内容正文:
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考
2024-2025学年高一上学期期中模拟试题
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题(共8小题)
1. (3分)一辆汽车在水平路面上开始刹车直到停止的过程可看成是匀减速直线运动,已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为 ,刹车距离为 ,则下列说法正确的是( )
A. 汽车匀减速的加速度大小为 B. 汽车开始刹车时的速度大小为
C. 汽车刹车过程的平均速度大小为 D. 汽车从开始减速, 内运动的距离为
2. (3分)如下图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过A、B、C三点,已知BC间的距离是AB的1.5倍,AB段的平均速度是6m/s,BC段的平均速度是3m/s,则公交车经过C点时的瞬时速度为( )
A. 2m/s B. 1.25m/s C. 0.75m/s D. 0m/s
3. (3分)关于描述物体做直线运动的四个图像,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,物体在s这段时间内的位移小于
B. 图乙中,物体的加速度为
C. 图丙中,末物体的速度一定为
D. 图丁中,物体内的位移为
4. (3分)如图所示,木板下端通过铰链固定在墙上,小球夹在墙壁与木板之间处于静止状态,木板对小球的弹力为 ,墙壁对小球的弹力为 ,不计一切摩擦,当顺时针缓慢旋转木板使得墙壁与木板的夹角α增大时(α<90°),则( )
A. 增大, 减小 B. 、 都减小
C. 减小, 增大 D. 、 都增大
5. (3分)如图所示,半圆柱放于粗糙水平地面,圆心O的正上方固定一个光滑小定滑轮,轻质绳一端拴一光滑小球,置于半圆柱面上的A点,另一端绕过定滑轮并用拉力T拉住,现缓慢地将小球从A点拽到B点,在此过程中,半圆柱对小球的支持力N以及细线对小球的拉力T的大小变化情况,以下说法正确的是( )
A. 细线对小球拉力T变大,半圆柱对小球支持力N不变
B. 细线对小球拉力T变小,半圆柱对小球支持力N变小
C. 地面对半圆柱的支持力变小
D. 地面对半圆柱的摩擦力变小
6. (3分)在下图a所示的x—t图像和图b所示v—t图像中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲车的速度大于乙车的速度
B. 时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C. 丙、丁两车在 时刻相遇
D. 时间内,丁车的平均速度大于丙车的平均速度
7. (3分)如图所示,长为4m的竖直杆从竖直管道正上方由静止释放,它完全通过这一竖直管道的时间为2s,已知竖直杆释放时其下端到竖直管道上端的高度为5m,不计空气阻力,取重力加速度大小 ,则这个管道长为( )
A. 40m B. 36m C. 32m D. 30m
8. (3分)一滑块以某一速度从固定斜面底端滑到顶端时,其速度恰好减为零.已知运动中滑块加速度恒定.若设斜面全长为L,滑块通过最初 L所需的时间为t,则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为( )
A. t B. (2+ )t C. 3t D. 2t
二、多选题(共4小题)
9. (4分)如图所示,一根细线系着一个质量为m的小球,细线上端固定在天花板上,给小球施加力F,小球平衡后细线与竖直方向的夹角 。现改变F的方向,但仍要使小球在图中位置保持平衡,即θ角不变,则F的大小可能为( )
A. B. C. D. 2mg
10. (4分)如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中下列说法正确的是( )
A. 框架对小球的支持力先减小后增大 B. 拉力F的最小值为mgsinθ
C. 地面对框架的摩擦力减小 D. 框架对地面的压力始终减小
11. (4分)如图所示,粗糙斜面体A放在粗糙水平地面上,斜面体右上方有一个大小可忽略的定滑轮 ,一根轻绳跨过定滑轮,一端和物体B连接,另一端系在竖直杆上的 点;一钩码挂在 、 间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计绳与定滑轮和挂钩之间的摩擦。若将 杆缓慢向左移动一小段距离,A、B物体仍处于静止状态,则( )
A. 地面对A的支持力减小 B. B受到斜面体的摩擦力可能增大
C. B受到斜面体的摩擦力可能减小 D. A受到地面的摩擦力可能增大
12. (4分) 在平直公路上匀速行驶的一辆汽车看到前方有情况发生立即刹车,经5 s停车,在停车前的最后1 s内汽车行驶的距离是2 m,若汽车刹车后做的是匀减速运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车后的加速度大小为2 m/s2 B. 汽车刹车后共滑行了50 m
C. 汽车刹车时的速度大小为10 m/s D. 汽车刹车后的平均速度大小为10 m/s
三、实验题(共2小题)
13. (6分)某同学利用如图1所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)图1所示的计时器所用的电压为 (选填“交流220V”或“直流220V”);
(2)该同学开始实验时,先释放小车再接通电源,该同学实验操作中不恰当的地方是 ;
(3)该同学在实验中使用频率为50Hz的打点计时器,获得的纸带如图2所示,其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下C点时小车的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2(均保留两位有效数字)。
14. (8分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学将木板放在水平桌面上,在木板上铺上白纸,用以记录力的大小和方向。他所进行实验的主要步骤如下:
①如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE;
②用手通过两个弹簧测力计和细绳共同拉动小圆环。小圆环受到拉力 、 的共同作用,处于O点,橡皮条伸长的长度为EO,如图乙所示。记录O点位置以及 、 的大小和方向;
③撤去 、 ,改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环,仍使它处于O点,此时弹簧测力计的示数为F,如图丙所示。记录F的大小和方向;
④由纸上O点出发,用力的图示法画出拉力 、 和F,用虚线把拉力F的箭头端分别与 、 的箭头端连接,如图丁所示,观察所围成的形状。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是 ;
A.图乙中拉圆环的两根细绳必须等长
B.测量时,弹簧测力计必须保持弹簧轴线方向与细绳的方向在一条直线
C.图丙中的圆环可以不拉到O点,只需橡皮条的伸长量与图乙相同即可
(2)在步骤②的操作中,若 与 的夹角小于 ,保持O点位置以及拉力 方向不变,稍微减小 与 的夹角,两弹簧测力计示数大小的变化情况为 ;
A. 增大 B. 减小 C. 增大 D. 减小
(3)在步骤④中,观察到图丁所围成的形状像是一个 ,但这只是猜想。为了找到互成角度的力的合成规律,还要做的事情是 。
四、计算题(共4小题)
15. (8分)如图所示,质量 的木块A套在水平杆上,现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为12N、方向水平向右的外力F,它将拉着小球一起向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角 ,A、B的相对位置保持不变,取 , , ,求:
(1)小球B的质量m;
(2)木块A受到水平杆的弹力 和A与杆间的动摩擦因数 。
16. (10分)用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接,并悬挂如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。求:
(1)细线a、c分别对小球1和2的拉力大小;
(2)细线b对小球2的拉力大小。
17. (12分)老鼠正在距离洞穴 处觅食,同时距离洞穴 处的猫正准备抓捕老鼠。已知老鼠、猫在洞穴的同侧且老鼠、猫和洞穴在一条直线上,当猫以 的加速度由静止开始做匀加速直线运动追老鼠的同时,老鼠刚好发现,经过一定反应时间后老鼠也由静止开始以 的加速度做匀加速直线运动跑向洞穴。已知猫的最大速度 ,老鼠的最大速度 ,两者加速达到最大速度后均做匀速直线运动。
(1)求猫和老鼠各自由静止开始达到最大速度所需的时间;
(2)若不考虑老鼠的反应时间及被抓住的情况,求老鼠由静止开始运动到逃回洞穴的时间;
(3)若老鼠的反应时间 ,请计算说明猫能否在老鼠逃回洞穴前追上老鼠。
18. (16分)如图所示,轻绳a系物块A悬挂在O点,A、B之间用轻绳b水平连接,物块B静止于倾角为θ的斜面上,a与竖直方向的夹角也为θ,θ=30°,B与斜面间的动摩擦因数 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。若mA=1kg,mB=4kg,求:
(1)轻绳a拉力Ta的大小;
(2)物块B与斜面之间摩擦力Ff的大小;
(3)若mA、mB数值未知,其它条件均不变,系统始终处于静止状态,求 的最大值。
参考答案
1. 【答案】C
【解析】设汽车的加速度为a,开始刹车时的速度为 ,根据逆向思维法,则最后一秒的位移 ,第一秒的位移为 ,又 ,解得 ,由 得 , ,AB错误;由上分析可知刹车时间 ,汽车刹车过程的平均速度为 ,6s内运动的距离等于刹车距离为 ,C正确,D错误。
2. 【答案】C
【解析】由题知,物体做匀减速直线运动,且设AB间的距离为x,则根据题意有 , ,联立解得 , ,再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 ,则 ,其中还有 ,解得 ,联立解得 。
3. 【答案】B
【解析】图甲是图像,若图像是过原点的直线,图像与时间轴所围面积表示位移可知,物体在s内的位移是,由题图可知,物体在s内的位移大于,A错误;图乙是图像,由图像可得,由公式可知,图像的斜率表示2a,则,解得,B正确;图丙是图像, 由可知,图像与时间轴所围面积表示速度变化量,则内物体的速度变化量,由速度时间公式可知,若物体的初速度不是零,则物体在5s末的速度一定不是,C错误;图丁是图像,由图像可得,则有,与位移时间公式,对比可知物体的初速度是零,加速度是,可知物体内的位移为,D错误。
4. 【答案】B
【解析】对小球受力分析,如图
设小球质量为m,以小球为研究对象,处于平衡状态,根据受力平衡,由图可知,当顺时针缓慢旋转木板使得墙壁与木板的夹角α增大时,墙壁给球的压力F2逐渐减小,挡板给球的支持力F1逐渐减小。故B正确,ACD错误。
5. 【答案】D
【解析】对小球受力分析
由相似可得 ,得 , ,缓慢地将小球从A点拽到B点过程中, 、 不变, 变小,所以细线对小球拉力T变小,半圆柱对小球支持力N不变,A、B项错误;小球从A到B过程中,T竖直分量减小,T水平分量减小,由整体法得地面对半圆柱支持力变大,地面对半圆柱的摩擦力变小,C项错误,D项正确。
6. 【答案】D
【解析】因x—t图像的斜率等于速度,则 时刻,甲车的速度小于乙车的速度,选项A错误; 时间内甲乙两车的位移相等,可知甲车的平均速度等于乙车的平均速度,选项B错误;因v-t图像的面积等于位移,可知 时间内,丙的位移小于丁的位移,则丙、丁两车在 时刻不能相遇,根据 ,可知,丁车的平均速度大于丙车的平均速度,选项C错误,D正确。
7. 【答案】B
【解析】设竖直杆的下端到管道上端的时间为 ,设竖直杆的上端到管道下端的时间为 ,由自由落体运动公式得 , ,其中 , , ,联立解得,这个管道长为 。
8. 【答案】B
【解析】利用“逆向思维法”把滑块的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动.设后 所需时间为t′,则 = at′2,全过程L= a(t+t′)2,解得t′=( +1)t,所以t总=t′+t=(2+ )t,故B项正确.
9. 【答案】BCD
【解析】对小球受力分析,其受到自身的重力、绳子的拉力以及外力F。若让小球保持平衡状态,则这三个力恰好能做成首尾相连的三角形,如图所示
则当F的方向与拉力T的方向相垂直时,拉力F有最小值,其有 ,由上述的分析可知,其有 。
10. 【答案】CD
【解析】以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意力图,如图所示.
根据几何关系可知,将F顺时针转动至竖直向上之前,支持力N逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,此时:F=mgcosθ.故A错误,B错误;以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿水平方向的分力逐渐减小,所以地面对框架的摩擦力逐渐减小.故C正确;以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿竖直方向的分力逐渐增大,所以地面对框架的支持力逐渐减小,根据牛顿第三定律可知,框架对地面的压力也逐渐减小.故D正确.
11. 【答案】BC
【解析】设 、 间的轻绳与 杆的夹角为 ,斜面的倾角为 ,钩码的质量为 ,钩码静止,根据平衡条件可得 ,绳子拉力为 ,以A、B物体为整体,受力分析,竖直方向有 ,水平方向有 ,将 杆缓慢向左移动一小段距离, 减小,则绳子拉力减小,地面对A的支持力增大,A受到地面的摩擦力减小,故AD错误;若B物体重力沿斜面向下的分力大于绳子拉力,绳子拉力减小时,B受到斜面体的摩擦力增大,故B正确;若B物体重力沿斜面向下的分力小于绳子拉力,绳子拉力减小时,B受到斜面体的摩擦力先减小后反向增大,故C正确。
12. 【答案】BD
【解析】利用逆向思维法,在最后1 s内汽车的位移为x= at2,
解得a= =4 m/s2,
汽车刹车时的速度大小为v=at总=4×5 m/s=20 m/s,
故选项A、C错误;
汽车刹车的总位移x总= a = ×4×52 m=50 m,
汽车刹车后的平均速度 = = m/s=10 m/s
故选项B、D正确.
13. 【答案】(1)交流220V (2)应该先接通电源再释放小车 (3)0.50 0.83
【解析】(1)电火花打点计时器使用电压为220V交流电源。
(2)为了充分利用纸带,应该先接通电源,再释放小车。
(3)实验中使用频率为50Hz的打点计时器,纸带上相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,因此打C点的瞬时速度
根据“逐差法”,小车加速度
14. 【答案】(1)B (2)AD/DA (3)平行四边形 见解析
【解析】(1)图乙中拉圆环的两根细绳长度不宜过长,过长不好操作;不宜过短,过短记录力的方向误差大,也不必等长,故A错误;为了减少实验误差,测量时,弹簧测力计必须保持弹簧轴线方向与细绳的方向在一条直线,故B正确;为了保证两次力的作用效果相同,则图丙中的圆环也必须拉到O点,故C错误。
(2)保持O点位置不变,则 与 的合力 不变,根据平行四边形定则,可得 、 和 的关系如下图所示
由图可知,若 与 的夹角小于 ,保持O点位置以及拉力 方向不变,稍微减小 与 的夹角,则 增大, 减小。
(3)在步骤④中,观察到图丁所围成的形状像是一个平行四边形,于是得出猜想;力的合成满足平行四边形定则。为检验这一猜想,还需改变 与 的大小和方向,重复上述实验,检验所围成的图形是不是平行四边形,从而得出两个互成角度的力的合成符合平行四边形定则。
15. 【答案】(1)0.9kg;(2)40N,0.3
【解析】(1)对小球B和小球A受力分析如图所示
小球B受力平衡,由平衡条件得 ,
可解得
(2)对AB整体分析受力,由平衡条件得 , ,
可解得
16. 【答案】(1) , ;(2)
【解析】(1)把小球1和2看成一整体,受力分析如图所示
由平衡条件可得
(2)以球2为研究对象,细线b对小球2的拉力Fb,重力G及Fc的作用,由平衡条件可得
17. 【答案】(1)2s,0.8s;(2)3s;(3)猫能在老鼠逃回洞前追上老鼠
【解析】(1)猫和老鼠各自做匀加速直线运动时,均有
因此猫达到最大速度所需的时间
老鼠达到最大速度所需的时间
(2)老鼠由静止开始运动到最大速度,有
老鼠匀速运动的位移
老鼠匀速运动的有
老鼠由静止开始运动到逃回洞穴共需的时间
解得
(3)猫由静止加速到最大速度的位移
猫匀速运动的位移
猫由静止开始运动到洞穴的时间
解得
由于
可知猫能在老鼠逃回洞前追上老鼠。
18. 【答案】(1) ;(2)25N;(3)
【解析】(1)对A、B受力分析如图所示
对A在竖直方向有
解得
(2)根据A、B的受力分析可得
而对B在平行于斜面方向有
代入数据解得
(3)当A的质量达到一定值后,B与斜面间的摩擦力将达到最大静摩擦,此时 的比值也将达到最大值,对物体B,在沿着斜面方向有
在垂直斜面的方向上有
其中 ,
联立解得 的最大值
答案第2页 总2页
第1页 共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$