内容正文:
赫章县2024-2025学年度第一学期期末教学质量检测试卷
高一年级物理学科
考生注意:
1.满分100分。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修一。
一、单项选择题: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. 据报道,2024年10月30日23时00分,神舟十九号载人飞船与空间站组合体成功对接。中国空间站的轨道高度为,飞行速度约为,神舟十九号载人飞船全长约,总质量约。下列说法正确的是( )
A. 长度、质量和速度3个物理量都是标量
B. “总质量达到”中的“t”为国际单位制中的导出单位
C. “长约”中的“m”为国际单位制中力学三个基本物理量之一
D. 在研究神舟十九号从发射到成功入轨的轨迹时,可以将神舟十九号视为质点
2. 宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验。下列说法正确的是( )
A. 处于超重的物体重力变大
B. 处于失重的物体的惯性变小
C. 火箭加速上升过程中,宇航员处于超重状态
D. 火箭加速上升时,宇航员自身重力大于座椅对其的支持力
3. 下列关于重力的说法正确的是( )
A. 空中高速飞行的子弹不受重力作用
B. 物体所受重力都集中在它的几何中心上
C. 物体的重心与物体的形状和质量分布有关
D. 同一物体在赤道和北极受到的重力相等
4. 甲、乙两物体沿同一直线运动,运动过程中的(位移-时间)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时甲物体的运动方向发生改变
B. 内乙物体的速度逐渐减小
C. 内两物体的平均速度大小相等
D. 内某时刻两物体的速度大小相等
5. 两共点力的大小不变,它们的合力F与两共点力之间夹角的关系如图,则两共点力的大小分别为( )
A. 2N、3N B. 4N、5N C. 3N、3N D. 3N、4N
6. 传统片式石磨相传为春秋时期鲁国著名工匠鲁班所发明,距今已有2400多年的历史。西晋至隋唐之后,石磨技术才逐步发展成今天的成熟样式。如图所示,木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、和分别表示三根绳的拉力大小,且∠AOB=60°,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图1所示,一质量为的物块受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上做初速度为0的加速直线运动,其图像如图2所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数。下列说法不正确的是( )
A. 在时刻,物块的速度为
B. 在时刻,物块的加速度为
C. 在时刻,拉力F的大小为
D. 在时刻,物块受到的摩擦力为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 2024年12月29日,全球最快的CR450动车组样车发布,从样车发布到正式运营,还有一系列试验验证工作。在某次制动测试过程中,试验样车做匀减速直线运动直到速度为零。用t、x、v、a分别表示样车运动的时间、位移、速度和加速度。关于样车的运动,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 下列说法中正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 物体速度的方向与所受合外力方向一定相同
C. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
D. 作用力和反作用力一定是同种性质的力,同时产生,同时消失
10. 一物体原来静止在水平地面上,现用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后发生运动,其加速度a随外力F变化的图像如图示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。根据题目提供的信息,下列说法错误的是( )
A. 物体的质量
B. 物体与水平面间的动摩擦因数
C. 物体与水平面间的最大静摩擦力
D. 在时,物体的加速度
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学为了探究两个互成角度的力的合成规律,用了两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验。
(1)请补全下列步骤
①用图钉将白纸固定在水平木板上;
②橡皮条一端连接轻质小圆环,另一端固定在G点;
③如图甲所示,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置O点,记下两个弹簧测力计的弹力、的大小和方向;
④如图乙所示,撤去、,改用一个弹簧测力计,把小圆环拉到__________,并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向;
⑤如图丙所示,利用记录的数据,用力的图示法画出F、、,并寻找规律,画出、的合力;
⑥得出结论:力的合成遵循__________定则。
(2)如果没有操作失误,图丙中的F与两力中,方向一定沿GO方向的是__________。
12. 某同学用如图甲所示装置做“在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系”的实验。小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m,重力加速度为g。
(1)平衡小车所受的阻力:将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。
(2)若已做好阻力补偿,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小可以表示为__________,当M与m的大小满足__________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(用题给符号表示)
(3)对于该实验的认识,下列说法中正确的是__________。
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.用天平测出m及M,直接用公式求出小车运动的加速度
(4)已知交流电源的频率为,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度__________。(结果保留2位有效数字)
13. 用劲度系数的弹簧竖直吊起一质量的木块,木块静止后弹簧长;用该弹簧在水平桌面上水平拉动该木块,当木块在水平方向做匀速运动时,弹簧长,取。求:
(1)弹簧的原长;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数。
14. 如图所示,光滑斜面底端有一垂直斜面的挡板,从斜面底端沿斜面向上建立轴,小球(视为质点)从位置以的初速度沿斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为。设斜面足够长,小球碰到挡板时立即静止。求:
(1)小球从开始运动到静止时的位移大小;
(2)小球运动到最高处时的值和运动时间;
(3)小球运动到位置时,速度的大小和方向。
15. 自动卸货装置的设计体现劳动人民的智慧,如图所示,A点为货物装载位置,水平直轨道AB段为长度的加速路段,BC段为长度的水平传送带,传送带始终以速率顺时针转动,CD段可视为光滑,轨道右端固定一轻弹簧。在A点工人将货物装入一个质量为的货箱中,并以恒定水平推力推动货箱与货物,使之从A点由静止开始运动到B点。若某次装载货物质量为(未知),到达B点时速度,同时撤去推力,货箱和货物滑离传送带后压缩弹簧,弹簧压缩到最短时立即被锁定,待取走货物后解除弹簧锁定,弹簧把货箱弹回C点,已知货箱两次经过C点的速度大小相等,货箱恰好能返回货物装载位置A点。货箱和货物均可视为质点,货箱与AB轨道之间的动摩擦因数,货箱与传送带间的动摩擦因数,货物在货箱中始终与货箱保持相对静止,传送带与AB、CD轨道在B、C两点平滑相接,取重力加速度,求:
(1)货箱所装载货物的质量是多少?
(2)货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间是多少?
(3)若工人推力不变,要求货箱恰好回到货物装载位置A点,求货箱所装载货物的最大质量是多少?
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赫章县2024-2025学年度第一学期期末教学质量检测试卷
高一年级物理学科
考生注意:
1.满分100分。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修一。
一、单项选择题: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. 据报道,2024年10月30日23时00分,神舟十九号载人飞船与空间站组合体成功对接。中国空间站的轨道高度为,飞行速度约为,神舟十九号载人飞船全长约,总质量约。下列说法正确的是( )
A. 长度、质量和速度3个物理量都是标量
B. “总质量达到”中的“t”为国际单位制中的导出单位
C. “长约”中的“m”为国际单位制中力学三个基本物理量之一
D. 在研究神舟十九号从发射到成功入轨的轨迹时,可以将神舟十九号视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是矢量,既有大小又有方向,而长度和质量是标量,故A错误;
B.“t”(吨)是质量的常用单位,但国际单位制中质量的基本单位是千克(kg),且“t”不是导出单位,故B错误;
C.“m”(米)是长度的单位,属于国际单位制中的基本单位,力学三个基本物理量为长度、质量、时间,但单位不是物理量,故C错误;
D.研究飞船轨迹时,其形状和大小可忽略,可视为质点,故D正确。
故选D。
2. 宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验。下列说法正确的是( )
A. 处于超重的物体重力变大
B. 处于失重的物体的惯性变小
C. 火箭加速上升过程中,宇航员处于超重状态
D. 火箭加速上升时,宇航员自身重力大于座椅对其的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A.超重时物体对支持物的压力增大,但重力由决定,质量和重力加速度未变,因此超重状态的物体的重力大小不变,故A错误;
B.惯性仅由质量决定,失重时质量未变,惯性不变,故B错误;
C.火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,故C正确;
D.由牛顿第二定律可得
解得
可见座椅对宇航员的支持力大于其重力,故D错误。
故选C。
3. 下列关于重力的说法正确的是( )
A. 空中高速飞行的子弹不受重力作用
B. 物体所受重力都集中在它的几何中心上
C. 物体的重心与物体的形状和质量分布有关
D. 同一物体在赤道和北极受到的重力相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.空中高速飞行的子弹仍受重力作用,重力由地球引力产生,与运动状态无关,故A错误;
B.仅当物体质量分布均匀且形状规则时,重心才在几何中心,否则不成立,故B错误;
C.重心位置由物体的形状和质量分布共同决定,例如弯曲的物体或质量分布不均的物体重心会偏移,故C正确;
D.赤道处重力加速度小于北极,同一物体在两地重力不同,故D错误。
故选C。
4. 甲、乙两物体沿同一直线运动,运动过程中的(位移-时间)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时甲物体的运动方向发生改变
B. 内乙物体的速度逐渐减小
C. 内两物体的平均速度大小相等
D. 内某时刻两物体的速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,所以甲物体的运动方向不变,A错误;
B.图线斜率的绝对值表示速度大小,由题图可知,内乙物体的速度大小不变,B错误;
C.由题图可知,内甲物体的位移大于乙物体的位移,由公式
可知,甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度,C错误;
D.内存在某时刻两图线斜率的绝对值相等,则存在某时刻两物体的速度大小相等,D正确。
故选D。
5. 两共点力的大小不变,它们的合力F与两共点力之间夹角的关系如图,则两共点力的大小分别为( )
A. 2N、3N B. 4N、5N C. 3N、3N D. 3N、4N
【答案】D
【解析】
【详解】设两个力的大小分别为、,且,由题图可知,当两个力的夹角为时,有
当两个力的夹角为时,有
联立解得
,
故选D。
6. 传统片式石磨相传为春秋时期鲁国著名工匠鲁班所发明,距今已有2400多年的历史。西晋至隋唐之后,石磨技术才逐步发展成今天的成熟样式。如图所示,木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、和分别表示三根绳的拉力大小,且∠AOB=60°,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于,以O点为对象,根据受力平衡可得
解得
故选B。
7. 如图1所示,一质量为的物块受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上做初速度为0的加速直线运动,其图像如图2所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数。下列说法不正确的是( )
A. 在时刻,物块的速度为
B. 在时刻,物块的加速度为
C. 在时刻,拉力F的大小为
D. 在时刻,物块受到的摩擦力为
【答案】A
【解析】
【详解】A.图像的面积表示速度变化量。图像是梯形,面积为:
物块初速度为0,故时速度,A错误;
B.加速度随时间均匀变化,表达式为:
当时,,B正确;
C.动摩擦因数,滑动摩擦力
时,由牛顿第二定律
得,C正确;
D.物块运动后,摩擦力为滑动摩擦力,大小恒为,与拉力无关,D正确。
由于本题选择错误的,故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 2024年12月29日,全球最快的CR450动车组样车发布,从样车发布到正式运营,还有一系列试验验证工作。在某次制动测试过程中,试验样车做匀减速直线运动直到速度为零。用t、x、v、a分别表示样车运动的时间、位移、速度和加速度。关于样车的运动,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据匀减速直线运动位移时间关系,知图像为开口向下的抛物线,图像切线的斜率表示速度,当速度减为零时,图像结束,A错误,B正确;
C.根据匀减速直线运动速度时间关系,可知速度随时间均匀减小,最终减为0,图像为倾斜向下的直线,C正确;
D.样车做匀减速直线运动直到速度为零,加速度恒定且与速度方向相反,故应在负半轴,D错误。
故选BC。
9. 下列说法中正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 物体速度的方向与所受合外力方向一定相同
C. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
D. 作用力和反作用力一定是同种性质的力,同时产生,同时消失
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第一定律知,力是改变物体运动状态的原因,根据牛顿第二定律知,力是物体产生加速度的原因,A正确;
B.物体的合外力方向与加速度方向相同,物体的速度方向与合外力方向没有必然联系,B错误;
C.惯性是物体的固有属性,任何情况下物体都具有惯性,C错误;
D.作用力和反作用力一定是同种性质的力,根据牛顿第三定律,总是同时产生,同时消失,D正确。
故选AD。
10. 一物体原来静止在水平地面上,现用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后发生运动,其加速度a随外力F变化的图像如图示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。根据题目提供的信息,下列说法错误的是( )
A. 物体的质量
B. 物体与水平面间的动摩擦因数
C. 物体与水平面间的最大静摩擦力
D. 在时,物体的加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.物体滑动后,水平方向合力为
变形得:
这是一个一次函数,斜率为,截距为
从图像中取两个点:,;,
代入公式列方程组解得:,
动摩擦因数
题目说明最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,故正确,AC正确,B错误;
D.当时,,D错误。
由于本题选择错误的,故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学为了探究两个互成角度的力的合成规律,用了两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验。
(1)请补全下列步骤
①用图钉将白纸固定在水平木板上;
②橡皮条一端连接轻质小圆环,另一端固定在G点;
③如图甲所示,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置O点,记下两个弹簧测力计的弹力、的大小和方向;
④如图乙所示,撤去、,改用一个弹簧测力计,把小圆环拉到__________,并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向;
⑤如图丙所示,利用记录的数据,用力的图示法画出F、、,并寻找规律,画出、的合力;
⑥得出结论:力的合成遵循__________定则。
(2)如果没有操作失误,图丙中的F与两力中,方向一定沿GO方向的是__________。
【答案】(1) ①. 位置O点 ②. 平行四边形
(2)F
【解析】
【小问1详解】
[1]根据两次拉橡皮条产生的作用效果相同,故撤去、,改用一个弹簧测力计,把小圆环拉到位置O点并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向;
[2]由图丙可知,力的合成遵循平行四边形定则。
【小问2详解】
是通过作图的方法得到合力的理论值,而F是用一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同,故方向一定沿GO方向的是F。
12. 某同学用如图甲所示装置做“在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系”的实验。小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m,重力加速度为g。
(1)平衡小车所受的阻力:将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。
(2)若已做好阻力补偿,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小可以表示为__________,当M与m的大小满足__________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(用题给符号表示)
(3)对于该实验的认识,下列说法中正确的是__________。
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.用天平测出m及M,直接用公式求出小车运动的加速度
(4)已知交流电源的频率为,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度__________。(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. 间隔均匀 ②. ③. ④. BC##CB ⑤. 0.90
【解析】
【详解】(1)[1]平衡好小车所受的阻力,小车做匀速运动,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点。
(2)[2][3]由牛顿第二定律知,对小车有
对砂和砂桶有
所以
可见当时
(3)[4]AB.实验中涉及了质量和合力两个变化的物理量,所以需要控制变量法进行实验,故A错误,B正确;
C.实验时为了获得更多的信息,所以需要先接通电源,后释放纸带,故C正确;
D.小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到,故D错误。
故选BC。
(4)[5]相邻计数点之间还有4个点未画出,则相邻两计数点间时间间隔为
由,可得
所以
13. 用劲度系数的弹簧竖直吊起一质量的木块,木块静止后弹簧长;用该弹簧在水平桌面上水平拉动该木块,当木块在水平方向做匀速运动时,弹簧长,取。求:
(1)弹簧的原长;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数。
【答案】(1)15cm
(2)0.4
【解析】
【小问1详解】
设弹簧原长为,竖直吊起木块时,木块处于平衡状态,则有
解得
【小问2详解】
水平拉动木块时,由胡克定律得,弹簧弹力大小
由于木块在水平桌面上匀速前进,故木块所受的滑动摩擦力大小为
而
解得
14. 如图所示,光滑斜面底端有一垂直斜面的挡板,从斜面底端沿斜面向上建立轴,小球(视为质点)从位置以的初速度沿斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为。设斜面足够长,小球碰到挡板时立即静止。求:
(1)小球从开始运动到静止时的位移大小;
(2)小球运动到最高处时的值和运动时间;
(3)小球运动到位置时,速度的大小和方向。
【答案】(1)1m (2),
(3),小球在达到最高点前,到时速度方向为沿轴正方向;小球经过最高处后往下运动,到时速度方向沿轴负方向
【解析】
【小问1详解】
小球初始位置,静止时,则位移大小为1m,方向为沿轴负方向。
【小问2详解】
根据速度位移公式可得
小球能运动到最高处的位移为
则位置坐标为
由速度时间公式可得运动时间为
【小问3详解】
小球运动到位置时,根据速度位移公式可得
其中
代入数据解得
有两种情况,第一种情况是小球在达到最高点前,到时速度方向为沿轴正方向,第二种情况是小球经过最高处后往下运动,到时速度方向沿轴负方向。
15. 自动卸货装置的设计体现劳动人民的智慧,如图所示,A点为货物装载位置,水平直轨道AB段为长度的加速路段,BC段为长度的水平传送带,传送带始终以速率顺时针转动,CD段可视为光滑,轨道右端固定一轻弹簧。在A点工人将货物装入一个质量为的货箱中,并以恒定水平推力推动货箱与货物,使之从A点由静止开始运动到B点。若某次装载货物质量为(未知),到达B点时速度,同时撤去推力,货箱和货物滑离传送带后压缩弹簧,弹簧压缩到最短时立即被锁定,待取走货物后解除弹簧锁定,弹簧把货箱弹回C点,已知货箱两次经过C点的速度大小相等,货箱恰好能返回货物装载位置A点。货箱和货物均可视为质点,货箱与AB轨道之间的动摩擦因数,货箱与传送带间的动摩擦因数,货物在货箱中始终与货箱保持相对静止,传送带与AB、CD轨道在B、C两点平滑相接,取重力加速度,求:
(1)货箱所装载货物的质量是多少?
(2)货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间是多少?
(3)若工人推力不变,要求货箱恰好回到货物装载位置A点,求货箱所装载货物的最大质量是多少?
【答案】(1)20kg (2)1.65s (3)65kg
【解析】
【小问1详解】
由A到B过程,根据牛顿第二定律
根据运动学规律
解得
【小问2详解】
货箱和货物在传送带上加速过程,运动距离
匀速运动时间
货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间
【小问3详解】
根据题意分析,要求货箱恰好回到货物装载位置A点,则到达C点时货物的速度应为10m/s,当货物在传送带上一直加速到C时恰好与传送带共速,为所求临界值;
由B到C过程:
由A到B过程:,
解得:
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