2022年福建省安溪第六中学物理高一第一学期期末调研试题含解析
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2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。
若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹
角为53°,sin37°=0.6,则M
m
等于()
A.9
32
B.
9
16
C.3
8
D.
3
4
2、以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s2的加速度,刹车后第3 s内汽车的位移大小为()
A.12.5 m
B.2m
C.10 m
D.0.5 m
3、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()
A. B.
C. D.
4、如图所示,用一不可伸长的细绳L连接的甲、乙两木块,质量分别为m甲=lkg、m乙=4kg,它们与水平面之间的动摩擦因数均为0.4。
用F=25N的水平拉力作用在乙木块上,两木块一起向右运动,则()
A.木块甲所受摩擦力大小是5N
B.木块乙所受摩擦力大小是25N
C.细绳L中的拉力大小是5N
D.细绳L中的拉力大小是1N
5、2019年12月18日,负责我校水火箭发射比赛的练老师驾驶汽车正以10m/s的速度在演达大道上行驶,发现近日在惠州“礼让行人”和限速的标识随处可见(如下图)。
路上还有惠州交警的温馨提示:驾驶机动车行经斑马线,不按规定减速、停车、避让行人的,可依法给予200元罚款,记3分的处罚。
在人行道前,练老师突然发现前方有行人,如图,说那时迟那时快,采取紧急利车,后车轮抱死,车轮向前直线滑动。
已知车胎与路面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.练老师在公路上已超速行驶
B.汽车刹车后的加速度大小为10m/s2
C.汽车滑行10m后停下来
D.汽车刹车后3s的位移大小为30m
6、公共汽车进入转弯路口向右转时,车内乘客会()
A.向前倾斜
B.向后倾斜
C.向左侧倾斜
D.向右侧倾斜
7、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中,下列关于小球的速度v、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()
A. B.
C. D.
8、甲.乙两质点从同一地点出发沿同一直线运动,它们的速度——时间图像如图所示,则两质点()
A.前2s内的平均速度相等
B.前4s内运动方向相同
C.加速度方向相反
D.4s末的速度相等
9、如图所示,放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B并静止,这时A受到水平面的支持力为
F N,摩擦力为F f,若把A水平向右移动一些后,A仍静止,则()
A.F N将增大
B.F f将增大
C.轻绳拉力将减小
D.物体A所受合力将增大
10、为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,那么下列说法中正确的是()
A.加速时顾客所受重力与支持力的合力方向是竖直向上
B.扶梯对顾客的支持力方向始终是竖直向上
C.扶梯对顾客的摩擦力方向始终指向右上方
D.扶梯对顾客的作用力的方向先指向右上方,再竖直向上
11、人站在电梯内的体重计上,当体重计的示数增大时,可能的原因是( )
A.电梯以很大的速度上升
B.电梯减速下降
C.电梯减速上升
D.电梯加速上升
12、如图所示,水平地面上的木板M上放着小物块m,M上的右端固定一竖直挡板,挡板与m间有一处于压缩状态的轻弹簧,整个装置处于静止状态,下列说法中正确的是()
A.M对m的摩擦力方向向右
B.m对M摩擦力方向向左
C.地面对M的摩擦力方向向右
D.地面对M无摩擦力作用
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某小组进行水火箭的发射实验,如图,水火箭以15m/s的初速度从地面竖直向上运动,达到最高点后沿竖直线落回地面,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则水火箭上升的最大高度为_____m,从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为_____s
14、如图所示,在倾角为α=530的斜面上,放一质量为 m=0.6Kg 的光滑小球,球被挡板挡住,(g 取 10 m/s 0,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,tan53°=4/3)试分析:
(1)挡板竖直时,板、斜面对球的弹力各多大?
(2)若把挡板换成沿斜面向上的推力,此时推力至少为多大,小球才能沿斜面向上做匀速直线运动?
15、2kg 的重物在竖直细绳的拉力作用下向上运动,其v-t 图像如图所示。
由图可知:在_______s 内细绳拉力最大;在______s 内细绳拉力小,是__________N 。
(g 取10m/s 2)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量分别为A 2kg m =和B 3kg m =的木块A 、B ,用一劲度系数500N/m k =的轻质弹簧连接放在水平地面上,最初整个系统处于静止状态,现用一竖直向上的力缓慢拉动木块A 直到木块B 刚好离开地面。
求:
(210m/s =g )
(1)最初系统静止时轻质弹簧的形变量;
(2)木块B 刚好离开地面时轻质弹簧的形变量。
17、(10分)一足够长的水平传送带以速度v 1匀速顺时针传动,t =0时,其右端有一可视为质点的物块以初速度v 0向左滑上传送带,如图甲所示。
通过固定在传送带左端附近的位移传感器,得到物块的位移x 随时间t 的变化关系如图乙所示,P 、Q 两点的坐标已知,0~3.0s 内图像为曲线,3.0s~4.5s 内图像为直线,取向左运动的方向为正方向,重力加速度g 取10m/s 2。
(1)请描述物块在3.0s~4.5s 内运动情况,并求出传送带速度v 1的大小;
(2)求物块与传送带间的动摩擦因数μ和物块的初速度v 0的大小;
(3)在图丙中,画出物块在0~4.5s 内对应的v —t 图像。
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、A
【解析】因为两弹簧弹力的合力与重力大小相等,方向相反,则对于题中左图有
12cos37mg kx =︒
1()sin 37L x L +=
对于题中右图有
22cos53Mg kx =︒
2()sin 53L x L +=
联立解得
932
M m = 故A 正确,BCD 错误;
故选A 。
2、D
【解析】先求出汽车刹车到停止的时间,因为汽车刹车停止后不再运动。
再根据匀变速直线运动的位移公式即可求解。
36km/h=10m/s ,汽车刹车到停止所需的时间
0010s 2.5s 4
v t a === 刹车后第3s 内的位移,等于停止前0.5s 内的位移 221140.5m 0.5m 22x at =
=⨯⨯= 故选D 。
3、A
【解析】开始时汽车做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动速度位移关系有:v ,故选项C 、D 错误;刹车
后做匀减速直线运动,有:v A 正确;选项B 错误
4、C
【解析】AB .两木块一起向右运动,则两木块的所受摩擦力为滑动摩擦力,对甲:
041104f =m g .N μ=⨯⨯=甲甲
对乙:
0441016f =m g .N μ=⨯⨯=乙乙
故AB 错误;
CD .以木块甲乙这个整体作为研究对象,则由牛顿第二定律得:
F f f (m m )a --=+甲乙甲乙
以木块甲作为研究对象那个,则有:
T f m a -=甲甲
联立解得:
5T N =
故C 正确,D 错误;
故选C 。
5、C
【解析】
A.限速标志表示该路段限速max 6000060km/h m/s 36016.67m/s m 010/s v ==>=,所以练老师没有超速,选项A 错误;
B.练老师的汽车刹车的加速度220.510m/s 5m/s f mg a g m m
μμ====⨯=,选项B 错误;
C.汽车从10m/s 刹车到停止的过程有:2
02ax v =,所以22
01010225v x m m a ===⨯,选项C 正确; D.汽车刹车后的最大位移为10m ,选项D 错误。
故选C 。
6、C
【解析】汽车突然向右转弯时,下半身由于受车的摩擦力改为向右前方运动,上半身由于具有惯性继续向前运动,所以人向左倾倒,故ABD 错误C 正确。
故选C 。
7、AD
【解析】在小球下落的开始阶段,小球做自由落体运动,加速度为g ;接触弹簧后,开始时重力大于弹力,加速度方向向下,随着小球的不断下降,弹力逐渐变大,故小球做加速度减小的加速运动,某时刻加速度可减小到零,此时速度最大;小球继续下落时,弹力大于重力,加速度方向变为向上,且加速度逐渐变大,直到速度减小到零,到达最低点,由对称知识可知,到达最低点的加速度大于g ,故AD 正确,BC 错误。
故选AD 。
8、BC
【解析】在v-t 图象中每点的纵坐标表示物体的瞬时速度,倾斜的直线表示匀变速直线运动,速度的符号表示速度的方向,图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,图象的斜率表示物体的加速度
【详解】根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,则知前2s 内两个质点通过的位移不等,则平均速度不等,故A 错误.速度的符号表示运动方向,可知前4s 内运动方向相同,故B 正确.根据图象的斜率表示物体的加速度,斜率一正一负,说明加速度方向相反,故C 正确.由图知,4s 末的速度不等,一个是0,一个是5m/s ,故D 错误.故选BC
【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动情况,根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小,由图象的斜率分析加速度的大小和方向
9、AB
【解析】AB .对A 受力分析并正交分解如图:
由平衡条件得:
F N+mg sinθ=Mg
F f=mg cosθ
把A向右移动一些后,θ将变小:所以:F f=mg cosθ会变大,F N=Mg-mg sinθ也将变大;故AB均正确;
C.设物体的质量为m,物体A的质量为M:物体始终处于静止状态,所以绳子对物体的拉力始终等于mg,故轻绳的拉力不变,故C错误;
D.物体仍保持静止,故A受力始终平衡,合力始终为零,故D错误。
故选AB。
10、ABD
【解析】分加速和匀速两个过程对顾客进行运动分析和受力分析,加速过程合力斜向右上方,故支持力大于重力,静摩擦力向右;匀速过程重力和支持力二力平衡
【详解】在慢慢加速的过程中,受力如图,因顾客加速度有竖直向上的分量,则顾客所受重力与支持力的合力方向是竖直向上,选项A正确;无论是加速还是匀速阶段,扶梯对顾客的支持力方向始终是竖直向上的,选项B正确;
加速阶段,因加速度有水平向右的分量,则顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右,匀速运动时顾客水平方向不受摩擦力的作用,选项C错误;加速阶段,扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,即扶梯对顾客的作用力的方向先指向右上方;在匀速运动的过程中,顾客处于平衡状态,只受重力和支持力,顾客与电梯间的摩擦力等于零,扶梯对顾客的作用仅剩下支持力,方向沿竖直向上,选项D正确;故选ABD
【点睛】本题关键要分两个过程研究,加速过程可以先找出加速度方向,然后得出合力方向,结合物体的受力情况,可以得出各个力的大小情况;匀速过程二力平衡,与运动方向无关.
11、BD
【解析】先对人受力分析,受重力和支持力,体重计示数即为受到的压力,而压力等于支持力;再对人进行运动分析,确定加速度方向;最后根据牛顿第二定律列式求解
【详解】A 、电梯速度很大,若匀速上升,重力等于支持力,N=mg ,A 错误;
C 、电梯减速上升或加速下降,加速度方向都向下,处于失重状态,体重计示数小于重力,示数变小,C 错误; B
D 、电梯减速下降和加速上升时,加速度方向向上超重,根据牛顿第二定律有:N-mg=ma ,则N=mg+ma >mg .体重计示数增大,BD 正确
故选BD
【点睛】只要加速度向上,就是超重,加速度向下,就是失重,与物体的运动速度方向无关,同时,超重与失重现象只是物体对支撑物的压力变大,而重力保持不变
12、ABD
【解析】AB.对m 受力分析,m 受到重力、支持力、水平向左的弹簧的弹力,根据平衡条件知,M 对m 的摩擦力方向向右.根据牛顿第三定律得:m 对M 的摩擦力方向向左,故A 正确,B 正确;
CD.对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M 有摩擦力,则整体合力不为零,故地面对M 无摩擦力作用,故C 错误,D 正确
本题该选ABD 。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.11.25 ②.3
【解析】根据竖直上抛运动进行求解,上升过程为匀减速运动,下降过程为自由落体运动; 【详解】水火箭做竖直上抛运动,上升过程为匀减速运动,上升的时间为:01 1.5v t s g
-=
=- 则上升的最大高度为:22
01511.252210v H m m g -===-⨯ 下将过程自由落体运动,则:2212
H gt =,可以得到:2 1.5t s = 则从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为:123t t t s =+=
【点睛】本题考查竖直上抛运动,熟练掌握竖直上抛运动规律即可解决本题
14、(1)挡板弹力tan mg α;斜面弹力cos mg α
(2)sin mg α 【解析】球处于静止状态,受到重力G 、木板的弹力F 1和斜面的支持力F 2,根据平衡求出弹力和支持力.若把挡板换成沿斜面向上的推力,由平衡条件可求解得使小球沿斜面向上做匀速直线运动的推力大小
【详解】(1)如下图所示受力分析,小球处于三力平衡状态:
挡板对小球的弹力:1tan F mg α= 斜面对球的弹力:2cos mg F α
=
(2)若把挡板换成沿斜面向上的推力,小球受重力,支持力和沿斜面向上的推力
若要小球沿斜面做匀速直线运动,则沿斜面方向受力平衡,即:sin F mg α=
【点睛】力平衡问题的解题一般按如下步骤进行:1、明确研究对象.2、分析研究对象受力,作出受力示意图.3、选择合适的方法,根据平衡条件列方程求解
15、 (1).0~2 (2).5~8 (3).16
【解析】[1][2][3]根据牛顿第二定律可知
F mg ma -=
图像斜率代表加速度,0~2s 内加速度为正,故在0~2 s 内细绳拉力最大;在5~8s 内斜率为负,加速度为负,故在5~
8s 内细绳拉力最小;5~8s 内加速度
2062m/s 85
v a t -===-- 联立解得,最小拉力
min 16N F =
三.计算题(22分)
16、 (1)4cm ;(2)6cm
【解析】(1)木块A 压在弹簧上使弹簧被压缩,设弹簧的压缩量为1x ,对木块A ,由受力平衡可得
1A kx m g =
解得
14cm x =
(2)木块B 刚要离开地面时,地面的支持力为零,则弹簧处于伸长状态,设伸长量为2x 对木块B ,由受力平衡可得 2B kx m g =
解得
26cm x =
17、 (1)3.0m/s ;(2)0.3,6.0m/s ;(3)v - t 图像如图示:
【解析】(1)由x t -的图像可知,物块先向左减速,2.0s 末减到v = 0,然后向右加速,3.0s 末后与传 送带共速。
由图像3.0s 后的斜率可得
1' 3.0m/s x t
∆==∆v (2)2.0 3.0s 内,物块向右匀加速运动,其加速度
211
3.0m/s a t ==∆v 由牛顿第二定律得
F mg ma μ==合
解得
0.3μ=
0~2.0s 内,物块向左匀减速运动,加速度大小
3.0m/s a =
由运动规律得0时刻物块的速度
026.0m s
v a t
== (3)v t-图像如图示。