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天津市南开大学附属中学2025-2026学年高一物理第一学期期末教学质量检测模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、用水平外力F将木块压在竖直墙面上面保持静止状态,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡
B.木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力和反作用力
C.外力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力
D.木块对墙的压力的反作用力与外力F大小相等
2、如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在轻弹簧两端(弹簧的质量不计).B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )
A.吊篮A的加速度大小为2g
B.物体B的加速度大小为g
C.物体C的加速度大小为0
D.A、B、C的加速度大小都等于g
3、甲乙两个物体,甲的重力是乙的3倍,他们从同一高度处同时自由下落(不计空气阻力),则下列说法中正确的是()
A.甲比乙先着地 B.甲乙同时着地
C.甲的加速度比乙大 D.无法确定谁先着地
4、两个做匀变速直线运动的物体,物体A的加速度,物体B的加速度,两者比较, 以下说法中正确的是( )
A.物体A加速度大
B.物体B加速度大
C.物体A的速度大
D.物体B的速度大
5、如图所示的皮带传动装置中,右边两轮粘在一起且同轴,A、B、C三点均是各轮边缘上的一点,半径,皮带不打滑,则:A、B、C三点线速度、向心加速度的比值分别是
A.:::1:2 :::1:4
B.:::2:2 :::2:4
C.:::1:2 :::2:4
D:::2:2 :::2:2
6、如图所示,在与水平方向成37°角的斜坡上A点,以10m/s的速度水平抛出一个小球,小球落到斜坡上,g=10m/s2,则小球在空中飞行时间为
A.0.75s B.1.5s
C.2s D.3s
7、如图所示,水平地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.若地面是完全光滑的,则FAB=F
B.若地面是完全光滑的,则FAB<F
C.若地面的动摩擦因数为μ,则FAB>F
D.若地面的动摩擦因数为μ,则FAB=F
8、如图所示,传送带水平部分长为L,速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是
A. B.
C. D.
9、如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是( )
A.滑块到达B、C两点的速度之比为1:
B.滑块到达B、C两点的速度之比为1:4
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1:
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(+1):1
10、某物体做直线运动的v-t图象如图所示.则关于物体在前8 s内的运动,下列说法正确的是
A.物体在第6 s末改变运动方向
B.前8 s内的位移为16 m
C.第6 s末物体离出发点最远
D.第4s~6s内与第6~8 s内的加速度方向相反
11、下列说法正确的是( )
A.重力总是垂直地面向下
B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
C.木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力
12、如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v2′,则下列说法正确的是( )
A.若v1<v2,则v2′=v1
B.若v1>v2,则v2′=v2
C.不管v2多大,总有v2′=v2
D.只有v1=v2时,才有v2′=v2
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、利用如图甲所示的装置可以验证牛顿第二定律。
(1)除了图中器材外,在下列器材中还必须使用的有___________(选填选项前的字母)。
A.低压直流电源 B.220V、50Hz的交流电源
C.天平(或电子秤) D.刻度尺
(2)如图乙所示为某同学某次实验中打出纸带的一部分,已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s,纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点,在每两相邻的计数点间还有4个点没有画出,A、B间的距离x1=6.15cm,B、C间的距离x2=6.63cm,则小车的加速度a=_________m/s2
(3)该实验中“细线对小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力”是有条件的。若实验前已经平衡好了摩擦,将小车的质量记为M,砂和桶的总质量记为m,重力加速度为g,根据牛顿第二定律可计算出细线作用于小车的拉力F=__________(用题中所给字母表示)。如果实验中要进行质量M和m的选取,以下最合理的一组是_______。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M =200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M =400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M =400g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
(4)在本实验中认为细线对小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg,已知两位同学利用实验数据做出的图像如图丙中的1、2所示。下列分析正确的是________(选填选项前的字母)。
A.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
B.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小
C.出现图线2的原因可能是砂和桶的总质量不合适
D.出现图线2的原因可能是小车的质量过大
14、用图甲所示的装置探究加速度与力、质量之间的关系,图乙是其俯视图.两个相同的小车放在光滑水平板上,车左端各系一条细绳,绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘,盘中可放砝码,两个小车右端通过细线用夹子固定,打开夹子,小车在小盘和砝码的牵引下运动,合上夹子,两小车同时停止.实验中可以通过在车中放砝码改变小车的质量
(1)探究“加速度与质量之间的关系”时,在小盘中所放砝码的总质量应________(选填“相同”或“不相同”);
(2)实验中,两小车的加速度之比_______(选填“大于”“等于”或“小于”)小车通过的位移之比.
15、在竖直平面内,橡皮条一端固定在G点,另一端挂一小圆环,现用两个弹簧测力计拉动小圆环到O点,小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条的拉力F0,如图所示.
(1)此时要记录下拉力F1、F2的大小,并在白纸上记录__________,以及O点的位置.
(2)实验中,不必要的是____________
A.用弹簧测力计测出小圆环的重力
B.弹簧测力计在使用前应校零
C.撤去F1、F2,改用一个力拉小圆环,仍使它处于O点
D.用两个弹簧测力计拉动小圆环时,要保持两弹簧测力计相互垂直
(3)图中F是用一个弹簧测力计拉小圆环时,在白纸上根据实验效果画出的图示.F与F´中,方向一定沿GO方向的是___________.
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上,三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C,C的质量为2m,A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.
(1)三者均静止时A对C的支持力为多大?
(2)A、B若能保持不动,μ应该满足什么条件?
17、(10分)如图所示,一个绕竖直轴旋转的洗衣机甩干筒,稳定工作时转速n=600r/min(即每分钟转600圈),甩干筒从静止开始加速旋转直到到达稳定工作转速,共用时t=5s,期间转速均匀增加。在加速旋转的这5s内,求:
(1)甩干筒平均每秒转速的增加量b;
(2)甩干筒总共旋转的圈数q。
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】对木块受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,二力合力为零,为一对平衡力,在水平方向向受到水平向左的推力以及墙给的水平向右的压力,二力合力为零,为一对平衡力,故AC正确BD错误
2、A
【解析】AC.装置静止时,弹簧的弹力F=3mg,剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力不变,将C和A看成一个整体,根据牛顿第二定律得:
即A、C的加速度均为2g,方向向下。故A正确,C错误。
BD.剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力不变,B的合力仍然为零,则B的加速度为0.故BD错误。
故选A。
3、B
【解析】自由落体运动的加速度都是g,与物体的重力大小无关,则当两物体从同一高度处同时自由下落时,用时间相同,则甲乙同时落地。
故选B
4、B
【解析】AB.由题可知,物体A的加速度大小为,物体B的加速度大小为,故物体B加速度大.故A错误,B正确;
CD.由于速度与加速度没有直接,无法确定它们速度的关系.故CD错误。
故选B。
【点睛】加速度是矢量,其符号表示方向,其大小等于绝对值.加速度与速度没有直接关系
5、C
【解析】根据“皮带传动”可知,本题考查匀速圆周运动物理量的关系,根据和,结合传动过程线速度相等、转动问题角速度相等列式分析.
【详解】因为A、B两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内A、B两点转过的弧长相等,即:.
由知;::1
又B、C是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即:,
由知,::2
所以::::1:2,
再根据得::::2:4
【点睛】由知线速度相同时,角速度与半径成反比;角速度相同时,线速度与半径成正比;由结合角速度和线速度的比例关系,可以知道加速度的比例关系.
6、B
【解析】小球从斜面上平抛落至斜面上,其位移偏向角为37°,故有,解得小球在空中的运动时间.故选B.
7、AD
【解析】AB.若地面是光滑的,对整体运用牛顿第二定律得:整体的加速度
再对运用牛顿第二定律得:
故A正确,B错误;
CD.若地面是粗糙的,动摩擦因数设为,对整体运用牛顿第二定律得:整体的加速度
再对运用牛顿第二定律得:
解得:
故C错误,D正确;
故选AD。
8、ACD
【解析】A.木块在传送带上先做匀加速直线运动,速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度
a=μg,
匀加速运动的时间
,
匀加速直线运动的位移
,
匀速运动的时间
,
则木块从左端运动到右端的时间
,
故A正确;
BD.木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,到达右端的速度恰好为v,根据平均速度推论知,
,
则运动的时间
,
故B错误,D正确;
C、木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,根据
得,
,
故C正确。
故选:ACD。
9、AD
【解析】AB.根据匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax得,,所经过的位移比为1:2,则通过B、C两点的速度之比为,故A正确、B错误
CD.设AB段、BC段的长度为x,所经历的时间分别为t1,t2,根据匀变速直线运动的位移时间公式有:
则有:
所以
故C错误,D正确
【点睛】解决本题的关键掌握初速度为零的匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax,以及位移时间公式
10、AC
【解析】AC.物体在前6s速度一直为正,第6 s末速度从正值变负值,速度方向改变,即改变运动方向,即第6 s末物体离出发点最远,选项AC正确;
B.前8 s内的位移为
,
选项B错误;
D.因为v-t图像的斜率等于加速度,可知第4s~6s内与第6~8 s内的加速度大小方向均相同,选项D错误
11、BD
【解析】A.重力的方向总是竖直向下的,不一定是垂直地面,选项A错误;
B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外,选项B正确;
C.木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,选项C错误;
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力,例如物体沿水平地面滑动,静止的地面受到滑动摩擦力,选项D正确。
故选BD。
12、AB
【解析】由于传送带足够长,物体减速向左滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速,分三种情况讨论:
A.如果v1<v2,物体返回地会先在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,故物体与传送带一起向右匀速运动,有v2′=v1;故A正确;
B.如果v1>v2,返回时物体会一直向右加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v2′=v2;故B正确;
CD.如果v1=v2,物体返回时同样会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v2′=v2;综上可知,CD错误;
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.BCD ②.0.48 ③. ④.C ⑤.A C
【解析】(1)[1]
AB.实验中用到电火花计时器,所以需要220V、50Hz的交流电源,选项B正确,A错误;
C.验证牛顿第二定律实验中需要用天平测质量,选项C正确;
D.实验中需要通过纸带测出加速度,则需要刻度尺,,选项D正确。
故选BCD。
(2)[2]小车的加速度
(3)[3] 根据牛顿第二定律有,对整体有
对小车有
所以细线作用于小车的拉力
[4]当时,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的重力,因此最合理的一组是C。
(4)[5]
AB.由图线1可知F=0时,加速度a不等于零,可知平衡摩擦力过度,即木板一端垫得过高,选项A正确,B错误;
CD.出现图线2的原因可能是砂和桶的总质量不合适,没有满足远小于小车的质量,选项C正确,D错误。
故选AC。
14、 ①.相同 ②.等于
【解析】(1)探究加速度与质量间的关系实验应控制力相同
(2)根据初速度为零的匀变速直线运动位移时间公式得出位移与加速度关系
【详解】(1)本实验是控制变量法的实验,探究“加速度与质量之间的关系”时,要保证拉力不变,则应在小盘中放质量相同的砝码
(2)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的位移公式,可知,两小车的运动时间t相等,则两车的位移之比等于加速度之比.
【点睛】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题
15、 ①.两个力的方向 ②.AD ③.F'
【解析】(1)根据实验原理可知,在实验中需要记录拉力的大小和方向,以便根据两个分力的大小和方向做平行四边形
(2)明确该实验的实验原理以及实验步骤,操作过程的注意事项以及产生误差原因等,如该实验采用了“等效替代”法,要求两次橡皮筋的形变大小和方向相同,拉弹簧时两力的大小可以适当大些,夹角大小合适,并非要求为直角等
(3)验证力的平行四边形定则的实验原理是:理论值与实际值的对比.合力的理论值使用作图法,需要记录两分力的大小和方向;实际值的测量则使用等效替代,需要测量结点O的位置及力的大小.另外实际值与测量值比较方法,是在同一点作出两力的图示,比较是否近似重合
【详解】(1)该实验中,需要根据力F1、F2的大小和方向做出平行四边形,求出合力与一个弹簧拉橡皮筋时拉力F进行比较,因此需要记录拉力F1、F2的大小和方向;
(2)A、本实验只需要保证橡皮筋的形变弹力和圆环的重力的总效果相同,即可用等效替代法验证,则不需要测量圆环的重力大小,故A不需要;
B、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零.故B项需要;
C、该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,故C需要;
D、用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,故D不需要
故不需要的步骤为AD
(3)实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为;则方向一定沿GO方向的是F.
【点睛】通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”,要明确实验原理,理解“等效替代”的含义,重点是如何准确作出力的图示
三.计算题(22分)
16、(1)2mg;(2)
【解析】(1)对C进行受力分析,根据平衡求解A对C的支持力;
(2)A保持静止,则地面对A的最大静摩擦力要大于等于C对A的压力在水平方向的分力,据此求得动摩擦因数μ应该满足的条件
【详解】(1) 圆柱C受力平衡,根据平衡条件可得2FNcos60°=2mg
解得FN=2mg;
(2) 如图所示,
A受力平衡,F地=FNcos60°+mg=2mg
f=FNsin60°=
因为f≤F地,所以
【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答
17、(1)2 r/s (2)25 r
【解析】(1)甩干筒这5s内转速的增加量
Δn=nt-n0=600 -0=600r/min=10 r/s;
甩干筒平均每秒转速的增加量应等于转速的增加量与时间的比值:
=2 r/s2
即甩干筒平均每秒转速的增加量b为2 r/s
(2)由于转速均匀增加,甩干筒这5s内的平均转速
r/s
这5s内,甩干筒由慢到快总共旋转的圈数,与甩干筒以平均转速匀速旋转的总圈数相等,总圈数
q=t=25 r
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