内容正文:
2025-2026学年度高一上学期物理期中考
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 如图所示,轻弹簧的左右两端分别与小物块A和B相连放在光滑水平面上,两物块的质量,。水平外力作用在A物块上,整个装置稳定时A、B一起运动,然后撤去外力,下面说法正确的是( )
A. 撤去外力前、后瞬间B的加速度不变
B. 撤去外力后瞬间弹簧弹力为0
C. 撤去外力前瞬间A的加速度大小为3m/s2
D. 撤去外力后瞬间A的加速度大小为1m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.撤去外力前,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
撤去外力后瞬间弹簧弹力保持不变,B的受力保持不变,所以B的加速度不变,故A正确,BC错误;
D.撤去外力后瞬间,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A的加速度大小为,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,物块、中间用轻弹簧相连,、的质量均为,两物块与水平地面间的动摩擦因数均为0.1,弹簧的劲度系数为,在拉力作用下恰在水平面上做匀速直线运动,已知重力加速度,则( )
A. 拉力为 B. 弹簧弹力为
C. 弹簧的长度为 D. 物块受到的摩擦力为
【答案】B
【解析】
【详解】A.以A、B和弹簧整体为研究对象,系统在水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态。水平方向上,拉力F与A、B受到的总滑动摩擦力大小相等,方向相反,根据平衡条件,有,故A错误;
B.以物块A为研究对象,A做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上,有,故B正确;
C.根据胡克定律
解得弹簧的伸长量为
题目未给出弹簧原长,所以无法确定弹簧的最终长度,故C错误;
D.物块A受到的滑动摩擦力,故D错误。
故选B。
3. 一物体运动的速度-时间图像如图所示,则( )
A. 在内加速度为 B. 在内平均速度为
C. 在内加速度逐渐减小 D. 在内朝负方向做减速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.在v-t图像中,图线的斜率表示加速度。在0~8s内,图像是一条过原点的直线,表示物体做匀加速直线运动。其加速度为,故A正确;
B.在内,物体做变加速运动,假设内是匀加速直线运动,则平均速度为
但图中该段曲线表示的位移(图线与时间轴围成的面积)大于匀加速运动的位移,所以其平均速度大于9 m/s,故B错误;
C.在v-t图像中,图线切线的斜率表示瞬时加速度。在12s~16s内,图线切线的斜率的绝对值(即图线的陡峭程度)是逐渐增大的,所以加速度的大小是逐渐增大的,故C错误;
D.在16s~24s内,物体的速度一直为正值,表示物体一直朝正方向运动。图线的斜率为负,表示加速度方向为负,物体做减速运动。所以物体是朝正方向做减速运动,故D错误。
故选A。
4. 在光滑水平面上,一质点由静止从点开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间运动到点,此时速度大小为,紧接着做加速度方向与方向相反、大小为的匀变速直线运动,经过时间质点恰好回到了出发点,此时速度大小为,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.题意可知整个过程位移为0,取a1的方向为正方向,则有
解得,故A正确,B错误;
CD.根据题意可知
联立解得,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,细绳一端固定在水平天花板上,另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A,竖直悬挂薄板自由静止时,细绳的延长线与BC边交于E点,O为对角线的交点。下列说法正确的是( )
A. 薄板的重心一定在O点 B. 薄板的重心一定在AE上
C. 薄板所受重力方向沿AC方向 D. 薄板所受重力方向沿AB方向
【答案】B
【解析】
【详解】根据二力平衡可知,薄板所受重力方向沿AE方向,薄板的重心一定在AE上。
故选B。
6. 一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为(式中的单位为,的单位为s)。根据该表达式,可判断物体运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据
对比(各物理量均选用国际单位制单位)
物体做匀加速直线运动,初速度
加速度
物体运动的加速度大小为。
故选 C。
7. 在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于P点,另一端(自由端)通过细绳套连接两只弹簧秤a、b,并将该端拉至O点如图所示。已读出弹簧秤的示数,这一步操作中还必须记录的是( )
A. 描下O点位置和两条细绳套的方向
B. 橡皮条固定端的位置
C. 橡皮条伸长后的总长度
D. 细绳套的长度
【答案】A
【解析】
【详解】用两个弹簧测力计拉时,需要记录两分力的大小和方向以及O点的位置,已读出弹簧秤的示数,这一步操作中还必须记录的是O点位置和两条细绳套的方向,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是R1>R2
B. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时,通过R1的电流较大
D. 两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压
【答案】CD
【解析】
【详解】A.I-U图像的斜率的倒数等于电阻,由图可知,1的斜率大于2的斜率,故可知R1<R2;故A错误;
B.由
电阻一定时,电流与电压成正比,故电流随电压的增大而增大;故B错误;
C.因R1<R2,故电压相同时,通过R1的电流较大;故C正确;
D.两电阻串联,则电流相等,由
可知,R1两端的电压小于R2两端的电压;故D正确。
故选CD。
9. 一汽车在高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,汽车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是( )
A. 前2s内,速度变化量为20m/s B. t=3s时车速为零
C. 前9s内的平均速度为15m/s D. 前6s内车的位移为90m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.汽车前2s内加速度不变,加速度方向与初速度反向,所以汽车做匀减速直线运动,根据加速度的定义式可知
t=3s时
故A错误,B正确;
CD.汽车在前3s内的位移为
汽车从运动的位移为
内的位移为
所以汽车前6s内的位移为
前9s内的位移为
前9s内的平均速度为
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平地面上放有截面为半圆的柱状物体A,A上方有一光滑的圆柱形物体B,对B施加一过圆心且水平向右的推力F,整个装置保持静止,若将B的位置向上移动稍许后,整个装置仍保持静止,下列说法正确的是( )
A. 推力F减小 B. A对B的弹力增大 C. 地面对A的支持力增大 D. 地面对A的摩擦力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.作出B的受力分析,如图所示
由图可知,将B的位置向上移动稍许后,推力F减小,A对B的弹力N减小,故A正确,B错误;
CD.以A、B为整体,根据平衡条件可得,
可知地面对A的支持力不变,地面对A的摩擦力减小,故C错误,D正确。
故选AD。
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,粗糙水平面上放置一半径为R的四分之一圆柱体,圆柱体只有圆弧表面光滑,其他部分粗糙。光滑轻滑轮C(大小可忽略不计)用轻杆固定在圆心O的正上方,轻质细线一端固定在A点,另一端跨过滑轮连接质量为的小球(可视为质点),小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点,,且与竖直方向成角,物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点,与竖直方向成角,此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)求细线的拉力大小;
(2)求物块B的质量;
(3)若四分之一圆柱体的质量为,求圆柱体与地面之间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于,根据几何关系可知与竖直方向的夹角也为,以小球为对象,根据平衡条件可得,
解得
【小问2详解】
以物块B为对象,根据平衡条件可得
解得物块B的质量
【小问3详解】
若四分之一圆柱体的质量为,以圆柱体为对象,根据平衡条件可得,
又
解得圆柱体与地面之间的动摩擦因数
12. 竖直面内一倾斜轨道,轨道底端有一弹性挡板。时刻,小物块A在倾斜轨道顶端从静止开始以加速度匀加速下滑,3s后与挡板发生碰撞(碰撞时间极短),碰撞后A以原速率向上做加速度大小为的匀减速运动,返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0。求:
(1)A与挡板碰撞时的速度大小;
(2)P点距轨道顶端的距离;
(3)以平行斜面向下为正方向,画出物块A从开始运动到运动到P过程中的v-t图像;
(4)A运动全程的平均速度与平均速率。
【答案】(1)6m/s
(2)7.2m (3)
(4)平均速度2m/s,方向沿斜面向下;平均速率3m/s
【解析】
【小问1详解】
A与挡板碰撞时的速度大小
【小问2详解】
斜面长度
反弹距离
P点距轨道顶端的距离9m-1.8m=7.2m。
【小问3详解】
建立向下为正方向坐标系。0~3s阶段速度从0线性增至6m/s(图像过原点且斜率a1>0);t=3s时速度突变为-6m/s;上滑时间,即3~3.6s阶段做匀减速运动至静止(图像位于负半轴,斜率a2>0)。
【小问4详解】
全过程历时t=t1+t2=3.6s
合位移x=7.2m方向向下,平均速度,方向沿斜面向下;
总路程s=L+x2 =10.8m,则平均速率
13. 一列汽车车队以的速度匀速行驶,相邻车间距为,后面有一辆摩托车以的速度同向行驶,当它与车队最后一辆车相距时刹车,以的加速度做匀减速直线运动,摩托车从车队旁边行驶而过,设车队车辆数n足够多,问(结果可用根号表示)
(1)摩托车经过多长时间追上最后一辆汽车?
(2)摩托车最多与几辆汽车相遇?摩托车与车队中汽车共相遇几次?
(3)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?
【答案】(1)
(2)3辆,6次 (3)
【解析】
【小问1详解】
设摩托车从开始刹车到追上汽车车队的最后一辆汽车所用的时间为,摩托车的位移:
最后一辆汽车的位移
则两车位移关系满足
即
代入数据解得;
若
则由得,摩托车追上最后一辆汽车的速度
不符合追上的实际情况,故舍去
所以摩托车追上最后一辆汽车所用的时间
【小问2详解】
当摩托车速度减为10m/s时,设用时为t,摩托车行驶的距离为x1,每辆汽车行驶的距离都为x2
代入数据解得
根据速度位移公式
解得
摩托车与最后一辆汽车的距离
故摩托车追上的汽车数
则追上汽车3辆,摩托车与汽车相遇的次数为次
【小问3详解】
摩托车赶上车队时是最后一辆汽车,离开时也是最后一辆汽车(即尾车),故经历的时间为与最后一辆汽车相遇两次的时间差,设相遇时的时间为,则有
设摩托车追上最后一辆汽车的时间为t1,最后一辆汽车超过摩托车的时间为t2,代入数据解得,
摩托车的速度减为零时的时间为
可知摩托车离开车队时仍然向前运动,所以摩托车从赶上车队到离开车队,共经历的时间为
14. 如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,物块B的质量为,弹簧的劲度系数,斜面倾角,重力加速度。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)OC绳上的拉力大小;
(2)弹簧的伸长量x;
(3)若物块A与斜面间的动摩擦因数,且物块A恰好不沿斜面向下滑动,物块A的质量是多大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对绳结O受力分析,并将OC绳上的拉力正交分解,如图
根据平衡条件可知
解得
【小问2详解】
在x轴上,根据平衡条件可知
解得弹簧的伸长量为
【小问3详解】
由题意可知,摩擦力沿斜面向上且为最大静摩擦力,则对物体A受力分析,根据平衡条件,在斜面方向有
在垂直斜面方向有
最大静摩擦力
解得
15. 如图所示为某游乐场的滑沙场地的简化图,该场地由倾角为的斜坡和水平面构成。游客乘坐滑沙板由斜坡的点静止滑下,经过点后最终停在点,已知滑沙板与接触面间的动摩擦因数,,,,取,忽略空气阻力,假设游客经过点时速度大小不变,滑沙板与游客均可视为质点。求:
(1)游客在段的加速度大小:
(2)B到C的距离;
(3)游客在点离开滑沙板,用牵引绳将滑沙板沿原路拉回点,牵引绳对滑沙板提供的作用力大小,且方向始终与运动方向相同,欲使滑沙板刚好返回点,求牵引绳提供作用力的时间。
【答案】(1)
(2)40m (3)8s
【解析】
【小问1详解】
游客在段,由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
游客在段运动的过程,有
解得
游客在段运动时,根据牛顿第二定律有
解得
游客在段运动的过程,有
解得
【小问3详解】
设滑沙板的质量为,则滑沙板由到的过程,由牛顿第二定律得
解得
滑沙板由到的过程,有
解得
滑沙板在点的速度大小为
滑沙板滑上斜坡后,因
则滑沙板先以的速度做匀速直线运动,撤走牵引力后,滑沙板开始做匀减速直线运动,则撤走牵引力后,由牛顿第二定律得
解得
滑沙板在斜坡上减速到0的位移为
则滑沙板匀速运动的时间为
牵引绳提供作用力的时间为
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2025-2026学年度高一上学期物理期中考
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 如图所示,轻弹簧的左右两端分别与小物块A和B相连放在光滑水平面上,两物块的质量,。水平外力作用在A物块上,整个装置稳定时A、B一起运动,然后撤去外力,下面说法正确的是( )
A. 撤去外力前、后瞬间B的加速度不变
B. 撤去外力后瞬间弹簧弹力为0
C. 撤去外力前瞬间A的加速度大小为3m/s2
D. 撤去外力后瞬间A的加速度大小为1m/s2
2. 如图所示,物块、中间用轻弹簧相连,、的质量均为,两物块与水平地面间的动摩擦因数均为0.1,弹簧的劲度系数为,在拉力作用下恰在水平面上做匀速直线运动,已知重力加速度,则( )
A. 拉力为 B. 弹簧弹力为
C. 弹簧的长度为 D. 物块受到的摩擦力为
3. 一物体运动的速度-时间图像如图所示,则( )
A. 在内加速度为 B. 在内平均速度为
C. 在内加速度逐渐减小 D. 在内朝负方向做减速运动
4. 在光滑水平面上,一质点由静止从点开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间运动到点,此时速度大小为,紧接着做加速度方向与方向相反、大小为的匀变速直线运动,经过时间质点恰好回到了出发点,此时速度大小为,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,细绳一端固定在水平天花板上,另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A,竖直悬挂薄板自由静止时,细绳的延长线与BC边交于E点,O为对角线的交点。下列说法正确的是( )
A. 薄板的重心一定在O点 B. 薄板的重心一定在AE上
C. 薄板所受重力方向沿AC方向 D. 薄板所受重力方向沿AB方向
6. 一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为(式中的单位为,的单位为s)。根据该表达式,可判断物体运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于P点,另一端(自由端)通过细绳套连接两只弹簧秤a、b,并将该端拉至O点如图所示。已读出弹簧秤的示数,这一步操作中还必须记录的是( )
A. 描下O点位置和两条细绳套的方向
B. 橡皮条固定端的位置
C. 橡皮条伸长后的总长度
D. 细绳套的长度
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是R1>R2
B. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时,通过R1的电流较大
D. 两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压
9. 一汽车在高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,汽车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是( )
A. 前2s内,速度变化量为20m/s B. t=3s时车速为零
C. 前9s内的平均速度为15m/s D. 前6s内车的位移为90m
10. 如图所示,水平地面上放有截面为半圆的柱状物体A,A上方有一光滑的圆柱形物体B,对B施加一过圆心且水平向右的推力F,整个装置保持静止,若将B的位置向上移动稍许后,整个装置仍保持静止,下列说法正确的是( )
A. 推力F减小 B. A对B的弹力增大 C. 地面对A的支持力增大 D. 地面对A的摩擦力减小
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,粗糙水平面上放置一半径为R的四分之一圆柱体,圆柱体只有圆弧表面光滑,其他部分粗糙。光滑轻滑轮C(大小可忽略不计)用轻杆固定在圆心O的正上方,轻质细线一端固定在A点,另一端跨过滑轮连接质量为的小球(可视为质点),小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点,,且与竖直方向成角,物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点,与竖直方向成角,此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)求细线的拉力大小;
(2)求物块B的质量;
(3)若四分之一圆柱体的质量为,求圆柱体与地面之间的动摩擦因数。
12. 竖直面内一倾斜轨道,轨道底端有一弹性挡板。时刻,小物块A在倾斜轨道顶端从静止开始以加速度匀加速下滑,3s后与挡板发生碰撞(碰撞时间极短),碰撞后A以原速率向上做加速度大小为的匀减速运动,返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0。求:
(1)A与挡板碰撞时的速度大小;
(2)P点距轨道顶端的距离;
(3)以平行斜面向下为正方向,画出物块A从开始运动到运动到P过程中的v-t图像;
(4)A运动全程的平均速度与平均速率。
13. 一列汽车车队以的速度匀速行驶,相邻车间距为,后面有一辆摩托车以的速度同向行驶,当它与车队最后一辆车相距时刹车,以的加速度做匀减速直线运动,摩托车从车队旁边行驶而过,设车队车辆数n足够多,问(结果可用根号表示)
(1)摩托车经过多长时间追上最后一辆汽车?
(2)摩托车最多与几辆汽车相遇?摩托车与车队中汽车共相遇几次?
(3)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?
14. 如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,物块B的质量为,弹簧的劲度系数,斜面倾角,重力加速度。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)OC绳上的拉力大小;
(2)弹簧的伸长量x;
(3)若物块A与斜面间的动摩擦因数,且物块A恰好不沿斜面向下滑动,物块A的质量是多大。
15. 如图所示为某游乐场的滑沙场地的简化图,该场地由倾角为的斜坡和水平面构成。游客乘坐滑沙板由斜坡的点静止滑下,经过点后最终停在点,已知滑沙板与接触面间的动摩擦因数,,,,取,忽略空气阻力,假设游客经过点时速度大小不变,滑沙板与游客均可视为质点。求:
(1)游客在段的加速度大小:
(2)B到C的距离;
(3)游客在点离开滑沙板,用牵引绳将滑沙板沿原路拉回点,牵引绳对滑沙板提供的作用力大小,且方向始终与运动方向相同,欲使滑沙板刚好返回点,求牵引绳提供作用力的时间。
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