内容正文:
2025年秋期高一期末考试模拟(四)
物理学科
一、单项选择题(每小题4分,共7题)
1. 2022年北京冬奥会中国队获得9枚金牌,创造冬奥会历史最好成绩。下列选项中正确的是( )
A. 谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中可以将她看成质点
B. 每局冰球比赛时间10min,指的是时刻
C. 短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中,以任子威的冰刀为参考系,他是静止的
D. 越野滑雪中运动员的位移大小和路程相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中不可以将她看成质点,A错误;
B.每局冰球比赛时间10min,指的是时间,B错误;
C.短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中,以任子威的冰刀为参考系,他是静止的,C正确;
D.越野滑雪中是弯道,运动员的位移大小和路程不相等,D错误。
故选C。
2. 中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A. 20m/s2
B. 40m/s2
C. 60m/s2
D. 80m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】第一段的平均速度;第二段的平均速度,中间时刻的速度等于平均速度,则,故选B.
3. 两物体分别从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为 ,当第二个物体开始下落时,两物体相距( )
A. gt2 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】第二个物体在第一个物体下落后开始下落,此时第一个物体下落的高度
根据
知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为,,两物体未下落时相距
所以当第二个物体开始下落时,两物体相距
故选D。
4. 建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2.)
A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N
【答案】B
【解析】
【详解】对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N,B对.
5. 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力大小为( )
A. Mg+Ff B. Mg-Ff
C. Mg+mg D. Mg-mg
【答案】A
【解析】
【详解】环在竖直方向上受重力及箱子内的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′,受力情况如图乙所示,由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff′+Mg=Ff+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即FN′=Mg+Ff,故选项A正确.
6. 如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端.现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则此时弹簧的伸长量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律,对整体有
对质量为3m的小球:
联立解得,弹簧的弹力大小为
根据胡克定律可得
则此时弹簧的伸长量为:
故B正确.
7. 小物块从一固定斜面底端以初速度冲上斜面,如图所示,已知小物块与斜面间动摩擦因数为0.5,斜面足够长,倾角为,重力加速度为g。则小物块在斜面上运动的时间为(,)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】运用牛顿第二定律,上升时
下降时
所以
故选C。
二、不定项选择题(每小题6分,共3题)
8. 物体A以10m/s的速度做匀速直线运动.A出发后5s,物体B从同一地点由静止出发,做匀加速直线运动,加速度大小是2m/s2,且A、B运动方向相同.则
A. 物体B追上物体A所用的时间为5s
B. 物体B追上物体A所用的时间为5+5s
C. 物体B追上物体A前,两者的最大距离为75m
D. 物体B追上物体A前,两者的最大距离为50m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB、设B出发后经时间t追上A,则:SA=SB,vAta(t﹣5)2,,物体B追上物体A所用的时间为,且,故,故B正确;
CD、相遇前相距最大距离时vA=vB,用时为,则,解得,则,,故,故C正确,D错误.
9. 如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是( )
A. 在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变
B. 在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
C. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为
D. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.设小球静止时BC绳的拉力为F,AC橡皮筋的拉力为T,由平衡条件可得
Fcosθ=mg,Fsinθ=T
解得
F=,T=mgtanθ
在AC被突然剪断的瞬间,BC上的拉力F发生了突变,小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下,大小为
a=gsinθ
B正确,A错误;
CD.在BC被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC的拉力不变,小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC方向斜向下,故加速度
a=
C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平传送带A、B两端相距,工件与传送带间的动摩擦因数,工件滑上A端瞬时速度,到达B端的瞬时速度设为,则(g取10 m/s2)( )
A. 若传送带不动,则
B. 若传送带以速度逆时针匀速转动,
C. 若传送带以速度顺时针匀速转动,
D. 若传递带以速度顺时针匀速转动,
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.若传送带不动,由匀变速运动规律可知
代入数据解得
故A正确;
BCD.当满足选项B、C、D中的条件时,工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,还是向左,加速度还是,所以工件到达B端时的瞬时速度仍为3 m/s,故BC正确,D错误。
故选ABC。
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在顺率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是_____。(填正确选项前的字母标号)
A. 细线必须与长木板平行
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车的质量远大于钩码的质量
D. 平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为______,小车的加速度大小为______。(结果均保留两位有效数字)
(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,那么加速度的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AB (2) ①. 0.90 ②. 0.56
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
AB.为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平,同时为了打点稳定,应先开电源再放小车,故AB正确;
C.本实验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量,只要能让小车做匀加速运动即可,故C错误;
D.为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,因此只要摩擦力恒定即可,不需要平衡小车与长木板间的摩擦力,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1][2]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,打E点时小车的瞬时速度大小为
根据逐差法,小车的加速度大小
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流的频率是,则周期变大,相邻计数点之间的时间间隔变大,即实际的时间间隔大于0.1s,但是该同学不知道仍以0.1s计算,造成加速度测量值比实际值偏大。
12. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图(a)所示的实验装置,小车总质量用M表示,重物质量用m表示。
(1)为便于测量合力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合力成正比的结论,下列说法正确的是_____________。
A. 四组实验中,由于丙组使用了传感器,所以不需要平衡摩擦力
B. 四组实验都需要平衡摩擦力
C. 乙组和丁组实验中弹簧测力计的示数都等于小车所受拉力的大小
D. 四组实验中只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
(2)甲组同学在实验中得到如图(b)所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)乙组同学在做实验时,他们把长木板调至水平,以弹簧测力计的示数F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,如图(c)所示,求得图线的斜率为k,横轴截距为F0,则小车的总质量为___________。
【答案】(1)BD (2)1.5
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB.四组实验都需要平衡摩擦力,选项A错误,B正确;
C.乙组实验中弹簧测力计的示数的2倍等于小车所受拉力的大小;丁组实验中弹簧测力计的示数等于小车所受拉力的大小,选项C错误;
D.四组实验中因乙、丙和丁组实验中都有拉力传感器或弹簧测力计测量拉力大小,则不需要需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件,只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件,选项D正确。
故选BD。
【小问2详解】
小车的加速度为
【小问3详解】
对小车,根据
可得
可知
则小车质量
四、解答题(10分+12分+15分)
13. 一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角。现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示。
(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小;
(2)当劈静止时,求地面对劈的摩擦力和支持力。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
以小球为研究对象,受力分析如图所示,对FT和mg进行正交分解。由平衡条件有FTcos 30°=mgsin 30°
解得
【小问2详解】
以劈和小球整体为研究对象,受力情况如图所示,由平衡条件可得
为使整个系统静止,有
解得
14. 如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量为m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒定,无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在t=5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2).
(1)求运动过程中所受空气阻力大小;
(2)假设由于动力系统故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落.无人机坠落地面时的速度为40 m/s,求无人机悬停时距地面高度;
【答案】(1)4N(2)100m
【解析】
【详解】(1)上升过程,根据位移时间公式有:
解得:a=6m/s2
由牛顿第二定律得:
代入数据解得:N
(2)下落过程,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:m/s2
根据速度位移公式有:
代入数据解得:H=100m
15. 如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为0.64m、质量为4kg的木板A,在木板的左端有一个大小不计、质量为2kg的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,当对B施加水平向右的力F=10N时,求:(g取10m/s2)
(1)A、B的加速度各为多大?
(2)经过多长时间可将B从木板A的左端拉到右端?
【答案】(1)aA=1m/s2,aB=3m/s2;(2)t=0.8s
【解析】
【详解】(1)A、B间的摩擦力为Ff=μmBg=4N
若AB之间恰好不产生相对滑动,则
对A
解得F0=6N
F=10N时AB产生相对滑动,则以B为研究对象,根据牛顿第二定律得F-Ff=mBaB
则
以A为研究对象,根据牛顿第二定律得Ff′=mAaA
由牛顿第三定律得Ff′=Ff
解得aA=1m/s2
(2)设将B从木板的左端拉到右端所用时间为t,A、B在这段时间内发生的位移分别为xA和xB,其关系如下所示
则有xA=aAt2,xB=aBt2,xB-xA=L
联立解得t=0.8s
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2025年秋期高一期末考试模拟(四)
物理学科
一、单项选择题(每小题4分,共7题)
1. 2022年北京冬奥会中国队获得9枚金牌,创造冬奥会历史最好成绩。下列选项中正确的是( )
A. 谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中可以将她看成质点
B. 每局冰球比赛时间10min,指的是时刻
C. 短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中,以任子威的冰刀为参考系,他是静止的
D. 越野滑雪中运动员的位移大小和路程相等
2. 中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A. 20m/s2
B. 40m/s2
C. 60m/s2
D. 80m/s2
3. 两物体分别从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为 ,当第二个物体开始下落时,两物体相距( )
A. gt2 B. C. D.
4. 建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2.)
A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N
5. 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力大小为( )
A. Mg+Ff B. Mg-Ff
C. Mg+mg D. Mg-mg
6. 如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端.现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则此时弹簧的伸长量为( )
A. B. C. D.
7. 小物块从一固定斜面底端以初速度冲上斜面,如图所示,已知小物块与斜面间动摩擦因数为0.5,斜面足够长,倾角为,重力加速度为g。则小物块在斜面上运动的时间为(,)( )
A. B. C. D.
二、不定项选择题(每小题6分,共3题)
8. 物体A以10m/s的速度做匀速直线运动.A出发后5s,物体B从同一地点由静止出发,做匀加速直线运动,加速度大小是2m/s2,且A、B运动方向相同.则
A. 物体B追上物体A所用的时间为5s
B. 物体B追上物体A所用的时间为5+5s
C. 物体B追上物体A前,两者的最大距离为75m
D. 物体B追上物体A前,两者的最大距离为50m
9. 如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是( )
A. 在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变
B. 在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
C. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为
D. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
10. 如图所示,水平传送带A、B两端相距,工件与传送带间的动摩擦因数,工件滑上A端瞬时速度,到达B端的瞬时速度设为,则(g取10 m/s2)( )
A. 若传送带不动,则
B. 若传送带以速度逆时针匀速转动,
C. 若传送带以速度顺时针匀速转动,
D. 若传递带以速度顺时针匀速转动,
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在顺率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是_____。(填正确选项前的字母标号)
A. 细线必须与长木板平行
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车的质量远大于钩码的质量
D. 平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为______,小车的加速度大小为______。(结果均保留两位有效数字)
(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,那么加速度的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图(a)所示的实验装置,小车总质量用M表示,重物质量用m表示。
(1)为便于测量合力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合力成正比的结论,下列说法正确的是_____________。
A. 四组实验中,由于丙组使用了传感器,所以不需要平衡摩擦力
B. 四组实验都需要平衡摩擦力
C. 乙组和丁组实验中弹簧测力计的示数都等于小车所受拉力的大小
D. 四组实验中只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
(2)甲组同学在实验中得到如图(b)所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)乙组同学在做实验时,他们把长木板调至水平,以弹簧测力计的示数F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,如图(c)所示,求得图线的斜率为k,横轴截距为F0,则小车的总质量为___________。
四、解答题(10分+12分+15分)
13. 一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角。现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示。
(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小;
(2)当劈静止时,求地面对劈的摩擦力和支持力。
14. 如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量为m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒定,无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在t=5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2).
(1)求运动过程中所受空气阻力大小;
(2)假设由于动力系统故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落.无人机坠落地面时的速度为40 m/s,求无人机悬停时距地面高度;
15. 如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为0.64m、质量为4kg的木板A,在木板的左端有一个大小不计、质量为2kg的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,当对B施加水平向右的力F=10N时,求:(g取10m/s2)
(1)A、B的加速度各为多大?
(2)经过多长时间可将B从木板A的左端拉到右端?
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