方向做匀速圆周运动,点为圆心,则下图中,能正确表示物体受到的拉力和摩擦力的图示是()
A. B.
C. D.
4、升降机地板上放一个弹簧盘秤,盘上放一质量为m的物体,当秤的读数为时,升降机可能做的运动是( )
A.加速上升 B.加速下降
C.减速下降 D.匀速下降
5、16世纪末,对落体运动进行系统研究,将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略
C.牛顿 D.胡克
6、如图所示,置于光滑水平面上的轻质弹簧与竖直墙面相连,弹簧的形变始终在弹性限度内,一木块在恒力F作用下向左运动,当木块与弹簧接触后( )
A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内的速度仍可增大
C.当弹簧弹力等于F时,木块速度最小 D.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零
7、如图所示,自由落体的小球从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短过程中,小球速度、合力、加速度的变化情况正确的是( )
A.小球从接触弹簧开始做减速运动
B.小球速度先增大后减小
C.合力先变小,后变大
D.小球运动到最低点处的合力为零
8、如图所示,传送带的水平部分长为L,速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是
A. B.
C. D.
9、如图所示,一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物块与弹簧接触后,则( )
A.物块立即做减速运动
B.物块在开始的一段时间内仍做加速运动
C.当弹簧的弹力等于恒力F时,物块静止
D.当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度最大
10、如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。若不计一切摩擦,则( )
A.直角劈对墙面的弹力大小为mgsinα
B.墙面对正方体的弹力大小为
C.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosα
D.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)g
11、一物体向上抛出,若它从抛出到落回原地过程中所受空气阻力大小不变,下列说法中正确的是()
A.上升时间大于下降时间
B.上升加速度大于下降加速度
C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度
12、如图所示,质量均为1kg的木块A和B,由一个劲度系数为100N/m的轻质弹簧连接,最初系统静止,现用力竖直向上缓慢拉A直到B刚好离开地面,下列说法正确的是(整个过程弹簧都在弹性限度内,g取10m/s2)( )
A.最初系统静止时,弹簧处于原长状态
B.B木块刚离开地面时,受到的弹簧弹力和重力恰好大小相等
C.B木块刚离开地面时,弹簧相对于原长伸长了10cm
D.初始状态和末状态,弹簧的弹力大小不相等
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车以及车中的砝码质量用 M 表示,盘以及盘中的砝码质量用 m 表示
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为的交流电源上,调整定滑轮高度,使细线与长木板平行
(2)若已平衡好摩擦,在小车做匀加速直线运动过程中,当 M 与 m 的大小关系满足_____时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力
(3)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是____.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出 m 以及 M,小车运动的加速度可直接用公式求出
(4)某小组同学保持小车以及车中的砝码质量 M 一定,探究加速度 a 与所受外力 F 的关系时,由于他们操作不当,这组同学得到的 a-F 关系图像如上图所示,①图线不过原点的原因是_________;②图线上端弯曲的原因是_______________
(5)某小组在操作完全正确且满足(2)中质量关系的情况下,如图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,根据纸带可求出小车的加速度大小 a = ____________.(结果保留三位有效数字)
14、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据结果画出的图
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________
(2)实验中,橡皮筋一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一位置O点,以下操作正确的是_____________
A.实验中必须记录弹簧测力计拉力的方向
B.弹簧测力计必须保持与木板平行
C.把橡皮筋与细绳的结点拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取900不变,以便于计算合力的大小
D.用两弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计的示数必须相同
(3)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:______ (选填“变”或“不变”)
15、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图(1)所示的装置,计时器打点频率为50Hz
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图(b)所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为______m/s,小车的加速度为______m/s2
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持______不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持______不变
(3)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图(c)所示,则
①图中的直线不过原点的原因是____________________
②此图中直线发生弯曲的原因是__________________
三.计算题(22分)
16、(12分)光滑水平面上放置一个质量为1kg的小滑块,从某时刻起对其施加一个周期性变化的水平作用力,力的大小始终是5N,第一段作用时间是1s,以后每段作用时间都是3s,开始作用时刻力向右。
(1)求滑块在4秒末的速度
(2)求滑块前30秒内的位移
17、(10分)如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm,g取10 m/s2,则
①闪光频率f=_______Hz;
②小球平抛运动的初速度v0=_______m/s;
③小球过A点的速率vA=______m/s
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】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的但为叫做导出单位
【详解】根据W=FL可得,所以1J=1N•m,根据牛顿第二定律F=ma可知,力的单位为:1N=1kg•m/s2,故ACD错误;所以有:1J=kg•m2/s2,故B正确.所以B正确,ACD错误
【点睛】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系,同时也确定了物理量的单位之间的关系,根据物理公式来分析物理量的单位即可
2、D
【解析】ACD.根据
△x=aT2
得小球的加速度为:
m/s2
B点的速度等于AC段的平均速度,则有:
m/s
A点小球的速度为:
m/s
可知小球不是从A点释放,AC错误,D正确;
B.C点是BD段的中间时刻,根据平均速度的推论知,C点小球的速度等于B、D点两球速度之和的一半,B错误。
故选D。
3、C
【解析】物体做匀速圆周运动,则合外力应指向圆心,由于物体受到摩擦力,故合外力为拉力与摩擦力的合力,即二者的合力指向圆心;摩擦力方向与相对运动方向相反,沿切线方向,由图可知,满意上述要求只有C;C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4、B
【解析】根据物体的受力情况可求得物体的合力,再由牛顿第二定律可知加速度的方向,由运动学公式可得出升降机可能的运动情况;
【详解】当秤的读数为,物体受到的支持力竖直向上为,则物体受到的合力方向竖直向下,则物体的加速度竖直向下,则升降机可能竖直向上做匀减速运动,或竖直向下做匀加速运动,故B正确,ACD错误
【点睛】本题为牛顿第二定律的应用之超重与失重,根据题意判断出加速度的方向,然后判断物体的运动性质即可正确解题
5、B
【解析】将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是伽利略,故选B.
6、B
【解析】当木块接触弹簧后,水平方向受到向左的恒力F和弹簧水平向右的弹力。弹簧的弹力先小于恒力F,然后等于F,最后大于恒力F,木块所受的合力方向先向左后向右,则木块先做加速运动,后做减速运动,当弹力大小等于恒力F时,木块的速度为最大值。当弹簧压缩量最大时,弹力大于恒力F,合力向右,加速度大于零。故B正确,ACD错误。
故选B
7、BC
【解析】本题要正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化,即可求出小球合外力变化情况,进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化,从而明确速度的变化情况
【详解】开始阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:F=mg-kx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kx-mg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大.故整个过程中合力先变小后变大,速度先变大后变小,小球运动到最低点处的合力不为零,故AD错误,BC正确.故选BC
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方是:认为物体一接触弹簧就减速.对弹簧的动态分析也是学生的易错点,在学习中要加强这方面的练习
8、ACD
【解析】A.木块在传送带上先做匀加速直线运动,速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度
a=μg,
匀加速运动的时间
,
匀加速直线运动的位移
,
匀速运动的时间
,
则木块从左端运动到右端的时间
,
故A正确;
BD.木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,到达右端的速度恰好为v,根据平均速度推论知,
,
则运动的时间
,
故B错误,D正确;
C、木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,根据
得,
,
故C正确。
故选:ACD。
9、BD
【解析】物块与弹簧接触前,在推力的作用下做加速运动,与弹簧接触后,随着压缩量的增加,弹簧弹力不断变大,弹力小于推力时,物体继续加速,弹力等于推力时,物体的加速度减为零,速度达到最大,弹力大于推力后,物体减速
【详解】物块与弹簧接触后,物块水平方向上受到向左的推力F和向右的弹力kx作用,当F>kx时,物块向左做加速度减小的加速运动;当F=kx时,物块向左的速度达到最大;F<kx时,物块向左做加速度增大的减速运动,直到速度减为零,此时加速度最大,故选项B、D正确,A、C错误.故选BD.
【点睛】本题中物块接触弹簧后的运动分为加速度不断减小的加速运动和加速度不断变大的减速运动
10、BD
【解析】以直角劈和质量为M正方体整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示
则由平衡条件得,水平面对正方体的弹力大小
对直角劈研究,分析受力情况,如图2所示
根据平衡条件得墙面对m的弹力
正方体对直角劈的弹力大小为
对整体可知,墙面对正方体弹力
根据牛顿第三定律得知,直角劈对墙面的弹力大小
故选BD。
11、BC
【解析】B.设物体质量的为m,空气阻力大小为f,上升和下降的加速度大小分别为a1、a2,根据牛顿第二定律可得,上升过程有
下降过程有
可见
a1>a2
即上升加速度大于下降加速度,B正确;
A.设物体上升的最大高度为h,上升过程根据逆向思维看成反向的匀加速直线运动,则有
下降过程有
由于,则,即物体上升的时间小于下降的时间,A错误;
CD.由平均速度公式可知,上升和下降的位移大小h相等,而时间,故上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度,C正确,D错误。
故选BC。
12、BC
【解析】A.最初系统静止时,弹簧受到A的压力,根据平衡条件有
解得
处于压缩状态,故A错误;
BC.B木块刚离开地面时,对B受力分析知,弹簧的弹力等于B的重力,根据平衡条件有
解得
故BC正确;
D.由上分析可知,初状态和末状态的形变量相等,所以弹簧的弹力大小相等,故D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①. ②.BC ③.没有平衡摩擦(或平衡摩擦不够) ④.随所挂钩码质量 m 的增大,不能满足. ⑤.3.19
【解析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力;平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;小车的加速度应由纸带求出;图线不通过坐标原点,当拉力为某一值时,a为零,知没有平衡摩擦力或倾角过小;用逐差法求出加速度
【详解】(1)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma ,对盘和砝码有:mg-F=ma ,联立解得:,由此可知当M>>m时,绳对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力
(2)平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,所以实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,故C正确;小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系,应通过图象来解答,故D错误.所以BC正确,AD错误
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,随着F的增大,即盘及盘中砝码质量的增大,不在满足盘及盘中的砝码质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象
(4)交流电源频率为f=50Hz,相邻两个点的时间间隔为T=0.04s,根据逐差法△x=aT2得加速度为:
【点睛】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,同时注意整体法和隔离法的应用.注意其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚
14、 ①.(1)F' ②.(2)AB ③.(3)不变
【解析】该实验采用了“等效法”,由于实验误差的存在,导致F1与F2合成的实际值与与理论值存在差别;根据实验的原来及过程判断各选项;将两个细绳套换成两根橡皮条,效果不变
【详解】(1)由于F是从F1和F2的图示中画出的这两个力的合力,F是两个分力的理论值,按照合力的定义那么用一个弹簧秤拉橡皮筋的力必是F′,则F′的方向一定沿AO方向
(2)记录数据时必须是力的大小和方向、结点的位置都要记录,所以选项A正确;B拉力方向与板平行才便于记录,减小误差,所以选项B正确;两个力的方向是任意的,没必要成90°,两个力的大小也没必要相等,选项CD错误.故选AB.
(3)由于O点的作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮条,不会影响实验结果
【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验理解.在解决设计性实验时,一定先要通过分析题意找出实验的原理,通过原理即可分析实验中的方法及误差分析
15、 ①.0.85 ②.5 ③.拉力F恒定 ④.小车质量M恒定 ⑤.平衡摩擦力过度 ⑥.不满足m<<M
【解析】本题考查验证牛顿第二定律实验的原理和误差分析,其中涉及打点计时器求瞬时速度和加速度的问题。
【详解】(1)[1]E点的瞬时速度
[2]利用逐差法选取AE段纸带求小车加速度
(2)[3]由可知,若探究加速度a和质量M的关系,应保持拉力F恒定。
[4] 由可知,若探究加速度a和拉力F的关系,应保持小车质量M恒定。
(3)[5]由图可知当拉力为零时小车仍有加速度,则此时平衡摩擦力过度。
[6]实验中由于把绳子拉力当作小车受到的合力,此时必有m<<M,随着m的增大小车的加速度会逐渐减小,则图像斜率逐渐减小,故图像弯曲的原因是不满足m<<M。
三.计算题(22分)
16、 (1) 10m/s,方向向左 (2) 75m,方向向左
【解析】(1)由于第1s内和第2s内加速度等大反向,可知2s末速度为0
根据牛顿第二定律有:
则滑块在4秒末的速度,方向向左
(2)画出滑块的速度—时间图像如图:
第1s末速度为
前两秒位移大小
第2s末到第6s末位移大小
前第1个周期位移
前30s共计5个周期,所以滑块前30秒内的总位移为
,方向向左
17、 ①.10 ②.1 ③.
【解析】[1]平抛运动的竖直方向上是自由落体运动,根据
解得:
则闪光的频率为:
[2]平抛的初速度为:
[3]B点的竖直分速度为:
则A点竖直分速度为:
根据平行四边形定则知,A的速率为:
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