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上海市上外附属大境中学2025-2026学年物理高一第一学期期末考试试题
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、2018年国际田联世界挑战赛于北京时间6月23日凌晨在马德里站如期举行.如图所示,苏炳添在百米大战中,以获得冠军,再次平了亚洲记录,成为当之无愧的“亚洲第一飞人”.据悉苏炳添的起跑反应时间是,也是所有选手中最快的一个.下列说法正确的是
A.苏炳添的起跑反应时间,指的是时刻
B.在研究苏炳添的起跑技术动作时不可以将他看作质点
C.苏炳添这次比赛的平均速度大小为
D.以其他运动员为参考系,苏炳添总是静止的
2、如图中,光滑接触面对球和棒的弹力分析正确的是
A. B.
C. D.
3、在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫科学假说法
B.根据速度定义式,当时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法
C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律推理得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
4、在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的是( )
A.在对自由落体运动的研究中,伽利略巧妙的利用斜面实验来冲淡重力影响使得时间更容易测量,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律
B.牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点,并归纳总结了牛顿第一定律
C.卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量G的数值
D.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律,并通过油滴实验测定了元电荷的电荷量
5、倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列说法正确的是( )
A.木块受到摩擦力大小是mgcosa B.木块对斜面体的压力大小是mg
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
6、已知某力的大小为10N,则不可能将此力分解为下列哪组力 ( )
A.3N、3N
B.6N、6N
C.100N、100N
D.400N、400N
7、质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向作加速运动.关于A对B的作用力,下列说法正确的是()
A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
C.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为,则物块A对B的作用力大小为
D.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为,则物块A对B的作用力大小为
8、如图所示,质量为m的小球悬挂在小车顶棚上,在运动过程中当小球偏离竖直方向θ角时,则下列说法正确的是( )
A.小车可能向左减速运动
B.小车可能向右减速运动
C.小车的加速度大小a=gtanθ
D.悬挂线的拉力大小F=
9、小物块m与各面均光滑的斜面体M,叠放在光滑水平面上,如图所示,在水平力F1(图甲)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N1;在水平力F2(图乙)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N2.则下列说法正确的是()
A.若,则有
B.若,则有
C.若,则有
D.若,则有
10、如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则
A.B对墙的压力增大
B.A与B之间的作用力减小
C.地面对A的摩擦力减小
D.A对地面的压力减小
11、如图所示,物体放在斜面上处于静止状态,当斜面的倾角逐渐减小时,物体所受
A.重力与支持力的合力逐渐减小
B.重力与静摩擦力的合力逐渐减小
C.支持力与静摩擦力和合力逐渐减小
D.重力、支持力和静摩擦力的合力保持不变,一直为0
12、气象研究小组用图示简易装置测定水平风速,在水平地面上竖直固定一直杆,质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=,则( )
A.细线拉力的大小为 B.若风速增大到某一值时,θ可能等于
C.细线拉力与风力的合力大于mg D.θ=时,风力的大小F=mgtan
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验,若他在图示状态下开始做实验,请指出图中的主要错误是(至少写两项):_________________、______________________
②若他更正了图中的所有错误后,他以下的做法和理由正确的是________;
A.使砂桶的质量m远小于小车总质量M,是为了减小系统误差
B.平衡摩擦力是为了减小偶然误差
C.采用描点画图象的方法处理数据,是为了减少系统误差
D.采用逐差法处理数据,为了减少偶然误差
③他在实验中得到如图所示纸带,纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示.根据图上数据,小车经过B点时的速度是___________m/s.(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)
14、如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。在图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力F1、F2、F3三力的共同作用,静止于O点,橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使它静止于O点,如图丙所示。则F1与F2的合力是_______;F1、F2与_______合力为0。(选填“F”或“F3”)
15、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,甲坐在滑板上从距地面高为h=2.4m的斜坡处A点由静止开始滑下,然后沿水平的滑道再滑行。同时乙从斜坡与水平滑道的交接处B点以某一速度v向右匀速直线运运动(图中未画出),若滑板与斜坡滑道的动摩擦因数均为µ1=0.5,滑板与水平滑道间的动摩擦因数为µ2=,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)人从斜坡上滑下时加速度为多大;
(2)人到达斜坡底端B时的速度是多少;
(3)为了避免甲、乙相碰,乙速度v至少是多少。
17、(10分)某质点做直线运动,其v-t图象如图所示,求:
(1)质点在前2s内加速度的大小;
(2)质点在第1s末速度的大小;
(3)质点在前3s内位移x的大小。
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、B
【解析】A.苏炳添的起跑反应时间,指的是一段时间间隔,故指的是时间;故A错误;
B.研究起跑动作时,运动员的肢体动作是不能忽略的;故大小和形状不能忽略;不能看作质点,故B正确;
C.苏炳添的位移是100米,成绩为,所以平均速度为:,故C错误;
D.各运动员的速度不同,以其他运动员为参照物,苏炳添是运动的,故D错误;
2、A
【解析】A.球受到墙壁的弹力和台阶的弹力,两个弹力都与接触面垂直,所以墙壁的弹力垂直于墙壁向右,台阶对球的弹力通过球心,故A正确;
B.假设斜壁对小球有弹力,则小球受到重力、地面向上的弹力和斜壁斜向下的弹力,三个力的合力不为零,则小球将向右滚动,与题不符,故斜壁对小球没有弹力,小球只受地面向上的弹力,故B错误;
C.槽对杆的底端的弹力方向指向球心,故C错误;
D.假设斜面对小球有弹力,则小球受到重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的支持力,三个力的合力不为零,则小球将向左摆动,与题不符,故斜面对小球没有弹力,故D错误
3、A
【解析】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法,采用了建立理想化的物理模型的方法,故A说法错误;
B.根据速度定义式,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想方法,故B说法正确;
C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律推理得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法,故C说法正确;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法,故D说法正确。
所以选A。
4、A
【解析】A.在对自由落体运动研究中,伽利略巧妙的利用斜面实验来冲淡重力影响使得时间更容易测量,得出物体运动的位移与时间的平方正比关系,加之科学推理证明了自由落体运动规律,A正确;
B.伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点,牛顿归纳总结了牛顿第一定律,B错误;
C.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量G的数值,C错误;
D.法国学者库仑首先得出了电荷之间相互作用的规律即库仑定律,密立根测出了元电荷的电荷量,D错误。
故选A。
【名师点睛】本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况,在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献,大家熟悉的爱因斯坦、卢瑟福等,在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献,是解答类似问题的关键
5、D
【解析】AB.先对木块受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,有
,
由牛顿第三定律可知,木块对斜面体的压力大小为
故AB错误;
CD.对和整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对斜面体的支持力为,桌面对斜面体的静摩擦力为零,故C错误,D正确;
故选D。
6、A
【解析】A、两个力合成的最大值为3N+3N=6N,小于10N,故A不可能;
B、6N与6N合成最大12N,最小0N,可以为10N,故B可能;
C、100N与100N合成最大200N,最小0N,可以为10N,故C可能;
D、400N与400N合成最大800N,最小0N,可以为10N,故D可能;
本题选择不可能,故选A.
7、BD
【解析】AB.根据牛顿第二定律:对整体:
对B:物块A对B的作用力大小为
故A错误B正确
CD.对整体:
对B:
N-μmg=ma
代入解得:
故C错误D正确
8、AC
【解析】球相对车厢处于静止状态,车厢与球的加速度相同,根据牛顿第二定律得
F=mgtanθ=ma
解得小球的加速度
a=gtanθ
方向向右,则小车的加速度大小为gtanθ,方向向右,小车向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动,由几何关系可知,悬线的拉力
故选AC。
9、ACD
【解析】根据整体先求解整体的加速度表达式;然后隔离两物体列式分别求解F和N的表达式进行比较即可.
【详解】由整体法可知,甲图中整体的加速度:,乙图中整体的加速度:;对甲图,隔离M,则,隔离m:,解得;;;对乙图中的m,则:,解得:;;则若m=M,则有F1=F2;若m<M,则有F1<F2,选项AC正确;无论m和M关系如何,则N1=N2,选项D正确,B错误;故选ACD.
10、BC
【解析】AB.画出小球的受力图如图所示:
建立平行四边形,根据图形可知,当A向右移动少许后,墙对B的压力及A对B的支持力均减小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.对AB的整体而言,地面给A的摩擦力大小等于墙对B的压力大小,所以地面对A的摩擦力减小;地面对A的支持力等于AB两球的重力之和,所以A对地面的压力不变,故D不符合题意,C符合题意。
故选BC。
11、AD
【解析】物体受重力、支持力、静摩擦力,由于开始处于平衡,当斜面的倾角逐渐减小时,物体仍然能平衡,即合力为零
A项:重力与支持力的合力即为静摩擦力,静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力大小,当斜面的倾角逐渐减小时,静摩擦力减小,故A正确;
B项:重力与静摩擦力的合力即为支持力,支持力大小等于重力垂直板的分力,当斜面的倾角逐渐减小时,支持力增大,故B错误;
C项:支持力与静摩擦力的合力即为重力,当斜面的倾角逐渐减小时不变,故C错误;
D项:由平衡条件可知,重力、支持力和静摩擦力的合力保持不变,一直为0,故D正确
故选AD
12、AD
【解析】AC.小球受重力、细线拉力和风力处于平衡,小球的受力如图所示,根据共点力平衡得
细线拉力和风力的合力等于mg,故A正确,C错误;
B.因为风力和重力的合力方向不可能水平向右,可知拉力方向不可能水平向左,则θ不可能等于,故B错误;
D.当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=,根据几何关系可得风力
故D正确。
故选AD。
分卷II
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.拉小车的线与木板平行、不能用电池做电源 ②.小车离打点计时器太远、没有平衡摩擦力 ③.AD ④.0.60
【解析】①牵引小车的细线与板不平行、错用了直流电源(或应该用交流电);
开始实验时,小车离滑轮太近(或小车离打点计时器太远)、长木板右端未垫高以平衡摩擦力(或没有平衡摩擦力);
②A、本实验中采用砂桶带动小车的运动,在数据的处理中,利用砂桶的重力提供小车的拉力,因桶本身有加速度,故应减小桶的本身合力,故应使砂桶的质量远小于车的质量,故A正确;
B、平衡摩擦力是为减少系统误差,让绳子的拉力等于小车受到的合力,故B错误;
C、采用描点画图象的方法或采用逐差法处理数据,都是为了减少偶然误差,故C错误,D正确;
③根据匀变速运动规律,用AC段位移的平均速度代替B点的瞬时速度得:
14、 ①.F ②.F3
【解析】[1]F1与F2共同作用的效果与F单独作用的效果相同,则F1与F2的合力是F;
[2]小圆环受到拉力F1、F2、F3三力的共同作用,静止于O点,则F1、F2、F3三力的合力为0.
15、①;②, ③;(4)
【解析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;
根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量
从图乙中可知,,,
(2)①相邻计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知,解得M=0.200kg
三.计算题(22分)
16、 (1);(2);(3)0.8m/s
【解析】(1)由牛顿第二定律有:
①
解得
②
(2)到达B的速度
③
④
所有
⑤
(3)甲在水平方向减速时的加速度大小a1
⑥
甲在斜面运动的时间
⑦
若甲减少到v时恰好与乙车相碰,设此甲车在水平面减速的时间为t2,则有
⑧
⑨
有
即
(5v-4)(v-20)=0
解得
v=0.8m/s;t2=1s
或
v=20m/s;t2=-5s(舍去)⑩
所以乙的速度至少为0.8m/s。
17、 (1)0.5m/s2 (2)1.5m/s (3)4m
【解析】(1)图线的斜率表示物体运动的加速度,所以:
(2)质点在第1秒末的速度:
解得:
(3)质点在前2s内的位移即图线与t轴围成的面积:
质点在第3s内的位移即图线与t轴围成的面积:
质点在前3s内的位移:
由以上各式可解得:x=4m
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