内容正文:
2025级高一第二学期开学摸底考试物理试题
考试范围:必修一 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 两个共点力F1、F2的合力的最大值为7 N,最小值为1 N。当F1、F2的夹角为90°时,合力大小为( )
A. 5 N B. N C. 6 N D. 8 N
2. 一质点绕半径为R的圆周运动了1圈,其路程和位移大小为( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
3. 如图所示,在我国东北马拉雪撬是很受游客欢迎的旅游项目。马拉着雪橇从静止开始运动,下列说法正确的是( )
A. 当马拉雪橇加速前进时,马拉雪橇的力大于雪橇拉马的力
B. 当马拉雪橇减速前进时,马拉雪橇的力等于雪橇拉马的力
C. 马对雪橇的拉力先产生,运动后雪橇才对马产生拉力
D. 雪橇能够运动是由于马对雪橇的拉力大于雪橇对马的拉力
4. 如图所示,木块放在水平地面上,在 F = 8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为 1 m/s,则下列说法正确的是( )
A. 当水平拉力F=20N时,木块受到的摩擦力为 20N
B. 当木块以2 m/s 速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8N
C. 以1m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8N
D. 将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
5. 高层建筑室外玻璃清洗风险较大,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器。工人从高处通过缓降器返回地面全过程的图像如图所示,时刻工人的速度达到最大值,下列说法错误的是( )
A. 时间内工人的平均速度大于
B. 时间内工人做加速度减小加速运动
C. 时刻工人的加速度为零
D. 时间内工人做加速度减小的减速运动
6. 某同学从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出一小球,重力加速度g取,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A. 上升和下落过程中小球的加速度方向相反
B. 从抛出到落地,小球的平均速度为负
C. 小球落地时的速度为10m/s
D. 当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有3个
7. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在O点,另一端将一厚度为d、重力为G的方形木块压在竖直墙壁MN上的p点时,木块恰好能保持静止。已知Op水平且,木块与墙壁间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 木块受3个力
B. 木块对墙壁的压力是墙面发生形变所导致的
C. 木块所受摩擦力大小为
D. 弹簧的劲度系数为
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车为x=6t,则下列说法正确的是:( )
A. 汽车做匀减速直线运动,其加速度大小为m/s2
B. 在t=8s时两车速度相等,自行车第一次追上了汽车
C. 在t=0至t=16s时间内,两车间距离先增大后减小
D. 当自行车追上汽车时,它们距路标96m
9. 如图水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动,某时刻质量为m的物块无初速度地放在传送带的左端,经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为。若当地的重力加速度为g,对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程,下列说法中正确的是( )
A. 物块所受摩擦力的方向水平向右 B. 物块运动的时间为
C. 物块相对地面的位移大小为 D. 物块相对传送带的位移大小为
10. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是( )
A. 小球受到的弹力一直在增大 B. 小球的速度一直在增大
C. 小球的速度先增大后减小 D. 小球的加速度先减小后增大
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
11. 某兴趣小组利用如图所示装置测量当地重力加速度的大小。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门与数字计时器相连,两光电门之间高度差为。实验时让直径为的小钢球从光电门1正上方某处由静止释放,小钢球经过光电门1、2时的挡光时间分别为、。已测得小钢球的直径,。
(1)小钢球通过光电门1时的瞬时速度表达式为_____(用题目中给的物理量符号表示);
(2)若测得、,则小钢球通过光电门2时的瞬时速度大小_____,当地的重力加速度大小_____。(结果均保留3位有效数字)
12. 某同学用图甲所示的装置测量沿斜面运动小车的瞬时速度与加速度,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,小车静止开始下滑过程中所得到纸带的一部分如图乙所示,图中标出了5个计数点之间的距离,每两个点之间还有4个点未画出。
(1)该同学按照正确的操作步骤打出这条纸带的______(选填“左端”或“右端”)与小车相连;
(2)打C点时小车的速度v=______m/s,小车下滑时的加速度大小a=______m/s2(结果均保留两位有效数字);
(3)若已知当地重力加速度为g,小车的质量为m,斜面的倾角为θ,则该小车运动中受到的阻力可以表示为______(用m、g、θ、a表示)。
四、解答题(共40分)
13. 一小球从离地面高h=0.8m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上。假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取g=10m/s2。
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时Δt=0.1s后静止,求此过程中小球的加速度的大小和方向。
14. 如图所示,质量的物块放置在水平地面上,轻绳跨过固定在天花板上的光滑定滑轮将物块和质量的小球连接。已知物块和定滑轮间的轻绳与水平方向的夹角,物块恰好不能发生滑动,小球静止且未接触地面,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)地面对物块的支持力大小;
(2)物块与地面间动摩擦因数。
15. 如图为一倾角为的粗糙固定斜面,质量的物块与劲度系数的轻弹簧一端连接,弹簧另一端固定于斜面顶端。质量的物块叠放在上。系统静止时,弹簧伸长量,与斜面间动摩擦因数,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,重力加速度大小,求
(1)系统静止时,斜面对的摩擦力。
(2)取走瞬间的加速度。
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2025级高一第二学期开学摸底考试物理试题
考试范围:必修一 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 两个共点力F1、F2的合力的最大值为7 N,最小值为1 N。当F1、F2的夹角为90°时,合力大小为( )
A. 5 N B. N C. 6 N D. 8 N
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知
F1+F2=7 N,F1-F2=1 N
故
F1=4 N,F2=3 N
夹角为90°时
F合==5 N
故选A。
2. 一质点绕半径为R的圆周运动了1圈,其路程和位移大小为( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由题意可得质点运动轨迹如图所示,路程大小等于其轨迹的长度,所以路程为
其位移大小等于始末位置间的距离
A正确,BCD错误。
故选A。
考点:考查了位移和路程。
【点睛】正确的认识位移,知道它是描述物体位置变化的物理量,其跟物体的初始位置有关,与中间过程无关,路程是物体运动轨迹的长度。
3. 如图所示,在我国东北马拉雪撬是很受游客欢迎的旅游项目。马拉着雪橇从静止开始运动,下列说法正确的是( )
A. 当马拉雪橇加速前进时,马拉雪橇的力大于雪橇拉马的力
B. 当马拉雪橇减速前进时,马拉雪橇力等于雪橇拉马的力
C. 马对雪橇的拉力先产生,运动后雪橇才对马产生拉力
D. 雪橇能够运动是由于马对雪橇的拉力大于雪橇对马的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】马拉雪橇的力与雪橇拉马的力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,大小总是相等,同时产生,同时消失。
故选B。
4. 如图所示,木块放在水平地面上,在 F = 8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为 1 m/s,则下列说法正确的是( )
A. 当水平拉力F=20N时,木块受到的摩擦力为 20N
B. 当木块以2 m/s 的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8N
C. 以1m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8N
D. 将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动摩擦力
f=μFN
与水平方向拉力无关,故当水平拉力F=20N时,木块受到的摩擦力为8N,故A错误;
BC.由于此时木块处于匀速直线运动状态,即平衡状态,水平方向受力平衡
f=F=8N
不管运动速度等于多少,只要是匀速运动,滑动摩擦力总等于8N,故C正确,B错误;
D.滑动摩擦力
f=μFN
与水平方向受力无关,故将拉力撤去后,滑动摩擦力不变,物体在滑动摩擦力作用下做减速运动,速度减小,故D错误。
故选C。
5. 高层建筑室外玻璃清洗风险较大,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器。工人从高处通过缓降器返回地面全过程的图像如图所示,时刻工人的速度达到最大值,下列说法错误的是( )
A. 时间内工人的平均速度大于
B. 时间内工人做加速度减小的加速运动
C. 时刻工人的加速度为零
D. 时间内工人做加速度减小的减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若时间内工人匀加速下降
如图中虚线所示,则平均速度为
而实际图像围成的面积大于虚线围成的面积,即实际位移大于匀加速的位移,则实际的平均速度大于匀加速的平均速度,即大于,故A正确;
B.图线的斜率表示加速度,由图可知,时间内斜率减小,即此时间内,工人做加速度减小的加速运动,故B正确;
C.图线的斜率表示加速度,时刻斜率为零,所以时刻工人的加速度为零,故C正确;
D.图线的斜率表示加速度,可知时间内工人的加速度先增大后减小,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
6. 某同学从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出一小球,重力加速度g取,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A. 上升和下落过程中小球的加速度方向相反
B. 从抛出到落地,小球的平均速度为负
C. 小球落地时的速度为10m/s
D. 当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有3个
【答案】D
【解析】
【详解】A.上升和下落过程中小球都是仅受重力,故加速度方向相同,故A错误;
B.从抛出到落地,小球的位移为正,则此过程中平均速度为正,故B错误;
C.由速度位移关系式可得
解得
故C错误;
D.根据速度位移关系
可得最高点与抛出点的高度差为
则与抛出点的距离为1.0m的时刻有3个,抛出点的上方有两个,下方一个(地面),故D正确。
故选D。
7. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在O点,另一端将一厚度为d、重力为G的方形木块压在竖直墙壁MN上的p点时,木块恰好能保持静止。已知Op水平且,木块与墙壁间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 木块受3个力
B. 木块对墙壁的压力是墙面发生形变所导致的
C. 木块所受摩擦力大小为
D. 弹簧的劲度系数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对木块受力分析,木块受重力、弹簧的压力、墙壁对木块的支持力和墙壁对木块的静摩擦力,共4个力,故A错误;
B.木块对墙壁的压力是木块发生形变所导致的,故B错误;
C.竖直方向,根据平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小为,故C错误;
D.根据题意木块恰好能保持静止,竖直方向有
木块恰好能保持静止,则有
联立解得
故D正确。
故选D。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车为x=6t,则下列说法正确的是:( )
A. 汽车做匀减速直线运动,其加速度大小为m/s2
B. 在t=8s时两车速度相等,自行车第一次追上了汽车
C. 在t=0至t=16s时间内,两车间距离先增大后减小
D. 当自行车追上汽车时,它们距路标96m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据与对比可得,汽车的初速度v0=10m/s,加速度a=-0.5m/s2即汽车做匀减速直线运动,其加速度大小为0.5m/s2,选项A错误;
B.由x=6t可知自行车以v=6m/s的速度匀速运动,则当速度相等时:
v0-at=v
解得
t=8s
此时汽车和自行车的距离最远,没有相遇,选项B错误;
CD.当自行车和汽车再次相遇时:
解得
t=16s
x=96m
则在t=0至t=16s时间内,两车间距离先增大后减小;当自行车追上汽车时,它们距路标96m,选项CD正确。
9. 如图水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动,某时刻质量为m的物块无初速度地放在传送带的左端,经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为。若当地的重力加速度为g,对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程,下列说法中正确的是( )
A. 物块所受摩擦力方向水平向右 B. 物块运动的时间为
C. 物块相对地面的位移大小为 D. 物块相对传送带的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物块相对传送带向左滑动,受到向右的摩擦力作用,A正确;
B.根据牛顿第二定律
得
物块加速运动的时间为
t==
B错误;
C.根据速度位移关系
物块的位移
C错误;
D.传送带的速度为v,物块的平均速度为,物块相对传送带的位移大小为
D正确
故选AD。
10. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是( )
A. 小球受到的弹力一直在增大 B. 小球的速度一直在增大
C. 小球的速度先增大后减小 D. 小球的加速度先减小后增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的压缩量一直增大,则弹簧的弹力一直增大,因此小球受到的弹力一直在增大,A正确;
BCD.小球从高处下落时做加速运动,速度逐渐增大,接触到弹簧时小球具有一定的速度,接触到弹簧后受到弹簧的弹力作用,开始弹力小于重力,小球受到的合力向下,由牛顿第二定律可知,小球的加速度向下,小球的速度仍逐渐增大,随弹力逐渐增大,小球向下运动的加速度逐渐减小,当弹力大小等于重力时,小球的加速度等于零,此时小球的速度达到最大,以后弹力大于重力,小球受合力方向向上,小球的加速度向上,小球做减速运动,弹力继续增大,小球向上的加速度继续增大,当小球的速度减到零时,弹簧压缩到最短,由此可知,小球的速度先增大后减小;小球的加速度先减小后增大,B错误,CD正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
11. 某兴趣小组利用如图所示装置测量当地重力加速度的大小。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门与数字计时器相连,两光电门之间高度差为。实验时让直径为的小钢球从光电门1正上方某处由静止释放,小钢球经过光电门1、2时的挡光时间分别为、。已测得小钢球的直径,。
(1)小钢球通过光电门1时的瞬时速度表达式为_____(用题目中给的物理量符号表示);
(2)若测得、,则小钢球通过光电门2时的瞬时速度大小_____,当地的重力加速度大小_____。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)
(2) ①. 3.03 ②. 9.74
【解析】
【小问1详解】
根据瞬时速度定义可知小钢球通过光电门1时的瞬时速度
【小问2详解】
[1][2]小钢球通过光电门1时的瞬时速度值
通过光电门2时的瞬时速度值
根据自由落体运动规律
代入数据解得。
12. 某同学用图甲所示的装置测量沿斜面运动小车的瞬时速度与加速度,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,小车静止开始下滑过程中所得到纸带的一部分如图乙所示,图中标出了5个计数点之间的距离,每两个点之间还有4个点未画出。
(1)该同学按照正确操作步骤打出这条纸带的______(选填“左端”或“右端”)与小车相连;
(2)打C点时小车的速度v=______m/s,小车下滑时的加速度大小a=______m/s2(结果均保留两位有效数字);
(3)若已知当地的重力加速度为g,小车的质量为m,斜面的倾角为θ,则该小车运动中受到的阻力可以表示为______(用m、g、θ、a表示)。
【答案】(1)右端 (2) ①. 0.26 ②. 0.15
(3)
【解析】
【小问1详解】
因为小车做匀加速直线运动,因此A为先打出的点,该端与小车相连,即纸带的右端与小车相连。
【小问2详解】
[1]每两个点之间还有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
打C点时小车的速度
[2]由逐差法可得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
可得小车运动中受到的阻力为
四、解答题(共40分)
13. 一小球从离地面高h=0.8m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上。假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取g=10m/s2。
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时Δt=0.1s后静止,求此过程中小球的加速度的大小和方向。
【答案】(1)0.4s
(2)4m/s (3)40m/s2 方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
由自由落体运动规律有
解得
【小问2详解】
由自由落体运动规律有
解得
【小问3详解】
选竖直向下为正方向,由
得,即a的大小为,方向竖直向上。
14. 如图所示,质量的物块放置在水平地面上,轻绳跨过固定在天花板上的光滑定滑轮将物块和质量的小球连接。已知物块和定滑轮间的轻绳与水平方向的夹角,物块恰好不能发生滑动,小球静止且未接触地面,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)地面对物块的支持力大小;
(2)物块与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析,根据平衡条件可知,轻绳上的拉力
对物块进行受力分析,建立水平方向和竖直方向的直角坐标系,根据竖直方向的平衡条件有
解得
【小问2详解】
对物块进行受力分析,根据水平方向的平衡条件有
又因为
解得
15. 如图为一倾角为的粗糙固定斜面,质量的物块与劲度系数的轻弹簧一端连接,弹簧另一端固定于斜面顶端。质量的物块叠放在上。系统静止时,弹簧伸长量,与斜面间动摩擦因数,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,重力加速度大小,求
(1)系统静止时,斜面对的摩擦力。
(2)取走瞬间加速度。
【答案】(1)斜面对的摩擦力大小为,方向沿斜面向上
(2)的加速度为,方向沿斜面向上
【解析】
【小问1详解】
系统静止时,对、整体受力分析,由胡克定律得
弹簧弹力沿斜面向上。总重力沿斜面向下的分力为
因系统静止,沿斜面方向合力为零。设静摩擦力沿斜面向上,由平衡条件
代入数据
解得
方向沿斜面向上。
【小问2详解】
取走瞬间,弹簧弹力不突变,
方向沿斜面向上,对受力分析,的重力沿斜面向下的分力为
斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
因有沿斜面向上的趋势,摩擦力方向沿斜面向下。沿斜面方向应用牛顿第二定律
代入数据
解得
方向沿斜面向上。
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