内容正文:
贵阳市观山湖区第一高级中学2025-2026学年度第一学期
期中考试 高一物理试卷
一、单选题(4*7=28)
1. 关于汽车的运动,下列说法哪一个是不可能的( )
A. 汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
B. 汽车加速度很大,而速度变化很慢
C. 汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零
D. 汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小
2. 破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力和摩擦力作用,题图所示的a、b、c、d四个方向中,这两个力的合力方向可能是( )
A. a B. b C. c D. d
3. 房檐下用轻绳挂着3个相同的灯笼,如果它们受到相同的水平风力作用,则在稳定状态下情景可能正确的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B球放于倾角为的光滑斜面上。A、B两球均处于静止,重力加速为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则B球对斜面的作用力大小为( )
A. B. C. D.
5. 有人想水平地夹住一叠书,他用手在这叠书的两端施加的水平压力F,如图示,如每本书的质量为1.0kg,手与书之间可以达到的最大的静摩擦力为80N,书与书之间可以达到的最大的静摩擦力为60N,则此人最多能夹住多少本书(g取10m/s2)
A. 20 B. 16 C. 14 D. 12
6. 某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A. 小车运动至位移中点处的加速度大小为
B. 小车运动前过程的平均速度为
C. 刹车全过程所用时间等于
D. 刹车全过程所用时间小于
7. 如图1所示,两相同的轻质弹簧串联在一起,用外力沿水平方向缓慢地拉弹簧,与两个弹簧伸长量之和的关系图像如图2所示;再把两弹簧并联,如图3所示,再用外力沿水平方向缓慢地拉弹簧,则与每个弹簧伸长量的关系图像的斜率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8. 下列关于物理思想、物理方法叙述正确的是
A. 理想化模型是把实际问题理想化,忽略次要因素,突出主要因素的方法.例如:质点、重心
B. 合力与分力的概念的建立体现了等效替代的思想
C. 比值定义法定义的物理量很多,如:速度、加速度
D. 根据速度公式,当非常小时就表示物体在t时刻的瞬时速度,这是等效思想
9. 如图所示,一质量为的物体与传送带一起向上匀速运动,传送带与水平方向成角,物体与传送带之间的动摩擦因数为.下列关于此过程说法中正确的是( )
A. 物体受到重力、摩擦力、支持力的作用
B. 物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
C. 由于惯性,物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动
D. 物体受到摩擦力的大小为
10. 如图所示为 A、B 两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图象.A质点的图 象为直线,B质点图象的方程为 x= at bt2 (其中a、b为常数),两图象交点C、D坐标如图.下列说法正确的( )
A. A、B相遇两次
B. t1~t2时间段内 B 质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
C. 两物体速度相等的时刻一定在 t1~t2 时间段内的中间时刻
D. A 在B前面且离 B最远时,B的位移为
三、实验题(11题4分,没空1分。12题11分 )
11. 在“探究等效力”的实验中,由于没有弹簧秤而有很多相同的钩码,某实验小组采用了如图所示的实验装置。实验中,把橡皮条的一端固定在板上的G点,橡皮条的另一端拴上两条细绳套,将木板竖直固定好,先用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长,使结点拉到某一个位置O,此时需要记下结点的位置O以及________和________;再在两条细绳套上分别挂上适当的钩码,互成角度拉橡皮条使之伸长,将结点拉到同一位置O,此时需要记下________和________。
12. 某同学用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)为了完成本实验,不需要选择的实验器材有______(填写器材前的字母序号)。
A. 220V交流电源 B. 电火花计时器 C. 秒表 D. 小车
E. 带滑轮的长木板 F. 纸带 G. 天平 H. 刻度尺
(2)若按正确的操作,打出如图所示的一条纸带,O、A、B、C为依次选取的计数点,每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,已知纸带做的是加速直线运动,A、B、C三点与O点的距离如图中所示,打点计时器所用的电源频率为50Hz,则计数点的时间间隔______s,打A点时纸带的速度大小______m/s,打B点时纸带的速度大小______m/s,纸带运动的加速度大小______。(前三空结果保留两位有效数字,最后一空保留一位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么主此引起的误差将使速度的测量值比实际值偏______(填“大”或“小”)。
四、解答题
13. 如图1所示,一根匀质绳放置在倾角为37°的斜面上,在沿着斜面向上的拉力的作用下会匀速上滑,斜面与绳之间的动摩擦因数为。现把该绳子悬挂在倾斜直杆上的、两点间,如图2所示,直杆与水平方向的夹角为45°,绳端在点的切线与直杆的夹角为8°,绳端在点的切线正好与直杆垂直。重力加速度为,,,求:
(1)绳的质量;
(2)设、两点对绳子的拉力分别为、,则、在竖直方向的分力之和为多大;
(3)、两点对绳子的拉力大小、。
14. 如图(a)所示,一辆自行车以速度v=5m/s匀速经过汽车时,汽车从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动。
(1)在图(b)中大致画出两车的v-t图像;
(2)当汽车速度是多少时,自行车超过汽车的距离最大?最大距离是多少?
(3)当汽车速度是多少时,汽车刚好追上自行车?经历了多长时间?
15. 如图所示,质量为、倾角为的斜面体A静置于水平地面上,物块C(质量未知且大小可调节)悬挂在轻绳OP、OQ的结点O处,OP水平,OQ与竖直方向的夹角为,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量为的物块B相连(BQ段绳与斜面平行)。A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数均为。现改变物块C的质量,使整个系统在图示位置能始终保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)当A与B之间的摩擦力恰好为零时,求物块C的质量;
(2)当C的质量时,求物块B受到摩擦力的大小和方向;
(3)求物块C的质量大小应满足的条件。
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贵阳市观山湖区第一高级中学2025-2026学年度第一学期
期中考试 高一物理试卷
一、单选题(4*7=28)
1. 关于汽车的运动,下列说法哪一个是不可能的( )
A. 汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
B. 汽车加速度很大,而速度变化很慢
C. 汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零
D. 汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小
【答案】B
【解析】
【详解】A、汽车做匀速运动时,速度很大,尔加速度为零,故A正确;
B、加速度表示速度变化快慢的物理量,故B错误;
C、汽车在起步时,速度为零,而加速度不为零,故C正确;
D、由a=可知,速度变化量很大,如果经历的时间很长,则加速度很小,故D正确;
因选不正确的,故选B
2. 破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力和摩擦力作用,题图所示的a、b、c、d四个方向中,这两个力的合力方向可能是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知
船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上,摩擦力力沿着冰面向下,根据平行四边形定则可知,这两个力的合力方向可能是c。
故选C。
3. 房檐下用轻绳挂着3个相同的灯笼,如果它们受到相同的水平风力作用,则在稳定状态下情景可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设每个灯笼质量为m,所受水平风力为F,对最下面灯笼受力分析,受上面23间细线的拉力作用,拉力与竖直方向夹角正切值
对下面两个灯笼整体分析,受12间细线拉力作用,拉力与竖直方向夹角正切值
对三个灯笼整体分析,受最上面细线拉力作用,拉力与竖直方向夹角正切值
综上可得,所以三个细线的方向相同。
故选A。
4. 如图所示,两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B球放于倾角为的光滑斜面上。A、B两球均处于静止,重力加速为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则B球对斜面的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于B球没有滑动趋势,因此B球不受斜面的摩擦力,对A、B整体研究,受到挡板的弹力F、总重和斜面的支持力,如图所示
根据平衡条件可得B球受到的支持力为
根据牛顿第三定律可知,B球对斜面的作用力大小为,代入可得
故选B。
5. 有人想水平地夹住一叠书,他用手在这叠书的两端施加的水平压力F,如图示,如每本书的质量为1.0kg,手与书之间可以达到的最大的静摩擦力为80N,书与书之间可以达到的最大的静摩擦力为60N,则此人最多能夹住多少本书(g取10m/s2)
A. 20 B. 16 C. 14 D. 12
【答案】C
【解析】
【详解】先将所有的书(设有n本)当作整体,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2F1≥nmg ①
解得
n≤16
再考虑除最外侧两本书(n-2本),受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2F2≥(n-2)mg ②
解得
n≤14
再考虑除最外侧四本书(n-4本),受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2F2≥(n-4)mg ③
解得
n≤16
则由三个表达式可知
n≤14;
A.20,与结论不相符,选项A错误;
B.16,与结论不相符,选项B错误;
C.14,与结论相符,选项C正确;
D.12,与结论不相符,选项D错误;
6. 某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A. 小车运动至位移中点处的加速度大小为
B. 小车运动前过程的平均速度为
C. 刹车全过程所用时间等于
D. 刹车全过程所用时间小于
【答案】A
【解析】
【详解】A.速度随位置变化图像的斜率为
则,由图像知处,故加速度大小为,故A正确;
B.小车做加速度减小的减速运动,平均速度小于速度的平均值,故B错误;
CD.若小车做匀减速运动,则有
可解得,小车做加速度减小的减速运动,相同位移需要的时间更长,故刹车全过程所用时间大于2s,故CD错误。
故选A 。
7. 如图1所示,两相同的轻质弹簧串联在一起,用外力沿水平方向缓慢地拉弹簧,与两个弹簧伸长量之和的关系图像如图2所示;再把两弹簧并联,如图3所示,再用外力沿水平方向缓慢地拉弹簧,则与每个弹簧伸长量的关系图像的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对图1,可知每根弹簧的弹力相同,设每根弹簧的劲度系数为,弹力为F,总伸长量为,由胡克定律可得
由图2可得劲度系数
对图3,可知两根弹簧的形变量相同,设形变量为,弹力相同,由胡克定律可得
可知关系图像的斜率为
故选A。
二、多选题
8. 下列关于物理思想、物理方法叙述正确的是
A. 理想化模型是把实际问题理想化,忽略次要因素,突出主要因素的方法.例如:质点、重心
B. 合力与分力的概念的建立体现了等效替代的思想
C. 比值定义法定义的物理量很多,如:速度、加速度
D. 根据速度公式,当非常小时就表示物体在t时刻的瞬时速度,这是等效思想
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响可忽略时,可以把物体看作一个没有大小但有质量的点,即质点,所以质点是理想化模型;一个物体的各个部分都要受到地球的引力,而从效果上看,能够认为各部分受到的重力集中于一点,这一点就叫做物体的重心,因此重心体现了等效替代的思想,故A错误;
B.几个力可以用一个力来代替,而作用效果相同,这个力叫做那几个力的合力,所以体现了等效替代的思想,故B正确;
C.比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,或基本运动特征,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。速度及加速度的定义符合这一特征,所以,它们都为比值定义法定义的物理量,故C正确;
D.根据速度公式,当非常小时就表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了数学极限思想,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,一质量为的物体与传送带一起向上匀速运动,传送带与水平方向成角,物体与传送带之间的动摩擦因数为.下列关于此过程说法中正确的是( )
A. 物体受到重力、摩擦力、支持力的作用
B. 物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
C. 由于惯性,物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动
D. 物体受到摩擦力的大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】对滑块受力分析,受重力、静摩擦力、支持力,故A正确,C错误;根据平衡条件,物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力为,故B正确;物块受到的是静摩擦力,不是滑动摩擦力,故等于重力沿传送带向下的分力为,故D错误.所以AB正确,CD错误.
10. 如图所示为 A、B 两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图象.A质点的图 象为直线,B质点图象的方程为 x= at bt2 (其中a、b为常数),两图象交点C、D坐标如图.下列说法正确的( )
A. A、B相遇两次
B. t1~t2时间段内 B 质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
C. 两物体速度相等的时刻一定在 t1~t2 时间段内的中间时刻
D. A 在B前面且离 B最远时,B的位移为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇,可知A、B分别在t1和t2两个时刻相遇,故A正确;
B.t1~t2时间段内,两质点通过的位移相等,则B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等,故B正确.
C.位移-时间图象斜率表示速度,B图线的切线斜率不断增大,而且B图线是抛物线,知B做匀加速直线运动.因为t1~t2时间段内,B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等,而匀变速直线运动的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,所以两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的中间时刻,故C正确.
D.当AB速度相等时,相距最远,该时刻在t1~t2时间段内的中间时刻,此时A的位移为;由于B做匀加速直线运动,所以此时B的位移小于 ,故D错误.
三、实验题(11题4分,没空1分。12题11分 )
11. 在“探究等效力”的实验中,由于没有弹簧秤而有很多相同的钩码,某实验小组采用了如图所示的实验装置。实验中,把橡皮条的一端固定在板上的G点,橡皮条的另一端拴上两条细绳套,将木板竖直固定好,先用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长,使结点拉到某一个位置O,此时需要记下结点的位置O以及________和________;再在两条细绳套上分别挂上适当的钩码,互成角度拉橡皮条使之伸长,将结点拉到同一位置O,此时需要记下________和________。
【答案】 ①. 该细绳的方向 ②. 钩码的个数 ③. 两细绳的方向 ④. 两组钩码的个数
【解析】
【详解】[1][2]只挂一条细绳套时,该细绳的方向表示合力方向,钩码的个数表示合力的大小,实验时应做好标记。
[3][4]两条细绳套上分别挂上适当的钩码,互成角度拉橡皮条,使结点拉到同一位置O,两细绳的方向表示两个分力的方向,钩码的个数表示力的大小,实验时应做好标记。
12. 某同学用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)为了完成本实验,不需要选择的实验器材有______(填写器材前的字母序号)。
A. 220V交流电源 B. 电火花计时器 C. 秒表 D. 小车
E. 带滑轮的长木板 F. 纸带 G. 天平 H. 刻度尺
(2)若按正确的操作,打出如图所示的一条纸带,O、A、B、C为依次选取的计数点,每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,已知纸带做的是加速直线运动,A、B、C三点与O点的距离如图中所示,打点计时器所用的电源频率为50Hz,则计数点的时间间隔______s,打A点时纸带的速度大小______m/s,打B点时纸带的速度大小______m/s,纸带运动的加速度大小______。(前三空结果保留两位有效数字,最后一空保留一位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么主此引起的误差将使速度的测量值比实际值偏______(填“大”或“小”)。
【答案】(1)CG (2) ①. 0.10 ②. 1.4 ③. 2.2 ④. 8
(3)大
【解析】
【小问1详解】
为了完成本实验,需要的器材有:220V交流电源;电火花计时器;小车;带滑轮的长木板;纸带;刻度尺;不需要秒表和天平。
故选CG;
【小问2详解】
[1]每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,可得T=0.10s;
[2]打A点时纸带的速度大小
[3]打B点时纸带的速度大小
[4]纸带运动的加速度大小
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流的频率是,则打点周期大于0.02s,而做实验的同学并不知道,仍按0.02s带入,那么由此引起的误差将使速度的测量值比实际值偏大。
四、解答题
13. 如图1所示,一根匀质绳放置在倾角为37°的斜面上,在沿着斜面向上的拉力的作用下会匀速上滑,斜面与绳之间的动摩擦因数为。现把该绳子悬挂在倾斜直杆上的、两点间,如图2所示,直杆与水平方向的夹角为45°,绳端在点的切线与直杆的夹角为8°,绳端在点的切线正好与直杆垂直。重力加速度为,,,求:
(1)绳的质量;
(2)设、两点对绳子的拉力分别为、,则、在竖直方向的分力之和为多大;
(3)、两点对绳子的拉力大小、。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
绳在沿着斜面向上的拉力的作用下会匀速上滑,则根据平衡条件可知
解得
【小问2详解】
由平衡条件可知,、在竖直方向的分力与绳子的重力等大反向,绳子的重力为
即,、在竖直方向的分力之和大小为。
【小问3详解】
根据平衡条件,绳子在竖直方向合力为零,则
在水平方向合力为零,则
联立,解得
,
14. 如图(a)所示,一辆自行车以速度v=5m/s匀速经过汽车时,汽车从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动。
(1)在图(b)中大致画出两车的v-t图像;
(2)当汽车速度是多少时,自行车超过汽车的距离最大?最大距离是多少?
(3)当汽车速度是多少时,汽车刚好追上自行车?经历了多长时间?
【答案】(1);(2)两车的速度相等时,两车之间距离最大,最大距离为6.25 m;(3)10 m/s,5s
【解析】
【详解】(1)两车的v-t图像如图所示
(2)解法一:汽车开动后速度由零逐渐增大,而自行车速度是定值,当汽车的速度还小于自行车的速度时,两者距离越来越大,当汽车的速度大于自行车的速度时,两者距离越来越小.所以当两车的速度相等时,两车之间距离最大.
有
v汽=at=v自
解得
t=2.5s
Δx=v自·t-at2=5×2.5 m-×2×2.52m=6.25 m
解法二:利用相对运动求解
以自行车为参考系,汽车追上自行车之前初速
v0=v汽-v自=0-5 m/s=-5 m/s
加速度
a=a汽-a自=2 m/s2.
汽车远离自行车减速运动(与自行车对地运动方向相反),当末速为vt=0时,相对自行车最远.
vt-v0=at
x=-=-6.25 m.
负号表示汽车比自行车落后.
解法三:极值法
设汽车在追上自行车之前经时间t相距最远
Δx=x自-x汽=v自·t-at2=5t-t2
利用二次函数求极值条件知当t=-=2.5 s时,Δx最大,
故
Δxmax=5×2.5 m-2.52 m=6.25 m.
解法四:如右图所示,作出v-t图.
(3)解法一:汽车追上自行车时,两车位移相等
v自·t′=at′2
代入数值得
t′=5s
v汽′=a·t′=2×5 m/s=10 m/s
解法二:由上图知,t=5s以后,若两车位移相等,即v-t图象与时间轴所夹的“面积”相等.
由几何关系知,相遇时间为t′=5 s,此时
v汽=2v自=10 m/s
15. 如图所示,质量为、倾角为的斜面体A静置于水平地面上,物块C(质量未知且大小可调节)悬挂在轻绳OP、OQ的结点O处,OP水平,OQ与竖直方向的夹角为,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量为的物块B相连(BQ段绳与斜面平行)。A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数均为。现改变物块C的质量,使整个系统在图示位置能始终保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)当A与B之间的摩擦力恰好为零时,求物块C的质量;
(2)当C的质量时,求物块B受到摩擦力的大小和方向;
(3)求物块C的质量大小应满足的条件。
【答案】(1)
(2),方向沿斜面向上
(3)
【解析】
【小问1详解】
设B受摩擦力为零时绳OQ中拉力大小为T,对B沿斜面方向由平衡条件有
设物块C的质量为,对O点受力分析,由平衡条件有
解得
【小问2详解】
设此时绳OQ中拉力大小为,则对O有
对B有,设受到的摩擦力为f,由平衡条件有
联立解得
方向沿斜面向上;
【小问3详解】
B在斜面上所受最大静摩擦力的大小为
当物块B沿斜面即将下滑时,此时物块C的质量为满足条件的最小值,设为,设此时OQ拉力为,对B有
对O有
联立解得
设C的最大质量为,当物块B沿斜面即将上滑时,设此时OQ拉力为,对B有
对O有
联立解得
将A、B、C视为整体,当A相对与地面刚要滑动时,设C的质量为,地面对A的最大静摩擦力为
要保持整个系统静止,则有
对O有
解得
综上可知,保持整个系统始终静止,物块C的质量大小应满足
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