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北京市师大附中2025-2026学年高一物理第一学期期末综合测试试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、下列关于惯性的说法中正确的是
A.静止的物体有惯性,运动的物体无惯性
B.运动的物体有惯性,静止的无惯性
C.速度越大惯性越大
D.惯性是物体的固有属性,不随运动状态变化而变化
2、以下是必修Ⅰ课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是( )
甲图 乙图 丙图 丁图
A.甲图中学生从起立到站直的过程中,体重计的示数先减少后增大
B.乙图中赛车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度
C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了增大海豚的浮力
D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面上做匀速直线运动
3、下列说法正确的是
A.若物体的速度为零,位移可能继续增大
B.若物体的加速度为零,速度一定为零
C.若物体的加速度方向向东,所受合力方向一定向东
D.若物体的速度方向向东,所受合力方向一定向东
4、一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距40cm的两点上,弹性绳的原长也为40cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为50cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,弹性绳的伸长始终处于弹性限度内,不计钩码与弹性绳之间的摩擦,,.则弹性绳的总长度变为( )
A.43cm B.46cm
C.49cm D.52cm
5、关于速度、速度变化量、加速度,说法正确的是( )
A.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
B.速度很大物体,其加速度可能很小,但不能为零
C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
6、如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量最小值是( )
A. B.
C. D.
7、中华文化是世界唯一连续传承五千年的文化,“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理,如图表示“龟兔赛跑”中乌龟和兔子的位移时间图像(s-t),则下列说法中正确的是()
A.兔子比乌龟早出发
B.乌龟一直在做匀加速运动
C.在0t3时间内乌龟运动的位移大
D.乌龟和兔子分别在t1和t2时刻相遇
8、如图所示是骨折病人的牵引装置示意图.绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内,为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将两定滑轮的间距变大
D.只将病人的脚向左移动远离定滑轮
9、有一根弹簧,当下端挂上一个50g的重物时,弹簧长度为3.40cm,当下端挂上两个50g重物时,弹簧长度为5.10cm。g=9.8m/s2,则下列说法正确的是()
A.弹簧的原长为1.70cm
B.无法得出弹簧的原长
C.弹簧的劲度系数约为28.8N/m
D.弹簧的劲度系数约为288N/m
10、小物块m与各面均光滑的斜面体M,叠放在光滑水平面上,如图所示,在水平力F1(图甲)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N1;在水平力F2(图乙)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N2.则下列说法正确的是()
A.若,则有
B.若,则有
C.若,则有
D.若,则有
11、BRT已成为美丽海滨城市厦门的主要绿色交通工具之一。BRT为安检设备。图甲是其安检时传送带运行的示意图。水平传送带长为L,沿顺时针方向以恒定速率v0匀速转动,某乘客的行李(可视为质点)被上方挡板挡住不能运动,安检员撤去挡板排除故障,行李开始运动。则下列说法中可能正确的是
A.撤去挡板瞬间行李加速度为零
B.行李在运动过程中一直受到摩擦力的作用
C.行李在传送带上运动过程的平均速度为
D.行李在传送带上运行的时间为
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、图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点;
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码;
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m;
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③;
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1,s2,…,求出与不同m相对应的加速度a;
⑥以砝码质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出—m关系图线,若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_________;
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3,a可用s1、s3和Δt表示为a=_____;图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=_____mm,s3=____mm,由此求得加速度的大小a=_____m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________
14、某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属板放在水平桌面上,且始终静止,他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
(1)实验时______(填“需要”或“不需要”)使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M,______(填“需要”或“不需要”)把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。
(2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为______,木块运动的加速度为______。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)
(3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为______(重力加速度g取,结果保留两位有效数字)。
15、图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出.由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为_____________________m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为_____________cm,
(3)打第3个点时该物体的速度为_________m/s,打第5个点时该物体的速度为_________m/s,
三.计算题(22分)
16、(12分)在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以的速度水平抛出,若求:
(1)小球在空中的飞行时间是多少?
(2)水平飞行的距离是多少米?
(3)小球落地时的速度?
17、(10分)如图,一质量分布均匀的金属球静止在固定斜面和竖直挡板之间,各接触面间均光滑,已知金属球的质量m =1.6kg,斜面的底角θ =37°.请分别求出斜面和挡板对金属球弹力的大小.(θ =37°,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g =10m/s2)
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】A、惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,故A错误.B、惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,故B错误.C、惯性大小的唯一量度是物体的质量,与物体的速度大小无关,故C错误.D、惯性是物体固有的属性,惯性大小的唯一量度是物体的质量,不随运动状态变化而变化,故D正确.故选D.
【点睛】惯性是物体固有的属性,物体由静止开始,是外力改变了物体的运动状态,物体的惯性没有发生任何变化,更不会被克服
2、B
【解析】A.甲图中学生从起立到站直的过程中,先向上加速后减速,先超重后失重,则体重计的示数先增大后减少,选项A错误;
B.根据牛顿第二定律可知,乙图中赛车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度,选项B正确;
C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了减小在水中运动的阻力,选项C错误;
D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面上受摩擦阻力作用而做匀减速直线运动,选项D错误。
故选B。
3、C
【解析】若物体速度为零时,物体已经停止运动,位移不在发生变化,故A错误;加速度为零说明物体的速度没有发生变化,速度没有发生变化,而速度不一定为零,故B错误;根据牛顿第二定律知,合力的方向与加速度方向一定相同,故C正确;物体的速度方向与合外力方向没有必然联系,所以物体的速度方向向东,所受合力方向可以向西,故D错误.所以C正确,ABD错误
4、B
【解析】绳子原长,伸长为.如图,则绳长,设弹簧劲度系数为,则.由几何关系知.
物体处于平衡状态:则:,当滑到同一点时:则:,所以此时绳子总长为:,B正确
【点睛】本题考场共点力的平衡,本题的关键是找出绳子与竖直方向的夹角,然后计算出劲度系数.另外做这一类题目,要养成画图的习惯,这样题目就能变的简单
5、C
【解析】A.运动物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间,故A错误;
B.加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如匀速直线运动,故B错误;
C.某时刻物体速度为零,但速度变化率很大时,加速度很大,故C正确;
D.加速度的物理意义表示物体速度变化的快慢,加速度很大,速度不一定很大,故D错误
6、A
【解析】以小球ab整体为研究对象,分析受力,作出F在几个方向时整体的受力图,根据平衡条件得知:F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置;
F的最小值为:.根据胡克定律:Fmin=kxmin,所以:,故选A.
7、CD
【解析】A.由图看出,乌龟在t=0时刻出发,而兔子在这时刻之后出发,则乌龟比兔子早出发, A错误;
B.位移时间图像的斜率表示速度,而乌龟的位移时间图象斜率不变,说明速度不变,乌龟做匀速直线运动,B错误;
C.根据物体通过的位移等于纵坐标的变化量,知在0t3时间内,乌龟运动的位移大,C正确;
D.两条图线在t1和t2时刻相交,说明乌龟和兔子分别在t1和t2时刻到达同一位置而相遇,D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】对与滑轮接触的一小段绳子受力分析,如图受到绳子的两个等大的拉力
解得,只增加绳长度,不会改变角度θ,故不会改变力F;A错误;减小角θ或者增大m可以增大F;B正确;脚向左移动,会减小角θ,会增加拉力;D正确;由几何关系可知,两个滑轮间距增大,会增加角θ,故拉力F会减小;C错误;故选BD
考点:考查力的合成与分解
点评:难度中等,解决本题首先要进行受力分析,找到影响拉力的因素,列出表达式,根据几何关系进行分析
9、AC
【解析】设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,由二力平衡可得:
①
其中,,g=9.8m/s2
②
而,
联立可得:
AC正确,BD错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】根据整体先求解整体的加速度表达式;然后隔离两物体列式分别求解F和N的表达式进行比较即可.
【详解】由整体法可知,甲图中整体的加速度:,乙图中整体的加速度:;对甲图,隔离M,则,隔离m:,解得;;;对乙图中的m,则:,解得:;;则若m=M,则有F1=F2;若m<M,则有F1<F2,选项AC正确;无论m和M关系如何,则N1=N2,选项D正确,B错误;故选ACD.
11、BC
【解析】A.撤去挡板瞬间,行李相对传送带向左运动,故行李受到传送带给的向右的摩擦力,加速度不为零,A不可能;
B.若行李向右运动过程中,行李加速过程的位移不小于传送带的长度,则行李在运动过程中一直受到摩擦力的作用,即存在这种可能,B可能;
C.若行李刚好运动到传送带的另一端时,速度刚好为,即整个过程中行李做匀加速直线运动,初速度为零,末速度为,故平均速度为,存在这种可能,C可能;
D.若行李一开始就随着传送带以做匀速直线运动,则运动时间为,但这种可能不会存在,故运动时间不可能为,D不可能。
让选可能的,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.均匀 ②.线性 ③.远小于小车和小车中砝码的质量之和 ④. ⑤.24.1 ⑥.47.3 ⑦.1.16 ⑧. ⑨.
【解析】(1)①[1]平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀;
⑥[2]根据牛顿第二定律
解得
故与m成线性关系;
(2)(i)[3] 设小车的质量为M,小吊盘和盘中物块的质量为m,设绳子上拉力为F,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得
以M为研究对象,根据牛顿第二定律有
当时有,即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力,所以为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量。
(ⅱ)[4]设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3,由匀变速直线运动的推论得
即
解得
[5][6]图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=24.1mm,s3=47.3mm;
[7] 由此求得加速度的大小
(ⅲ)[8][9]设小车质量为M,小车受到外力为F,由牛顿第二定律有
解得
所以图象的斜率为
解得
纵轴截距为
解得
14、 ①.不需要 ②.不需要 ③.1.58 ④.0.75 ⑤.0.15
【解析】(1)[1][2].本实验时测量摩擦因数,故不需要平衡摩擦力,根据逐差法求得木块的加速度,把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数,故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M;
(2)[3][4].A点的瞬时速度为:
B点的瞬时速度为:
加速度为:
(3)[5].根据牛顿第二定律可知:
代入数据解得:
15、 ①.(1)0.74m/s2 ②.(2)4.36cm ③.(3)0.473m/s; ④.0.621m/s;
【解析】(1)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得:x4-x1=3at2代入数据得:
(5.83-3.62)×10-2=3a×0.12,解得:a=0.74m/s2
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2-x1=at2得:
x2=x1+at2代入数据得:x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m=4.36cm
(3)打第2个点时的瞬时速度等于打1、3之间的平均速度,因此有:
根据速度公式v3=v2+at
得v3=0.399+0.74×0.1m/s=0.473m/s;同理:v5=0.399+0.74×0.3m/s=0.621m/s;
三.计算题(22分)
16、(1) (2) (3)
【解析】(1)小球做平抛运动,在竖直方向上的分运动为自由落体运动,
由h=gt2得:小球在空中飞行的时间为:
(2)小球在水平方向上做匀速直线运动,得小球水平飞行的距离为:
x=v0t=10×1m=10m
(3)小球落地时的竖直速度为:vy=gt=10m/s
所以,小球落地时的速度为:
方向与水平方向的夹角为45°向下
17、斜面对小球的弹力为20N,挡板对小球的弹力为12N
【解析】对球受力分析,受重力、墙壁的支持力和斜面的支持力,根据平衡条件列式求解
【详解】金属球静止,则它受到三力而平衡,如图所示:
由平衡条件可得竖直挡板对金属球的弹力为:
N1=Gtanθ=16×tan37°=12N
斜面体对金属球的弹力为:
【点睛】本题考查了共点力平衡,关键是采用隔离法,对物体正确受力分析后根据平衡条件求解
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