资源描述
四省八校2026届物理高一上期末考试模拟试题
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、如图所示,物体在平行于斜面向上、大小为6N的力F作用下,沿固定的粗糙斜面向上做匀速直线运动,物体与斜面间的滑动摩擦力
A.等于零 B.小于6N
C.等于6 N D.大于6 N
2、物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法.控制变量法等.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
①根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法
②在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法
③在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
④推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法
A.②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
3、如图,在光滑水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长,如果,则绳子对物体A的拉力大小为
A. B.
C. D.
4、如图所示,质量为8 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面.质量为2 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力.某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(取g=10 m/s2)( )
A.100 N B.20 N
C.16 N D.0 N
5、如图所示,物体A重20N,物体B重5N,不计一切摩擦和绳重力,当两物体由静止释放后,物体A的加速度与绳子上的张力分别为( )
A.6m/s2 ,8N B.10m/s2 ,8N
C.8m/s2 ,6N D.6m/s2,9N
6、下列说法正确的是
A.同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下来的时间较长,说明惯性与速度有关
B.各种小型车辆乘员(包括司机)必须系好安全带,这样可以避免因人的惯性而造成的伤害
C.“强弩之末,势不能穿鲁缟也”,这说明箭的惯性减小了
D.在国际单位制中,三个力学基本物理量分别是长度、力、时间
7、下列说法中,不正确的是 ( )
A.相互压紧并发生相对运动的物体间一定有摩擦力的作用
B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动
8、如图所示,A、B两条直线表示在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图象,则下列说法中正确的是()
A.比较两地的重力加速度有gA=gB B.比较两物体的质量有mA<mB
C.比较两地的重力加速度有gA<gB D.比较两物体的质量有mA>mB
9、放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在时间0~6s 内其速度与时间的图象和拉力的功率与时间的图象分别如图中的甲、乙所示,则物体质量以及物体与地面间的动摩擦因数分别为(取g=10 m/s2) ( )
A.m=1kg B.m=2kg,
C.μ=0.4 D.μ=0.2
10、将一个半球体置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为、的物体(两物体均可看成质点,m2悬于空中)时,整个装置处于静止状态,如图所示。已知此时与半球体的球心O的连线与水平方向成53°角(sin53°=0.8,cos53°=0.6),与半球面的动摩擦因数为0.5,并假设所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是
A.无论的比值如何,地面对半球体的摩擦力都为零
B.当时,半球体对的摩擦力垂直于图中的虚线向上
C.当时,半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下
D.当时,半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上
11、如图所示,一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下下落,接触弹簧将后弹簧压缩,忽略空气阻力,在压缩的全过程中()
A.小球一直减速运动
B.小球先加速然后减速
C.小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小
D.弹簧的压缩量最大时小球加速度为零
12、如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为Ff,直杆质量不可忽略.一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧,最终以速度v弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面的摩擦.则
A.小车被弹回时速度v一定小于v0
B.直杆在槽内移动的距离等于
C.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力
D.直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学用图所示装置做《验证力的平行四边形定则》的实验,橡皮筋的一端固定在水平木板上的P点,另一端系有两个绳套.实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮筋,将橡皮筋拉至某一位置O,如图所示.再只用一个弹簧测力计,通过绳套把橡皮筋拉到与前面相同的位置O
(1)为完成该实验,下述必须有的步骤是________(选填正确选项前的字母)
A.测量细绳的长度
B.测量橡皮筋的原长
C.记录测力计的示数
D.记录结点O的位置
E.通过细绳记录拉力的方向
(2)对操作过程,下列说法正确的是________(选填正确选项前的字母)
A.橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与纸面平行的同一平面内
B.两细绳之间的夹角一定要取90°,以便计算合力的大小
C.用平行四边形定则求得的合力方向一定沿PO方向
D.测力计的示数取得适当大些有利于减小误差
14、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)图中与B相连的弹簧测力计的示数为________N
(2)该同学用同一套器材做了三次实验,白纸上留下标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及为了画力的作用线而描绘的点,如图所示。其中最为合理的是_______
(3)关于本实验,下列说法正确的是______
A.两细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D.橡皮条应与两细绳夹角的平分线在同一直线上
15、将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,又落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v-t如图所示,g取10 m/s2.小球落回抛出点时速度大小是______m/s
三.计算题(22分)
16、(12分)皮带传输装置示意图的一部分如下图所示,传送带与水平地面的夹角A、B两端相距12m,质量为M=1kg的物体以=14.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带顺时针运转动的速度=4.0m/s(g取),试求:
(1)物体从A点到达B点所需的时间;
(2)若物体能在传送带上留下痕迹,物体从A点到达B点的过程中在传送带上留下的划痕长度
17、(10分)用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推,推到斜面中点时,撤去F,物体正好运动到斜面顶端并开始返回.在此情况下,物体从底端到顶端所需时间为t,从顶端滑到底端所需时间也为t.求:
(1)撤去F前的加速度a1与撤去F后物体仍在向上运动时的加速度a2之比为多少?
(2)推力F与物体所受斜面摩擦力f之比为多少?
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】对物块进行受力分析,根据平衡条件,列方程求得摩擦力大小;
【详解】对物体受力分析,在沿斜面方向,物体受到重力沿斜面的分力、滑动摩擦力和拉力F,则,故,故B正确,ACD错误
2、B
【解析】根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,故①正确;在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,故②错误;在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法,故③正确;推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法,故④正确;故选B.
3、B
【解析】AB连在一起,加速度相同;对整体分析可知整体沿绳方向只受B的拉力,则由牛顿第二定律可知,加速度为:;选取A为研究的对象.水平方向A只受到绳子的拉力,所以绳子的拉力:F=mAa=mAg,故选B
考点:牛顿第二定律
【名师点睛】本题为连接体,注意本题中注意应沿绳子方向进行分析;当然本题也可以对两物体分别受力分析,此时应注意分析绳子拉力
4、C
【解析】剪断细线前,A、B间无压力,则弹簧的弹力F=mAg=80N,剪断细线的瞬间,对整体分析,整体加速度:,隔离对B分析,mBg-N=mBa,解得:N=mBg-mBa=20-2×2N=16N.故C正确,ABD错误.故选C
点睛:本题关键是先采用整体法求解加速度,再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解.
5、A
【解析】静止释放后,物体A将加速下降,物体B将加速上升,二者加速度大小相等,由牛顿第二定律,对A有
对B有
代入数据解得
故选A。
6、B
【解析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大.在国际单位制中,米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本单位,长度、质量、时间被选作力学的基本物理量
【详解】惯性是物体固有惯性,只与物体的质量有关,故A错误;汽车驾教员在驾驶汽年时系上安全带是为了防止惯性造成的伤害,故B正确;惯性是物体的固有属性,大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度的大小无关,故C错误;在国际单位制中,力学的三个基本单位分别是米、千克、秒,故D错误.所以B正确,ACD错误
【点睛】物体的惯性的大小只与质量有关,与其他都无关.而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关
7、ABC
【解析】相互压紧并发生相对运动的物体间不一定有摩擦力的作用,还要看接触面是否粗糙,选项A错误;摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反,选项B错误;滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,选项C错误,D正确;此题选择不正确的选项,故选ABC.
8、AB
【解析】AC.图线有相同的纵截距,即两个物体外力F都为0时加速度都相同,而时两物体都只受重力作用,则
所以
故A正确,C错误;
BD.根据
变形得
可知,a-F图象中斜率为
由图可知A的斜率大于B的斜率,所以
故B正确,D错误。
故选AB。
9、AC
【解析】第二秒末的速度为4m/s,拉力的功率为24W,所以拉力:
由v-t图象看出,物体在2s-6s做匀速直线运动,则:
由v-t图象可知,0-2s物体加速度为:
根据牛顿第二定律:
又因为,故动摩擦力因数:
A.与计算结果相符,故A正确;
B.与计算结果不符,故B错误;
C.与计算结果相符,故C正确;
D.与计算结果不符,故D错误
10、ACD
【解析】A.对整体分析,由于整体未受其他外力,始终保持静止状态,故地面对半球体始终没有摩擦力,A正确;
B.对分析可知,绳中拉力为
对分析可知,若半球体与之间没有摩擦力则
解得
故当时,与半球体之间无摩擦力,B错误;
C.当时,,故半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下,由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力故
解得,
故当,半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下,C正确;
D.当时,,故半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上;由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力故
解得,
故当时,半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上,故D正确;
故选ACD。
11、BC
【解析】小球接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧的弹力一直增大,开始重力大于弹力,合力方向向下,合力在减小,加速度减小,由于加速度的方向与速度方向相同,小球的速度在增大;接着,弹力等于重力,此时加速度为零,速度最大;然后弹力大于重力,合力方向向上,合力在增大,加速度增大,由于加速度的方向与速度方向相反,速度在减小。当弹簧压缩量最大时小球的加速度向上,不为零,此时速度为零,由此分析可知,BC正确,AD错误。
故选BC。
12、BC
【解析】小车在向右运动的过程中,弹簧的形变量若始终小于x=时,直杆和槽间无相对运动,小车被弹回时速度υ一定等于υ0;若形变量等于x=时,杆和槽间出现相对运动,克服摩擦力做功,小车的动能减小,所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0,A错误;整个过程应用动能定理:Ffs=△EK,直杆在槽内移动的距离,故B正确;当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动,此时车的速度大于杆的速度,弹簧进一步被压缩,弹簧的弹力大于最大静摩擦力,故C正确;直杆在槽内向右运动时,开始小车速度比杆的大,所以不可能与直杆始终保持相对静止,故D错误.故选BC
【点睛】缓冲装置是一种实用装置,在生产和生活中有着广泛的应用,本题就是根据某种缓冲装置改编的一道物理试题,试题设计新颖,物理思想深刻.正确解答这道试题,要求考生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.CDE ②.AD
【解析】本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则,需要测量合力与分力的大小,根据这个原理来选择.要验证力的平行四边形定则,两分力和合力必须在同一平面内,两分力夹角适当,大小适当大些,有利于减小误差,据此作答
【详解】(1)本实验的目的是验证力的平行四边形定则,只要用两根弹簧秤同时拉与一根弹簧秤单独拉时,将节点拉到同一位置,即两次实验效果相同即可,必须记下O点的位置来作参照,记下每次弹簧秤拉力的大小和方向,根据平行四边形定则做出两拉力的合力,与一根弹簧拉时的拉力大小、方向比较,在误差范围内是否重合.所以不需要测量细绳的原长和橡皮筋的长度.需要记录弹簧测力计的读数、节点位置和拉力的方向.故AB错误,CDE正确
故选CDE
(2)A.要验证力的平行四边形定则,两分力和合力必须在同一平面内,所以橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与纸面平行的同一平面内,故A正确;
B.两细绳之间的夹角应适当,不一定是90°,故B错误;
C.由于有误差的存在,用平行四边形定则求得的合力方向不一定沿PO方向,故C错误;
D.测力计的示数取得适当大些,橡皮筋形变比较明显,有利于减小误差,故D正确
故选:AD
14、 (1).3.00 (2).B (3).B
【解析】(1)[1]弹簧测力计的每一格代表0.1N,图中与B相连的弹簧测力计的示数为3.00N
(2)[2]为减小实验误差,两拉力大小应适当大些,两拉力的夹角应适当大小,作力的图示时,标度应小一点,由图示可知,A中两拉力大小且标度相对较大,C中两拉力夹角太小,AC两情况实验误差较大,B两拉力大小、两力间的夹角与标度都比较适当,实验误差较小
故选B。
(3)[3]A.为方便作出拉力的方向,橡皮条上的细绳套应适当长些,但长度不必等长,故A错误;
B.为减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;
C.两次实验时结点位置必须相同,即结点O的位置必与前一次相同,故C错误;
D.为减小实验误差,两拉力的夹角应适当大小,因为两分力不一定大小相等,所以橡皮条与两细绳夹角的平分线不一定在同一直线上,故D错误。
故选:B。
15、
【解析】根据速度时间图线得出匀减速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力的大小;根据牛顿第二定律求出下降的加速度,结合位移时间公式得出下落时间.根据图线得出上升的位移,结合下降的加速度,运用速度位移公式求出小球回到抛出点的速度大小.
【详解】小球向上做匀减速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律得,mg+f=ma1,解得阻力f=ma1-mg=2N.小球上升的高度,小球下降的加速度大小,根据x=a2t22得,t2=s,则小球落回到抛出点时的速度大小为 v=a2t2=8 m/s
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移
三.计算题(22分)
16、(1)2s(2)5m
【解析】(1)开始时物体的初速度大于传送带的速度,根据受力及牛顿第二定律求出物体的加速度,当物体与传送带共速时,求解时间和物体以及传送带的位移;物体与传送带共速后,物体向上做减速运动,根据牛顿第二定律求解加速度,几何运动公式求解到达B点的时间以及传送带的位移;
(2)开始时物体相对传送带上滑,后来物体相对传送带下滑,结合位移关系求解划痕长度.
【详解】(1)物体刚滑上传送带时因速度v0=14.0m/s大于传送带的速度v=4m/s,则物体相对斜面向上运动,物体的加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律有:Mgsin θ+μMgcos θ=Ma1
解得:a1=gsin θ+μgcos θ=10m/s2
当物体与传送带共速时:v0-at1=v
解得t1=1s
此过程中物体的位移
传送带的位移:
当物体与传送带共速后,由于μ=0.5<tan370=0.75,则物体向上做减速运动,加速度为:Mgsin θ-μMgcos θ=Ma2
解得a2=2m/s2
物体向上减速运动s1=L-x1=3m
根据位移公式:s1=vt2-a2t22
解得:t2=1 s(t2=3 s舍去)
则物体从A点到达B点所需的时间:t=t1+t2=2s
(2)物体减速上滑时,传送带的位移:
则物体相对传送带向下的位移
因物体加速上滑时相对传送带向上的位移为:
则物体从A点到达B点的过程中在传送带上留下的划痕长度为5m
【点睛】此题是牛顿第二定律在传送带问题中的应用问题;关键是分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动公式求解时间和位移等;其中的关键点是共速后物体如何运动.
17、(1)1:1 (2)8:1
【解析】(1)由运动的对称性知为1:1
(2)由牛顿第二定律有:
第一段:F -mgsinα-f=ma1
第二段:mgsinα+f= ma2(a1=a2`大小)
第三段:mgsinα-f= ma3
设斜面长为L.高度为h,由运动学公式有:
解上面各式得:f =(mgsinα)/3 ;
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