湖南省怀化市第三中学2024年高一物理第一学期期末质量检测试题含解析

湖南省怀化市第三中学2024年高一物理第一学期期末质量检测试题含解析
一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分）
1、关于力的论述，下列说法中正确的是（　）
A.匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒定的
B.匀速圆周运动的物体所受各力的合力提供向心力
C.接触的两物体之间一定有弹力作用
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反
2、自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，下列说法正确的是
A.小球的动能逐渐渐少 B.小球的重力势能逐渐渐少
C.小球的动能逐渐增加 D.小球的机械能守恒
3、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（　　）
A.物体的加速度增大，速度一定增大
B.物体的速度变化，加速度一定变化
C.物体的速度变化越快，加速度一定越大
D.物体的速度变化越大，加速度一定
4、如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则（　　）
A.滑块一定受到四个力作用 B.弹簧一定处于压缩状态
C.斜面对滑块一定有支持力 D.斜面对滑块的摩擦力大小可能等于零
5、在同一直线上运动的P、Q两个物体在时经过同一个位置，它们的运动速度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是　　
A.在内两物体运动方向相反
B.在内两物体逐渐远离
C.在内两物体的位移相等
D.在时，两物体相遇
6、一质量为5.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行，同时施加一个水平向右的拉力，大小为10N。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，取重力加速度g=10m/s2。关于木箱所受的摩擦力，下列说法正确的是
A.大小为5N，方向水平向右
B.大小为5N，方向水平向左
C.大小为15N，方向水平向右
D.大小为15N，方向水平向左
7、在水平面上放着两个质量分别为2kg和3kg的小铁块m和M，它们之间用一原长为10cm，劲度系数为100N/m的轻弹簧相连，铁块与水平面之间的动摩擦因数均为0.2．铁块M受到一大小为20N的恒定水平外力F，两个铁块一起向右做匀加速直线运动，如图所示．这时两铁块之间弹簧的长度应为（重力加速度g取10m/s2）（　　）
A.12cm B.13cm
C.15cm D.18cm
二、多选题（本题共3小题，每题4分，共12分）
8、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的v t图像如图所示．下列判断正确的是( )
A.乙车启动时，甲车在其前方50m处
B.运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m
C.乙车启动10s后正好追上甲车
D.乙车超过甲车后，两车还会再相遇
9、如图所示，A、B叠放在水平地面上，大小为F的水平力作用在B上，使A、B一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是：（　　）
A.A、B间无摩擦力
B.A受到静摩擦力，方向向右
C.地面对B的摩擦力大小为F，方向向左
D.F越大，B对地面的压力越小
10、关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动的加速度是恒定的，不随时间而改变
B.匀变速直线运动的速度－时间图象是一条倾斜的直线
C.速度不断随时间增加的运动，叫做匀加速直线运动
D.匀加速直线运动中，加速度一定为正值
三、填空题（本题共5小题，每题2分，共10分）
11、在做“练习使用打点计时器”的实验时，如图所示是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3 cm、x2＝7.5 cm、x3＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v1＝______m/s，通过2计数点的速度v2＝______m/s，运动的加速度为________m/s2.
12、如图所示，质量为m的物体A静止在地面上，其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h，则物体的重力势能增加了______，人对弹簧拉力所做的功______物体克服重力所做的功（填“大于”“小于”或“等于”）.若弹簧的上端P点升高了H，物体恰已离开地面，则物体的重力势能增加了_____；人对弹簧拉力所做的功_______mgH（填“大于”“小于”或“等于”）.
13、某同学利用图甲所示的实验装置来研究滑块与木板间的动摩擦因数。木板的左端固定一定滑轮，右端固定一打点计时器，滑块的右端与穿过打点计时器的纸带相连，左端用细线通过定滑轮与钩码相连。
（1）实验中必要措施是__
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放物块
C．滑块的质量远大于钩码的质量
D．垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力
（2）若某次实验中，所用钩码的质量为，滑块的质量为，打出的纸带如图乙所示，且相邻的计数点之间还有四个点未画出来，根据纸带求出物块的加速度__，滑块与木板间的动摩擦因数为__。（结果均保留3位有效数字）
14、某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中，利用图钉、平板、橡皮条、弹簧秤及铅笔刻度尺进行有关实验
(1)图中B测力计的示数为__________N．（本实验用的弹簧测力计示数的单位为N）
(2)在做实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根带绳套的细绳．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是（ ）
A．两根细绳必须等长
B．同一次实验中，O点位置不允许变动
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．本实验采用科学方法是等效替代法
15、如图1为“探究加速度与力的关系”的实验装置图，小车的质量为M，小桶及沙的质量为m
(1)实验时打点计时器应使用_________电源．（选填“直流”或“交流”）
(2)实验中________
A．应保持M不变，改变mB．应保持m不变，改变M
C．应保证M比m小得多D．应保持M和m的比值不变
(3)如图2所示是实验中获得的一条纸带的一部分，选取A、B、C三个计数点，每相邻两个计数点间的时间间隔均为0.1s，则小车运动的加速度大小是______m/s2．（结果保留两位有效数字）
(4)若某同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他得到的a-F图象，应该是图3中的______图线．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
四、解答题（本题共5小题，每题10分，共50分）
16、一辆公共汽车以8m/s的速度进站后刹车做匀减速直线运动，加速度的大小为2m/s2，取汽车前进方向为运动的正方向，求：
（1）刹车后3s时的速度；
（2）刹车后5s内的位移（提示：5s前汽车已经停止）
17、如图所示，粗糙水平地面上放置一个截面为半圆的柱状物体A，A与墙之间再放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。已知A、B两物体的质量分别为M和m，光滑圆球B同半圆的柱状物体半径均为r，已知A的圆心到墙角距离为2r，重力加速度为g。求：
(1)B物体受到墙壁的弹力大小；
(2)A与地面间的动摩擦因数满足什么条件？（设A与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
(3)若A物体在水平外力作用下向右缓慢移动至B即将落地，则A、B间作用力大小变化的范围。
18、如图所示，一个质量m=2.0kg的物块，在拉力F=12.0N的作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，在2.0s内物块运动距离为8.0米．已知拉力F与水平方向夹角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
(1)物块运动的加速度大小；
(2)物块与水平面间的动摩擦因数μ
19、小区高楼下一高档轿车被某层楼阳台上自由落下的石块砸坏，民警在寻找肇事者的过程中，5楼摄影爱好者提供了一张从阳台水平向外正好拍到石头下落的照片，如图所示，照片中石块留下一条模糊的径迹，已知该摄影爱好者所用相机曝光时间设置为0.01s，每块砖的厚度为7cm，每层楼高约为3.1m，g取10m/s2，请你帮助民警判断，石块是从几楼落下的？
20、如图所示，可看成质点的物体A放在长L＝2m的木板B的右端木板B静止于水平面上，已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.1，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度取g＝10m/s2，若从t＝0s开始，木板B受F＝16N的水平恒力作用，求：
（1）木板A未从木板B上滑下之前，A、B加速度大小；
（2）物体A经多长时间从木板B上滑下；
（3）当t＝2s时，木板B的速度。
参考答案
一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分）
1、答案：B
【解析】匀速圆周运动的物体所受的向心力大小不变，方向不断变化，则向心力不是恒定的，选项A错误；匀速圆周运动的物体所受各力的合力提供向心力，选项B正确；接触的两物体之间不一定有弹力作用，还要看有无形变，选项C错误；滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，选项D错误；故选B.
2、答案：B
【解析】当弹力等于重力时速度最大，所以动能先增大后减小，A错；重力一直做正功，重力势能一直减小，B对；小球要克服弹力做功，机械能减小，CD错；
3、答案：C
【解析】A．速度和加速度同向时则加速，速度和加速度反向时则减速。物体的加速度增大时，因为不知道加速度与速度方向的关系，所以不能判断速度是增加还是减小，故A错误；
B．物体的速度变化，物体一定具有加速度，但加速度不一定变化，也可能做匀变速直线运动，故B错误；
CD．加速度是描述速度变化快慢物理量，物体的速度变化大，不一定变化快，速度变化越快，加速度一定越大，故C正确，D错误；
故选C。
4、答案：C
【解析】弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块一定受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用，故AB错误，；沿斜面方向，根据平衡条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于mg），不为零，有摩擦力必有弹力，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C正确；D错误．故选C
考点：物体的平衡；受力分析
5、答案：B
【解析】A、在内一个两物体速度均沿正方向，相同，故A错误；
B、内，P的速度大于Q的速度，距离变大，故B正确；
CD、根据图象与时间轴围成的面积表示位移，知在 s内P物体的位移比Q的小，在2s时相等，故CD错误
6、答案：D
【解析】木箱在地面上向右滑行，则受到向左的滑动摩擦力，与受到的外力无关，滑动摩擦力大小为：
故D正确，ABC错误。
故选D。
7、答案：D
【解析】先把m、M看成一个整体，由牛顿第二定律可得，代入数据解得，以m为研究对象，由牛顿第二定律可得，解得，由可得，x=0.08m=8cm，，D选项正确
故选D
考点：牛顿第二定律的应用
点评：中等难度．解决连接体问题的方法：“整体法”和“隔离法”．（1）整体法：将一组连接体看作一个整体，牛顿第二定律中，是整体受到的合外力，只分析整体所受的外力即可（因为连接体的相互作用力是内力，可以不分析），简化了受力分析．在研究连接体时，连接体各部分的加速度是相等的．（2）隔离法：在求解连接体的相互作用力时，将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力．整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用
二、多选题（本题共3小题，每题4分，共12分）
8、答案：AB
【解析】A.根据速度图线与时间轴包围面积表示位移，可知乙在t=10s时启动，此时甲的位移为
即甲车在乙前方50m处，故A正确；
B.当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为：
故B项正确；
C.由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于甲的位移，还没有追上甲，故C项错误；
D.乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故D项错误
9、答案：AC
【解析】A、B一起做匀速直线运动，合力均为零，先分析A的受力，由平衡条件分析摩擦力方向，地面对B有滑动摩擦力，根据平衡条件分析摩擦力的方向；压力等于总重力，与F无关
【详解】对A分析，由平衡条件水平方向合力为零，则受摩擦力为0，即A与B之间没有摩擦力，故A正确；整体为研究对象，水平方向受力平衡可知，地面对B的摩擦力大小为F，为滑动摩擦力，方向向左，故B错误，C正确；B对地面的压力大小与力F的大小无关，压力始终等于A和B的重力，故D错误．所以AC正确，BD错误
【点睛】本题关键根据两物体均处于平衡状态，由平衡条件分析受力情况
10、答案：AB
【解析】A．匀变速直线运动的加速度是大小恒定的，方向不变，故A正确；
B．匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线，故B正确；
C．速度随时间均匀增加的运动，才叫匀加速直线运动；故C错误；
D．匀加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，但加速度方向可以为负；故D错误
三、填空题（本题共5小题，每题2分，共10分）
11、答案： ①.0.375 ②.0.525 ③.1.50
【解析】[1]相邻两个计数点之间的时间间隔为0.10s，物体通过1计数点的速度利用平均速度可得:
[2]通过2计数点的速度:
，
[3]运动的加速度为利用逐差法可得，
12、答案： ①.mgh ②.大于 ③. ④.小于
【解析】过程中重力做负功，为，根据功能关系可知重力势能增加了mgh，因为是缓慢提高，动能不变，弹力做正功，根据动能定理可得，即，故拉力做功大于克服重力做功，物体好离开地面时，受到的弹力和重力平衡，即，解得，上升的距离为，故重力势能增加了，拉力做的功等于克服重力做功以及弹簧弹性势能增加量之和，即
13、答案： ①.AB ②.1.26 ③.0.311
【解析】(1)[1]
A．细线必须与长木板平行,这样更容易表示钩码和小车受到的合力，由牛顿第二定律可得
.....(1)
故A正确；
B．先接通电源打点稳定后再释放物块，这样记录时间更准确，测量误差会更小。
C．取整体为研究对象，绳子的拉力大小无需知道，所以滑块的质量不一定要远大于钩码的质量，故C错误；
D．垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力，平衡摩擦力后
……(2)
无法计算摩擦力的大小，更无法计算动摩擦因数大小，故D错误。
故选择AB选项。
(2)[2]
用逐差法计算加速度大小
…….(3)
[3]
将(3)代入(1)可得
14、答案： ①.3.6 ②.BD
【解析】（1）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；
（2）根据实验原理进行分析即可；
【详解】（1）由图示可知，弹簧测力计分度值为，其示数为；
（2）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；
B、本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筋伸长的长度相同，方向相同，即效果相同，故B正确；
C、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制，并非一定要夹角为90°不变，故C错误；
D、本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故D正确
【点睛】本题考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作，以及弹簧秤的读数问题，对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础
15、答案： ①.交流； ②.A； ③.0.57； ④.丙
【解析】(1)平衡摩擦力时应取下砂桶，调整木板右端高度，轻推小车，小车能够沿木板做匀速直线运动即可；(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度；(3)根据图线的横轴截距求出小车运动时受到的摩擦力大小，结合图线的斜率求出小车质量.平衡摩擦力后，抓住图线斜率不变，a与F成正比确定正确的图线.
【详解】(1)打点计时器使用交流电源才能正常打点工作；
(2)AB．由于研究的是加速度a与作用力的关系，所以要保证小车的质量M不变，而改变拉力F，拉力是用钩码的重力mg代替的，故选项A正确，选项B错误；
CD．拉力，要使F≈mg，必须满足m＜＜M，所以选项C、D均错误.
故选A.
(3)由逐差公式求加速度，.
(4)若某同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则当钩码有一定质量时，小车由于受摩擦力可能仍将不动，即加速度为零，所以得到a-F图象是图丙.
【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，以及知道a-F图线斜率和截距表示的含义.
四、解答题（本题共5小题，每题10分，共50分）
16、答案：（1）2m/s（2）16m
【解析】（1）汽车从刹车到停止的时间：
根据v=v0-at可知v3=(8-2×3)m/s=2m/s.
（2）刹车后5s内的位移等于4s内的位移，则
17、答案： (1) (2) (3)
【解析】(1)对B受力分析：
由几何关系：
解得：
由平衡条件得：
解得B物体受到墙壁的弹力大小为：
(2)对整体分析：
可知地面对A的摩擦力大小为：
地面对A的支持力为：
要使A不滑动，则：
解得：
(3)对B受力分析如图：
由图可知，开始时AB间的作用力最小，最小值为：
当B即将落地时，AB间的作用力最大，由几何关系可得，AB间的作用力与竖直方向的夹角有：
解得：
此时AB间的作用力为：
所以A、B间作用力大小变化的范围为：
。
18、答案： (1) 4.0m/s2 (2) 0.125
【解析】(1)根据匀变速直线运动位移公式可得：
解得物块运动的加速度大小：
(2)物块受力图如下图所示：
根据牛顿第二定律，有：
由摩擦力公式得：
代入数值解得：
19、答案：石块应该从8层落下
【解析】由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即14cm（0.14m），曝光时间为0.01s，所以AB段的平均速度为：
由v2=2gh可得下降的高度大约为：
每层楼高约为3.1m，所以，石块的下落点比5层的阳台高3层多一点的距离，由此推断，石块应该是从8层开始下落
20、答案：（1），（2）1s （3）
【解析】(1)根据牛顿第二定律得：对B
对A：
得：
，
(2)设物体A经时间从木板B上滑下，时间内：
A的位移：，B的位移：
且有
联立以上三式，代入数据得：
(3)末，A从木板B上滑落，此时的速度：
滑落后，设的加速度为，根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
则时，的速度：
代入数据得：