内容正文:
高河中学2024-2025学年度第一学期高一期中物理试题
一、单选题(4分*8=32分)
1. 关于速度、速度变化量和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体加速度增大,速度一定越来越大
B. 速度越来越大,加速度一定越来越大
C. 只要加速度大小不变,在任何相等时间内速度变化量一定相同
D. 物体的加速度很大,速度可能为零
2. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图,其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端,直到木块刚好离开水平地面为止,取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是( )
A 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm
3. 如图所示,物体A、B在力作用下一起以相同加速度沿方向匀加速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与相同
B. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与相反
C. 甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D. 甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和方向相同
4. 关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A. 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下
B. 同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同
C. 物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D. 形状规则的物体(例如正方体),其重心一定在其几何中心处
5. 如图所示,冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。若冰壶从C点运动到D点的时间为t,则冰壶从A点运动到D点所需要的时间为( )
A. B. 2t C. D.
6. 如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A. 细绳一定对小球有拉力
B. 弹簧一定对小球有弹力
C. 细绳不一定对小球有拉力,但是弹簧一定对小球有弹力
D. 细绳不一定对小球有拉力,弹簧也不一定对小球有弹力
7. 如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A. 向上、向下、向下、向上 B. 向下、向上、向上、向下
C. 向上、向上、向下、向下 D. 向下、向下、向上、向上
8. 一辆警车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀减速运动,到乙地恰好停下。已知甲、乙两地的距离为1250m,警车的最高行驶速度为,加速和减速的加速度大小均为。则下列说法正确的是( )
A. 警车加速过程的位移大小为135m B. 警车减速过程的位移大小为115m
C. 警车匀速过程的时间为30s D. 警车从甲地行驶到乙地的时间为60s
二、多选题(5分*3=15分。全部选对5分,部分选对3分,不选、含有错误选项0分)
9. 如图所示,一质量为的木块靠在粗糙竖直的墙壁上,且受到水平力的作用,下列说法正确的是( )
A. 若木块静止,则木块受到的静摩擦力就是它的重力
B. 若木块静止,当增大时,木块受到的静摩擦力仍不变
C. 若木块与墙壁间的动摩擦因数为,重力加速度为,则撤去后,木块受到的滑动摩擦力大小等于
D. 若撤去,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力的作用
10. 如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动,物块以初速度v1向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A. 若,则,方向向左
B. 若,则,方向向左
C. 若,且物块m保持匀速运动,则
D 若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
11. 如图所示,一玩具车从O点由静止出发做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,已知,玩具车在AC段的平均速度大小为,在B点时的速度大小为,则( )
A. 玩具车的加速度大小为
B. 玩具车的加速度大小为
C. O点到A点的距离为1m
D. O点到A点的距离为2m
三、实验题(2分*10=20分)
12. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长________,劲度系数_________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量_____。
13.
(1)打点计时器是一种使用_________(“交流”或“直流”)电源计时仪器,在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器,如图中为_______打点计时器,它的工作电压是________V(“220”或约“8”)。
(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.松开纸带让物体带着纸带运动 B.安好纸带
C.把打点计时器固定在桌子上 D.接通电源
E取下纸带 F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为__________________
(3)电火花打点计时器使用交流电源工作,它工作电源的频率是50Hz,如果用它测量速度时,实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz,而仍按50Hz进行计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比_______(填“偏大”或“偏小”)。
(4)如图所示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻两个计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,测它们之间的距离,如图所示,由纸带数据计算可得小车的加速度大小为______。(结果保留两位有效数字)
四、解答题
14. 如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k, 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦.
(1)求物体B对地面的压力;
(2)把物体C的质量改为5m,这时,C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度.
15. 如图所示,质量为1kg的物体放在水平地板上,用一原长为6cm的轻质弹簧水平拉该物体,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为8.5cm。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,g取10m/s2。求:
(1)物体所受滑动摩擦力的方向和大小;
(2)物体与地板间的动摩擦因数μ;
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行过程中,物体受到的摩擦力是多大。
16. 假设甲、乙两列火车在同一条直轨道上沿同一方向前进,甲车在前且运行速度为v1=20m/s,乙车在后且运行速度为v2=30m/s,由于天气原因,当两车相距x=500m时乙车司机才发现前方的甲车,于是乙车司机立即刹车,此后乙车做匀减速运动,乙车需前进x1=1800m才能停下来。
(1)求乙车刹车后产生的加速度a为多大?
(2)乙车刹车时甲车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在乙车制动后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?
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高河中学2024-2025学年度第一学期高一期中物理试题
一、单选题(4分*8=32分)
1. 关于速度、速度变化量和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体加速度增大,速度一定越来越大
B. 速度越来越大,加速度一定越来越大
C. 只要加速度大小不变,在任何相等时间内速度变化量一定相同
D. 物体的加速度很大,速度可能为零
【答案】D
【解析】
详解】A.加速度增大,速度不一定增大,当加速度方向与速度方向相反时,加速度增大,速度减小,故A错误;
B.速度越来越大,说明加速度与速度同向,但加速度不一定越来越大,故B错误;
C.加速度大小不变,方向发生变化时,相等时间内速度变化量不相同,故C错误;
D.物体的加速度很大,速度可能为零,如刚要发射的火箭,故D正确;
故选D。
2. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图,其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端,直到木块刚好离开水平地面为止,取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是( )
A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律,利用和受力平衡条件求解。
【详解】开始时弹簧处于压缩状态,由胡克定律可知,此时弹簧压缩了2 cm。木块刚好离开水平地面时,轻弹簧中的拉力为10 N,由胡克定律可知,轻弹簧伸长2 cm;轻弹簧中的拉力为20 N,由胡克定律可知,轻弹簧伸长4 cm;该过程弹簧的左端向左移动的距离是,选项C正确,ABD错误。
故选C。
3. 如图所示,物体A、B在力作用下一起以相同加速度沿方向匀加速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与相同
B. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与相反
C. 甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D. 甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】甲中A做匀加速直线运动,水平方向受仅受摩擦力,摩擦力方向与运动方向,即F方向一致;乙中A随B一起沿斜面向上匀加速,A受到B的摩擦力沿斜面向上,且大于重力沿斜面向下的分力,故A受与F方向相同的摩擦力。
故选A。
4. 关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A. 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下
B. 同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同
C. 物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D. 形状规则的物体(例如正方体),其重心一定在其几何中心处
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.重力的方向始终是竖直向下的,无论物体放在什么样的物体上面,方向是不变的,A错误;
B.同一物体在地球上的不同位置,重力大小不同,而同一位置,其重力大小相同,B错误;
C.物体重心就是物体各部分所受重力的等效作用点,C正确;
D.形状规则的物体的重心不一定在它的几何中心上,还要看物体的密度是否均匀,如果密度不均匀,那就不在几何中心,D错误;
故选C。
考点:重力;重心。
5. 如图所示,冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。若冰壶从C点运动到D点的时间为t,则冰壶从A点运动到D点所需要的时间为( )
A. B. 2t C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】冰壶作匀减速运动至速度为零,采用逆向思维,把冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动,则通过连续相等位移的时间之比为
冰壶从C点运动到D点的时间为t,可冰壶从A点运动到D点所需要的时间满足
解得
故选C。
6. 如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A. 细绳一定对小球有拉力
B. 弹簧一定对小球有弹力
C. 细绳不一定对小球有拉力,但是弹簧一定对小球有弹力
D. 细绳不一定对小球有拉力,弹簧也不一定对小球有弹力
【答案】D
【解析】
【详解】当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,此时细绳的拉力;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不可能为零,弹簧弹力有可能为零。
故选D。
7. 如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A. 向上、向下、向下、向上 B. 向下、向上、向上、向下
C. 向上、向上、向下、向下 D. 向下、向下、向上、向上
【答案】C
【解析】
【详解】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针启动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A点向上运动。实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理,可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示。
故选C。
8. 一辆警车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀减速运动,到乙地恰好停下。已知甲、乙两地的距离为1250m,警车的最高行驶速度为,加速和减速的加速度大小均为。则下列说法正确的是( )
A. 警车加速过程的位移大小为135m B. 警车减速过程的位移大小为115m
C. 警车匀速过程的时间为30s D. 警车从甲地行驶到乙地的时间为60s
【答案】D
【解析】
【详解】A.警车加速过程的位移大小为
故A错误;
B.根据警车运动的对称性,可知减速过程的位移大小等于加速过程的位移大小,即
故B错误;
C.警车匀速过程的时间为
故C错误;
D.警车从甲地行驶到乙地的时间为
故D正确。
故选D。
二、多选题(5分*3=15分。全部选对5分,部分选对3分,不选、含有错误选项0分)
9. 如图所示,一质量为的木块靠在粗糙竖直的墙壁上,且受到水平力的作用,下列说法正确的是( )
A. 若木块静止,则木块受到的静摩擦力就是它的重力
B. 若木块静止,当增大时,木块受到的静摩擦力仍不变
C. 若木块与墙壁间的动摩擦因数为,重力加速度为,则撤去后,木块受到的滑动摩擦力大小等于
D. 若撤去,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力的作用
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 若木块静止,受力平衡,木块受到的静摩擦力与重力平衡,但不能说静摩擦力就是重力,A错误;
B. 若木块静止,当增大时,木块受到的静摩擦力一直与木块的重力平衡,方向一直竖直向上,B正确;
CD. 若木块与墙壁间的动摩擦因数为,重力加速度为,则撤去后,木块沿墙壁下滑时,竖直墙面对木块没有弹力,则竖直墙面对木块没有滑动摩擦力,D正确,C错误;
故选BD。
10. 如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动,物块以初速度v1向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A. 若,则,方向向左
B. 若,则,方向向左
C. 若,且物块m保持匀速运动,则
D. 若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若,则物块相对于传送带向左滑动,故滑动摩擦力方向向右,大小为
故A错误;
B.若,则物块相对于传送带向右滑动,故滑动摩擦力方向向左,大小为
故B正确;
CD.若,且物块保持匀速运动,由物块处于平衡可知,摩擦力方向向左,且大小为
故C错误,D正确。
故选 BD。
11. 如图所示,一玩具车从O点由静止出发做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,已知,玩具车在AC段的平均速度大小为,在B点时的速度大小为,则( )
A. 玩具车的加速度大小为
B. 玩具车的加速度大小为
C. O点到A点的距离为1m
D. O点到A点的距离为2m
【答案】BC
【解析】
【详解】根据题意,设玩具车在A、C点速度大小分别为,由平均速度公式有
由公式可得
由于玩具车从O点由静止出发做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,则有
联立解得
,
则玩具车的加速度大小为
O点到A点的距离为
故选BC。
三、实验题(2分*10=20分)
12. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长________,劲度系数_________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量_____。
【答案】 ①. 竖直 ②. 4 ③. 50 ④. 6
【解析】
【详解】(1)[1]将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。
(2)[2]根据图线可知,当时,可得弹簧的原长为
[3]根据胡克定律可得
可知图像的斜率等于弹簧的劲度系数,则有
[4]由图丙可知,此时弹力大小为
根据胡克定律可得此时该弹簧的伸长量为
13.
(1)打点计时器是一种使用_________(“交流”或“直流”)电源的计时仪器,在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器,如图中为_______打点计时器,它的工作电压是________V(“220”或约“8”)。
(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.松开纸带让物体带着纸带运动 B.安好纸带
C.把打点计时器固定在桌子上 D.接通电源
E.取下纸带 F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为__________________
(3)电火花打点计时器使用交流电源工作,它工作电源的频率是50Hz,如果用它测量速度时,实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz,而仍按50Hz进行计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比_______(填“偏大”或“偏小”)。
(4)如图所示为一次实验得到一条纸带,纸带上每相邻两个计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,测它们之间的距离,如图所示,由纸带数据计算可得小车的加速度大小为______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 交流 ②. 电火花 ③. 220
(2)CBDAFE (3)偏小
(4)0.50
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器,如图中为电火花计时器,它工作电压是220V。
【小问2详解】
使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,正确操作步骤为:把打点计时器固定在桌子上,安好纸带,接通电源,松开纸带让物体带着纸带运动,断开开关,取下纸带,故顺序为:CBDAFE。
【小问3详解】
工作电源的频率是50Hz,如果用它测量速度时,实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz,而仍按50Hz进行计算,测量的频率偏小,测量周期偏大,则这样算出的速度值与物体速度的真实值相比偏小。
【小问4详解】
相邻两计数点间的时间间隔为
由逐差法可知,小车的加速度大小为
四、解答题
14. 如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k, 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦.
(1)求物体B对地面的压力;
(2)把物体C的质量改为5m,这时,C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度.
【答案】(1)4mg (2)
【解析】
【详解】(1)对AB整体:mg+FN=5mg
所以FN=4mg
(2)对C:FT=5mg 对A:FT=Fk+2mg
所以Fk=3mg 即kx1=3mg ;x1=
开始时,通过对A受力分析可知,弹簧弹力大小为mg,弹簧的压缩量为x2,则kx2=mg,
所以A上升的高度为:hA=x1+x2=
15. 如图所示,质量为1kg的物体放在水平地板上,用一原长为6cm的轻质弹簧水平拉该物体,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为8.5cm。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,g取10m/s2。求:
(1)物体所受滑动摩擦力的方向和大小;
(2)物体与地板间的动摩擦因数μ;
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大。
【答案】(1)方向水平向左,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)弹簧拉着物体匀速前进时,根据受力平衡可得
由胡克定律可得
联立解得物体所受滑动摩擦力的大小为
方向水平向左。
(2)根据
解得物体与地板间的动摩擦因数为
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为
16. 假设甲、乙两列火车在同一条直轨道上沿同一方向前进,甲车在前且运行速度为v1=20m/s,乙车在后且运行速度为v2=30m/s,由于天气原因,当两车相距x=500m时乙车司机才发现前方的甲车,于是乙车司机立即刹车,此后乙车做匀减速运动,乙车需前进x1=1800m才能停下来。
(1)求乙车刹车后产生的加速度a为多大?
(2)乙车刹车时甲车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在乙车制动后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?
【答案】(1)-0.25m/s2;(2)300m
【解析】
详解】(1)根据
则乙车刹车后产生的加速度
(2)当两车共速时
解得
t=40s
此时甲车的位移
乙车的位移
因为 则两车不能相撞,最近距离为
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