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2026届北京市第101中学物理高一上期末调研试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)
A. B.
C. D.
2、在 2018 年 8 月雅加达亚运会上,中国选手谢思场在男子 3 米板跳水决赛中夺冠,实现中国队在该项目中的 12 连冠.则谢思场
A.在起跳加速上升过程中对跳板的压力大于跳板对他的支持力
B.在起跳加速上升过程中对跳板的压力大于他的重力
C.在离开跳板后的上升过程中处于超重状态
D.在入水前的下降过程中处于超重状态
3、如图所示,两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接,斜靠在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现使A球向下移动一点,B球离墙再稍远一些,两球再次达到平衡状态.移动后的平衡状态与原来的平衡状态相比较,地面对球B的支持力N和轻杆上的弹力T的变化情况是( )
A.N不变,T变大 B.N变小,T变大
C.N不变,T变小 D.N变大,T变小
4、如图所示,水平放置的传送带以恒定速率v顺时针运行,一小物块以水平向右的初速度v0滑上传送带A端,已知物体与传送带间的动摩擦因数恒为μ.下列对小物块在传送带上受力和运动的判断正确的是
A.若v0=v,物块受到水平向右的摩擦力
B.若v0>v,物块一定先减速运动再匀速运动
C.若v0<v,物块到达B端的速度可能小于v
D.若传送带逆时针运行,物块一定能到达B端
5、某一做直线运动的物体的v-t图像如图所示,下列说法正确的是
A.物体前4s内的位移是7m
B.物体在第三秒末离出发点最远
C.物体在0~1s内的加速度为2m/s2
D.物体在第1s末运动的方向发生变化
6、如图所示,质量为50kg的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg,则在该时刻升降机可能是以下哪种方式运动?( )
A.匀速上升 B.加速上升
C.减速上升 D.减速下降
7、如图所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h的变化如图所示。g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80则( )
A.物体的质量约为m=0.67kg B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40
C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2 D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
8、如图所示,倾角为α的斜面体A置于粗糙水平面上,物块B置于斜面上,已知A、B的质量分别为M、m,它们之间的动摩擦因数为μ=tanα.现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F,使B沿斜面向下运动,A始终处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.无论F的大小如何,B一定加速下滑
B.B运动的加速度大小为
C.水平面对A一定有摩擦力,摩擦力方向水平向右
D.水平面对A的支持力总是与A、B的总重力大小相等
9、如图甲所示,一质量可忽略不计的长为l的轻杆,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置能绕O点在竖直面内转动.假设小球在最高点的速度和对杆的弹力分别用v、FN表示,其中小球在最高点对杆的弹力大小与速度平方的关系图象如图乙所示.则( )
A.重力加速度g=
B.小球的质量m=l
C.当v2=c时,小球受到向上的支持力
D.当c=2b时,轻杆对小球的作用力大小为2a
10、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t的图象如图所示,则( )
A.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
B.质点在1 s末速度为2m/s
C.质点在第1 s内的平均速度0.75m/s
D.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s
11、小船在静水中的速度为4m/s,要渡过宽度为30m,水的流速为3m/s的河流,下列说法正确的是( )
A.此船不可能垂直到达河对岸
B.此船能垂直到达河对岸
C.渡河的时间可能为8s
D.此船相对河岸的速度一定为5m/s
12、下列物理量中,是矢量的有
A.路程 B.力
C.加速度 D.时间
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某学习小组在“探究求合力的方法”的实验中:
(1)其中的两个实验步骤分别是:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2;
B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向。请指出以上步骤中的错误或疏漏:
A中是________________________,B中是________________________。
(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后,某次实验中两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在甲图中画出,图中的方格每边长度表示2 N,O点是橡皮条的结点,请用直角三角板严格作出合力F的图示。
( )
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______________。
(4)本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C控制变量法 D.建立物理模型法
14、某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系,所用交变电流的频率为50Hz。
(1)下列关于本实验的操作中正确的是___
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细线与长木板保持平行
B.通过调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦力时,需要将小桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,应先接通打点计时器的电源再放开木块
D.实验开始,释放木块时,应使木块离打点计时器适当远些
(2)为使小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足小桶及桶内砝码的总质量__(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量;
(3)如图乙所示是某次实验得到的纸带,每相邻两计数点间有四个点未画出。图中标出的相邻两计数点之的时间间隔___s,根据纸带可求得小车的加速度__。
15、如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图.槽码的质量为m,小车和车内砝码的总质量为M。实验中小车所受的拉力F可认为与槽码所受的重力相等
(1)实验中,为了硬细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,硬细线与长木板平行.接下来把木板的另一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做________运动(选填以“匀速”或“匀加速”);
(2)实验中需满足槽码的质量m_________小车及车内砝码总质量M(选填“远小于”、“远大于"或“等于”);
(3)下图是某次实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm,sCD=5.08cm,sDE=5.49cm、sEF=5.91cm,sFG=6.35cm,已知打点计时器的工作频率为50Hz,则C点的速度vC=_______m/s,小车的加速度大小为a=_______m/s2。(结果均保留两位有效数字)。
(4)某同学根据实验数据描出了小车加速度a随小车和车内砝码的总质量为M的倒数的图像的数据点,如图所示,从数据点可知该同学实操作过程中可能____________(选填“平衡摩擦力不够”或“平衡摩擦力过度”)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲及人均处于静止状态,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)若人的质量,人与水平面之间的动摩擦因数为,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少?(,)
17、(10分)高空抛物,是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害.试计算一个自由下落的物体,它在最后一秒的位移是35m时,求下落时间是多少?物体落地时的速度是多大?(g=10m/s2)
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、D
【解析】根据平衡条件得:弹簧的弹力F弹=F=μmg,根据胡克定律得,F弹=kx,解得弹簧的伸长量,或.故D正确,A、B、C错误.故选D
【点睛】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合,知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小
2、B
【解析】作用力与反作用力大小相等、方向相反;力是改变物体运动状态的原因,物体向上加速时,合外力一定向上,物体处于超重状态;物体向上减速时,合外力一定向下,物体处于失重状态
【详解】A、谢思场对跳板的压力和跳板对他的支持力属于作用力和反作用力,大小相等,A错误;
B、在起跳加速上升过程中,加速度竖直向上,合力竖直向上,则跳板对谢思场的支持力大于其重力,所以他对跳板的压力也大于重力,B正确;
CD、离开跳板减速上升和加速下降的过程,均为失重状态,CD均错误
故选B
【点睛】本题结合体育运动,重点考查学生对超、失重现象的理解和判断,因此平时的对概念的深度理解非常有必要
3、A
【解析】先对整体受力分析,整体受总重力、地面的支持力、墙壁对A的弹力,地面对B的静摩擦力,整体处于平衡状态,从而可知N的大小变化.再隔离对A球进行受力分析,A球受重力,墙壁的弹力和轻杆的弹力,三个力处于平衡状态,通过夹角的变化,判断轻杆弹力的变化
【详解】对整体进行受力分析知,地面对球B的支持力N=2mg,移动两球后,仍然平衡,则N仍然等于2mg,所以N不变;再隔离对A进行受力分析如下图,设轻杆与水平方向的夹角为,轻杆对A球的弹力T=,当A球向下移动一小段距离,夹角变小,变小,所以T变大,故A正确,B、C、D错误
故选A
【点睛】在该题中运用了整体法和隔离法,先对整体受力分析,确定地面对球B的支持力不变,再隔离分析,判断轻杆对球弹力的变化
4、C
【解析】根据物块的初速度与传送带的速度大小关系,判断出摩擦力的方向,从而根据牛顿第二定律得出加速度的方向,从而判断出物体的运动情况.
【详解】A.若v0=v,则物体与传送带之间无摩擦力,做匀速直线运动;故A错误.
B.若v0>v,物体所受摩擦力方向向左,则加速度向左,所以物体先向右做匀减速直线运动,当速度达到传送带速度做匀速直线运动;若物体到达B端时速度仍然大于传送带的速度,则做一直减速运动;故B错误.
C.若v0<v,物体所受摩擦力方向向右,则加速度向右,所以物体先向右做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度前就到达B端,则物块到达B端的速度可能小于v;故C正确.
D.如果传送带逆时针运行,物体做匀减速直线运动,当物体到达B端前速度减为零,则物体到达不了B端;故D错误.
故选C.
【点睛】解决本题的关键要会根据物体的受力情况判断物体的运动情况,知道当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.
5、B
【解析】A.速度时间图象与坐标轴围成的“面积”大小等于物体通过的位移,则物体前4s内的位移是:
m
故A错误;
B.物体在第三秒末速度零,之后物体反向加速,所以物体在第三秒末离出发点最远,故B正确;
C.速度时间图象的斜率表示加速度,则物体在0~1s内的加速度为:
m/s2
故C错误;
D.物体在0-3s内速度都为正,方向没有变化,所以物体在第1s末运动的方向没有发生变化,故D错误
6、C
【解析】磅秤的示数小于该同学的质量,说明该同学处于失重状态,加速度向下,故该升降机可能是向下加速度运动或向上减速运动,故ABD错误,C正确;
故选C。
7、CD
【解析】A.在最高点物体速度为零,动能为零,物体在最高点的机械能等于重力势能,则有
所以物体质量为
故A错误;
B.由功能关系可知物体机械能减少量等于克服摩擦力做的功
代入数值解得
故B错误;
C.由牛顿第二定律可得
代入数值可得
故C正确;
D.物体上升过程和下滑过程克服摩擦力做的功相同,由B可知物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20J,说明物体整个过程克服摩擦力做的功为40J,整个运动过程中重力、支持力做功为零,由动能定理可得物体回到斜面底端时的动能为50J-40J=10J,故D正确。
故选CD。
8、ABD
【解析】A、B的质量分别为M、m,它们之间的动摩擦因数为μ=tanα,可知B与A之间的摩擦力已经到达最大静摩擦力,即恰好能静止在A上,根据此结论来进行作答即可
【详解】A、B项:由A、B之间的动摩擦因数为μ=tanα,可得:mgsinα=μmgcosα,对B进行受力分析得:F合=F,所以施加恒定的推力F后B一定加速下滑,且加速度a=,故AB正确;
C项:对B受力分析,因为μ=tanα.即B原来恰好静止在斜面上,所以斜面对B的支持力与摩擦力的合力竖直向上大小等于mg,对物体A受力分析,则B对A 的压力和摩擦力的合力由牛顿第三定律知竖直向下大小等于mg,即A水平方向没有遇到趋势,所以地面对物体A没有摩擦力.故C错误;
D项:因为B对A作用力竖直向下大小等于mg,由A竖直方向受力平衡得水平面对A的支持力总是与A、B的总重力大小相等,故D正确
故选ABD
【点睛】本题关键是正确的受力分析,结合平衡条件进行分析,注意当μ=tanα时,物体A与B间的弹力和摩擦力的合力是在竖直方向的
9、AB
【解析】 由图象可知,当v2=b时,杆对小球的弹力为零,即靠重力提供向心力,根据,,解得重力加速度,故A正确;当v=0时,F=a,有F=mg=a,解得,故B正确;得当v2=c>b时,重力小于向心力,则杆对小球的弹力方向向下,故C错误;当v2=c=2b时,,解得:F=mg,故D错误
考点:向心力
【名师点睛】本题主要考查了向心力 属于中等难度的题目.解决本题的关键在于掌握圆周运动向心力公式的直接应用,要求能根据图象获取有效信息
10、AB
【解析】AD.由图得:
根据
得
对比可得:
则加速度为
a=2×0.5=1 m/s2
由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故A正确,D错误;
BC.质点的初速度v0=1 m/s,在1 s末速度为
v=v0+at=2 m/s
质点在第1s内的平均速度
故B正确,C错误
故选AB。
11、BC
【解析】AB.由题意可知水流速度小于船在静水中的速度,根据平行四边形定则可知当船头方向指向上游某一个角度时,合速度方向能垂直于河岸,即此船能垂直到达河对岸,故A错误,B正确;
C.当船头方向垂直于河岸时,渡河的时间最短,根据分运动和合运动具有等时性,最短时间为
故渡河的时间可能为8s,故C正确;
D.根据平行四边形定则可知合速度的大小最大速度为7m/s,最小速度为1m/s,故D错误。
故选BC。
12、BC
【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量
【详解】A、D项:路程、时间都只有大小没有方向,是标量,故A、D错误;
B、C项:力、加速度是既有大小又有方向的物理量是矢量,故B、C正确
故选B、C
【点睛】解答本题关键要掌握矢量的方向性,知道其运算的法则是平行四边形法则
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).未记下两条细绳的方向 (2).未说明把橡皮条的结点拉到位置O (3). (4).F′ (5).B
【解析】(1)[1].步骤A中只有记下两条细绳的方向,才能确定两个分力的方向,进一步才能根据平行四边形定则求合力,所以步骤A中未记下两条细绳的方向。
[2].步骤B中只有使结点到达同样的位置O,才能表示两种情况下力的作用效果相同,根据F1、F2作出平行四边形,对角线表示合力,根据几何关系可以求出合力大小。所以步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。
(2)[3].以F1、F2为临边作出平行四边形,对角线表示合力.如图所示:
(3)[4] .由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力即F′与橡皮条拉力一定在同一直线上,所以图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′。
(4)[5].本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
【点睛】此题考查了验证力的平行四边形定则实验;解题时关键是先搞清实验的原理及注意事项,明确实验的基本步骤,会分析实验的结果。
14、 ①.AC ②.远小于 ③.0.1 ④.0.51
【解析】(1)[1]A。调节滑轮的高度,使牵引木块的细线与长木板保持平行,从而保证细绳的拉力等于小车的牵引力,选项A正确;
B.通过调节木板倾斜度来平衡木块受到滑动摩擦力时,不要将小桶通过定滑轮拴在木块上,只让小车拖着纸带在木板上运动,选项B错误;
C.实验时,应先接通打点计时器的电源再放开木块,选项C正确;
D.实验开始,释放木块时,应使木块离打点计时器适当近些,以充分利用纸带,选项D错误。
故选AC。
(2)[2]按照教材上理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力,则有 ,而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动,即对砝码桶及砝码有
mg-T=ma
对小木块有
T=Ma
综上有
只有当m≪M时,才能认为T=mg,从而有效的保证实验的准确性;
(3)[3][4]相邻两点之间的时间间隔为T=0.1s;根据 可得小车的加速度
15、 ①.匀速 ②.远小于 ③.0.49 ④.0.43(0.42~0.43均可) ⑤.平衡摩擦力过度
【解析】(1)[1]小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速运动,即平衡了摩擦力;
(2)[2]对整体,根据牛顿第二定律得:,绳子的拉力:
所以当槽码的质量m远小于小车及车内砝码总质量M时,可以近似认为小车受到的拉力等于槽码的重力,因此本实验中m应远小于M;
(3)[3][4]相邻计数点之间还有4个点未画出,则计数点间的时间间隔为:T=5×0.02=0.1s,根据匀变速直线运动的推论可以求出C点瞬时速度为:
由匀变速直线运动的推论△x=at2可知,加速度为:
(4)[5]由图可知图象的斜率表示合外力,从数据点可知该同学实操作过程中可能平衡摩擦力过度。
三.计算题(22分)
16、 (1)200N;120N;(2)24kg
【解析】(1)以结点为研究对象,如图
由平衡条件有:
联立解得:
(2)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值.当人刚要滑动时,静摩擦力达到最大值:
由平衡条件得:
联立解得:
即物体甲的质量最大不能超过24kg
17、4s,.
【解析】根据自由落体运动的位移时间公式、速度时间公式列式即可求解;
【详解】设自由落体运动的时间为t,则有:
代入数据解得:
则落地时速度:
【点睛】本题主要考查了自由落体运动的基本公式的直接应用,平时学习过程中加强训练
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