资源描述
四省八校2026届高一上物理期末教学质量检测模拟试题
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、如图所示,一个热气球与沙包的总质量为m,在空气中以大小为的加速度加速下降,为了使它匀速下降,则应该抛掉的沙的质量为(假定空气对热气球的浮力恒定,空气的其它作用忽略不计)
A. B.
C. D.
2、有一种能获得强烈失重,超重感觉的巨型娱乐设施。先用电梯把载有乘客的座舱送到大约二十几层楼高的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统开始启动,座舱匀减速运动至快到地面时刚好停下。座舱下落的v-t图像如图所示。如果,则下列说法正确的是( )
A.此设施在离地面的高度为150m时开始自由下落
B.减速时的加速度大小是
C.减速时,质量为50kg的人对座椅的压力为250N
D.自由下落时人在上面受到的重力为0
3、如图所示, 某同学站在体重计上观察超重与失重现象.由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.她稳定站立时,体重计的示数为A0,关于实验现象,下列说法正确的是
A.“起立”过程,体重计的示数一直大于 A0
B.“下蹲"过程,体重计的示数一直小于 A0
C.“起立”、"下蹲"过程,都能出现体重计的示数大于A0的现象
D.“起立”的过程,先出现失重现象后出现超重现象
4、下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.物体的加速度等于零,则物体一定静止
B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C.速度方向为正时,加速度方向可能为负
D.速度变化越来越快时,加速度越来越小
5、如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是( )
A.F1增大、F2减小 B.F1增大、F2增大
C.F1减小、F2减小 D.F1减小、F2增大
6、在“车让人”交通安全活动中,交警部门要求汽车在斑马线前停车让人。以8 m/s匀速行驶的汽车,当车头离斑马线8 m时司机看到斑马线上有行人通过,已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s,若驾驶员看到斑马线上有行人时立即紧急刹车,则()
A.汽车能保证车让人
B.从开始发现情况到车停下来汽车通过距离是6.4 m
C.从开始发现情况到车停下来汽车运动的时间是1.6 s
D.在驾驶员反应时间内汽车通过的距离是1 m
7、某同学想在电梯内观察超重与失重现象,他自己的体重为490N,他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察,发现体重计的示数F随时间变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A.该同学t0-t1时间内处于失重状态,t2-t3时间内处于超重状态
B t0-t1时间内电梯可能向下做匀加速运动
C.t2-t3时间内电梯可能向下做匀加速运动
D.t1-t2时间内电梯一定处于静止状态
8、如图,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间,在消防车向前前进的过程中,人同时相对梯子匀速向上运动。在地面上看消防队员的运动,下列说法中正确的是( )
A.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动
B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀速直线运动
C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速曲线运动
D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速直线运动
9、我市开始大力推行文明交通“车让人”行动,如图所示,以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一位老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m,该车减速时加速度大小为5m/s2,则下列说法中正确的是
A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线距离为2m
B.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线距离为1.6m
C.如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处停下
D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处停下
10、下图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结论是( )
A.t=1 s时,物体的加速度大小为1.0 m/s2
B.t=5 s时,物体的加速度大小为 0.75 m/s2
C.第3 s内物体的位移大小为1.5 m
D.物体在加速过程中的速度变化率比减速过程中的速度变化率大
11、如图所示,表面粗糙的斜面C置于粗糙的水平地面上,斜面C上有一物块A,通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接,连接A的一段细绳与斜面平行.现向小盒B内缓慢加入少量细砂,A、B、C始终处于静止状态.下列说法正确的有
A.地面对斜面体C的支持力减小
B.地面对斜面体C的摩擦力增大
C.斜面体C对物块A的摩擦力可能增大
D.斜面体C对物块A的摩擦力一定沿斜面向下
12、如图所示,在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌面上有一个小球,开始时小球和车厢均处于静止状态,如果火车突然加速向前开动( )
A.以地面为参考系,小球仍然静止
B.以地面为参考系,小球会加速运动
C.以火车为参考系,小球会加速运动
D.以火车为参考系,小球仍然静止
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,如图所示为实验装置简图,电源频率为50Hz
(1)下列做法正确的是_____________
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C.桶和砝码的总质量应远当大于木块的质量
D.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
(2)根据图中纸带上的计时点和相关数据可求出小车的加速度大小a=_______m/s2.到C点时的速度为____________m/s(结果取两位有效数字)
(3)有两位同学通过测量,分别作出a一F图象,如图(a)(b)中的A、B线所示,试分析:
A图线不通过坐标原点的原因是_________________
B图线不通过坐标原点的原因是_________________
14、在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图甲所示的装置
(1)本实验应用的实验方法是__________
A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法
(2)下列说法中正确的是___________
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变小车所受拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应改变小车的质量
C.在探究加速度与质量的关系时,作出图象容易更直观判断出二者间的关系
D.无论在什么条件下,细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小
(3)在探究加速度与力的关系时,若取车的质量M=0.5kg,改变砝码质量m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是____________
A.m1=4g B.m2=10g C.m3=40g D.m4=500g
(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=___m/s2(结果保留两位有效数字)
(5)如图所示为甲同学在探究加速度a与力F关系时,根据测量数据作出的a-F 图象,说明实验存在的问题是________
15、在探究“加速度与力、质量关系”的活动中:
(1)实验器材组装如图1所示。实验装置图中的电源应为_____(填“交流电源”或“直流电源”)
(2)在实验中保持小车质量不变,改变沙桶的质量,测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表:
①根据测量数据在图3中作出a﹣F图象_____;
②由作出的图象可知小车与长木板之间的摩擦力力大小为_____ N.(保留一位有效数字)
③图2是实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可得小车的加速度a=_____ m/s2(结果保留两位有效数字),C点的速度Vc=_____ m/s。(结果保留两位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,始终绷紧的水平传送带以v=4.0m/s的恒定速率沿顺时针方向转动,质量M=10kg的平板车停在传送带的右端.现把质量m=5.0kg可视为质点的行李箱轻轻放到距传送带右端x0=5.0m位置.行李箱与传送带、平板车间的动摩擦因数分别为,平板车与水平地面间的动摩擦因数为.(不计空气阻力,g=10m/s2)试求:
(1)行李箱在传送带上运动的时间t;
(2)行李箱滑到平板车上后,在相对滑动过程中,行李箱及平板车的加速度大小分别是多少?
(3)若行李箱由传送带滑到平板车上时速度不变,要想行李箱恰不从平板车上滑出,平板车的最小长度.(结果可用分数表示)
17、(10分)如图所示,半径R=1m的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动。小橡皮块a靠在圆筒内壁上,它与圆筒的动摩擦因数μ=0.4,其所受滑动摩擦力等于最大静摩擦。为使小橡皮块不从筒壁上掉落,则圆筒转动的角速度为多大?(g取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、A
【解析】物体加速下降时,它受到重力与空气的浮力作用,则
mg-F浮=ma
则
F浮=
为了使它匀速下降,则物体应该受到平衡力的作用,即重力应等于浮力,即变为,故应该抛掉的沙的质量为。
故选A。
2、B
【解析】A.此设施开始自由下落时离地面的高度为
选项A错误;
B.减速时的加速度大小是
选项B正确;
C.由牛顿第二定律可得
可得
N=mg+ma=1250N
选项C错误;
D.自由下落时人在上面受到的重力不变,不为零,选项D错误。
故选B。
3、C
【解析】AD.“起立”过程,先加速上升再减速上升,所以加速度先向上,再向下,所以先超重后失重,故体重计示数先大于A0,后小于A0,故AD错误
B.下蹲过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,所以先处于失重状态,后处于超重状态,体重计示数先小于A0,后大于A0,故B错误
C.通过以上分析可知:“起立”、"下蹲"过程,都能出现体重计的示数大于A0的现象,故C正确
4、C
【解析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动
【详解】A项:加速度等于零时,物体可能静止,也可能匀速运动,故A错误;
B项:当加速度与速度方向相同时,速度增大,故B错误;
C项:速度方向为正,加速度方向可以为正(速度增加)也可以为负(速度减小),故C正确;
D项:加速度表示速度变化的快慢,速度变化越来越快,加速度应越来越大,故D错误
故选C
【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度的方向与速度方向的关系
5、B
【解析】对小球受力分析,受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力,如图
根据平衡条件解得
由于θ不断增加,故F1增大、F2增大。
故选B。
6、A
【解析】ABD.若驾驶员反应时间为,反应时间内的位移
刹车的距离
从开始发现情况到车停下来汽车通过的距离
代入数据可得,
故A正确BD错误;
C.刹车的时间为
车运动的时间为
代入数据可得
C错误;
故选A。
7、AB
【解析】A.该同学t0-t1时间内视重小于重力,处于失重状态,t2-t3时间内视重大于重力,处于超重状态,选项A正确;
B.t0-t1时间内,加速度向下,则电梯可能向下做匀加速运动,选项B正确;
C.t2-t3时间内,加速度向上,则电梯可能向下做匀减速运动,选项C错误;
D.t1-t2时间内电梯可能处于匀速直线运动或者处于静止状态,选项D错误;
故选AB。
8、BC
【解析】AB.当消防车匀速前进时,因人同时相对梯子匀速向上运动,根据运动的合成可知,消防队员一定做匀速直线运动。故A错误,B正确。
CD.当消防车匀加速前进时,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线,其加速度的方向大小不变,所以消防员做匀变速曲线运动。故C正确,D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】AB.汽车速度减为零所需的时间
t==s=1.6s
则2s内的位移等于1.6s内的位移
x=t=×1.6m=6.4m
此时汽车离停车线的距离
△x=8-6.4m=1.6m
故A错误,B正确;
C.若驾驶员的反应时间为0.4s,则在反应时间内的位移
x′=v0t′=8×0.4m=3.2m
到停止时的位移
X=x+x′=6.4m+3.2m=9.6m
大于8m,汽车车头不能在停车线处停下,故C错误
D.若驾驶员的反应时间为0.2s,则在反应时间内的位移
x′′=v0t′′=8×0.2m=1.6m
到停止时的位移
X′′=x+x′′=6.4m+1.6m=8m
汽车车头刚好能在停车线处停下,故D正确
10、BD
【解析】A.由图象可知0~2s时间内物体做匀加速直线运动,其加速度大小等于图线斜率大小,即
A错误;
B.3~7s时间内物体做匀减速直线运动,其加速度
故B正确;
C.图线与t轴围成的面积等于物体所发生的位移,故第3s内的位移
C错误;
D.速度的变化率为加速度,加速过程的加速度大于减速过程的加速度,D正确
故选BD。
11、ABC
【解析】AB.以A和斜面体为研究对象,由受力分析如图1可得,竖直方向,有
水平方向,有
由题意,当B中缓慢加入细沙,即mBg增大;所以FN减小,f地面增大,故AB正确
C.若开始摩擦力的方向沿斜面向上,设斜面体倾角为θ,则有
当B中缓慢加入细沙,即mBg增大时,f逐渐增大,故C正确;
D.以A为研究对象,由受力分析如图2可知,在沿斜面方向,受重力的分力、摩擦力和绳子的拉力,绳子的拉力大小等于B的重力,若
则摩擦力方向沿斜面向上,故D错误。
故选ABC。
12、AC
【解析】AB.火车突然加速向前开动时,小球由于惯性还要保持原来的静止状态,所以以地面为参考系,小球仍然静止,选项A正确,B错误;
CD.以火车为参考系,小球相对于火车向后加速运动,选项C正确,D错误。
故选AC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.(1)A ②.(2)3.8m/s2; ③.1.8m/s ④.(3)①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够; ⑤.②长木板倾角过大(平衡摩擦力过度)
【解析】(1)根据实验原理以及实验步骤分析各个选项的正误;(2)打点计时器所使用的是交流电源.电源的频率为50Hz时,每隔0.02s打一个点.根据逐差法可求出加速度的数值,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.(3)根据①图可知,只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度,得出没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够的结论;根据②图可知,F为零时,物体确产生了加速度,故得出平衡摩擦力过度的结论
【详解】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,选项A正确;每次改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力,选项B错误;桶和砝码的总质量应远当小于木块的质量,这样才能认为桶和砝码的总重力近似等于木块的牵引力,选项C错误;实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块,选项D错误;故选A.
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,根据纸带上的数据可知:△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=0.61cm
根据△x=aT2得:
(3)①图中,图线中当F≠0时物体的加速度a=0,即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度,故在物体保持静止的时候其所受的静摩擦力等于绳子的拉力,所以出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够.图②中,图线纵轴的截距大于0,说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0,即在平衡摩擦力时,长木板倾角过大(平衡摩擦力过度)
【点睛】对于实验问题首先要明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题.尤其是正确理解该实验要满足的条件:小车质量远大于砝码质量.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
14、 ①.A ②.C ③.D ④.0.16 ⑤.平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力
【解析】(1)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须先使某一个量不变化,研究另外两个量之间的变化关系,即运用控制变量法,故选A;
(2)在探究加速度与质量的关系时,应保持小车所受拉力的大小不变,改变小车的质量,A错误;在探究加速度与外力的关系时,应保持小车的质量不变,改变小车所受拉力的大小,B错误;在探究加速度与质量的关系时,作出图象是直线,容易更直观判断出二者间的关系,C正确;当不满足的条件时,细线对小车的拉力大小就不能近似等于砝码盘和砝码的总重力大小,D错误;故选C;
(3)实验时要求小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量m,D中M与m相等,所以D最不合适;
(4)根据得:;
(5)图中图象与横轴的截距大于0,说明在拉力大于0时,加速度等于0,说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【点睛】要真正掌握了实验原理才能顺利解决此类实验题
15、 ①.交流电源 ②.见解析 ③.0.1 ④.0.20 ⑤.0.10
【解析】(1)[1]电磁打点计时器的电源是低压交流电源;
(2)[2]①根据描点法画出a﹣F图象如图;
②[3]当小车刚开始运动时所受的静摩擦力即为最大静摩擦力,由图象读出a=0时的F=0.1N,则知最大静摩擦力为0.1N
③[4][5]由sCE﹣sAB=4aT2,T=0.1s得:
C点的瞬时速度等于AE之间的平均速度,所以
三.计算题(22分)
16、 (1)2.25s (2), (3)
【解析】(1)行李箱在传送带上先做初速度为零的匀加速直线运动后做匀速直线运动,应用牛顿第二定律求出加速度,应用运动学公式求出行李箱的运动时间.
(2)行李箱滑上平板车后做匀减速直线运动,平板车做匀加速直线运动,当行李箱滑到平板车右端且两者速度相等时,行李箱恰好没有离开平板车,此时平板车最短,应用牛顿第二定律与运动学公式可以求出平板车的最小长度.
【详解】(1)对行李箱,由牛顿第二定律得:
行李箱匀加速运动的时间为:
匀加速的位移为:
行李箱在传送带匀速的时间为:
行李箱在传送带上运动的时间为:t=t1+t2=2.25s;
(2)行李箱滑到平板车后,当行李箱速度大于平板车速度时,行李箱做减速运动,
由牛顿第二定律,对行李箱有:
对平板车有:
(3)设行李箱经时间t3恰好到达平板车右端且两者速度刚好相等,由匀变速直线运动的速度公式得:v-a2t3=a3t3
解得:
平板车的速度:
平板车最小长度:
解得:
【点睛】本题是多体多过程问题,物体运动过程复杂,分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题.
17、
【解析】若圆筒以某一角速度转动时,小橡皮和圆筒之间的摩擦力刚好等于最大静摩擦力
此时
筒壁对小橡皮的弹力提供向心力
即
联立方程并代入数据,解得
所以当圆筒转动的角速度
时,小橡皮块不会从筒壁上掉落
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