内容正文:
河南驻马店市2025-2026学年高一上学期期末物理试题
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究下列各种运动情况时,可以将研究对象视为质点的是( )
A. 跳水时,运动员的动作 B. 射击时,子弹出膛的速度
C. 发球时,乒乓球的旋转 D. 做体操时,运动员的跳跃
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳水时,研究运动员的动作时,不可将运动员视为质点,A错误;
B.射击时,研究子弹出膛的速度时,可将子弹视为质点,B正确;
C.发球时,研究乒乓球的旋转时,不可将乒乓球视为质点,C错误;
D.做体操时,研究运动员的跳跃时,不可将运动员视为质点,D错误。
故选B。
2. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,以下叙述正确的是( )
A. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,应用了理想化模型的物理方法
C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D. 定义加速度用到比值法,其中越大加速度越大。
【答案】A
【解析】
【详解】A.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法。故A正确;
B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,应用了极限的思想方法。故B错误;
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故C错误;
D.定义加速度用到比值法,但越大加速度不一定越大,还与有关,故D错误。
故选A。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 物体做直线运动时,位移的大小一定等于路程
B. 物体做匀速直线运动时,平均速度一定等于瞬时速度
C. 物体的位移越大,平均速度一定越大
D. 物体的速度变化越大,加速度一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体做单向的直线运动时,位移的大小才等于路程,选项A错误;
B.物体做匀速直线运动时,平均速度一定等于瞬时速度,选项B正确;
C.平均速度等于位移与时间的比值,物体的位移越大,平均速度不一定越大,选项C错误;
D.物体的速度变化越快,加速度一定越大,选项D错误。
故选B。
4. 如图所示,一根橡皮筋固定在水平天花板的两点,在其中点悬挂一物体.当所挂物体的质量M=m时,橡皮筋与天花板夹角θ=θ1,橡皮筋张力T=T1;当M=2m时,θ=θ2,T=T2.则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以结点为研究对象,受力分析,根据竖直方向合力为零列方程即可求解出T的表达式.
【详解】所挂物体的质量时,橡皮筋与天花板夹角,橡皮筋张力,根据平衡条件得
当,时,根据平衡条件得
得
D正确,ABC错误;
故选D.
【点睛】本题考查平衡条件的应用,要抓住绳中的拉力大小左右相等的特点,竖直方向的合力等于物体的重力,由平衡条件求解绳子的拉力.
5. 如图所示,绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上,站在地面上的人用手拉着绳的另一端,滑轮下吊着一个小球,处于静止状态,不计滑轮摩擦。保持A点高度不变,手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向上移动一小段距离的过程中( )
A. 绳上张力变大
B. 人对地面的压力变大
C. 滑轮受到绳的作用力变大
D. 地面对人的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为同一根绳子上的拉力相等,所以两个绳子是对称的,与水平方向夹角是相等的。设绳子的长度为,绳子与水平方向的夹角为,根据几何关系可得,两杆之间的距离等于,人缓慢向上移动一小段距离,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则角度不变,由
解得
可知,不变,绳上的张力T不变,故A错误;
BD.对人分析,由平衡条件有
由上述分析可知,和均不变,可知,地面对人的支持力不变,地面对人的摩擦力不变,由牛顿第三定律可知,人对地面的压力不变,故B错误,D正确;
C.对滑轮与小球整体分析可知,滑轮受到绳的作用力为
即滑轮受到绳的作用力不变,故C错误;
故选D。
6. 在高速公路上,甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶,甲车在前、乙车在后。t=0时刻,发现前方有事故,两车同时开始刹车,两车刹车后的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度小于乙车的加速度
B. 若t=10s时两车未发生碰撞,则此时两车相距最远
C. 为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车之间的距离至少为25m
D. 为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车之间的距离至少为50m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在v-t图像中,斜率绝对值表示加速度大小,由图像可知甲车的加速度小于乙车的加速度,选项A正确;
B.由于甲车在前,若未发生碰撞,在t=10 s之前,乙车速度大于甲车速度,两车距离逐渐靠近,在t=10 s之后,乙车速度小于甲车速度,两车距离逐渐增大,因此t=10 s时,两车相距最近,B错误;
CD.由图像可知,在t=10 s时,两车速度相等,大小为,若此时两车未相撞,则以后不可能相撞,在0~10s这段时间内,甲车的位移
乙车的位移
因此,为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车之间的距离至少为
C错误,D正确。
故选AD。
7. A、B、C、D四个质量均为2kg的物体,在光滑的水平面上做直线运动,它们运动的、、、图像如图所示(其中x,v,a,F分别表示物体的位移、速度、加速度、合外力),已知物体在时的速度均为零,其中0~4s内物体单向运动且位移最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】B.由图像可知,速度在0~2s内沿正方向,2~4s沿负方向,方向改变,4s内总位移为零,选项B错误;
C.由图像可知,物体在第1s内做匀加速运动,第2~3s内做匀减速运动,2s末速度减为0,第3s内沿负方向运动,第4s内在负方向上做匀减速运动,4s末物体回到原位置,不是单向直线运动,而是往复运动,选项C错误;
AD.由图像可知,4s内做单向直线运动,总位移为2m;
由图像可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2s内做匀减速运动,2s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,位移一直增大,由解得总位移为
位移最大的是选项A,选项D错误。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,粗糙水平面上,轻质弹簧的一端与质量为m = 4 kg的物体A相连,另一端与竖直墙壁相连,已知弹簧原长L = 20 cm、弹簧的劲度系数k = 600 N/m,A与地面间的动摩擦因数μ = 0.4,g取10 m/s2,如图,使弹簧处于压缩状态,弹簧长度为18 cm,A处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
A. 物块A受到4个力作用
B. 弹簧对物块施加的弹力大小为12 N,方向水平向左
C. 物块受到摩擦力大小为16 N,方向水平向左
D. 物体受到摩擦力大小为12 N,方向水平向左
【答案】AD
【解析】
【详解】BCD.根据胡克定律可知弹簧弹力大小为
方向水平向右,物块与地面间的最大静摩擦力
此时弹簧弹力小于最大静摩擦力,则物块受到静摩擦力的作用
方向与弹力方向相反,水平向左,故BC错误,D正确;
A.对物块受力分析,可知物块A受到重力,支持力,弹簧弹力以及静摩擦力4个力的作用,故A正确。
故选AD。
9. 厦门海底世界的“海狮顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱.如图所示为一海狮把球顶向空中,并等其落下.下列说法正确的是
A. 球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用
B. 球在最高点时速度为零,但加速度不为零
C. 球在上升过程中处于超重状态
D. 球在下落过程中处于失重状态
【答案】BD
【解析】
【分析】根据竖直上抛运动是初速度向上,只在重力作用下的运动,加速度为g,上升和下落过程具有对称性,同一位置速度大小相等,方向相反即可解题.
【详解】竖直上抛运动是初速度向上,只在重力作用下的运动,球在最高处只受到重力,故A错误;球上升到最高点时受到重力的作用,速度为零,加速度为g,故B正确;球上升到最高点时受到重力的作用,加速度为g,加速度的方向向下,处于失重状态,故C错误;竖直上抛运动上升和下落过程都是只受到重力的作用,加速度为g,加速度的方向向下,处于失重状态,故D正确.所以BD正确,AC错误.
【点睛】本题主要考查了竖直上抛运动的基本规律,要求同学们知道,竖直上抛运动是初速度向上,只在重力作用下的运动.
10. 长为与水平面成角的传送带以的速度顺时针运行,一物块以某一初速度从底部滑上传送带,结果物块恰好到达传送带顶端而沿原路返回,如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数为,取重力加速度。( )
A. 物块的初速度为
B. 物块的初速度为
C. 物块在传送带上运动时间为
D. 物块在传送带上留下的划痕长度为
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】AB.若物块初速度v0小于等于v,由牛顿第二定律可得
能上滑的最大距离为
无法到达传送带顶端,故物块初速度v0应大于v,前一阶段,物块减速上滑过程,由牛顿第二定律可得
当速度与传送带速度相等时,位移为
后一阶段,物块继续减速上滑,到达顶端时速度恰好为零,该过程的加速度大小为a1,该过程的位移为
总位移满足
联立解得
A错误,B正确;
C.物块上滑过程所用时间为
物块从最高点匀加速下滑过程的加速度大小为a1,设到达底端的时间为,由位移公式可得
解得
则
故物块在传送带上运动的总时间为,C正确;
D.物块最终回到传送带底端,位移为零,故在整个过程中传送带的位移等于两者的相对位移,即
而传送带总长为2L,即6m,故物块在传送带上留下的划痕长度为,D正确。
故选BCD。
三、实验题( 15分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。
(1)该同学的实验步骤为:
①在竖直木板上铺上白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为OA、OB、OC三根轻绳的结点,此时弹簧测力计读数如图乙所示,其读数为________N;
②此实验还需记录的有____
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的长度
C.OA、OB、OC的方向
③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形,验证结论是否成立;
④改变弹簧测力计拉力的大小,重复实验,再次验证力的平行四边形定则时,________(填“需要”或“不需要”)保证结点O的位置与第一次相同。
(2)如果只增大弹簧测力计的拉力而保证其他的条件不变,当系统再次平衡时,下列说法正确的是( )
A. OB绳与竖直方向的夹角一定会变小
B. OA绳与OB绳的拉力的合力不变
C. OB绳与竖直方向的夹角一定会变大
D. OA绳与竖直方向的夹角一定会变大
【答案】(1) ①. 4.0 ②. AC ③. 不需要 (2)BD
【解析】
【小问1详解】
[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,则读数为4.0N;
[2]此实验还需记录的有:两个物块的重力和OA、OB、OC的方向。
故选AC。
[3]因为每一次都是独立的实验,所以重复实验,再次验证力的平行四边形定则时,不需要保证结点O的位置与第一次相同。
【小问2详解】
ACD.在该实验中,恒定,OA绳的拉力大小恒定,只增大弹簧测力计的拉力F,根据平衡条件,三个力始终构成矢量三角形,如图所示
可知,OA绳与竖直方向的夹角增大,OB绳与竖直方向的夹角大小的变化无法确定,故AC错误,D正确;
B.OA与OB绳的拉力的合力大小等于,方向竖直向上,即OA与OB绳的拉力的合力不变,故B正确。
故选BD。
12. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,试回答下列问题。
(1)实验中在平衡小车与木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图中标示,其中相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算:小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)平衡好摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出的aF图线如图丙所示,此图线不通过原点的主要原因___________
(3)在某次利用上述已调整好的装置进行实验时,保持砝码盘中砝码个数不变,小车自身的质量保持不变(已知小车的质量远大于砝码盘和盘中砝码的质量),在小车上加一个砝码,并测出此时小车的加速度a,调整小车上的砝码,进行多次实验,得到多组数据,以小车上砝码的质量m为横坐标,相应加速度的倒数为纵坐标,在坐标纸上作出如图丁所示的m关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b,图线的斜率为k,则小车受到的拉力大小为___________,小车的质量为___________。
【答案】 ①. 1.50 ②. 未计入砝码盘的重力 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]相邻两点间还有4个计时点未画出,则T=0.1s,则
(2)[2]根据图象乙可知,平衡摩擦力后,当F=0时,a≠0,这是由于F只是砝码盘中砝码总重力,砝码盘的重力未计入其中。
(3) [3][4]图丙中图线的函数关系式满足
根据牛顿第二定律得
F=(m+M)a
即
解得小车受到的拉力大小为
小车的质量为
四、解答题( 42分)
13. 一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(m),求该质点在t=0到t=2 s这段时间内的平均速度大小和t=2 s到t=3 s这段时间内的平均速度的大小。
【答案】8m/s;38m/s
【解析】
【详解】时,质点的位移为
时,质点的位移为
时,质点的位移为
在到这段时间内的平均速度大小
在到这段时间内的平均速度大小
14. 一个质量m=1.0kg的物体放在粗糙的水平地面上,在水平拉力F的作用下,物体由静止开始运动,10s后拉力大小减小为,并保持恒定不变。已知该物体的“速度−时间”图象如图所示。求:
(1)物体所受到的水平拉力F的大小;
(2)该物体与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)4N;(2)0.2
【解析】
【详解】设加速阶段的加速度为a1,减速阶段的加速度为a2,由v−t图可知,
对物块进行受力分析,由牛顿第二定律可知,
解得F=4N,μ=0.2
15. 如图所示,光滑斜面倾角为30o,AB物体与水平面间摩擦系数均为μ=0.4,现将A、B两物体(可视为质点)同时由静止释放,两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA=2.5m,LB=10m.不考虑两物体在转折O处的能量损失.
(1)求两物体滑到O点的时间差.
(2)B从开始释放,需经过多长时间追上A?(结果可用根号表示)
【答案】(1)1s (2)2.34s
【解析】
【详解】试题分析:(1)A到达底端时间
B到达底端时间
A B到达底端时间差
(2)A到达底端速度 经过分析B追上A前,A已停止运动
A在水平面上运动的总位移
B在水平面上运动的总位移 m
其中
由SA=SB 得 t= s
则B从释放到追上A用时 s
考点:匀变速直线运动的规律
【名师点睛】本题要掌握牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的应用,关键要抓住两物体的位移和时间关系,知道追上时两者位移相等.
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河南驻马店市2025-2026学年高一上学期期末物理试题
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究下列各种运动情况时,可以将研究对象视为质点的是( )
A. 跳水时,运动员的动作 B. 射击时,子弹出膛的速度
C. 发球时,乒乓球的旋转 D. 做体操时,运动员的跳跃
2. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,以下叙述正确的是( )
A. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,应用了理想化模型的物理方法
C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D. 定义加速度用到比值法,其中越大加速度越大。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 物体做直线运动时,位移的大小一定等于路程
B. 物体做匀速直线运动时,平均速度一定等于瞬时速度
C. 物体的位移越大,平均速度一定越大
D. 物体的速度变化越大,加速度一定越大
4. 如图所示,一根橡皮筋固定在水平天花板的两点,在其中点悬挂一物体.当所挂物体的质量M=m时,橡皮筋与天花板夹角θ=θ1,橡皮筋张力T=T1;当M=2m时,θ=θ2,T=T2.则( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上,站在地面上的人用手拉着绳的另一端,滑轮下吊着一个小球,处于静止状态,不计滑轮摩擦。保持A点高度不变,手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向上移动一小段距离的过程中( )
A. 绳上张力变大
B. 人对地面的压力变大
C. 滑轮受到绳的作用力变大
D. 地面对人的摩擦力不变
6. 在高速公路上,甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶,甲车在前、乙车在后。t=0时刻,发现前方有事故,两车同时开始刹车,两车刹车后的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度小于乙车的加速度
B. 若t=10s时两车未发生碰撞,则此时两车相距最远
C. 为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车之间的距离至少为25m
D. 为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车之间的距离至少为50m
7. A、B、C、D四个质量均为2kg的物体,在光滑的水平面上做直线运动,它们运动的、、、图像如图所示(其中x,v,a,F分别表示物体的位移、速度、加速度、合外力),已知物体在时的速度均为零,其中0~4s内物体单向运动且位移最大的是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,粗糙水平面上,轻质弹簧的一端与质量为m = 4 kg的物体A相连,另一端与竖直墙壁相连,已知弹簧原长L = 20 cm、弹簧的劲度系数k = 600 N/m,A与地面间的动摩擦因数μ = 0.4,g取10 m/s2,如图,使弹簧处于压缩状态,弹簧长度为18 cm,A处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
A. 物块A受到4个力作用
B. 弹簧对物块施加的弹力大小为12 N,方向水平向左
C. 物块受到摩擦力大小为16 N,方向水平向左
D. 物体受到摩擦力大小为12 N,方向水平向左
9. 厦门海底世界的“海狮顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱.如图所示为一海狮把球顶向空中,并等其落下.下列说法正确的是
A. 球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用
B. 球在最高点时速度为零,但加速度不为零
C. 球在上升过程中处于超重状态
D. 球在下落过程中处于失重状态
10. 长为与水平面成角的传送带以的速度顺时针运行,一物块以某一初速度从底部滑上传送带,结果物块恰好到达传送带顶端而沿原路返回,如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数为,取重力加速度。( )
A. 物块的初速度为
B. 物块的初速度为
C. 物块在传送带上运动时间为
D. 物块在传送带上留下的划痕长度为
三、实验题( 15分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。
(1)该同学的实验步骤为:
①在竖直木板上铺上白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为OA、OB、OC三根轻绳的结点,此时弹簧测力计读数如图乙所示,其读数为________N;
②此实验还需记录的有____
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的长度
C.OA、OB、OC的方向
③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形,验证结论是否成立;
④改变弹簧测力计拉力的大小,重复实验,再次验证力的平行四边形定则时,________(填“需要”或“不需要”)保证结点O的位置与第一次相同。
(2)如果只增大弹簧测力计的拉力而保证其他的条件不变,当系统再次平衡时,下列说法正确的是( )
A. OB绳与竖直方向的夹角一定会变小
B. OA绳与OB绳的拉力的合力不变
C. OB绳与竖直方向的夹角一定会变大
D. OA绳与竖直方向的夹角一定会变大
12. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,试回答下列问题。
(1)实验中在平衡小车与木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图中标示,其中相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算:小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)平衡好摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出的aF图线如图丙所示,此图线不通过原点的主要原因___________
(3)在某次利用上述已调整好的装置进行实验时,保持砝码盘中砝码个数不变,小车自身的质量保持不变(已知小车的质量远大于砝码盘和盘中砝码的质量),在小车上加一个砝码,并测出此时小车的加速度a,调整小车上的砝码,进行多次实验,得到多组数据,以小车上砝码的质量m为横坐标,相应加速度的倒数为纵坐标,在坐标纸上作出如图丁所示的m关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b,图线的斜率为k,则小车受到的拉力大小为___________,小车的质量为___________。
四、解答题( 42分)
13. 一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(m),求该质点在t=0到t=2 s这段时间内的平均速度大小和t=2 s到t=3 s这段时间内的平均速度的大小。
14. 一个质量m=1.0kg的物体放在粗糙的水平地面上,在水平拉力F的作用下,物体由静止开始运动,10s后拉力大小减小为,并保持恒定不变。已知该物体的“速度−时间”图象如图所示。求:
(1)物体所受到的水平拉力F的大小;
(2)该物体与地面间的动摩擦因数。
15. 如图所示,光滑斜面倾角为30o,AB物体与水平面间摩擦系数均为μ=0.4,现将A、B两物体(可视为质点)同时由静止释放,两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA=2.5m,LB=10m.不考虑两物体在转折O处的能量损失.
(1)求两物体滑到O点的时间差.
(2)B从开始释放,需经过多长时间追上A?(结果可用根号表示)
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