内容正文:
兖矿一中高一上学期期末物理模拟试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.如图所示为中国空间站完全体的某一种形态。整个空间站由一个核心舱、两个实验舱以及神舟号载人飞船和天舟号货运飞船组成。对于中国空间站,下列说法中正确的是( )
A.地面控制人员观察空间站飞行姿态时,可以将空间站看成质点
B.地面控制人员确定空间站飞行轨迹时,可以将空间站看成质点
C.神舟号载人飞船与核心舱对接时,可以将核心舱看成质点
D.以地球为参考系,出舱活动的宇航员可能是静止的
2.一可视为质点的小车在水平轨道上做匀减速直线运动。某时刻开始计时时小车恰好停止运动并结束计时,若小车在第1s内的位移大小为2m,则小车在最后1s内的位移大小为( )
A.0.5m B.0.8m C.1.2m D.1.5m
3.2024年7月31日,中国选手邓雅文在巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中,以92.60分的成绩夺得冠军,为中国国家自由式小轮车队赢得了奥运会历史上的首枚金牌。如图所示,邓雅文在水平场地上表演“金鸡独立”时处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.小轮车受到水平场地的弹力是由于小轮车发生形变引起的
B.小轮车受到水平场地的弹力方向一定不在竖直方向上
C.小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方
D.若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”,则小轮车受到场地的弹力方向一定竖直向上
4.关于单位制及其应用,下列说法正确的是( )
A.时间是基本单位
B.m、m/s都是导出单位
C.kg、km、s都是国际单位制中的基本单位
D.长度、质量都是力学范围中的基本物理量
5.两名同学在篮球场进行投篮练习,投篮过程如图所示,篮球抛出点P距离篮筐初始位置的水平距离为、竖直高度为。同学甲在P点原地静止不动,将篮球以速度v与水平成角的方向斜向上抛出,篮球投入篮筐;同学乙以的速度运球至P点,将篮球相对同学乙自身竖直向上抛出,也将篮球投入篮筐。篮球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A.同学甲将篮球抛出时的速度大小为
B.同学乙将篮球抛出时竖直向上的分速度为
C.同学甲抛出的篮球最大高度较高
D.甲、乙同学抛出的篮球在空中运动的时间相等
6.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移—时间图像如图所示,则在时间内( )
A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小 D.甲、乙均做加速运动
7.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总质量,悬绳与竖直墙壁的夹角,悬绳对工人的拉力大小为,墙壁对工人的弹力大小为,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若缓慢增大悬绳与竖直墙壁的夹角,与的合力增大
D.若缓慢增大悬绳与竖直墙壁的夹角,与都增大
8.如图所示,质量为的物体用细线悬挂在天花板上,它下面固定一轻弹簧,弹簧下端悬挂一质量为的物体,整个装置处于静止状态。现突然剪断悬挂的细线,当落地时弹簧恰好第一次恢复原长,且落地后不会弹起,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A.细线剪断瞬间,的加速度为零 B.细线剪断瞬间,的加速度为g
C.落地前,加速度一直小于g D.落地后,立即减速
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9.如图所示,绕过光滑轻质动滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上,站在地面上的人用手拉着绳的另一端,动滑轮下吊着一个小球,处于静止状态。保持B点高度不变,在人缓慢向右移动一小段距离的过程中( )
A.绳上的张力变大 B.人对地面的压力不变
C.地面对人的摩擦力变大 D.滑轮受到绳的作用力不变
10.如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面上有一物块,一轻绳绕过光滑定滑轮系在物块上,用外力F拉住轻绳,使物块以大小为的加速度沿斜面向上做匀加速运动。初始时轻绳与斜面的夹角为α,物块质量为m,重力加速度为g,则该过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F逐渐增大 B.拉力F逐渐减小
C.斜面对物块的支持力逐渐减小 D.斜面对物块的支持力逐渐增大
11.甲、乙两辆玩具小车进行比赛,赛道为直轨道。甲小车始终以加速度a匀加速运动,乙小车始终以加速度2a匀加速运动,直至终点。若两车均由静止出发,使用的赛道完全相同,则( )
A.甲、乙到达赛道终点时的速度之比为1:2
B.甲、乙到达赛道终点时的速度之比为
C.甲、乙完成比赛所用时间之比为
D.甲、乙完成比赛所用时间之比为
12.如图所示,半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上,静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m,半径为R,此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.Q受到的P的弹力为
B.Q受到的挡板MN的弹力为
C.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,P受到地面的摩擦力变大
D.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,Q受到P的弹力变小
三、非选择题(本题共6小题,共60分。)
13.(6分)某同学先用如图甲所示的装置测弹簧的劲度系数,再用该弹簧以如图乙所示的装置测物块与长木板间的动摩擦因数,取重力加速度大小。
(1)测劲度系数的实验步骤:
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,刻度尺竖直固定在轻弹簧旁,刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐;
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x;
c.在坐标系中描点作图,作出的图像如图丙所示。
由图丙可知,弹簧的原长________cm,弹簧的劲度系数________N/m。
(2)用如图乙所示的装置测动摩擦因数,长木板B放在水平面上,物块A放在长木板上,并用(1)问中的轻弹簧将物块A与竖直墙面连接,弹簧保持水平,用水平力F拉长木板B缓慢向左运动,A保持静止,测得这时弹簧的长度,已知物块A的质量为2.5kg,则物块A与长木板间的动摩擦因数________。
14.(8分)某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。实验步骤如下:
A.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
B.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
C.在砝码盘中加砝码,接通电源后,放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度。
(1)以上实验步骤中,步骤A中的操作目的是___________。
(2)通过正确的操作,打出一条纸带如图所示,可求得“2”点的速度为___________m/s,小车的加速度为___________。(结果保留2位有效数字)
(3)对于上述实验,下列说法正确的是___________。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验中必须满足:砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
(4)该组同学收集了其他几组同学数据,作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像如图,造成各小组图线斜率不同的原因是__________。
(5)若动滑轮不是轻质的,对本实验结果__________(选填“有”、“无”)影响。
15.(8分)如图所示,质量的物块悬挂在轻绳和的结点P上并处于静止状态,与竖直方向的夹角为,沿水平方向;质量的木块与相连,静止于倾角为的斜面上。取,,。求:
(1)轻绳拉力的大小;
(2)木块受斜面的静摩擦力大小。
16.(8分)甲、乙两名同学在操场上用两个篮球(可视为质点)玩“空中击球”游戏,如图所示,甲同学在O点将篮球A以速度v斜向上抛出,使得篮球能够从乙同学正上方经过,乙同学选择合适时机,将篮球B从与O点等高的Q点以的初速度竖直向上抛出,篮球A经过最高点M后,在下降过程中经过P点时被正在上升的篮球B恰好击中,N位于OQ连线上且在M点正下方,已知O、N两点距离,N、Q两点距离,P、Q两点距离,不计空气阻力,重力加速度,求:
(1)篮球A抛出的初速度v;
(2)篮球B延迟于篮球A多长时间抛出。
17.(14分)某兴趣小组的同学为探究蓝牙设备的通信情况,通过测试发现两蓝牙设备通信的最远距离。本小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车进一步研究运动。两车开始时处于同一平直路段上相距的两点,A车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动,B车从点以初速度、加速度向右做匀加速运动,两车同时开始运动。忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点,相遇时擦肩而过,不会相撞。求:
(1)两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离;
(2)两车能保持通信的时间(结果可用根号表示);
(3)若两车运动的最大速度均为15m/s,达到最大速度后均做匀速直线运动,则之间最后所保持的距离及在B车速度达到最大前两车能保持通信的时间。
18.(16分)如图所示,质量的铁块(可视为质点)静止放在质量在木板的左端,已知铁块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。现给铁块施加一个水平向右的恒力作用,使铁块与木板之间出现相对滑动。
(1)求铁块与木板刚运动时的加速度大小;
(2)若当F作用后撤去F,铁块最终刚好未滑离木板,求:
①从F作用到刚撤去F过程中,铁块相对木板发生的位移;
②木板的长度。
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高一上学期期末物理模拟试题参考答案
1.答案:B
解析:A.当物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时,物体可以看为质点,地面控制人员观察空间站飞行姿态时,不可以将空间站看成质点,故A错误;B.地面控制人员确定空间站飞行轨迹时,可以将空间站看成质点,故B正确;C.神舟号载人飞船与核心舱对接时,不可以将核心舱看成质点,故C错误;D.以地球为参考系,出舱活动的宇航员是运动的,故D错误。故选B。
2.答案:A
解析:小车在时的瞬时速度大小为
则加速度大小为
小车在最后1s内的运动可视为反向的匀加速直线运动,则位移大小为
故选A。
3.答案:C
4.答案:D
解析:A.时间是基本物理量,故A错误;B.m是基本单位,m/s是导出单位,故B错误;C.kg、m、s都是国际单位制中的基本单位,km不是国际单位制中的基本单位,故C错误;D.长度、质量都是力学范围中的基本物理量,故D正确。故选D。
5.答案:C
解析:A.同学甲抛出的篮球在空中做斜上抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,则
解得,选项A错误;
D.同学乙将篮球投入篮筐所用时间为
可知甲、乙两同学投出的篮球在空中运动的时间不相等,选项D错误;
B.设同学乙抛出球时竖直方向的分速度为,则
解得选项B错误;
C.同学甲投出的篮球在竖直方向的分速度为
根据
可知同学甲投出的篮球最大高度较高,选项C正确。故选C。
6.答案:B
解析:在图像中,图线斜率表示物体的速度,由题图可知在时刻,乙的速度大于甲的速度,A错误;时间内甲、乙初始位置相同、末位置相同,二者位移相同,B正确;甲、乙从同一地点向同一方向做直线运动,位移相同,路程相等,C错误;甲图线的斜率不变,甲做匀速运动,D错误.
7.答案:D
解析:AB.工人受到重力、墙壁的支持力和悬绳的拉力,如图所示
根据共点力平衡条件,有
AB错误;CD.若缓慢增大悬绳与竖直墙壁的夹角,与都增大,但与都的合力与重力平衡,保持不变,C错误,D正确。故选D。
8.答案:A
解析:AB.细线剪断瞬间,弹簧弹力不发生突变,受力不变,合外力为零,加速度为零,故A正确,B错误;C.细线未剪断前,对,根据牛顿第二定律有,细线剪断瞬间,的加速度为,可知细线剪断瞬间,的加速度大于g,则落地前,的加速度不是一直小于g,故C错误;D.当落地时,弹簧恰好第一次恢复原长,弹簧弹力为零,且在下落至最低点过程中,弹簧弹力逐渐增大,先小于的重力后大于的重力,先向下做加速运动后向下做减速运动,故D错误。故选A。
9.答案:BD
解析:A.滑轮两边绳上的力大小相等,人缓慢向右移动一小段距离的过程,滑轮两边绳间的夹角θ变小,根据,解得可知,θ变小,绳上的张力T变小,故A错误;B.对人分析有,结合上述解得,根据牛顿第三定律,人对地面的压力为,可知人对地面的压力不变,故B正确;C.对人分析可知地面对人的摩擦力为,可知θ变小,地面对人的摩擦力变小,故C错误;D.对滑轮与小球整体分析可知,滑轮受到绳的作用力为,即滑轮受到绳的作用力不变,故D正确。故选BD。
10.答案:AC
解析:AB.对A受力分析,沿斜面方向由牛顿第二定律可得,求得,其中α在变大,变小,可得拉力F逐渐增大,A正确、B错误;CD.在垂直斜面方向上,有平衡条件可得,求得,其中拉力F逐渐增大,α在变大,变大,斜面对物块的支持力逐渐减小,C正确、D正确。故选AC。
11.答案:BD
解析:AB.设赛道的长度为L,对甲、乙两辆玩具车由运动学公式,,可得甲、乙到达赛道终点时的速度之比为,故A错误,B正确;CD.根据,,可得甲、乙完成比赛所用时间之比为,故C错误,D正确。故选BD。
12.答案:BC
解析:AB.对圆柱体Q受力分析,受到重力mg、挡板MN的支持力和P对Q的支持力,如图
由几何关系得:,所以
根据平衡条件得:,
故A错误,B正确;
CD.对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力,根据共点力平衡条件,有:
MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变小,故f变大,由
可知,变大,故C正确,D错误;故选BC。
13.答案:(1)6;196(2)0.32
解析:(1)由图丙可知,弹簧的原长。
弹簧的劲度系数
(2)物块A对长木板B的正压力为
摩擦力为
则动摩擦因数为
14.答案:(1)平衡摩擦力(2)0.36;0.16(3)C(4)各组小车质量不同(5)无
解析:(1)步骤A中的操作目的是平衡摩擦力。
(2)可求得“2”点的速度为
小车的加速度为
(3)A.由图可知,小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍,故A错误;
B.小车的拉力由弹簧测力计测得,则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故B错误;
C.小车相连的轻绳与长木板一定要平行,保证拉力沿着木板方向,故C正确;
D.实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半,故D错误。故选C。
(4)根据牛顿第二定律
可得
则图像的斜率表示小车质量的倒数,所以造成各小组图线斜率不同的原因是各组小车的质量不同。
(5)无论动滑轮是不是轻质的,弹簧测力计测的都是绳的拉力,所以对本实验结果无影响。
15.答案:(1)30 N
(2)264 N
解析:(1)设轻绳的拉力大小为,轻绳的拉力大小为,以P点为研究对象,受力如图所示,则
解得
(2)木块受力情况如图所示,木块受斜面的静摩擦力大小为,轻绳对木块的拉力为,则
解得
16.答案:(1)15m/s(2)0.8s
解析:(1)设M、N间距为H,篮球A抛出的初速度为v,其水平和竖直分速度分别为和则有
解得
(2)B球上抛过程有
解得
或
(舍去)
所以篮球B延迟于篮球A的时间为
17.答案:(1),8.5m(2)(3),
解析:(1)两车相遇前达到最大距离时,速度相等,则
两车相遇前达到最大距离的时间为
最大距离为
(2)当B车在A车前面,且距离为时,有
解得
,
当A车在B车前面,且距离为时,有
解得
两车能保持通信的时间
(3)A车到达最大速度所需的时间
B车到达最大速度所需的时间
达到最大速度后均做匀速直线运动,则之间最后所保持的距离
B车速度达到最大前两车能保持通信的时间
18.答案:(1);(2)①②
解析:(1)铁块与木板之间出现相对滑动,对铁块由牛顿第二定律得
解得刚运动时铁块的加速度大小
对木板由牛顿第二定律得
解得刚运动时木板的加速度大小
(2)①当F作用后,铁块获得的速度
木板获得的速度
从F作用到刚撤去F过程中,铁块相对木板发生的位移
②撤去F后,设铁块的加速度大小为,设木板的加速度大小为,分别对铁块和木板由牛顿第二定律得,
解得,
从撤去F后到铁块最终刚好未滑离木板,设时间为t,铁块做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动。铁块刚好未滑离木板,满足两者速度相等
解得
从撤去F后到铁块最终刚好未滑离木板,铁块和木板的相对位移
木板的长度
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