内容正文:
2025年秋期高一年级期中模拟考试(三)
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(本题共7题,每题4分,共28分)
1. 伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图,可大致表示其实验和思维的过程,下列说法正确的是( )
A. 伽利略利用图丁测得的实验结果,合理外推得到图甲情形下的普遍结论
B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并用实验进行了直接验证
C. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是匀速直线运动
D. 运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量
2. 对于速度和加速度的理解,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越大,速度改变得越快
B. 加速度方向为正,速度方向一定为正
C. 速度的方向就是加速度的方向
D. 物体的速度越小,加速度一定越小
3. 一列火车有3节相同的车厢,一观察者站在第一节车厢的前端,当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )
A. 每节车厢末端经过观察者时的速度之比是
B. 每节车厢经过观察者所用的时间之比是
C. 每节车厢经过观察者的平均速度为,,,则
D. 如果第3节车厢末端经过观察者时的速度为v,那么在整个列车经过观察者的过程中,平均速度为
4. 甲车和乙车在平直公路上行驶,其位置—时间图像分别为图中直线甲和曲线乙,已知乙在从静止做匀加速运动,下列说法正确的是( )
A. 甲车的速度大小为5m/s B. 图中的值为60
C. 乙车的加速度为 D. 在时,甲、乙两车相距100m
5. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为0.8x=10-0.1v2(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程持续的时间为2.5s B. 刹车全过程的位移大小为16m
C. t=0时刻汽车速度大小为8m/s D. 刹车过程汽车的加速度为-8m/s2
6. 如图所示,质量分别为4kg、5kg的木块A、B用轻质弹簧连接并置于粗糙水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.3,弹簧的劲度系数为400N/m,且被压缩了2.5cm,A、B和弹簧组成的系统处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度的大小。现用的水平拉力向右拉木块B,在力F作用瞬间( )
A. 木块A所受摩擦力大小是12N
B. 木块A所受摩擦力的大小是10N
C. 木块B所受摩擦力的大小是18N
D. 木块B所受摩擦力的大小是10N
7. 甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为,乙的速度为,甲车的加速度大小恒为。以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图所示,根据以上条件可知( )
A. 在时,甲车追上乙车
B. 在前的时间内,甲车运动位移为
C. 乙车做加速度先减小后增大再减小的变加速运动
D. 在时,乙车又回到起始位置
二、多选题(本题共3题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,一男生与一女生拔河,男生最终赢得胜利,以下说法正确的是( )
A. 男生拉女生的力比女生拉男生的力大
B. 男生拉女生的力等于女生拉男生的力
C. 地面给男生的最大静摩擦力比地面给女生的最大静摩擦力大
D. 地面给男生的最大静摩擦力等于地面给女生的最大静摩擦力
9. 如图所示,三个相同物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体间不光滑,现用一水平力F作用于B上,物体仍静止。下列说法中正确的是( )
A. B物体受到六个力作用
B. A物体受到两个力作用
C. C物体受到水平面对它摩擦力大小为F,方向水平向左
D. C物体对B物体支持力大小等于B物体的重力
10. 在同一平直路面上,从同一地点沿同方向运动的两辆汽车A、B,A车的运动图像如图线a所示,B车的运动图像如图线b所示,则( )
A. 0~2s内A车的速度大,2s后B车速度大
B. t=2s时,两车相遇
C. t=4s时,两车相遇
D. A车的初速度是2m/s,加速度是2m/s2
三、实验题(共16分)
11. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图甲所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)根据纸带上的数据,计算出打下A、B、C、D、E点时小车的瞬时速度并填在表中。请将表格填写完整。
位置
A
B
C
D
E
0.755
0.960
1.146
1.326
___
(2)在图丙画出小车v-t图像_______。
(3)根据v-t图像可以判断小车做匀变速直线运动。为了尽可能精确测出小车的加速度,一般采取甲、乙两种方案:
甲方案:根据v-t图像求出小车的加速度。依据此方案,由实验数据可以求出小车的加速度为________;(结果保留三位有效数字)
乙方案:根据逐差法求出小车的加速度。依据此方案,由实验数据可以求出小车的加速度为________;(结果保留三位有效数字)
12. 某物理兴趣小组的同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时,通过实验测弹簧弹力的大小F和弹簧长度L的关系。根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,依据实验回答下列问题。
(1)图像上端成为曲线的原因是___________;
(2)弹簧的原长为___________cm;
(3)弹簧的劲度系数为_________N/m。
四、解答题(共38分)
13. 在2024巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,中国队包揽了金牌和银牌。某实验小组将跳水运动员某次跳水的过程近似看作竖直上抛运动,并用小球模拟运动员某次跳水过程重心的运动。将小球从A点以特定速度竖直上抛,从抛出开始计时,经过时间,小球落至B点,A、B两点高度差,已知重力加速度,整个运动过程空气阻力忽略不计,求:
(1)小球从A点抛出时的速度大小(保留2位有效数字);
(2)小球从A点抛出到落至B点过程的路程。
14. 如图所示,质量m=2kg的物块静止在水平地面上,物块上连接有一轻质弹簧,用水平力向左推弹簧,弹簧长度L1=7.8cm时恰好能推动物块。当物块在水平地面上匀速运动时,弹簧长度为L2=8cm,当用水平向右的力拉弹簧,物块向右匀速运动时弹簧长度L3=12cm。已知弹簧劲度系数为k=200N/m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)弹簧的原长L0;
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)物块与水平地面间最大静摩擦力fm。
15. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过缴费后,再加速至行驶; 如果过通道,需要在中心线前方处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程和所需要的时间为多少?
(2)如果过ETC 通道,汽车通过第 (1) 问路程所需时间是多少? 汽车通过ETC 通道比人工收费通道节约多长时间?
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2025年秋期高一年级期中模拟考试(三)
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(本题共7题,每题4分,共28分)
1. 伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图,可大致表示其实验和思维的过程,下列说法正确的是( )
A. 伽利略利用图丁测得的实验结果,合理外推得到图甲情形下的普遍结论
B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并用实验进行了直接验证
C. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是匀速直线运动
D. 运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量
【答案】D
【解析】
【详解】AC.在该实验中,甲、乙、丙均是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,丁图表示斜面倾角增大到90°时,小球的自由落体运动是匀变速直线运动,故AC错误;
BD.伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比的思想,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量,这个方法叫“冲淡”重力,故B错误,D正确。
故选D。
2. 对于速度和加速度的理解,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越大,速度改变得越快
B. 加速度方向为正,速度方向一定为正
C. 速度方向就是加速度的方向
D. 物体的速度越小,加速度一定越小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体的加速度越大,速度改变得越快,故A正确;
BC.加速度方向与速度变化量方向相同,与速度方向不一定相同,故BC错误;
D.物体的速度小,但速度变化可能比较快,加速度不一定小,故D错误。
故选A。
3. 一列火车有3节相同的车厢,一观察者站在第一节车厢的前端,当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )
A. 每节车厢末端经过观察者时的速度之比是
B. 每节车厢经过观察者所用的时间之比是
C. 每节车厢经过观察者的平均速度为,,,则
D. 如果第3节车厢末端经过观察者时的速度为v,那么在整个列车经过观察者的过程中,平均速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.火车由静止开始做匀加速线运动,设每节车厢长度为,加速度为,则车厢末端依次经过观察者时的速度大小为
所以,速度之比是,故A错误;
BC.根据初速度为零的匀加速直线运动规律:物体在通过连续相等的位移所用时间之比为
依题意,可知每节车厢经过观察者所用的时间之比是
根据平均速度公式
可得每节车厢经过观察者的平均速度为
可得
故B正确,C错误;
D.如果第3节车厢末端经过观察者时的速度为,那么在整列火车经过观察者的过程中,根据匀变速直线运动的平均速度可得平均速度为,故D错误。
故选B。
4. 甲车和乙车在平直公路上行驶,其位置—时间图像分别为图中直线甲和曲线乙,已知乙在从静止做匀加速运动,下列说法正确的是( )
A. 甲车的速度大小为5m/s B. 图中的值为60
C. 乙车的加速度为 D. 在时,甲、乙两车相距100m
【答案】C
【解析】
【详解】A.x-t图线的斜率表示物体运动的速度,由图像可知,甲车的速度大小为
故A错误;
B.在0~6s内,甲车的位移大小为
故图中的值为
故B错误;
C.对于乙车,根据位移时间关系有
将时,代入可得
故C正确;
D.在t=10s时,乙车的位移为
此时甲车的位移为零,故甲、乙两车相距,故D错误。
故选C。
5. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为0.8x=10-0.1v2(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程持续的时间为2.5s B. 刹车全过程的位移大小为16m
C. t=0时刻汽车速度大小为8m/s D. 刹车过程汽车的加速度为-8m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】CD.刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为
整理可得
结合速度位移关系可得
所以
解得
,
故CD错误;
A.刹车时间为
故A正确;
B.刹车位移为
故B错误。
故选A。
6. 如图所示,质量分别为4kg、5kg的木块A、B用轻质弹簧连接并置于粗糙水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.3,弹簧的劲度系数为400N/m,且被压缩了2.5cm,A、B和弹簧组成的系统处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度的大小。现用的水平拉力向右拉木块B,在力F作用瞬间( )
A. 木块A所受摩擦力的大小是12N
B. 木块A所受摩擦力的大小是10N
C. 木块B所受摩擦力的大小是18N
D. 木块B所受摩擦力的大小是10N
【答案】B
【解析】
【详解】AB.弹簧的弹力为
对物体A分析,在力F作用的瞬间由于弹簧的形变量不变,弹力不变,A仍保持静止,所受静摩擦力等于弹簧的弹力10N,故A错误,B正确;
CD.B物体与地面的最大摩擦力为
B物体在向右的弹簧弹力和外力的共同作用下,超过了B物体与地面间的最大静摩擦力开始滑动,滑动摩擦力大小为15N,故CD错误。
故选B。
7. 甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为,乙的速度为,甲车的加速度大小恒为。以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图所示,根据以上条件可知( )
A. 在时,甲车追上乙车
B. 在前的时间内,甲车运动位移为
C. 乙车做加速度先减小后增大再减小的变加速运动
D. 在时,乙车又回到起始位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.在时两车速度相等,由“面积法”可知乙的位移大小大于甲的位移大小,所以甲车在乙车之后。故A错误;
B.由“面积法”可得在前的时间内,甲车运动位移为
故B错误;
C.图线斜率反应了加速度情况,由图可知乙车做加速度先减小后增大再减小的变加速运动。故C正确;
D.时,乙车速度为零,离出发点最远。故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,一男生与一女生拔河,男生最终赢得胜利,以下说法正确的是( )
A. 男生拉女生的力比女生拉男生的力大
B. 男生拉女生的力等于女生拉男生的力
C. 地面给男生的最大静摩擦力比地面给女生的最大静摩擦力大
D. 地面给男生的最大静摩擦力等于地面给女生的最大静摩擦力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.男生拉女生的力与女生拉男生的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误,B正确;
CD.男生最终赢得胜利,说明女生发生了运动,而男生静止,则地面给男生的最大静摩擦力大于女生拉男生的力,地面给女士的最大静摩擦力小于男生拉女生的力,故地面给男生的最大静摩擦力比地面给女生的最大静摩擦力大,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,三个相同物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体间不光滑,现用一水平力F作用于B上,物体仍静止。下列说法中正确的是( )
A. B物体受到六个力作用
B. A物体受到两个力作用
C. C物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,方向水平向左
D. C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】B.对A物体受力分析可知,A物体受重力和B物体对它的支持力,选项B正确;
A.对B物体受力分析,B物体受重力、A物体对B物体的压力、C物体对B物体的支持力、拉力和C物体对B物体的摩擦力,所以B物体受五个力的作用,选项A错误;
C.由于B物体相对于C物体具有向右运动的趋势,所以B物体受到C物体对它向左的摩擦力作用,则B物体对C物体的摩擦力的方向为水平向右,因此C物体相对水平面具有向右运动的趋势,C物体受到水平面对它的水平向左的摩擦力,由二力平衡可知,C物体所受的摩擦力的大小为F,选项C正确;
D.由于A物体放在B物体上,所以C物体对B物体的支持力大小等于A物体和B物体的重力之和,选项D错误。
故选BC。
10. 在同一平直路面上,从同一地点沿同方向运动的两辆汽车A、B,A车的运动图像如图线a所示,B车的运动图像如图线b所示,则( )
A. 0~2s内A车的速度大,2s后B车速度大
B. t=2s时,两车相遇
C. t=4s时,两车相遇
D. A车的初速度是2m/s,加速度是2m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】D.由图可知A车图象的表达式为
B车图象的表达式为
根据动力学公式
整理得
可知
,
,
故D正确;
A.设时刻两车速度相等,有
解得
故0~1s内A车的速度大,1s后B车速度大,故A错误;
BC.设时刻两车相遇,有
解得
故B正确,C错误。
故选BD
三、实验题(共16分)
11. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图甲所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)根据纸带上的数据,计算出打下A、B、C、D、E点时小车的瞬时速度并填在表中。请将表格填写完整。
位置
A
B
C
D
E
0.755
0.960
1.146
1.326
___
(2)在图丙画出小车的v-t图像_______。
(3)根据v-t图像可以判断小车做匀变速直线运动。为了尽可能精确测出小车的加速度,一般采取甲、乙两种方案:
甲方案:根据v-t图像求出小车的加速度。依据此方案,由实验数据可以求出小车的加速度为________;(结果保留三位有效数字)
乙方案:根据逐差法求出小车的加速度。依据此方案,由实验数据可以求出小车的加速度为________;(结果保留三位有效数字)
【答案】 ①. 1.540 ②. 见解析 ③. 1.90 ④. 1.93
【解析】
【详解】(1)[1]E点时小车的瞬时速度即为DF的平均速度,即
(2)[2]描点后得到小车的v-t图像如下
(3)[3]根据v-t图像,图线的斜率为小车的加速度
[4]根据逐差法求出小车的加速度,有
12. 某物理兴趣小组的同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时,通过实验测弹簧弹力的大小F和弹簧长度L的关系。根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,依据实验回答下列问题。
(1)图像上端成为曲线的原因是___________;
(2)弹簧的原长为___________cm;
(3)弹簧的劲度系数为_________N/m。
【答案】(1)超出弹簧的弹性限度
(2)8 (3)200
【解析】
【小问1详解】
弹性限度内,弹簧弹力与形变量成正比,图像向上弯曲的原因是超出了弹性限度。
【小问2详解】
弹簧在原长位置,弹簧弹力恰好为零,由图可知弹簧的原长为8cm。
【小问3详解】
根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
四、解答题(共38分)
13. 在2024巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,中国队包揽了金牌和银牌。某实验小组将跳水运动员某次跳水的过程近似看作竖直上抛运动,并用小球模拟运动员某次跳水过程重心的运动。将小球从A点以特定速度竖直上抛,从抛出开始计时,经过时间,小球落至B点,A、B两点高度差,已知重力加速度,整个运动过程空气阻力忽略不计,求:
(1)小球从A点抛出时的速度大小(保留2位有效数字);
(2)小球从A点抛出到落至B点过程的路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
(1)设竖直向下为正方向,由竖直上抛运动规律
代入数据解得
【小问2详解】
由运动学公式
代入数据解得
所以小球从A点抛出到落至B点过程路程
14. 如图所示,质量m=2kg的物块静止在水平地面上,物块上连接有一轻质弹簧,用水平力向左推弹簧,弹簧长度L1=7.8cm时恰好能推动物块。当物块在水平地面上匀速运动时,弹簧长度为L2=8cm,当用水平向右的力拉弹簧,物块向右匀速运动时弹簧长度L3=12cm。已知弹簧劲度系数为k=200N/m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)弹簧的原长L0;
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)物块与水平地面间的最大静摩擦力fm。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设弹簧原长为,由题意可知
联立解得
(2)由题意可知
联立解得
(3)当弹簧长度恰好能推动物块,此时物体与地面间达到最大静摩擦力
解得
15. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过缴费后,再加速至行驶; 如果过通道,需要在中心线前方处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程和所需要的时间为多少?
(2)如果过ETC 通道,汽车通过第 (1) 问路程所需时间是多少? 汽车通过ETC 通道比人工收费通道节约多长时间?
【答案】(1)100m,30s
(2)151s,14.9s
【解析】
【小问1详解】
汽车通过人工收费通道时,速度减速为零的位移
经过的时间
速度从零加速到原来速度经历的位移x2=x1=50m
加速的时间t2=t1=10s
从减速到恢复正常行驶过程的位移大小x=x1+x2=50m+50m=100m
从收费前减速开始到收费后加速结束,所需的时间是t=t0+2t1=10s+20s=30s
【小问2详解】
设汽车通过ETC通道时,从速度v减速到v′行驶的位移为s1,时间为t1′,从速度v′加速到v行驶的位移为s2,时间为t2′
根据速度—位移公式得
运动时间满足
匀速直线运动的时间
通过剩余位移用时间为
汽车通过第(1)问路程所需要的时间是则t′=t1′+t2′+t3′+t4=6s+6s+2.5s+0.6s=15.1s
汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为 T=t-t'=30s-15.1s=14.9s
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