资源描述
四川省峨眉山市第七教育发展联盟高2025年物理高一上期末监测试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的 A、B 两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子 A 端、B 端在杆上的位置不变,将右侧杆平移到虚线位置,稳定后衣服仍处于静止状态,则( )
A.绳子的弹力变大
B.绳子的弹力不变
C.绳对挂钩弹力的合力变小
D.绳对挂钩弹力的合力不变
2、如图所示,静止在固定斜面上物体,受到的作用力有()
A.重力、支持力
B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、支持力、下滑力、摩擦力
D.重力、压力、下滑力、摩擦力
3、理想实验是科学研究中的一种重要方法,如图所示的是根据可靠的事实进行的斜面理想实验和推论的示意图,这个实验工作曾得到了爱因斯坦的高度评价.是哪位科学家根据这个实验工作推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点
A.牛顿
B.伽利略
C.安培
D.亚里士多德
4、拥堵已成为现代都市一大通病,发展“空中轨道列车”(简称空轨,如图所示)是缓解交通压力的重要举措。假如某空轨从甲站沿直线到乙站,为了使旅客舒适,在加速和减速阶段,其加速度不能超过2.5m/s2,行驶的最大速度为25m/s。已知甲、乙两站之间的距离为2×103m,下列说法正确的是
A.空轨从静止开始加速到最大速度的最短时间为18s
B.空轨从静止开始加速到最大速度的最短位移为250m
C.空轨从静止开始加速到最大速度的最短位移为125m
D.空轨从甲站运动到乙站的最短时间为80s
5、物体的运动可以用图象描述,在如图所示的x-t 和v-t图象中,分别给出了a、b、c、d四个物体做直线运动所对应的图象1、2、3、4.则关于这四个运动,下列说法是正确的是
A.a、b一定在t1时刻相遇
B.c、d一定在t3时刻相遇
C.a、b运动方向相同,c、d运动方向相同
D a、b运动方向相反,c、d运动方向相反
6、高空作业的电工在操作过程中,不慎将一螺母从离地面20m高处由静止脱落,不计空气阻力,g取10m/s2,则( )
A.螺母在空中运动的时间为2s
B.螺母在第2s内的平均速度为20m/s
C.螺母下落第ls内的位移为10m
D.螺母落地时的速度大小为10m/s
7、如图所示,物体A放在水平桌面上,通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8 N的物体B,且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3 N.要使A静止,需加一水平向左的力F1,则力F1的取值可以为( )
A.4 N
B.7 N
C.12 N
D.11 N
8、某一物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是
A.重力可分解为沿斜面向下的分力和对斜面的压力
B.重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是平衡力
C.物体对斜面压力与斜面对物体的支持力是平衡力
D.重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是平衡力
9、如图所示,某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重。她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。关于她的实验现象,下列说法中正确的是( )
A.只有“起立”过程,才能出现失重的现象
B.只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象
C.“起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象
D.“起立”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
10、一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系,说法正确的是( )
A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大
11、2018年11月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,首次亮相航展的空军航空大学“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了“八机钻石筋斗、丘比特之箭”等精彩动作,如图所示。下列关于“红鹰”飞行表演的说法中正确的是( )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞行员为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系的
C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,可将飞机视为质点
D.研究飞机中空中的各种表演动作时,可将飞机视为质点
12、如图所示,有一倾角θ=30°的斜面体B,质量为M。质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A,在F由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是( )
A.地面对B的支持力大于(M+m)g
B.A对B的压力的最小值为,最大值为
C.A所受摩擦力的最小值为0,最大值为
D.A所受摩擦力的最小值为,最大值为
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、用如图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。
(1)下面列出了一些实验器材:
电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平(附砝码)。除以上器材外,还需要的实验器材有_________(选填选项前的字母)。
A.秒表 B.刻度尺
C.低压直流电源 D.低压交流电源
(2)实验时把长木板右端垫高,在不挂砂桶且计时器打点的情况下,轻推一下小车,使小车拖着纸带做匀速运动,这样做的目的是____________________。
(3)长木板右端高度调好后,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,图a是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C三个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为T。A、B间的距离x1,A、C间的距离x2。则实验中该小车加速度的大小a =_________(结果用上述字母表示)。
(4)某同学通过数据处理作出了如图b所示的加速度a随合力F变化的图像,从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图像可得a – F图像的表达式为________,小车和砝码的质量约为_________kg(结果保留两位有效数字)。
14、用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验.主要实验步骤如下:
a.测量小车的质量为M,砝码和托盘的质量为m,满足m<<M,可以认为砝码和托盘的重力等于小车所受拉力,记为F
b.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器.把装有打点计时器的木板一端稍微垫高,使小车在木板上做匀速运动
c.把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,接通电源,释放小车,使小车沿长木板运动
d.打点计时器在纸带上打下一系列的点,根据计数点间距离求出加速度a
e.换上新纸带,保持小车的质量不变,改变砝码的质量,重复实验
f.实验过程中,小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5,对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5.以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图所示
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)小车受到拉力为F2时,打出的一条清晰纸带如图所示.找一个合适的点当作计时起点0,然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,分别记为1、2、3、4,用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4.则小车的加速度大小为______.根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时,小车的速度大小为_______
(2)在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点,请在该图中标出加速度a2对应的坐标点,并画出a-F图像____
(3)另一组同学实验时,忘记了平衡摩擦力,绘制出a-F图线如图所示.该图线的斜率为k,纵轴截距为b.由此可知:小车的质量为______,小车所受摩擦力大小为______
15、在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,做好实验准备后,先用两个弹簧秤平行于板面把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时学生需要记录的是______和______;接着用一个弹簧秤平行于板面拉橡皮条,要特别注意的是______
三.计算题(22分)
16、(12分)质量为5.0kg的物体,放在光滑的水平面上,受水平恒定拉力F的作用,由静止开始作匀加速直线运动,位移为36m时,速度为24m/s.求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)物体所受水平恒定拉力F的大小
17、(10分)如图是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮突然彼此分开,将夯杆释放,随后,夯杆只在重力作用下运动,落回深坑,夯实坑底,且不反弹.然后两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提到坑口,如此周而复始.已知两个滚轮边缘的速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大可以忽略,取g=10m/s2
(1)指出左、右滚轮压紧夯杆并提升夯杆时的旋转方向(“顺时针”或“逆时针”)
(2)求夯杆被滚轮压紧后,加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度;
(3)求打夯周期T
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】详解】AB.对挂钩受力分析,如图所示,根据平衡条件,又有
绳子右端的B点在杆上位置不动,将杆向左移动到虚线位置时,角度变小,故绳子拉力T变小,故AB错误;
CD.绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向,故C错误,D正确。
故选D。
2、B
【解析】物体静止,所以受力平衡,重力沿斜面向下的分力由摩擦力平衡,所以物体受重力、支持力、摩擦力三个力作用,ACD错误B正确
3、B
【解析】伽利略通过理想斜面实验,推理出了力不是维持物体运动的原因,故B正确,ACD错误。
4、C
【解析】A.由可知,加速到最大速度所需要的最短时间为:
,
A错误;
BC.由,有空轨从静止开始加速到最大速度的最短位移为
,
B错误C正确;
D.加速和减速所需要的时间均为10s,且加减速过程位移均为125m,故匀速运动的时间为:
,
所以空轨从甲站运动到乙站的最短时间为
D错误;
故选C。
5、A
【解析】x-t图象的交点表示相遇,根据图象可知,在t1时刻,a、b相遇,故A正确;v-t图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图象可知,t3时刻c、d速度相等,但是不能说明就相遇,故B错误;x-t图象的斜率等于速度,根据图象可知,ab速度相反,c、d图象都在时间轴的上方,速度都为正,方向相同,故CD错误.故选A
考点:x-t图象, x-t图象
【名师点睛】对于运动学图象应注意明确图象的性质,抓住两种图象的区别是关键,要记住运动学图象只有两个方向,故只能描述直线运动;速度-时间图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移
6、A
【解析】A.物体下落所用的时间为,由
解得:
故A正确;
B.螺母在第内的运动的位移为:
所以螺母在第内的平均速度为:
故B错误;
C.物体做自由落体运动下落内的位移为:
故C错误;
D.物体在空中运动了后的速度为:
故D错误;
故选A。
7、BD
【解析】先隔离B受力分析根据平衡条件求出绳子拉力大小,然后隔离A受力分析,当与绳子拉力的合力小于等于最大静摩擦力物体即可保持静止;
【详解】A、当,摩擦力为,即物体不可能静止,故A错误;
B、当时,摩擦力为,物体仍能静止,且静摩擦力的方向向左,故B正确;
C、当,摩擦力为,即物体不可能静止,故C错误;
D、当时,摩擦力为,即刚好达到最大值且方向向右,物体恰好静止不动,故D正确
【点睛】解决本题的关键静摩擦力大小和方向的可变性,也可以判断出临界情况的静摩擦力的方向和大小然后根据平衡条件求解出的范围然后选择
8、BD
【解析】A.重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,不能说成压力。故A错误。
BD.物体受到重力、斜面的支持力和静摩擦力,根据平衡条件可知重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是平衡力,重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是平衡力,故BD正确。
C.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,不是平衡力。故C错误。
故选BD。
9、CD
【解析】“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;“起立”的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到静止状态,人先处于超重状态后处于失重状态,故“起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象。AB错误,CD正确。
故选CD。
10、BC
【解析】作用力与反作用力总是大小相等的,大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是在小孩被大人拉过来的过程中,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的;
A.不符合题意,错误;
B.正确;
C.正确;
D.不符合题意,错误
11、BC
【解析】A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,飞机是运动的,故A错误;
B.飞行员以飞机为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,故B正确;
C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,飞机的大小可以忽略不计,可将飞机视为质点,故C正确;
D.观看飞机表演的空翻动作时,飞机的大小和形状不能忽略,不可以看成质点,故D错误。
故选BC。
12、BC
【解析】A.对AB组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向仅受到重力和地面对B的支持力,所以地面对B的支持力等于,故选项A错误;
B.对受力分析,受到重力、支持力、推力和静摩擦力作用,垂直于斜面方向有
当时,最小,最小为
当时,最大,最大为
根据牛顿第三定律可知A对B压力的最小值为,最大值为,故B正确;
CD.对受力分析,受到重力、支持力、推力和静摩擦力作用,假设静摩擦力沿斜面向上,则沿着斜面方向有
当F=0时
随着推力F增大,摩擦逐渐减小,当,即时,摩擦力为零;当F继续增大时,摩擦力反向,沿斜面向下,推力F越大,摩擦力越大,当时,最大,
综上分析可得,A所受摩擦力的最小值为0,最大值为,故C 正确,D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.BD ②.平衡摩擦力 ③. ④.a=kF ⑤.0.45~0.56
【解析】(1)[1]处理实验数据时需要测出计数点间的距离,实验需要毫米刻度尺,电磁打点计时器需要使用低压交流电源,故选BD;
(2)[2]实验前要把木板的一端垫高以平衡摩擦力,使小车受到的合力等于绳子的拉力;
(3)[3]由△x=aT2可知,小车的加速度为
(4)[4]由图像知a-F成正比且过原点,故a-F图像的表达式为
其中,由图像可知,
所以质量为
由于误差所以在0.45kg~0.56kg均可。
14、 ①.(1) ②. ③.(2)图像见解析; ④.(3) ⑤.
【解析】(1)根据∆x=aT2由逐差法可得:;打点计时器打下点1时,小车的速度大小为;
(2)画出a-F图像如图;
(3)根据F-f=ma,解得,则,,解得,.
15、 ①.两弹簧秤的读数; ②.细绳的方向; ③.橡皮条的结点仍拉到位置O
【解析】本实验的目的是要验证平行四边形定则,故应通过平行四边形得出合力再与真实的合力进行比较,理解实验的原理即可解答本题
【详解】在本实验中为了得出平行四边形,我们需要知道两分力的大小和方向,故应记下两个弹簧秤的读数及两个细绳套的方向,同时为了能准确的得出合力的大小,应让两次拉时的效果相同,应记下橡皮条结点的位置以保证下次能拉至同一位置,得出相同的效果;应特别注意应将橡皮条的结点拉到同一位置,以保证一个力拉与两个力拉时的效果相同
【点睛】本题第二问是三力平衡问题中的动态分析问题,关键受力分析后,作出示意图,然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论
三.计算题(22分)
16、(1)8m/s2(2)40N
【解析】(1)物体匀加速前进,根据速度-位移关系公式求解即可加速度大小
(2)对物体受力分析后求出合力,再根据牛顿第二定律求出拉力大小
【详解】(1)物体做匀加速直线运动,已知初速度为零,末速度v=24m/s,位移x=36m
由v2=2ax得 a==8m/s2
(2)根据牛顿第二定律得F=ma=40N
17、 (1)左轮做逆时针方向转动,右轮做顺时针方向转动.(2) (3)T
【解析】(1)提升夯杆时,夯杆受到的摩擦力向上,则左右滚轮与夯杆接触处应相对夯杆向上运动(或相对夯杆有向上运动的趋势),由此可判断两侧滚轮的旋转方向
(2)夯杆被滚轮压紧后,对夯杆受力分析,可求出夯杆上升的加速度,用速度位移公式可得夯杆加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度
(3)夯杆一个完整的周期包含加速上升、匀速上升和竖直上抛到落地,分别求出三段的时间,相加后可得打夯周期T
【详解】(1)提升夯杆时,夯杆受到的摩擦力向上,则左右滚轮与夯杆接触处应相对夯杆向上运动(或相对夯杆有向上运动的趋势),由此可判断左轮做逆时针方向转动,右轮做顺时针方向转动
(2)夯杆被滚轮压紧后,对夯杆受力分析,由牛顿第二定律可得:,解得:夯杆上升的加速度
由速度位移公式可得:,解得:夯轮加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度
(3)夯杆加速上升的时间
夯杆接下来匀速上升,匀速上升的时间
此后夯杆做竖直上抛运动:,解得:
夯杆的打夯周期
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