内容正文:
营口市沿海实验高级中学2025-2026学年下学期期初测试
高一物理试题
命题人:高一物理组 校对人:高一物理组
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(共10小题,共46分,1-7题为单选,每题4分,8-10题为多选,每题6分)
1.刚上完物理课,教室中几位同学对课本中应用到的物理思想和方法进行讨论,以下四种说法正确的是( )
A.甲图中“瞬时速度”概念的建立蕴含了等效的思想
B.乙图中探究力的合成和分解时利用了极限的思想
C.丙图中把物体当作“质点”研究使用了控制变量法
D.丁图中伽利略研究自由落体运动采用了推理与实验相结合的方法
2.贴“福”字是中国民间由来已久的风俗,小吴同学正写“福”字,如图所示。他在水平桌面上平铺一张红纸,并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑,整个书写过程中红纸始终保持静止,则该同学在书写过程中( )
A.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力没有关系,和重力相等,方向竖直向下
B.向下顿笔时,毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力,它们是一对平衡力
C.不管向什么方向行笔,红纸与“镇纸”之间总存在摩擦力
D.向右行笔时,红纸对桌面的静摩擦力方向向右
3.如图所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则( )
A.物块始终受到三个力作用
B.只有在a、b、c、d四点,物块受到的合外力才指向圆心
C.从a到b,物块所受的摩擦力先增大后减小
D.从b到a,物块处于超重状态
4.蹦床属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中,一运动员做蹦床运动时,利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动,不计空气阻力,取重力加速度大小。依据图像给出的信息,关于运动员的下列说法正确的是( )
A.最大加速度为
B.在内速度先减小后增大
C.离开蹦床后上升的最大高度为20m
D.受到蹦床弹力大于600N时均处于超重状态
5.某电视剧中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众。假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示),竖直方向的速度时间图像和水平方向的位移时间图像分别如图乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.绳索中拉力的方向可能倾斜向上
B.伤员的加速度一直恒定
C.整个过程中,绳索的拉力一直大于伤员的重力
D.以地面为参考系,伤员的运动轨迹是一条曲线
6.如图所示,质量电动玩具车a,用一根不可伸长的轻质细线与小物块b相连,小物块质量,玩具车受到恒定动力和恒定阻力大小分别为10N和1N,系统从静止开始在水平面上运动,运动6s时细线突然断裂,小物块b继续滑行一段距离后停止,已知小物块b与水平面间动摩擦因数为0.2,重力加速度g取,不计小物块所受空气阻力,下列说法正确的是( )
A.细线断开前系统加速度大小为 B.细线断开前细线上拉力大小为4N
C.细线断开后小物块b继续滑行的时间为5s D.细线断开后小物块b继续滑行的距离为6m
7.我校科技社团的同学对国产大飞机C919产生了浓厚的兴趣,他们通过查阅资料得知C919机身全长约40m,起飞最大总重量75吨,起飞速度为80m/s,滑行过程中受到的阻力约为飞机重力的0.1倍。该科技社团采用手机连拍功能研究C919起飞过程(可近似看成的匀加速直线运动),图是在同一底片上每隔相等时间间隔多次曝光“拍摄”飞机滑行加速过程的照片(合成照片),取,下列说法正确的是( )
A.拍摄照片1时,飞机瞬时速度为零
B.拍摄照片1-5的过程中,飞机平均速度约为35m/s
C.相邻两张照片之间时间间隔约为1s
D.以最大总重量加速滑行起飞时,飞机发动机提供的牵引力约为
8.(多选)如图,光滑固定斜面的倾角为,高为,一小球在处以水平速度射出,最后从处离开斜面。对小球在斜面上的运动,下列说法正确的是( )
A.小球的运动轨迹为抛物线
B.小球的加速度为
C.小球从处到达处所用的时间为
D.小球到达处的速度大小为
9.(多选)如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么关于点,以下说法正确的是( )
A.线速度之比是
B.角速度之比是
C.周期之比是
D.向心加速度之比是
10.(多选)如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为。一煤块以大小的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.煤块运动到传送带顶端所用的时间为3s B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C.倾角的正切值 D.煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为8m
二、实验题(每空2分,共16分)
11.某物理兴趣小组想要利用频闪相机验证机械能守恒定律。实验装置如图(甲)所示,将小球从斜面上某位置处释放,利用频闪相机连续得到小球离开桌面后在空中运动过程中经过的若干位置,如图(乙)所示。按比例尺,得到图中位置1与2、2与3、3与4、4与5之间对应的实际水平距离均为,位置1与3、2与4、3与5之间对应的实际竖直高度分别为、、。已知频闪照相的频率为,重力加速度大小为。
(1)(多选)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.实验所用小球尽可能选择质量大,体积小的
B.斜面和桌面必须光滑
C.本实验不需要测量小球的质量
D.每两个相邻位置之间的水平距离相等,说明小球离开桌面后水平方向做匀加速直线运动
E.本实验中,桌面必须水平
(2)小球经过位置3时,速度的水平分量大小为________,竖直分量大小为________。
12.用如图甲所示的装置探究“在质量一定时,物体的加速度与力的关系”,所用器材及装配方法见图。先测出遮光条宽度和光电门、中心间距。然后释放砂桶,拉力传感器测出细线对滑块的拉力,两个光电门、能测出遮光条通过时的遮光时间、。
(1)遮光条经过光电门时的速度___________。
(2)由测量的物理量得到滑块的加速度大小___________。
(3)第一小组平衡好摩擦力后开始实验,并改变砂和砂桶的总质量得到多组加速度与拉力数据,绘制图像进行探究。本实验___________要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。(填“不必”或“必须”)
(4)第二小组只是把长木板放置于水平桌面上,未平衡摩擦力便进行实验,得到多组数据,绘制的图像如图乙。由图乙可知,该组所用滑块(含遮光条)的质量为___________,滑块与长木板间的动摩擦因数为___________。(取)
三、计算题(13题8分,14题12分,15题18分,共38分)
13.如图所示,粗糙水平地面上放置一半径为R的四分之一圆柱体(后称圆柱体),圆柱体只有圆弧表面光滑,其他部分粗糙。定滑轮C(可视为质点)用轻杆固定在圆心O的正上方,轻质细线一端固定在A点,另一端跨过定滑轮连接小球,小球(可视为质点)置于圆柱体圆弧表面上D点,OD和CD与竖直方向的夹角均为30°,物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点,AP与竖直方向的夹角为60°,此时圆柱体恰好未发生滑动。已知物块B的质量,重力加速度大小,A、P、C、D在同一竖直面内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)轻质细线上拉力的大小;
(2)小球的质量;
(3)地面对圆柱体的摩擦力的大小和方向。
14.如图所示,固定斜面的倾角,底端与水平传送带左端平滑相连,绷紧的水平传送带在电动机带动下以恒定速度逆时针运行.质量的滑块(可视为质点)从斜面上高处由静止滑下,经B点滑上传送带从C点以的速度水平飞出,飞行一段时间后撞在右侧斜面上的E点,速度方向与斜面成角。已知右侧斜面的倾角也为,E点距右侧斜面底部的高度为,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,滑块与传送带间的动摩擦因数,,,重力加速度大小,不计空气阻力,求:
(1)滑块在左侧斜面上受到摩擦力的大小及刚滑到左侧斜面底端时速度的大小;
(2)传送带的长度以及滑块从C到E在空中飞行的时间;
(3)滑块撞击右侧斜面时的速度大小以及C点距右侧斜面底端D的水平距离。
15.如图,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有固定挡板,一质量为的长木板(足够长)放置在斜面上,一根平行斜面的轻绳跨过光滑定滑轮分别连接长木板和质量为的物块。现将一质量为的滑块,在距离长木板的下端处,以初速度放在长木板上,该速度方向沿长木板的上表面向上,当长木板与滑块恰好共速时(未落地),绳子突然断开。设长木板与挡板每次碰撞后均以原速率反弹,长木板与滑块间的动摩擦因数为,取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)从长木板开始运动到长木板与滑块共速时,长木板的位移大小;
(2)长木板A第一次与挡板碰后的瞬间,长木板A的速度大小;
(3)滑块从长木板的下端滑出前,长木板与挡板碰撞的次数
参考答案
1.D
【详解】A.甲图中“瞬时速度”概念的建立蕴含了极限的思想,故A错误;
B.乙图中探究力的合成和分解时利用了等效的思想,故B错误;
C.丙图中把物体当作“质点”研究使用了理想模型法,故C错误;
D.丁图中伽利略研究自由落体运动采用了推理与实验相结合的方法,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力没有关系,摩擦力和重力平衡,则两者等大反向,则手对毛笔的摩擦力方向竖直向上,A错误;
B.向下顿笔时,毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力,它们是一对相互作用力,不是平衡力,B错误;
C.不管向什么方向行笔,“镇纸”相对红纸无运动趋势,则红纸与“镇纸”之间不存在摩擦力,C错误;
D.向右行笔时,笔对红纸的滑动摩擦力向右,则由平衡可知,桌面对红纸的静摩擦力向左,由牛顿第三定律,则红纸对桌面的静摩擦力方向向右,D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.在c、d两点处,物块只受重力和支持力,在其他位置处物块受到重力、支持力、静摩擦力三个作用力,选项A错误;
B.物块做匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,选项B错误;
C.从a运动到b,物块的加速度的方向始终指向圆心,水平方向的加速度先减小后反向增大,根据牛顿第二定律知,物块所受木板的摩擦力先减小后增大,选项C错误;
D.从b运动到a,向心加速度有向上的分量,则物块处于超重状态,选项D正确。
故选D。
4.D
【详解】AD.由图可知,人的重力为,则受到蹦床弹力大于600N时,具有向上的加速度,处于超重状态,当弹力为最大的时,具有最大加速度,大小为
故A错误,D正确;
B.由图可知,在内,弹力先小于重力,后大于重力,达到最大后开始减小,直到减小到零,运动员先向下加速后减速,再向上加速后减速,故B错误;
C.由图可知,运动员空中飞行的时间为,离开蹦床后上升的最大高度为
故C错误。
故选D。
5.D
【详解】AB.由题图乙、丙可知伤员在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,所以绳索中拉力一定竖直向上,伤员的加速度发生改变,故AB错误;
C.伤员在匀减速上升时,绳索的拉力小于伤员的重力,故C错误;
D.伤员在竖直方向上有加速度,方向与速度方向不共线,所以在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】A.设细线断开前系统加速度为,玩具车动力为F,阻力为,选a、b系统为研究对象,由牛顿第二定律,有
得,故A正确;
B.细线拉力为T,选小物块b为研究对象,有
得,故B错误;
CD.运动时间时,系统速度
细线断开后小物块b加速度为
小物块b继续滑行时间
滑行的距离,故CD错误。
故选A。
7.B
【详解】 ABC.通过分析图像,可以估算出飞机在相邻相等时间间隔T内的位移,
相邻相等时间位移差
对于匀变速直线运动,若初速度为零,则在连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7...,图中飞机在相邻时间间隔内的位移之比不符合1:3:5...的规律,因此在拍摄照片1时,飞机的瞬时速度不为零;
根据匀变速直线运动的推论 Δx = aT²
解得相邻两张照片之间时间间隔约为T = 2s
拍摄照片1-5的过程中,总位移 x = x₁₂ + x₂₃ + x₃₄ + x₄₅ = 280m,总时间 t = 4T = 8s
因此平均速度,故B正确,AC错误;
D.根据牛顿第二定律,起飞最大总重量
解得飞机发动机提供的牵引力约为,故D错误。
故选B。
8.ABC
【详解】AB.由牛顿第二定律可知小球的加速度为,方向沿斜面向下,小球初速度与加速度方向垂直且加速度不变,因此小球的运动轨迹为抛物线,故AB正确;
C.小球垂直于初速度方向的在斜面上运动的位移
解得,故C正确;
D.小球到达处的速度大小,故D错误。
故选ABC。
9.AD
【详解】ABC.由皮带传动的特点有
由同轴转动的特点有
根据线速度与角速度的关系
可得
所以,
所以
由,可得,故BC错误,A正确;
D.根据向心加速度与角速度的关系,可得,故D正确。
故选AD。
10.AC
【详解】BC.当煤块速度大于传送带速度时,设煤块的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得
当煤块速度小于传送带速度时,设煤块的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得
由图乙可知,,联立解得,
则,故B错误,C正确;
A.当煤块的速度达到传送带的速度时,经过的时间为
煤块的速度由v1减至0所用时间为
所以煤块运动到传送带顶端所用的时间为,故A正确;
D.煤块的速度大于传送带的速度时,煤块相对于传送带向上运动的距离为
煤块的速度小于传送带的速度时,煤块相对于传送带向下运动的距离为
恰好两次的黑色痕迹完全覆盖,所以煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为4m,故D错误。
故选AC。
11.(1)ACE
(2)
【详解】(1)ABE.为了验证小球离开桌面后做平抛运动时机械能守恒,而忽略小球离开桌面后做平抛运动时空气的阻力,实验所用小球尽可能选择质量大,体积小的,斜面和桌面不需要光滑,故AE正确,B错误;
C.本实验不需要测量小球的质量,因在测量的重力势能减少量和动能增加量都包含质量,故C正确;
D.每两个相邻位置之间的水平距离相等,又频闪时间相同,故说明小球离开桌面后水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选ACE。
(2)[1]根据平抛运动特点可知,小球在水平方向做匀速直线运动,故小球经过位置3时,速度的水平分量大小为
[2]根据匀变速直线运动推论可知,中间时刻的竖直速度等于该段的平均速度,即小球经过位置3时,竖直分量大小为
同理,小球经过位置2时,竖直分量大小为;小球经过位置4时,竖直分量大小为
12.(1)
(2)
(3)不必
(4) 0.6 0.05
【详解】(1)当遮光条宽度很小时,可以用附近一段时间内的平均速度来代替瞬时速度
(2)根据匀变速直线运动的速度位移关系
其中,
可得
(3)本实验中细线对滑块拉力已用传感器测出,不需要用砂桶的重力来代替,所以不要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。
(4)[1][2]根据牛顿第二定律
公式变形
结合图像可得,纵截距
解得,
13.(1)40N
(2)
(3)20N,水平向右
【详解】(1)对轻质圆环进行受力分析,根据平衡条件:
在竖直方向有
解得
(2)对小球进行受力分析,设圆柱体对小球的弹力为,根据平衡条件:
在水平方向上有
在竖直方向上有
解得
(3)对小球和圆柱体整体分析,可知圆柱体与地面之间的摩擦力大小
解得
地面对圆柱体的摩擦力方向水平向右。
14.(1);
(2);
(3);
【详解】(1)滑块在左侧斜面上受到摩擦力的大小
滑块在左侧斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,设刚滑到左侧斜面底端时的速度大小为,在左侧斜面上的加速度大小为,由牛顿第二定律有
解得
又
解得滑块刚滑到左侧斜面底端时的速度大小
(2)由题知,传送带沿逆时针方向运行,故滑块在传送带上做匀减速直线运动。对滑块,根据牛顿第二定律有
解得
又,根据速度位移公式,可得
速度方向与斜面方向成,可知滑块撞在斜面上时速度与水平方向的夹角为,设滑块飞行的时间为t,根据平抛运动规律有,
解得滑块从C到E在空中飞行的时间
(3)滑块撞击斜面时的速度大小为
滑块飞行的水平位移为
C点距斜面底端D的水平距离为
15.(1)
(2)
(3)4次
【详解】(1)沿斜面向上为正方向,在A上放置B后,B相对于A上滑时,对于B,根据牛顿第二定律,有
解得
对于A、C,根据牛顿第二定律,有
解得
设经过时间t1,,三者共速,有
解得
故对于A共速时的速度
A、B共速前A的位移
(2)B相对于A上滑的距离为
共速后假设二者相对静止,对于AB整体,根据牛顿第二定律
解得
对于B,根据牛顿第二定律
联立解得
说明假设成立,两者一起沿斜面向上做匀减速直线运动,速度为零后,又以加速度一起加速下滑,A第一次与挡板碰撞前的瞬间,根据运动学公式有(此时取后半段加速下滑阶段,故加速度应代正值)
解得
(3)A第一次与挡板碰后,对A,根据牛顿第二定律有
解得
对于B,根据受力分析可知
即B始终沿A向下做匀速直线运动;由题意可得从A第一次与挡板碰后到第二次与挡板相碰的时间为
B的相对位移为
则A每与挡板碰撞一次,B将相对于A下滑,故碰撞的次数为
实际碰撞次数为4次。
答案第8页,共16页
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