内容正文:
2025-2026学年河南省郑州一中高一(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视,物体A的加速度为,物体B的加速度为,下列说法中,正确的是( )
A. 物体A的加速度比物体B的加速度大 B. 物体B的速度一定在增加
C. 物体A的速度一定在增加 D. 物体B的速度变化比物体A的速度变化快
2.沿同一条直线运动的a、b两个质点在时间内的图象如图所示,根据图象,下列说法中正确的是( )
A. 质点a做周期性往返运动b做曲线运动
B. 在时间内,a、b的位移不同
C. 在时刻a、b两物体速度相同
D. 在时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同
3.如图所示为军校学生的日常体能训练的场景,该同学开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动,最后在最高点停留片刻.已知该同学的质量为m,双手与杆之间的动摩擦因数为,手与杆之间的弹力为,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 整个运动过程中,手与杆之间的摩擦力为
B. 在匀速运动阶段,该同学受到的摩擦力为静摩擦力,加速阶段为滑动摩擦力
C. 无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力
D. 该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
4.英国科学家胡克通过实验研究,提出了描述材料弹性的基本定律——胡克定律。如图为一轻质弹簧的弹力和长度的关系图像。由图像可知( )
A. 该弹簧的原长为4cm
B. 该弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
C. 该弹簧的劲度系数为
D. 当该弹簧的弹力大小为8N时,其长度一定为4cm
5.某同学以的跳高成绩达到了运动健将的标准,经了解,该同学身高,据此可估算出他离地时竖直向上的速度最接近( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为、。用、分别表示OM、ON的拉力,则( )
A. 的竖直分力大于的竖直分力 B. 的竖直分力等于的竖直分力
C. 的水平分力大于的水平分力 D. 的水平分力等于的水平分力
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
7.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管下滑。假设他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,已知他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s。若将消防队员看作质点,可估算出他( )
A. 下滑的平均速度是 B. 下滑的最大速度是
C. 加速下滑的位移大小为8m D. 减速下滑的位移大小为8m
8.如图,实线记录了一次实验中得到的运动小车的 图象,为了简化计算,用虚线作近似处理,下列表述正确的是( )
A. 小车做曲线运动
B. 小车先做加速运动,后做减速运动
C. 在时刻虚线反映的加速度比实际小
D. 在的时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的小
9.如图所示,甲图为某质点的图像,乙图为某质点的图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A. 内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动
B. 内甲图质点和乙图质点均静止不动
C. 内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 内甲图质点的位移为,乙图质点的速度变化量为
10.如图所示,一重为50N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力、的作用,其中,。已知木块与桌面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 木块受到的摩擦力的大小为15N,方向水平向左
B. 木块受到的摩擦力的大小为12N,方向水平向左
C. 若将撤去,木块受到的摩擦力的大小为8N,方向水平向右
D. 若将撤去,木块受到的摩擦力的大小为20N,方向水平向左
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
本实验采用的科学方法是______。
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
在实验操作过程中,其中对减小实验误差有益的说法是______。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤拉力的夹角必须为
12.打点计时器和光电门是测量物体速度、加速度的主要仪器,请解答以下问题:
下图为接在周期为低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
第3个记数点与第2个记数点的距离约为______ cm,该物体的加速度为______。
某同学用足够重量的“工”字形挡光片,光电门传感器连接数字计时器来测量当地重力加速度g。实验过程如下:
①用刻度尺测量如图所示的“工”字形挡光片的上下宽度均为,两挡光片之间的距离为;
②在竖直下落方向上安装一个光电门传感器,然后由静止释放“工”字形挡光片,用光电计时器测出光线分别被下、上挡光片挡住的时间、,则“工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为______;______用已测量的物理量表示;
③若,则当地的重力加速度______用已测量的物理量表示
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.一质点自A点由静止开始沿一直线做匀加速直线运动,匀加速运动到B点后再匀速运动到C点,共用时20s,已知,。如图所示,求:
质点在BC段的速度大小是多少?
在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?
14.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一轻质细线悬吊一个质量为m的小球B。球B在一水平拉力的作用下,发现圆环A与小球B恰好一起向右作匀速直线运动,此时细线与竖直方向成角。求:
此时水平拉力F的大小;
杆与环间的动摩擦因数。
15.某旅游团乘坐热气球参观,热气球以的速度竖直向上匀速升高,一名乘客把手机伸到篮子外面拍摄下方景色,在某高度手机突然脱手,手机落地前最后1秒下落的高度为45m。不计空气阻力,g取。求:
手机距离地面的最大高度;
手机从脱手到落地的总时间;
手机脱手时距地面的高度。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、根据加速度定义分析可知,物体A的加速度比物体B的加速度小,正负号表示加速度的方向,故A错误;
BC、根据加速度定义分析可知,当物体的加速度方向与速度方向相同时,做加速直线运动;当物体的加速度方向与速度方向相反时,做减速直线运动。由题意无法确定速度方向,所以不能确物体B和物体A的运动,故BC错误;
D、根据加速度定义分析可知,加速度是描述物体速度变化的快慢的物理量,物体B的加速度比物体A的加速度大,故物体B的速度变化比物体A的速度变化快,故D正确。
故选:D。
加速度是矢量,其大小由绝对值决定,方向由符号表示;加速度与速度的方向关系决定物体是加速还是减速运动;加速度的物理意义是描述速度变化的快慢。
加速度是矢量,需关注大小绝对值与方向符号;加速度与速度的方向关系决定运动是“加速”还是“减速”;加速度的大小直接反映速度变化的快慢。理解这些核心要点是解决此类问题的关键。
2.【答案】D
【解析】解:A、图象中,斜率表示速度,a图线的斜率周期性变化,说明质点a做周期性的往返运动;但b做直线运动。故A错误。
B、由图知,时刻,a和b位置相同,初位置也相同,所以它们的位移相同。故B错误。
C、在时刻,根据位移变化的关系可知,a运动的方向向下,而b运动的方向向上,二者的运动方向相反。故C错误。
D、时间内:a质点的路程是:,b质点的路程为:;所以a质点的路程是b质点路程的3倍。位移都是0,相同。故D正确。
故选:D。
本题图象是图象问题,描述的是不同时刻质点的位置。虽然图象是曲线,但质点是在做直线运动。图象中,图线上某点的切线的斜率就表示该点的瞬时速度,x的变化量表示质点通过的位移。由这些知识分析。
图象类问题处理时要:先看轴,再看线,看看斜率,相相面。要明白各类图象的意义即可。
3.【答案】C
【解析】解:向上运动的过程中,该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而公式是计算滑动摩擦力的公式,故A错误;
若无相对滑动,无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力均是静摩擦力,但若在爬升过程中有相对滑动,则会出现滑动摩擦力,因此无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力,故B错误,C正确;
D.该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而手与杆之间的弹力越大,最大静摩擦力越大,不能说摩擦力越大,若爬升过程中无相对滑动,则摩擦力为静摩擦力,静摩擦力与手与杆之间的弹力无关,故D错误。
故选:C。
静摩擦力的大小与外力有关,滑动摩擦力的大小与正压力有关。由此分析。
本题主要考查了摩擦力的判定,解题关键是掌握静摩擦力的大小与外力有关,滑动摩擦力的大小与正压力有关。
4.【答案】C
【解析】【解答】
A.由图可知,当弹簧长度为8cm时,弹力等于零,则8cm是弹簧原长,故A错误;
B.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故B错误;
C.根据,代入图中数据解得,故C正确;
D.由图可知当该弹簧的弹力大小为8N时,其长度可能为4cm或12cm,故D错误。
故选:C。
5.【答案】C
【解析】解:已知运动员身高,近似认为重心初始高度为身高的一半,跳高架高度为,则运动员重心上升的高度为。
运动员离地后做竖直上抛运动,上升到最高点时速度为0。根据匀变速直线运动速度-位移公式有,解得,故C正确,ABD错误。
故选:C。
先确定同学跳高时重心的初始高度,算出重心上升的高度,再利用竖直上抛运动到最高点速度为0的规律,结合速度-位移公式,计算出离地时竖直向上的初速度。
本题考查竖直上抛运动规律的应用,通过分析人体重心上升高度,结合竖直上抛运动的速度-位移公式,计算运动员离地时竖直向上的初速度,综合考查对匀变速直线运动规律在实际运动场景中应用的掌握程度。
6.【答案】D
【解析】解:CD、对结点O受力分析可得,水平方向上有 ,即的水平分力等于的水平分力,故D正确,C错误。
AB、对结点O受力分析可得,竖直方向上有
整理可得,
则 的竖直分量为
的竖直分量为
因 可知,,故AB错误。
故选:D。
对结点O受力分析,根据共点力平衡条件可知水平分力的关系,再根据竖直方向受力平衡结合数学方法解得。
该题较为简单,考查共点力的平衡问题,需要对结点受力分析,最根据共点力平衡条件即可解答。
7.【答案】BD
【解析】解:由可知加速度大小和时间成反比,加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,所以加速与减速运动过程的时间之比为1:2,下滑的总时间为3s,所以加速度时间1s,减速时间2s,加速与减速运动过程平均速度大小相等,位移大小之比等于时间之比为1:2,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管下滑,所以加速下滑位移4m,减速下滑位移8m,下滑的平均速度是,下滑的最大速度是,故AC错误,BD正确。
故选:BD。
根据速度-时间公式可以算得加速与建减速过程的时间之比;根据平均速度定义式可算得加速减速过程的位移之比。
消防队员先从静止匀加速运动,再做匀减速运动速度减为零,两个阶段平均速度大小相等,位移之比等于时间之比,掌握匀变速直线运动的规律是关键。
8.【答案】BD
【解析】解:A、D小车的速度均为正值,说明小车做直线运动,故A错误;
B、图线的斜率先减小到零,后反向增大,说明小车先做加速运动,后做减速运动,故B正确;
C、在时刻虚线的斜率比实线的大,所以在时刻虚线反映的加速度比实际大.故C错误.
D、在时间内实线与时间轴围成的面积大于虚线与时间轴的面积,故实线反映的运动在时间内通过的位移大于虚线反映的运动在时间内通过的位移,故由虚线计算出的平均速度比实际的小,故D正确.
故选BD
匀变速运动的特点是加速度不变,根据速度图象的斜率读出加速度,分析物体的运动性质.图线与坐标轴所围成的“面积”表示位移.根据速度的方向有无变化,分析物体做直线运动还是曲线运动.
本题考查读图能力,关键从数学意义来理解图象的物理意义:斜率表示加速度,面积表示位移.
9.【答案】AD
【解析】解:A、图像的斜率表示物体的速度,图像的斜率表示物体的加速度,故内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动,故A正确;
B、内甲图质点图像斜率为零,即速度为零,质点静止不动;乙图质点速度恒定不变,做匀速直线运动,故B错误;
C、内甲图的图线斜率恒定,质点做匀速直线运动,而乙图质点速度均匀减小,做减速直线运动,故C错误;
D、图像表示质点的位置坐标随时间的变化,故内甲图质点的位移为,图像表示速度随时间变化的关系,内速度由变为0,故速度的变化量为,故D正确。
故选:AD。
图像的斜率表示速度,倾斜的直线表示匀速直线运动。图像的斜率表示加速度,图像与坐标轴围成的面积表示位移。
本题是运动图像问题,关键要明确图像的斜率表示速度,图像的斜率表示加速度、图像与坐标轴围成的面积表示位移。要注意两种图像的区别,不能混淆。
10.【答案】BC
【解析】解:AB、物体所受最大静摩擦力为:
向右,向左二者方向相反,其合力为,
可知开始时木块受到的摩擦力为静摩擦力,方向向左,大小为12N,故A错误,B正确;
CD、若将撤去,,则木块受到的摩擦力静摩擦力,大小为8N,方向水平向右,故C正确,D错误。
故选:BC。
在求摩擦力的大小时,要先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后根据公式求解摩擦力的大小.
摩擦力问题是高中物理的重点和难点,对于摩擦力的分析一定注意判断是动摩擦力还是静摩擦力,即注意根据运动状态进行分析.
11.【答案】 B BC
【解析】由于F是根据平行四边形定则所作出的,所以图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是;
本实验采用的主要科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误。
故选:B。
两细绳可以不等长,因为绳子的长短不影响力的大小和方向的表示,故A错误;
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;
C.两次拉橡皮筋时,为了使两次达到效果相同,橡皮筋结点必须拉到同一位置O,故C正确;
D.两绳之间的夹角不能太大,也不能太小,不需要垂直,故D错误。
故选:BC。
故答案为:。
根据平行四边形定则作图即可分析出;
根据作用效果判断即可;
根据实验注意事项进行分析。
本题考查学生对于力的平行四边形定则的实验的掌握情况,基础题。
12.【答案】
【解析】每打5个点所取的计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为
根据运动学公式得:,
第3个计数点与第2个计数点的距离
在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度,则“工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为;
根据速度-位移公式可得::解得
故答案为:;;;;
根据逐差法求得加速度,结合求出第3个记数点与第2个记数点的距离;
在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度,根据速度-位移公式求得加速度。
了解实验的装置和工作原理;要注意单位的换算和有效数字的保留;对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律.
13.【答案】质点在BC段的速度大小是;
在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是
【解析】设加速的时间为,匀速运动的时间为,则:
由题意知:
代入数据解得:,
匀加速直线运动过程根据,代入数据解得:。
答:质点在BC段的速度大小是;
在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是。
质点在BC段的速度v是AB段的末速度,利用平均速度公式,结合题意分析;
在AB段做匀加速直线运动时的加速度根据加速度公式求解。
本题主要考虑质点在BC段的速度v是AB段的末速度,匀加速和匀速过程的联系,结合平均速度公式、加速度公式,再结合题意求解。
14.【答案】解:以小球B为研究对象,对小球B进行受力分析如图1所示:
图1
由平衡条件得:
水平方向有
竖直方向有
联立解得:;
取圆环A与小球B组成的整体为研究对象,受力如图2所示:
图2
根据平衡条件得:
竖直方向有
水平方向有
结合滑动摩擦力公式有
解得杆与环间的动摩擦因数:
答:此时水平拉力F的大小为。
杆与环间的动摩擦因数为。
【解析】小球B向右做匀速直线运动,合力为零,对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解水平拉力F的大小;
对圆环A与小球B组成的整体受力分析,然后根据共点力平衡条件和滑动摩擦力公式相结合求解杆与环间的动摩擦因数。
本题关键在于灵活选择研究对象,运用整体法和隔离法对整体和小球进行受力分析,然后根据共点力平衡条件列式处理。
15.【答案】手机距离地面的最大高度125m;
手机从脱手到落地的总时间7s;
手机脱手时距地面的高度105m
【解析】手机脱手后,手机先竖直向上做减速运动,速度减小到零后,向下做自由落体运动,设自由落体运动的时间为t,则由题意可得,解得
解得
则手机距离地面最大高度为,解得
由题意即运动公式可知,手机从脱手到速度减为零所用时间为
则手机从脱手到落地的总时间为
由题意及可得,手机从脱手到速度减为零所发生的位移为
则手机脱手时距地面的高度为
答:手机距离地面的最大高度125m;
手机从脱手到落地的总时间7s;
手机脱手时距地面的高度105m。
根据匀变速运动公式求解最大高度;
根据匀变速直线运动公式求解时间;
根据匀变速直线运动的公式求解总位移。
本题考查竖直上抛运动的多阶段分析,关键是将运动分解为上升阶段匀减速到和下落阶段自由落体,利用位移公式和速度公式联立求解。注意“最后1秒位移”的处理需转化为自由落体的位移差模型,再结合整体运动的对称性或分段规律解题。
第1页,共1页
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