内容正文:
高一物理阶段性测试
一、单选题
1. 2025年8月18日世界人形机器人运动会100米障碍赛上,国产机器人跨栏一跳获得全场欢呼,如图所示。关于人形机器人的这一跳跃过程,下列说法正确的是( )
A. 研究跳跃过程中姿势时,可以将机器人视为质点
B. 机器人起跳的过程,地面对其支持力大于其对地面的压力
C. 从机器人开始起跳到离开地面的过程中,地面对其摩擦力方向向前
D. 机器人离开地面后上升到最高点时,其速度为零
2. 关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是( )
A. 物体运动的速度越大,它所受的合外力一定越大
B. 物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零
C. 物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越大
D. 物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越快
3. 如图,雪碧瓶在靠近底部处钻几个小孔,盛满水后将瓶竖直斜向左上抛出,忽略空气阻力,上升过程中应出现的图为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,甲、乙两把牙刷的刷头交叉重叠,提起了多瓶矿泉水。整个系统先保持一段时间的静止状态,然后一起向上做加速运动,下列说法正确的是( )
A. 牙刷的刷头交叉处一定发生了形变
B. 在静止阶段,矿泉水所受合力等于其重力
C. 在向上做加速运动阶段,乙牙刷的惯性越来越大
D. 在向上做加速运动阶段,甲对乙的摩擦力大于乙对甲的摩擦力
5. 同一水平线上相距L的两位置沿相同方向水平抛出相同的两小球甲和乙,两球在空中相遇,运动轨迹如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 甲球抛出的早
B. 乙球抛出的早
C. 相遇时甲球的动量大
D. 从抛出到相遇过程,甲球的动量变化大
6. 如图所示,小芳蹲在体重计上处于静止状态,随后站立起来,下列图像能反映小芳站立过程体重计示数随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示是某物体做直线运动的图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从处运动至处的过程分析,其中正确的是( )
A. 该物体做加速度逐渐减小的直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体在位移中点的速度等于
D. 该物体在运动中间时刻的速度大于
8. 如图为多级减速装置示意图,每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成,各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为,小轮的半径为。则当第一级的大轮外缘线速度大小为时,第六级的大轮外缘线速度大小为( )
A. 2.5m/s B. 5m/s C. 10m/s D. 15m/s
9. 如图所示,水平面上的小车向左运动,系在车后的轻绳绕过定滑轮,拉着质量为m的物体上升。若小车以v1的速度做匀速直线运动,当车后的绳与水平方向的夹角为θ时,物体的速度为v2,绳对物体的拉力为FT,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速运动且
B.
C. 绳对物体的拉力为
D. 物体处于超重状态
10. 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的固定斜面上,两物块与斜面间的动摩擦因数相同,用始终平行于斜面向上的恒力F推A,由于F较小,A、B仍然沿斜面向下匀加速运动,在下列情境中,A、B间的压力变大的是( )
A. 增大倾角θ
B. 增大外力F
C. A、B都滑到更光滑的部分时
D. 增加A的质量
11. 如图,轻绳l1一端固定在O点,另一端与质量为m的物体相连。轻绳l2跨过固定在B点的定滑轮,一端连接物体,另一端由力F控制。在力F的作用下,物体从处于O点正下方的A点沿圆弧缓慢地运动到接近B点的过程中,l1一直处于伸直状态。O、B两点在同一水平线上,不计一切阻力,物体可视为质点,滑轮大小不计,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物体从A点运动到接近B点的过程中,拉力F一直变小
B. 物体从A点运动到接近B点的过程中,轻绳l1的拉力一直变大
C. 物体从A点运动到接近B点的过程中,轻绳l2对物体的拉力可能大于mg
D. 当轻绳l1与竖直方向的夹角为30°时,拉力F的大小为mg
二、实验题
12. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率v1=4m/s沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小v0=12m/s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,重力加速度g=10m/s2。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. 倾角θ的正切值tanθ=0.25
C. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 煤块在传送带上留下的黑色痕迹长为4m
三、实验题
13. 某同学使用图甲所示的实验装置,做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验。
(1)在实验中,下列操作正确的是( )
A. 弹簧被拉伸时,可以超出弹簧的弹性限度
B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,不必保证钩码处于平衡状态
C. 测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,以免增大误差
D. 挂数量不同的钩码,分别测出几组弹簧弹力与伸长量,得出弹力与伸长量成正比
(2)如图乙所示,是探究某根弹簧的伸长量与弹簧弹力之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是__________N/m。
(3)该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤,丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图,指针位置表示力的大小为________N。
四、计算题
14. 45m高处有一物体做自由落体运动,计算:
(1)物体下落的时间;
(2)计算物体落到地面时的速度大小(取)
15. 如图所示,斜面体ABC放在水平面上,斜面AB、AC光滑,小球用平行于斜面的细线与斜面顶端的固定杆连接,现使斜面体向左做匀加速运动,放在斜面AB上的物块刚好不滑动.小球的质量为M,重力加速度为g,求;
(1)斜面体运动的加速度大小;
(2)小球相对于斜面静止时,细线对小球的拉力.
16. 如图所示,细绳一端连有小球A,另一端绕过定滑轮并穿过固定小圆环后与小球B相连,小球B做匀速圆周运动时,小球A保持静止,球A与球B在同一水平面内。小球B的质量,其圆周运动的轨道半径,拉住球B的绳与竖直方向夹角为θ(),固定小圆环距水平面高度,球A与球B最近时距离,重力加速度g取10,不计一切阻力。
(1)求小球A的质量;
(2)求小球B的运动角速度;
(3)若球A与球B相距最近时绳子突然断裂,求小球B落地点到小球A落地点的距离。
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高一物理阶段性测试
一、单选题
1. 2025年8月18日世界人形机器人运动会100米障碍赛上,国产机器人跨栏一跳获得全场欢呼,如图所示。关于人形机器人的这一跳跃过程,下列说法正确的是( )
A. 研究跳跃过程中姿势时,可以将机器人视为质点
B. 机器人起跳的过程,地面对其支持力大于其对地面的压力
C. 从机器人开始起跳到离开地面的过程中,地面对其摩擦力方向向前
D. 机器人离开地面后上升到最高点时,其速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.机器人在研究跳跃过程中姿势时,其大小不能忽略,则不能将机器人看成质点,A错误;
B.机器人起跳的过程,地面对其支持力与其对地面的压力互为相互作用力,故二者大小相等,B错误;
C.从开始起跳到离开地面的过程中,机器人脚对地面有向后的运动趋势,故地面对其摩擦力方向向前,C正确;
D.离开地面后上升到最高点时,其竖直方向上的分速度为零,水平方向分速度不为零,D错误。
故选C。
2. 关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是( )
A. 物体运动的速度越大,它所受的合外力一定越大
B. 物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零
C. 物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越大
D. 物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据牛顿第二定律
知,物体受的合外力大则产生的加速度也大,即它的速度变化快,与速度大小无关,故A错误;
B.物体速度为零时,加速度不一定为零,故合外力不一定为零,故B错误;
CD.根据牛顿第二定律
知合外力越大,则产生的加速度越大,又根据
知,加速度大则速度变化率大,即速度变化一定快,但不是速度变化大,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图,雪碧瓶在靠近底部处钻几个小孔,盛满水后将瓶竖直斜向左上抛出,忽略空气阻力,上升过程中应出现的图为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】盛满水后将瓶竖直斜向左上抛出,忽略空气阻力,只受重力作用,上升过程中处于完全失重状态,故水不会流出来。
故选C。
4. 如图所示,甲、乙两把牙刷的刷头交叉重叠,提起了多瓶矿泉水。整个系统先保持一段时间的静止状态,然后一起向上做加速运动,下列说法正确的是( )
A. 牙刷的刷头交叉处一定发生了形变
B. 在静止阶段,矿泉水所受合力等于其重力
C. 在向上做加速运动阶段,乙牙刷的惯性越来越大
D. 在向上做加速运动阶段,甲对乙的摩擦力大于乙对甲的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.牙刷的刷头交叉处有竖直方向的摩擦力,则一定有弹力,所以一定发生了形变,故A正确;
B.在静止阶段,矿泉水受力平衡,即所受合力为零,故B错误;
C.乙牙刷的惯性只与质量有关,在向上做加速运动阶段,乙牙刷的质量不变,则惯性不变,故C错误;
D.根据牛顿第三定律可知,在向上做加速运动阶段,甲对乙的摩擦力等于乙对甲的摩擦力,故D错误。
故选A。
5. 同一水平线上相距L的两位置沿相同方向水平抛出相同的两小球甲和乙,两球在空中相遇,运动轨迹如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 甲球抛出的早
B. 乙球抛出的早
C. 相遇时甲球的动量大
D. 从抛出到相遇过程,甲球的动量变化大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于相遇时,甲、乙做平抛运动的竖直位移相同,即
可以判断两球下落时间相同,即应同时抛出两球,故A错误;
B.由于相遇时,甲、乙做平抛运动的竖直位移相同,即
可以判断两球下落时间相同,即应同时抛出两球,故B错误;
C.由示意图,可知相遇时,甲球水平位移大,则甲球的初速度大,下落相同时间相遇,则相遇时甲球的速率大,即动量大。故C正确;
D.从抛出到相遇过程,由动量定理,有
即两球动量变化一样大。故D错误。
故选C。
6. 如图所示,小芳蹲在体重计上处于静止状态,随后站立起来,下列图像能反映小芳站立过程体重计示数随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小芳站立过程中先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向下,则小芳先超重后失重。
故选D。
7. 如图所示是某物体做直线运动的图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从处运动至处的过程分析,其中正确的是( )
A. 该物体做加速度逐渐减小的直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体在位移中点的速度等于
D. 该物体在运动中间时刻的速度大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动的速度一位移关系公式
可得
图象的斜率等于2a,由图可知,物体的加速度恒定不变,速度均匀减小,故物体做匀减速直线运动,故A错误;
B.图象的斜率等于2a,由图可得
则物体的加速度为
物体的加速度大小为,故B正确;
CD.该物体的初速度为,末速度为0,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,为
设该物体在位移中点的速度为v,由图可知,时,有
则,故CD错误。
故选B。
8. 如图为多级减速装置示意图,每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成,各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为,小轮的半径为。则当第一级的大轮外缘线速度大小为时,第六级的大轮外缘线速度大小为( )
A. 2.5m/s B. 5m/s C. 10m/s D. 15m/s
【答案】B
【解析】
【详解】第一级大轮与小轮的角速度相等,根据,可知第一级大轮与小轮边缘的线速度大小之比为
可得第一级小轮的线速度大小为
通过皮带传动,所以第二级大轮外缘线速度大小为
同理可得第二级小轮的线速度大小为
第三级大轮外缘线速度大小为
以此类推可知,第六级的大轮外缘线速度大小为
故选B。
9. 如图所示,水平面上的小车向左运动,系在车后的轻绳绕过定滑轮,拉着质量为m的物体上升。若小车以v1的速度做匀速直线运动,当车后的绳与水平方向的夹角为θ时,物体的速度为v2,绳对物体的拉力为FT,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速运动且
B.
C. 绳对物体的拉力为
D. 物体处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示
二者沿绳方向的速度分量大小相等,可知物体的速度
随着角度θ减小,物体速度增大。故AB错误;
CD.根据牛顿第二定律可得
可知,物体处于超重状态。故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的固定斜面上,两物块与斜面间的动摩擦因数相同,用始终平行于斜面向上的恒力F推A,由于F较小,A、B仍然沿斜面向下匀加速运动,在下列情境中,A、B间的压力变大的是( )
A. 增大倾角θ
B. 增大外力F
C. A、B都滑到更光滑的部分时
D. 增加A的质量
【答案】B
【解析】
【详解】设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,对A、B整体受力分析,有
对B受力分析,有
由以上两式可得
为了增大A、B间的压力,即FAB增大,应增大推力F或减小A的质量,增大B的质量。
故选B。
11. 如图,轻绳l1一端固定在O点,另一端与质量为m的物体相连。轻绳l2跨过固定在B点的定滑轮,一端连接物体,另一端由力F控制。在力F的作用下,物体从处于O点正下方的A点沿圆弧缓慢地运动到接近B点的过程中,l1一直处于伸直状态。O、B两点在同一水平线上,不计一切阻力,物体可视为质点,滑轮大小不计,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物体从A点运动到接近B点的过程中,拉力F一直变小
B. 物体从A点运动到接近B点的过程中,轻绳l1的拉力一直变大
C. 物体从A点运动到接近B点的过程中,轻绳l2对物体的拉力可能大于mg
D. 当轻绳l1与竖直方向的夹角为30°时,拉力F的大小为mg
【答案】D
【解析】
【详解】
ABC.物体受到重力mg、轻绳l1的拉力F1、轻绳l2的拉力F2,合力为零,构成封闭三角形,如图所示;物体从A点运动到接近B点的过程中,α逐渐减小至0°,θ逐渐增大至90°,由三角形法则作图,从三角形的变化可以看出,F=F2从0逐渐增大到mg,AC错误, F1逐渐减小到0,B错误;
D.当轻绳l1与竖直方向的夹角为30°时,两轻绳与OB构成等边三角形,两轻绳均与竖直方向成30°角,两轻绳的拉力大小相等,则
解得
D正确。
故选D。
二、实验题
12. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率v1=4m/s沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小v0=12m/s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,重力加速度g=10m/s2。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. 倾角θ的正切值tanθ=0.25
C. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 煤块在传送带上留下的黑色痕迹长为4m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题图乙可知,煤块先以大小a1=8m/s2的加速度做匀减速运动,而后以大小a2=2m/s2的加速度做匀减速运动。在0~t1时间内,
可得t1=1s
在t1~t2时间内,
可得t2=3s,A正确。
BC.根据牛顿第二定律可知,在0~t1时间内,有
在t1~t2时间内,有
解得μ=,tan θ=,BC错误;
D.在0~t1时间内,煤块比传送带多运动的位移Δx1=×(12+4)×1m-4×1 m=4m
在t1~t2时间内,传送带比煤块多运动的位移Δx2=4×2 m-×4×2 m=4m
故黑色痕迹长为4m,D正确。
故选AD。
三、实验题
13. 某同学使用图甲所示的实验装置,做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验。
(1)在实验中,下列操作正确的是( )
A. 弹簧被拉伸时,可以超出弹簧的弹性限度
B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,不必保证钩码处于平衡状态
C. 测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,以免增大误差
D. 挂数量不同的钩码,分别测出几组弹簧弹力与伸长量,得出弹力与伸长量成正比
(2)如图乙所示,是探究某根弹簧的伸长量与弹簧弹力之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是__________N/m。
(3)该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤,丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图,指针位置表示力的大小为________N。
【答案】(1)CD (2)400
(3)1.75##1.74##1.76
【解析】
【小问1详解】
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,否则弹簧会损坏,故A错误;
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于竖直位置,使钩码的重力等于弹簧的弹力,要待钩码平衡时再读数,故B错误;
C.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,以免增大误差,故C正确;
D.挂数量不同的钩码,改变弹簧上的弹力,分别测出几组拉力与伸长量,得出弹力与形变量成正比,故D正确。
故选CD
【小问2详解】
根据胡克定律
解得弹簧的劲度系数是
【小问3详解】
弹簧测力计的最小分度值为0.1N,故读数为1.75N。
四、计算题
14. 45m高处有一物体做自由落体运动,计算:
(1)物体下落的时间;
(2)计算物体落到地面时的速度大小(取)
【答案】(1)3s;(2)30m/s
【解析】
【详解】(1)根据时间位移公式
解得
(2)根据速度时间公式
解得
15. 如图所示,斜面体ABC放在水平面上,斜面AB、AC光滑,小球用平行于斜面的细线与斜面顶端的固定杆连接,现使斜面体向左做匀加速运动,放在斜面AB上的物块刚好不滑动.小球的质量为M,重力加速度为g,求;
(1)斜面体运动的加速度大小;
(2)小球相对于斜面静止时,细线对小球的拉力.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)设物块运动的加速度大小为a,由于物块恰好不滑动,则:
解得:
(2)设当小球对斜面的压力为零时,斜面的加速度为a′,则:
解得:
因此小球会离开斜面,设细线对小球的拉力为F,则:
解得:
16. 如图所示,细绳一端连有小球A,另一端绕过定滑轮并穿过固定小圆环后与小球B相连,小球B做匀速圆周运动时,小球A保持静止,球A与球B在同一水平面内。小球B的质量,其圆周运动的轨道半径,拉住球B的绳与竖直方向夹角为θ(),固定小圆环距水平面高度,球A与球B最近时距离,重力加速度g取10,不计一切阻力。
(1)求小球A的质量;
(2)求小球B的运动角速度;
(3)若球A与球B相距最近时绳子突然断裂,求小球B落地点到小球A落地点的距离。
【答案】(1)0.5kg;(2);(3)0.5m
【解析】
【详解】(1)对A受力绳子拉力等于A的重力
对小球B受力分析,设细绳与竖直线夹角为θ
得
(2)对小球B受力分析
代入数据
(3)小球运动的线速度
圆周运动面距地面高度
细绳断裂后小球落地时间
沿切线方向飞行距离
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