内容正文:
2024-2025学年度高中物理期中考试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可以当作质点
B. “地球围绕太阳转”,是以地球为参考系
C. “第3秒初”就是第2秒末,指的是时刻
D. 位移的大小和路程总是相等的,但位移是矢量,路程是标量
2. 如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B. B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsinθ
C. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D. 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
3. 如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动。忽略一切摩擦。已知斜面倾角为,取重力加速度为g。则挡板对球的弹力大小为( )
A. B.
C. D.
4. 为了测定某汽车的性能,通过计算机描绘了该汽车在某阶段的图像。下列选项正确的是( )
A. 从计时开始汽车以5m/s2的加速度做匀加速直线运动
B. 从计时开始汽车以10m/s的速度做匀速直线运动
C. 第2s末汽车的速度大小为30m/s
D. 第2s末汽车的速度大小为20m/s
5. 如图所示一质量未知的物块A在光滑的固定斜面上用轻绳绕过定滑轮连接一个质量为m的钩码,物块刚好处于静止状态,不考虑绳子与滑轮之间的摩擦.现在钩码的下端再挂一个相同的钩码(图中未画出),则钩码未落地前,轻绳的拉力大小
A. T=mg B.
C. D. T=2mg
6. 一个从足够高地方做自由落体运动的物体,它在第内,第内,第内下落的高度之比是( )
A. 1∶3∶5 B. C. 1∶5∶9 D. 1∶4∶9
7. 利用速度传感器与计算机结合,可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像.某次实验中获得的v-t图像如图所示,由此可以推断该物体在
A. t=2s时速度的方向发生了变化
B. t=2s时加速度的方向发生了变化
C. 0~4s内作曲线运动
D. 0~4s内的位移约为2.8m
8. 如图甲所示,质量m=3kg的物体A和质量未知的物体B叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着物体B,两个物体间的摩擦力f1、物体B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 两个物体间动摩擦因数为0.3
B. 物体B的质量为1kg
C. 物体B与水平地面间的动摩擦因数为0.2
D. 当F=10N时,A物块的加速度大小为3m/s2
二、多选题(每题5分,共10分)
9. 高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙.则下列说法正确的是( )
A. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
B. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力等于人的重力
C. 弹簧压缩到最低点时,人处于超重状态
D. 弹簧压缩到最低点时,人处于失重状态
10. 如图所示,质量为足够长的木板静止在光滑水平面上,现有一质量的滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动,已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度g取,则( )
A. 滑块加速度大小为
B. 木板的加速度大小为
C. 滑块和木板达到共同速度的时间为
D. 滑块和木板达到共同速度时,滑块相对木板滑动的位移大小为
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学用下图的实验装置探究动摩擦因数,图中小车质量为m,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器,实验时通过改变砂桶质量,实现外力的改变,桌面水平放置,细线与桌面平行,重力加速度为g。
(1)打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器,如本实验中选用的是电火花打点计时器,则使用的电压是______。
A. 220V直流 B. 220V交流 C. 8V直流 D. 8V交流
(2)纸带______端(填“左”或“右”)与小车相连
(3)一次实验结束后,取下纸带,相邻两个计数点时间间隔,用刻度尺测得,,,,则B点速度______,小车加速度______。(结果均保留两位有效数字)
(4)在进行多次实验后,读取并记录弹簧测力计示数F,做出了图(如图2所示),其中斜率为k,纵截距为b,则动摩擦因数______。(用k、b、g表示)
12. 探究两个互成角度的力的合成规律”实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为轻质小圆环的位置,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.
(1)图乙中的F与F' 两力中,方向一定沿AO的是__.
(2)本实验采用的科学方法是______(填选项前的字母).
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,下列给出的关于F1、F2与F及θ1与θ2的关系正确的是____(填选项前的字母).
A.F=12 N B..F1=4 N C.θ1=45° D.θ1>θ2
四、解答题(13题8分,14题12分,15题14分)
13. 如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮K分别与物体A、B相连,A、B的质量分别为mA=3kg、mB=2kg.现用一水平恒力F拉物体A,使物体B上升(A、B均从静止开始运动).已知当B上升距离为h=0.2m时,B的速度为v=1m/s.已知A与桌面的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)力F的大小和A、B系统的加速度大小.
(2)当B的速度为v=1m/s时,轻绳突然断了,那么在B上升的过程中,A向左运动多远?
14. 如图所示,质量M=8kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一不计大小,质量为m=2kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.2,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=10N,方向水平向右的恒定拉力,若物块从木板左端运动到右端经历的时间为4秒.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(g取10m/s2)
(1)小物块到达木板右端时的速度是多少?
(2)此时木板的速度又是多少?
(3)木板的长度L为多少?
15. 物理兴趣小组为了研究电梯下降过程的运动规律,带着钩码和便携式DIS实验系统进入电梯并到达最高层,把钩码挂在力传感器上进行实验。电梯从最高层开始运动,中间不停顿,一直运动到第一层停下。从挂上钩码到最后取下钩码的过程中,DIS实验系统的显示器上显示出拉力随时间变化的关系如图所示。取,根据图中的数据,求:
(1)电梯在减速阶段加速度大小;
(2)电梯在整个运动过程中最大速度的大小;
(3)电梯在整个运动过程中下降的高度。
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2024-2025学年度高中物理期中考试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可以当作质点
B. “地球围绕太阳转”,是以地球为参考系
C. “第3秒初”就是第2秒末,指的是时刻
D. 位移的大小和路程总是相等的,但位移是矢量,路程是标量
【答案】C
【解析】
【详解】A.大的物体也可以看成质点,如研究地球绕太阳公转时,地球的形状和大小可以忽略,地球就可以看成质点,故A错误;
B.“地球围绕太阳转”,是以太阳为参考系,故B错误;
C.“第3秒初”就是第2秒末,指的是时刻,故C正确;
D.只有做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了质点、参考系、路程与位移的基本概念,难度不大,属于基础题。
2. 如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B. B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsinθ
C. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D. 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】系统静止,根据平衡条件可知:对B球
F弹=mgsinθ
对A球
F绳=F弹+mgsinθ
细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生改变,则:
B球受力情况未变,瞬时加速度为零;对A球根据牛顿第二定律得:
方向沿斜面向下;故ABD错误,C正确;
故选C。
点睛:该题是牛顿第二定律的直接应用,本题要注意细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生瞬间改变,该题难度适中.
3. 如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动。忽略一切摩擦。已知斜面倾角为,取重力加速度为g。则挡板对球的弹力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,以小球为研究对象,受力如图所示
小球受重力、竖直挡板对它的弹力和斜面对它的弹力。竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选C。
4. 为了测定某汽车的性能,通过计算机描绘了该汽车在某阶段的图像。下列选项正确的是( )
A. 从计时开始汽车以5m/s2的加速度做匀加速直线运动
B. 从计时开始汽车以10m/s的速度做匀速直线运动
C. 第2s末汽车的速度大小为30m/s
D. 第2s末汽车的速度大小为20m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根究匀变速直线运动的位移时间关系
可得
结合图像信息,可得
解得
故AB错误;
CD.根据速度时间关系可得,2s末汽车的速度大小为
故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示一质量未知的物块A在光滑的固定斜面上用轻绳绕过定滑轮连接一个质量为m的钩码,物块刚好处于静止状态,不考虑绳子与滑轮之间的摩擦.现在钩码的下端再挂一个相同的钩码(图中未画出),则钩码未落地前,轻绳的拉力大小
A. T=mg B.
C. D. T=2mg
【答案】B
【解析】
【详解】开始时:,再在钩码下挂上相同的砝码后对物体的整体,根据牛顿第二定律:;对钩码:;联立解得 ,故选B.
6. 一个从足够高的地方做自由落体运动的物体,它在第内,第内,第内下落的高度之比是( )
A. 1∶3∶5 B. C. 1∶5∶9 D. 1∶4∶9
【答案】C
【解析】
【详解】根据自由落体运动规律有,第1s内下落的高度为
第3s内下落的高度为
第5s内下落的高度为
则有
即在第内,第内,第内下落的高度之比是1∶5∶9。
故选C。
7. 利用速度传感器与计算机结合,可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像.某次实验中获得的v-t图像如图所示,由此可以推断该物体在
A. t=2s时速度的方向发生了变化
B. t=2s时加速度的方向发生了变化
C. 0~4s内作曲线运动
D. 0~4s内的位移约为2.8m
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:由图度与时间的图像可知,物体在2s前速度是正值,在2s后速度是负值,即方向发生了改变,故t=2s时速度的方向发生了变化,选项A正确;t=2s前后曲线的斜率都是负的,故其加速度的方向没有发生变化,选项B错误;物体一直做直线运动,选项C错误;0~4s内物体的位移约为0,选项D错误.
考点:速度与时间图像.
8. 如图甲所示,质量m=3kg的物体A和质量未知的物体B叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着物体B,两个物体间的摩擦力f1、物体B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 两个物体间的动摩擦因数为0.3
B. 物体B的质量为1kg
C. 物体B与水平地面间的动摩擦因数为0.2
D. 当F=10N时,A物块的加速度大小为3m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,A、B之间的最大静摩擦力为,可知A、B间的动摩擦因数为
故A错误;
BC.由图乙可知,当时,A、B整体相对地面开始滑动,则
当时,A、B即将产生相对滑动,此时对整体有
对物块A有
联立解得
,
故B正确,C错误;
D.当时,A、B两物块一起加速运动,则A、B两物块的加速度大小为
故D错误。
故选B。
二、多选题(每题5分,共10分)
9. 高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙.则下列说法正确的是( )
A. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
B. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人作用力等于人的重力
C. 弹簧压缩到最低点时,人处于超重状态
D. 弹簧压缩到最低点时,人处于失重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.簧压缩到最低点时,人向上弹起,加速度的方向向上,人处于超重状态,高跷对人的作用力大于人的重力.故A正确,B错误;
CD.弹簧压缩到最低点时,人的加速度的方向向上,人处于超重状态.故C正确,D错误。
故选AC。
【点评】做此类题目,抓住关键:有向上的加速度处于超重状态,有向下的加速度处于失重状态.
10. 如图所示,质量为足够长的木板静止在光滑水平面上,现有一质量的滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动,已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度g取,则( )
A. 滑块的加速度大小为
B. 木板的加速度大小为
C. 滑块和木板达到共同速度的时间为
D. 滑块和木板达到共同速度时,滑块相对木板滑动的位移大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.对滑块,根据牛顿第二定律可知
可得滑块的加速度大小
A正确;
B.对木板,根据牛顿第二定律可知
可得滑块的加速度大小
B错误;
C.根据
可得滑块和木板达到共同速度的时间
C正确;
D.达到共同速度时,滑块相对木板滑动的位移大小
D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学用下图的实验装置探究动摩擦因数,图中小车质量为m,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器,实验时通过改变砂桶质量,实现外力的改变,桌面水平放置,细线与桌面平行,重力加速度为g。
(1)打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器,如本实验中选用的是电火花打点计时器,则使用的电压是______。
A. 220V直流 B. 220V交流 C. 8V直流 D. 8V交流
(2)纸带______端(填“左”或“右”)与小车相连。
(3)一次实验结束后,取下纸带,相邻两个计数点时间间隔,用刻度尺测得,,,,则B点速度______,小车加速度______。(结果均保留两位有效数字)
(4)在进行多次实验后,读取并记录弹簧测力计示数F,做出了图(如图2所示),其中斜率为k,纵截距为b,则动摩擦因数______。(用k、b、g表示)
【答案】(1)B (2)左
(3) ①. 0.38m/s ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器,则使用的是220V交流电。故ACD错误,B正确。
故选B。
【小问2详解】
与小车相连的那端纸带先打点,由于刚开始运动的速度较小,点迹较稠密,由图3可知纸带左端与小车相连。
【小问3详解】
[1] 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得B点速度
[2]根据逐差法可得小车加速度
【小问4详解】
由
解得
由图像的斜率
纵截距
解得动摩擦因数
12. 探究两个互成角度的力的合成规律”实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为轻质小圆环的位置,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.
(1)图乙中的F与F' 两力中,方向一定沿AO的是__.
(2)本实验采用的科学方法是______(填选项前的字母).
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,下列给出的关于F1、F2与F及θ1与θ2的关系正确的是____(填选项前的字母).
A.F=12 N B..F1=4 N C.θ1=45° D.θ1>θ2
【答案】 ①. F' ②. B ③. ACD
【解析】
【详解】(1)[1]根据图乙可知F是根据和为邻边作出理论值,而是实际操作画出的,由于实验存在误差,理论值和实际值存在偏差,故一定沿AO方向;
(2)[2]本实验是根据合力与两个分力的作用效果相同为原则的,所以采用了等效替代法,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)[3]根据平行四边形定则,作出两个力的合力,如图,从图上可知
合力为
F=12N
根据余弦定理可知
即
根据大角对大边,可知
B错误,ACD正确。
故选ACD。
四、解答题(13题8分,14题12分,15题14分)
13. 如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮K分别与物体A、B相连,A、B的质量分别为mA=3kg、mB=2kg.现用一水平恒力F拉物体A,使物体B上升(A、B均从静止开始运动).已知当B上升距离为h=0.2m时,B的速度为v=1m/s.已知A与桌面的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)力F的大小和A、B系统的加速度大小.
(2)当B的速度为v=1m/s时,轻绳突然断了,那么在B上升的过程中,A向左运动多远?
【答案】(1)40N,2.5 m/s2(2)0.15m
【解析】
【详解】(1)物体B匀加速上升,根据速度位移公式,有:
a==2.5m/s2
对A运用牛顿第二定律,得到:
F-μmAg-T=mAa
对B运用牛顿第二定律,得到:
T-mBg=mBa
联立解得:
F=40N
即力F的大小为40N,A、B系统的加速度大小为2.5m/s2.
(2)细线断开后,B物体由于惯性继续上升,根据速度时间公式,有:
t==0.1s ①
对A运用牛顿第二定律,得到:
F-μmAg=mAa'②
物体A做匀加速直线运动,根据速度时间公式,有
③
由①②③解得
S=0.15m
14. 如图所示,质量M=8kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一不计大小,质量为m=2kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.2,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=10N,方向水平向右的恒定拉力,若物块从木板左端运动到右端经历的时间为4秒.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(g取10m/s2)
(1)小物块到达木板右端时速度是多少?
(2)此时木板的速度又是多少?
(3)木板的长度L为多少?
【答案】(1)12m/s(2)2m/s(3)20m
【解析】
【详解】(1)对物块研究N1=mg
摩擦力f=μN1=0.2×20=4N
根据牛顿第二定律,有:
F−f=ma1
解得:
a1=3m/s2
由速度公式
v1=at1=3×4=12m/s
(2)对木板研究
f=Ma2
得
木板的速度
v2=a2t=0.5×4=2m/s
(3)由运动学得
物块的位移:
木板的位移:
木板的长度:
L=s1-s2=24−4=20m
【点睛】本题考查牛顿第二定律综合应用,要注意明确涉及多个物体时,一定要注意正确进行受力分析,明确运动规律,找出两物体间的运动关系,联立方程求解.
15. 物理兴趣小组为了研究电梯下降过程的运动规律,带着钩码和便携式DIS实验系统进入电梯并到达最高层,把钩码挂在力传感器上进行实验。电梯从最高层开始运动,中间不停顿,一直运动到第一层停下。从挂上钩码到最后取下钩码的过程中,DIS实验系统的显示器上显示出拉力随时间变化的关系如图所示。取,根据图中的数据,求:
(1)电梯在减速阶段的加速度大小;
(2)电梯在整个运动过程中最大速度大小;
(3)电梯在整个运动过程中下降的高度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由图可知钩码重力,钩码的质量,电梯在减速下降阶段,钩码处于超重状态,拉力大小,由牛顿第二定律
解得加速度大小
(2)由图可知,电梯在的时间内向下加速,加速过程钩码受到的拉力大小
根据牛顿第二定律得
解得
最大速度
解得
(3)电梯在的时间内加速的位移大小为
在的时间内匀速的位移大小为
在的时间内减速的位移大小为
电梯下降的高度
可得
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