2025年山东师大附属中物理高一上期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025年山东师大附属中物理高一上期末学业水平测试模拟试题
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、经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为m1:m2=3:2，下列说法中正确的是：

A.m1、m2做圆周运动线速度之比为 3:2
B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为 3:2
C.m1做圆周运动的半径为L
D.m2做圆周运动的半径为L
2、如图所示，重球用绳子挂在光滑的墙上，当保持球的重力不变而增大球的半径时，则

A.绳的张力不变，墙的压力不变
B.绳的张力增大，墙的压力增大
C.绳的张力减小，墙的压力减小
D.绳的张力减小，墙的压力增大
3、如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别是、，弹簧和绳的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）

A.固定物块A，物块B处于静止状态时，弹簧的弹力大小为20N
B.固定物块B，物块A处于静止状态时，弹簧的弹力大小为30N
C.先固定物块A，待A、B均静止时再释放A，释放的瞬间弹簧的弹力大小为10N
D.物块A、B和弹簧一起稳定运动的过程中，弹簧的弹力大小为15N
4、某同学站在电梯的水平地板上保持不动，在电梯沿竖直方向运动的过程中地板对该同学的支持力F随时间t的变化关系如图所示，其中G为该同学的重力．下列说法正确的是

A.0～t1时间内，电梯一定竖直上升
Bt2～t3时间内，电梯一定竖直下降
C.0～t1时间内，该同学处于失重状态
D.t2～t3时间内，该同学处于失重状态
5、某物体做直线运动的x-t图像如图所示，下列说法中正确的是

A.物体在2s末回到出发点
B.物体在2s末距出发点最远
C.物体在0-1s内做匀加速运动
D.物体在0-2s内运动方向不变
6、质量为M的光滑半球形凹槽放在光滑水平面上，现用水平向右的恒力F拉动凹槽，使槽内质量为m的小球相对槽静止在图中所示位置，则下面结论不正确的是（）

A.小球的加速度为
B.小球对凹槽的压力为
C.小球在槽中静止的位置满足
D.水平恒力F变大后，如果小球仍相对静止在凹槽内，小球对凹槽的压力增加
7、如图所示，小孩与雪橇的总质量为m，大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离L．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则关于各力对雪橇做功的说法正确的是

A.拉力对雪橇做功
B.滑动摩擦力对雪橇做功为
C.支持力对雪橇做功为
D.雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零
8、一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的AB两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中下列说法正确的是（　　）

A.当重力方向与BO绳垂直时AO绳中最大拉力2mg
B.当重力方向与AO绳垂直时AO绳中最大拉力mg
C.当重力方向与BO绳垂直时BO绳中最大拉力1.5mg
D.当重力方向与AO绳垂直时BO绳中最大拉力2mg
9、甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线运动，它们的运动速度随时间变化的v-t图像如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是（）

A.在0~t0内，乙车一直在做加速度减小的加速运动
B.在t=t0时，甲乙两车恰好相遇
C.在t=t0时刻，甲乙两车相距最远
D.在0~2t0内，甲车的平均速度大小为v0
10、如图所示，处于静止状态的汽车内，驾驶员把智能手机置于“磁力手机支架”上，由于支架具有磁性，会牢牢吸附住手机，使手机平面与水平面成θ角。若手机的重力为G，下列说法正确的有（ ）

A.支架对手机的作用力大小为G
B.支架对手机的支持力大小为Gcosθ
C.支架对手机的摩擦力大小为Gsinθ
D.手机与支架间的动摩擦因数可能等于tanθ
11、如图所示，A和B的质量分别是2 kg和1 kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间( )

A.A的加速度等于零
B.A的加速度等于3g/2
C.B的加速度为零
D.B的加速度为g/3
12、如图所示，用AO、BO两根细线吊着一个重物P，AO与天花板的夹角θ保持不变，用手拉着BO线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中， BO和AO中张力的大小变化情况是( )

A.都逐渐变大
B.AO中张力逐渐减小到零
C.BO中张力逐渐变大
D.BO中张力先变小后变大
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为________N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为__________kW。

14、某同学用如图所示的装置测定重力加速度，电火花计时器的工作电压为220V，频率为50Hz

打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端和重物相连接．选填“甲”或“乙”
由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小______，重力加速度______结果均保留三位有效数字
15、用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测得弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g=9.8m/s2，则

（1）被测弹簧的劲度系数为____________N/m；
（2）挂三个钩码时弹簧的形变量为___________cm。
三．计算题(22分)
16、（12分）在匀速直线运动中，物体运动的速度不变，因此位移x=vt，这在数值上恰好等于v-t图像中阴影部分的面积，如图（甲）所示。证明：在初速度为v0、加速度为a的匀变速度直线运动中，如图（乙），梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的位移大小；并推导出位移公式（用v0、a、t表示）。

17、（10分）如图所示，两个完全相同的物块A，B用轻绳连接放在水平地面上，在方向与水平面成角斜向下恒定推力F作用下，以的速度向右做匀速直线运动。已知A、B质量均为10kg，两物块与地面之间的动摩擦因数均为（， ，），求：
(1)推力F的大小；
(2)某时刻剪断轻绳，剪断轻绳后物块A在水平地面上运动的时间和运动的距离；
(3)已知轻绳长度，剪断轻绳到物块A刚好静止时两物块A、B间的距离。

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、C
【解析】由于双星系统中，m1、m2完成一次圆周运动的时间相同，故它们的角速度之比；两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动，设它们的轨道半径分别为和，则：

联立解得：

又根据圆周运动角速度和线速度的关系可知：

A.与计算不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与计算相符，故C正确；
D.与计算不符，故D错误
2、B
【解析】物体的平衡．对球受力分析，受重力、绳的拉力和墙壁的弹力，设绳与墙壁夹角为，则，当球半径增大时，增大，绳的拉力增大，墙壁的弹力增大，故B正确，ACD错误
选B
3、C
【解析】A．固定物块A，B处于平衡状态，根据平衡条件，可知弹簧的弹力大小等于B的重力大小，为10N，A错误；
B．固定物块B，A处于平衡状态，根据平衡条件，可知弹簧的弹力大小等于A的重力大小，为20N，B错误；
C．先固定物块A，由B项分析，可知弹簧的弹力大小为10N，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小不变，仍为10N，C正确；
D．物块A、B和弹簧一起稳定运动的过程中，根据牛顿第二定律，对A有：

对B有：

联立解得弹簧的弹力大小N，D错误。
故选C。
4、D
【解析】0～t1时间内，该同学处于超重状态，则加速度向上，电梯可能竖直上升加速，也可能竖直向下减速，选项AC错误；t2～t3时间内，该同学处于失重状态，加速度向下，则电梯可能竖直加速下降，也可能减速向上运动，选项B错误，D正确；故选D.
5、A
【解析】位移图象的纵坐标表示物体的位置，坐标的变化量表示位移．根据图象直接求解物体在ts内的位移，斜率代表物体的速度
【详解】C、D、在x-t图象中，斜率代表速度，故前2s内，在拐点之前0~1s内，做沿正方向的匀速直线运动，拐点之后1~2s做沿负方向的匀速运动；故C、D均错误.
A、B、x-t图象的纵坐标表示位置，故0~1s的位置变化为5m，0~2s内的位置变化为零；则A正确，B错误.
故选A.
【点睛】本题考查对位移图象的理解，抓住坐标表示物体的位置，坐标的变化量表示位移，斜率代表速度是关键.
6、A
【解析】根据整体法求解加速度；对小球受力分析，求解槽对球的支持力以及小球在槽中静止的位置满足的关系；
【详解】对（M+m）有F=(M+m)a，小球与凹槽加速度相同，，A错误；

对小球受力如图所示，由勾股定理得，小球对凹槽的压力N′=，且F增大，N′增大，B、D正确；由图可知，，C正确．此题选择不正确的选项，故选A.
7、AD
【解析】雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角，来分析计算各力做的功；根据动能定理可分析合力的功的大小
【详解】对雪橇受力分析，如图：

拉力做功为 WF=FLcosθ，故A正确；雪橇竖直方向受力平衡，有：N+Fsinθ=mg得：N=mg-Fsinθ；则摩擦力为：f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功为：Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）L，故B错误；支持力做功为：WN=NLcos90°=0，故C错误；由于雪橇做匀速运动，根据动能定理可知，合力的功为零，故D正确．故选AD
【点睛】本题考查功的计算，要明确恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角．注意功的公式只适用于恒力做功
8、AD
【解析】对O点受力分析，受重力和两个绳子的拉力，轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中，相当与重力反向（逆时针）转动90°，如图；

AB．从图可以看出，当重力方向等效逆时针转动到与OB垂直时OA拉力最大；
根据题意可知OA与OB的夹角为150°，则α=30°
根据几何关系可得

故A正确、B错误；
CD．初始状态OB绳子拉力最大，即当重力方向与AO绳垂直时BO绳中拉力最大，根据几何关系可知最大拉力

故C错误、D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】A．根据图象可知，在0～t0内，乙车先沿负方向做减速运动，后沿正方向做加速运动，故A错误；
BC．甲、乙从同一位置出发，甲一直沿正向运动，乙先沿负向运动，两者距离增大，后沿正向，在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以t0时刻相距最远，故B错误，C正确；
D．在0～2t0内，甲车做匀减速直线运动，平均速度为：

故D正确
故选CD。
10、ACD
【解析】考查受力分析，静摩擦力与滑动摩擦力。
【详解】A．对手机受力分析，受重力，支架对手机的支持力，支架对手机的吸引力，支架对手机的摩擦力，共受四个力，其中除重力外的三个力施力物体都是支架，手机处于平衡状态，所以，支架对手机的三个力的合力与手机的重力等大反向，即支架对手机的作用力大小为G，A正确；
B．对手机受力分析可得：

即支架对手机的支持力大于，B错误；
C．对手机受力分析，沿斜面方向有：

即支架对手机的摩擦力大小为Gsinθ，C正确；
D．手机保持静止，则摩擦力小于等于最大静摩擦力：

解得：

而

即动摩擦因数可能等于，D正确。
故选ACD。
第II卷（合计63分）
11、BC
【解析】悬线烧断弹簧前，由B平衡得到，弹簧的弹力大小F=mBg．悬线烧断的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，大小仍为F=mBg，此瞬间B物体受到的弹力与重力仍平衡，合力为零，则B的加速度为零．A受到重力和向下的弹力，由牛顿第二定律得：A的加速度； B的加速度；故BC正确，AD错误；故选BC.
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题典型的瞬时加速度问题，往往先分析变化前弹簧的弹力，再分析状态变化瞬间物体的受力情况，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点进行分析求解
12、BD
【解析】对小球受力分析，受重力和两个拉力，如图所示

由力的平衡条件得，将两个拉力合成，合力与第三个力重力平衡，将细线OB所提供的拉力方向旋转，由图可得，BO绳所受的拉力先减小后增加，当两绳子垂直时取最小值，AO中张力一直减小，直到0，故BD项正确．AC错误
故选BD

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 ①.3.1×103 ②.50
【解析】[1]电动车的加速度由速度公式可得

电动车在加速过程中受到阻力和牵引力作用，由牛顿第二定律可得

代入数据得

[2]当电动车达到最大速度做匀速直线运动时牵引力等于阻力时，由功率公式可得动力系统输出的功率为

14、 ①.乙 ②. ③.
【解析】解：物体做加速运动，计数点之间的距离越来越大，因此纸带的乙端与打点计时器相连；
计时器所用电源的频率为50Hz，则打点周期为，所以相邻的计数点间的时间间隔，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，得：，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：，代入数据得：
15、 ①.70 ②.2.10
【解析】[1]当钩码增至3个时，弹力增大mg，而弹簧的长度伸长

所以劲度系数为

[2]设挂三个钩码时弹簧的形变量为x1，则

解得

三．计算题(22分)
16、见解析
【解析】在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内就可以近似地应用匀速直线运动的公式来计算位移，如图（甲）所示；如果我们把每一小段内的运动看做匀速运动，则矩形面积之和等于各段匀速直线运动的位移之和，显然小于匀变速直线运动在该时间内的位移，但所取时间段越小，各匀速直线运动位移之和与匀变速直线运动位移之间的差值就越小，如图（乙）所示，当时，各矩形面积之和趋近于图线下面的面积，可以想象，如果把整个运动过程划分得非常细，很多小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了，位移的大小就等于图（丙）所示的梯形面积。

对于匀变速直线运动，运用“无限分割，逐步逼近”的微分思想可得：匀变速直线运动，物体的位移对应图线和时间轴所包围的图像的“面积”。

在图中图线和时间轴所包围的图像的“面积”为

与之对应的物体的位移为

又

联立解得

17、 (1)；(2)，；(3)
【解析】(1)将两物块A、B作为一整体，因为做匀速直线运动，则有

代入数据解得；
(2)剪断轻绳后物块A做匀减速运动，则由牛顿第二定律得

A速度减为零时的时间为

联立两式代入数据解得；运动距离

代入数据解得；
(3)剪断轻绳断后物块B做匀加速运动。受力分析如图

对于B物体，由牛顿第二定律得

故线断后到物体A停止滑行间，物体B继续滑行的距离为

代入数据解得；所以物块A静止时物块A、B的距离