重庆市巴蜀中学高2028届高一(上)期末考试
物理试卷
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2. 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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3. 考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时90分钟。
一、单选题(本题共10个小题,每题3分,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 加速度是标量
B. 大的物体一定不能看成质点
C. 平抛运动是变加速曲线运动
D. 物体做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程
2.2025年重庆城市足球联赛(渝超)热火朝天地进行着,如图1所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,静止在草地上的足球受到的支持力就是重力
B. 乙图中,静止在光滑水平地面上且相互接触的两个足球,相互之间没有弹力
C. 丙图中,脚踩球的力大于球对脚的力
D. 丁图中,当足球被踢起在空中飞行时受到一个向前的动力
3. 汽车以速度沿平直的水平面向右匀速运动,通过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)把质量为M的重物向上提起,某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为θ,如图2所示.则下列说法正确的是( )
A. 由于汽车做匀速运动,所以重物也是匀速上升
B. 此时重物的速度大小为
C. 重物M正在加速上升
D. 重物M正在减速上升
4. 运动着的汽车制动后做匀减速直线运动,经3s停止,试问它在制动开始后第1s内、第2s内运动的位移大小之比为( )
A.3:5 B.5:3 C.3:1 D.4:1
4. 如图3所示,图中轻杆通过轻质细绳MN和铰链固定在竖直的墙上,在N端用另一轻质细绳挂上质量的重物,静止时细绳与水平轻杆ON的夹角,不计轻杆与铰链的摩擦力,g取,则下列说法正确的是( )
A. 细绳MN上的拉力大小为100 N
B. 轻杆ON右端受到的压力大小为100 N
C. 细绳MN与轻杆ON对N点的合力大小为100 N
D. 轻杆ON受到的压力方向不一定沿ON方向
6. 如图4所示,长为的细绳一端固定,另一端系一质量为的小球,给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为,下列说法中正确的是( )
A. 小球受重力、细绳的拉力和向心力作用
B. 圆锥摆的θ越大,加速度a越大
C. 圆锥摆的θ越大,小球的线速度v越小
D. 圆锥摆的θ越大,小球的角速度ω越小
7. 一个质量m=1 kg的物体放置在光滑水平桌面上,在水平面内受到三个共点力F 、F 、F 的作用,将这三个力平移后构成如图5所示的矢量三角形,已知F =0.5 N,则下列说法正确的是( )
A. 该物体共受到3个力的作用
B. 该物体所受的合力大小为0
C. 该物体加速度大小为2 m/s
D. 该物体的加速度与F 方向相同
8. 如图6所示,固定在水平面上的竖直轻弹簧上端与质量为M的物块A相连,静止时物块A位于P处,另有一质量为m的物块B,从A的正上方Q处自由下落,与A发生碰撞后(A、B不粘连)立即具有相同的速度,然后A、B一起向下运动,将弹簧继续压缩后,物块A、B被反弹,反弹后A、B会分开。不计空气阻力,下面几个结论正确的是( )
图6
A.A、B从P处下降至最低点的过程中,速度一直减小
B.A、B一起向下运动过程中,A、B均处于超重状态
C.A、B反弹过程中,在P处物块A速度最大
D.A、B反弹过程中,在弹簧处于原长状态时物块B与A分离
9. 如图7甲所示,倾角为θ的足够长斜面固定在水平上。可视为质点的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑。物块乙的质量为物块甲的2倍,甲、乙与斜面动摩擦因数分别为、。以释放位置为坐标原点,沿斜面向下为Ox正方向建立坐标轴,甲、乙的位置坐标与时间t的关系曲线如图乙所示,两条曲线均为抛物线,乙的x - t曲线在时切线斜率为0。则下列说法正确的是( )
A.
B. 时刻,甲的速度大小为
C. 之前,乙的加速度大小为
D. 之前,甲、乙加速度大小之比为2:1
10. 如图8所示,倾角为的斜面放置在粗糙水平地面上。物体B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连。从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行。已知A与B之间及B与斜面之间的动摩擦因数均为,A、B两物块及斜面的质量分别为,和。滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一沿斜面向下的力F拉B使它做加速度为a的匀加速直线运动(A与B未分离),地面对斜面的支持力,全过程斜面保持静止。重力加速度取,以下说法正确的是( )
图8
A. 绳对A的拉力T大小为10 N
B. 物块B的加速度a的大小为1 m/s
C. 拉力F的大小为26 N
D. 物块B受到的总摩擦力f大小为15 N
二、多选题(本题共5个小题,每小题4分,共20分,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不选得0分)
11. 小船在静水中的航速为,水的流速为,河宽120 m。则下列说法中正确的是( )
A. 渡河的最短时间为12 s
B. 渡河位移的大小最少为120 m
C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
D. 该船渡河的合速度一定是10 m/s
12. 可视为质点的甲、乙两车在两条平行相邻的平直公路上同向行驶,其v-t图象如图9所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则( )
A. 甲的加速度a甲大于乙的加速度a乙
B. 在t=0时,甲车在乙车后面
C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=1 s
D. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
13. 如图10,光滑水平地面上有一质量为2 kg的小车在水平向右推力F=30 N的作用下向右加速运动,加速度大小为a 。车厢内有质量均为1 kg的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为0.1,杆与竖直方向的夹角为,杆与车厢始终保持相对静止,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.B球受到的摩擦力为0
B. 杆对A的弹力F=12.5 N
C. 加速度的大小a=6 m/s2
D. 车厢底部对B的支持力FN=10 N
14. 如图11所示,在粗糙水平面上放置质量分别为4 m,4 m,4 m 、 2 m的四个木块A、 B、C、D,木块A、 B用一不可伸长的轻绳相连,木块间的动摩擦因数均为 μ ,木块C、 D与水平面间的动摩擦因数均为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若用水平拉力F拉木块B,使四个木块以相同的加速度一起匀加速前进,重力加速度为g ,则( )
A. 最大加速度为 μg
B. 以最大加速度匀加速前进时, A、C间的摩擦力与B、D间的摩擦力大小之比为3:2
C. 水平拉力F最大为10.5μmg
D.A、B间轻绳的最大拉力为6μmg
15. 如图12,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑轻质定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端与斜面上的物块M相连,另一端跨过两个等高的固定的光滑轻滑轮K与光滑小球N相连,小球N置于半球面上,半球面的圆心O恰与滑轮K处在同一竖直线上,整个系统处于静止状态。现水平向左缓慢移动半球面,直至小球N达到O的正上方,已知M始终保持静止。则在此过程中( )
图12
A. 半球面对小球N的支持力大小不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直减小
C. 定滑轮K受到的弹力先增大后减小
D.M所受斜面的摩擦力大小可能一直减小
三、实验题(本题共2小题,共12分)
16.(6分)如图13甲所示为某同学设计的研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量M一定,砂和砂桶的总质量为m,小车的前端用一根轻质短质杆固定着轻质光滑滑轮。
(1)(单选)下列说法正确的是____。
A. 实验前需要将带定滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B. 本实验不需要确保动滑轮左侧的两段细线与木板平行
C. 应先将小车从靠近打点计时器处释放,再接通电源
D. 本实验需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)按正确操作完成实验,以小车的加速度a为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,画出的a - F图线如图乙所示,图线的斜率为k,则小车的质量M = ____。(用k表示)17.(6分)在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中,所用向心力演示仪如图14甲所示,A、B、C为三根固定在转臂上的短臂,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图(左侧任意轮可与右侧任意轮搭配使用):其中塔轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的1.5倍,轮③是轮①的2.5倍,轮④的半径是轮⑤的1.5倍,
轮④的半径是轮⑥的2倍。可供选择的实验小球有:质量均为2m的球I和球II,质量为m的球III。
(1)(单选)这个实验主要采用的方法是____。
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想实验法 D. 放大法
(2)(单选)选择球I和球II分别置于短臂A和短臂C,是为了探究向心力大小与____。
A. 质量之间的关系 B. 半径之间的关系
C. 标尺之间的关系 D. 角速度之间的关系
(3)若选用球I和球II分别置于A和C处做实验,则标尺上黑白相间的等分格显示出球I和球II所受向心力的比值为9:1,可知与皮带连接的变速塔轮是轮____和轮____(填轮的编号)。
四、解答题(本题共3小题,共38分)
18.(10分)在竖直平面内建立如图15所示xOy直角坐标系,小球从(0,R)处平行于+x方向水平抛出,做平抛运动并击中(R,0)位置。已知重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)小球平抛运动的初速度;
(2)当小球运动到纵坐标为时,其横轴标x的平方;
(3)已知图中第一象限内实线为四分之一圆弧,则请直接判断小球的轨迹可能为图中虚线①还是②?
19.(12分)工厂用图16所示倾斜传送带将产品(视为质点)从端传送到端。传送带倾角,以恒定速率顺时针匀速运转。、两端的距离为。每个产品的质量均为、与传送带间的动摩擦因数均为。工人甲在端每隔时间无初速度轻放上一个产品,产品到达端时立即被工人乙取走。这些产品放上传送带的先后次序分别编号为、、。取重力加速度、、。
(1)某一个产品在传送带上加速运动的时间;
(2)相邻两个产品都与传送带相对静止后,二者的距离;
(3)经足够长时间,系统进入稳定输送状态。在第个产品刚放上传送带并开始滑动之后瞬间,传送带上的所有产品对传送带的总摩擦力的大小。
20.(16分) “倒立摆”是验证自动控制理论、AI算法的经典模型。这些理论或算法可用于工业自动控制技术或机器人技术(比如人形机器人在复杂环境下维持平衡的技术)。图示水平轨道上的四驱小车(含车内设备总质量为 ) 搭载AI算法程序,当轻质细杆处于某种姿态时,车内传感器采集轻质细杆与竖直方向夹角数据(如图中 、),计算机利用数据计算并驱动车轮转动,使小车受到牵引力(车轮主动旋转时,四个车轮对轨道存在总静摩擦力 ,将小车视为质点,则小车受到的牵引力 就是 的反作用力,轨道对小车的力除牵引力及支持力外,没有其它力),进而控制小车、轻质细杆及摆球的运动。已知杆长为 ,与杆固连的可视为质点的摆球质量为 (不包含在 内),图中与杆固连的轻质套筒属杆的一部分,可绕光滑的转轴自由转动。不计空气阻力,车轮在轨道上滚动时不打滑。不考虑采集数据与施加牵引力的时间差,牵引力只能水平向左或向右,重力加速度为 。
(1)启动程序锁定小车,摆球在竖直面内来回摆动,最大摆角为 ,如图甲。求最大摆角处轻杆对摆球的拉力 的大小;
(2)如图乙,某时刻正在倒下的轻杆与竖直方向夹角为 ,为使轻杆保持此姿态(即 不再变化,即摆球与小车保持相对静止),求牵引力 的大小;
(3)在(2)的基础上,为使轻杆回到竖直姿态,可调节牵引力的大小使轻杆绕转轴逆时针匀速转动,角速度为 ,求当杆回到与竖直方向夹角为 时,牵引力 的大小。
2028届高一(上)期末考试
物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
D B C B C B C D A C AB AC AB CD BC
16.【答案】(1)A 3分 (2) 3分
17.【答案】(1)B 2分 (2)D 2分
18.【答案】(1) (2) (3)①
【解析】(1)水平方向: 2分
竖直方向: 2分
得: 2分
(2)水平方向:
竖直方向: 1分
得: 2分
(3)对圆,有:
得:
得: 可知内,对任意相同的,有,所以选①。 1分
19.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)某个产品刚放上后,有 2分
又 1分
得: 1分
(2)第个产品加速过程的位移 1分
19.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1) 某个产品刚放上后,有 2分
又 1分
得: 1分
(2) 第个产品加速过程的位移 1分
第()个产品在第个产品刚与传送带共速时已经发生的位移 1分
二者的距离 2分
(3) 第个产品被放上传送带后瞬间,有第到第共5个产品正在加速运动,受到滑动摩擦力;第个及之前放上的产品已开始匀速运动,受到静摩擦力。
某个产品加速运动过程的位移 2分
则匀速运动过程的位移,这一段上相邻两个产品的距离
则受到静摩擦力的产品个数为,取个。 2分
则传送带上产品受到的总摩擦力大小为 1分
由牛顿第三定律,传送带受到的总摩擦力大小 1分
20.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1) 对摆球有 2分
又 1分
得 2分
(2) 对摆球有 2分
对整体有 2分
得 1分
(3) 对摆球,存在两个分加速度如图。
水平方向有 1分
竖直方向有 1分
对小车水平方向有 1分
得 1分