资源描述
2025-2026学年陕西省西安市西安中学物理高一第一学期期末学业质量监测模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、 “星跳水立方”节目中,某明星从跳板处由静止往下跳,其运动过程的v﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.跳板距离水面的高度为7.5m
B.1s末该明星的速度方向发生改变
C.该明星入水前加速度向下,入水后加速度向上
D.该明星在整个下降过程中的平均速度是7.5m/s
2、下列几个关于力学问题的说法中正确的是
A.伽利略在斜槽实验基础上合理外推,提出物体在没有受到力的作用时将一直运动下去
B.放在斜面上的物体,其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
D.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反
3、下列不是国际单位制中基本单位的是( )
A.kg B.s
C.N D.m
4、如图所示,一个物体在外力F的作用下沿光滑的水平面沿曲线从M运动到N,下面关于外力F和速度的方向正确的是
A. B.
C. D.
5、下列物理量中不属于矢量的是( )
A.速率 B.速度
C.位移 D.静摩擦力
6、如图,轻杆左端与固定在墙上的光滑铰链A连接,轻绳一端固定在墙上C点,另一端连在轻杆上B点,一质量为m的物体悬挂于B点保持静止时,轻杆水平且∠ABC=θ。若重力加速度大小为g,轻绳BC所受拉力为T,轻杆所受压力为N,则( )
A.T=mg,N=mgcotθ B.T=,N=mgcotθ
C.T=,N=mgtanθ D.T=,N=mgtanθ
7、如图所示,质量相同的木块A、B用轻质弹簧连接,在力F作用下静止在光滑的斜面上.现突然增大F至某一恒力推A,则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中( )
A.两木块速度相同时,加速度aA=aB
B.两木块速度相同时,加速度aA<aB
C.两木块加速度相同时,速度vA>vB
D.两木块加速度相同时,速度vA<vB
8、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
9、大小不变的两个共点力F1与F2其合力为F,下列说法正确的是( )
A.合力F一定大于任何一个分力
B.合力大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力不可能小于任何一个分力
D.合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而减小
10、将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出,最终回到抛出点,运动过程中所受的阻力大小恒定,方向与运动方向相反,该过程的v-t图像如图所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球所受重力和阻力大小之比为5:1
B.小球上升过程与下落过程所用时间之比为2:
C.小球落回到抛出点时的速度大小为2m/s
D.小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于超重状态
11、甲、乙两质点同时、同地点向同一方向做直线运动,它们的 v-t 图象如图所示,则:( )
A.乙始终比甲运动得快
B.乙在 2s 末追上甲
C.乙追上甲时距出发点 40m 远
D.4s 内乙的平均速度等于甲的速度
12、如图所示是骨折病人的牵引装置示意图.绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内,为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将两定滑轮的间距变大
D.只将病人的脚向左移动远离定滑轮
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某物体从足够高处开始做自由落体运动,则物体在第3s末的速度大小为_________m/s,第3s内的位移大小为___________m。
14、在 “探究加速度与力、质量的关系”的实验中,
(1)如图为实验中打出的一条纸带,相邻记数点的时间间隔为0.1s,相邻两点的间距如图所示:则打下C点时小车的速度大小为_______m/s, 小车的加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)不改变小车和砝码的总质量,只改变小桶中砂的质量.当砂的质量分别为m1、m2时,小车运动的v—t图象如图所示,则m1与m2相比:( )
A、m1=m2; B、m1>m2; C、m1<m2; D、无法确定
(3)在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足M≫m的条件,结果得到的图象应是下图中的( )
15、某宇宙飞船中的宇航员的质量是60kg,起飞阶段向上的加速度是30m/s2,宇航员对坐椅向下的压力为_______________N;重返大气层阶段飞船向下做减速运动,则宇航员处于_______(填“超重”或“失重”)状态。(g=10m/s2)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量为m的小球置于与水平倾角为的光滑斜面上,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在小球上,另一端固定在墙上的P点,小球静止时,与斜面方向的夹角为,则弹簧的伸长量为多少。
17、(10分)小型试验火箭质量m=100kg,点火后燃料能为火箭提供竖直向上的恒定推力F=3600N。某次试验中火箭从地面点火升空后,恒定推力持续了t1=10s,以后火箭失去推力落回地面。设空气阻力大小恒为200N,不考虑火箭质量的变化,取g=10m/s2。求:
(1)火箭飞行过程达到的最大高度h;
(2)火箭在空中运动的总时间t。
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】由图可知,在0-1s时间内人在自由下落,t=1s时与水接触,根据图象的面积代表的是位移可知,跳板距离水面的高度h=×1×10m=5m,故A错误;由图象可知,0-1.5s速度图象都在时间轴上方,方向为正,方向没有变,故B错误;v-t图像的斜率等于加速度,可知该明星入水前加速度向下,入水后加速度向上,选项C正确;整个过程中平均速度,故D错误.故选C
【点睛】本题主要就是考查学生对速度时间图象的理解,关键要知道在速度时间的图象中,直线的斜率代表的是加速度的大小,图象的面积代表的是位移.
2、D
【解析】根据“伽利略在斜面实验、压力和重力、惯性、摩擦力的方向”可知,本题考查牛顿第一定律、各种力的比较、惯性的概念、相对运动和运动的区别,根据各个力学物理概念的理解分析推断.
【详解】A、伽利略设想了理想斜面实验,推理说明力不是维持物体运动原因;故A错误.
B、重力沿垂直斜面的分力与物体对斜面的压力是两个不同的力,施力物体、受力物体、力的性质均不同;故B错误.
C、车速越大,刹车后滑行的位移越长,是因为需要的时间长,物体的惯性是不变的;故C错误.
D、摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,不是与物体运动方向相反,可能与运动方向相同;故D正确.
故选D.
【点睛】伽利略利用理想斜面实验研究物体运动时得出结论是:力不是维持物体运动的原因;放在斜面上的物体,其重力沿垂直斜面的分力大小等于物体对斜面的压力,但不能说就是物体对斜面的压力;惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,惯性的大小与物体的运动状态无关,惯性大小的唯一量度是物体的质量;理解摩擦力时一定要注意正确理解“相对”两字的意义.
3、C
【解析】ABD.kg、m、s都是国际单位制中的基本单位,故ABD错误;
C.N是根据牛顿第二定律推导出的单位,是导出单位,不是基本单位,故C正确。
故选C。
4、B
【解析】根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧结合速度方向为曲线的切线方向即可解答
【详解】曲线运动的速度方向沿切线方向,所以AC错误;
根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧可知,D错误,故B正确
故选B
5、A
【解析】位移、速度和静摩擦力都既有大小又有方向,是矢量,速率等于路程与时间之比,只有大小,没有方向,是标量,故BCD错误,A正确
6、B
【解析】以B点为研究对象,将重力按作用效果进行分解如图所示
由数学知识得
故B正确,ACD错误。
故选B。
7、BC
【解析】CD、水平恒力F推木块A,在弹簧第一次压缩到最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,A的合力减小,B的合力增大,则A做加速度逐渐减小的加速运动,B做加速度逐渐增大的加速运动,在aA=aB之前aA>aB,故经过相等的时间,A增加的速度大,B增加的速度小,所以,在aA=aB时vA>vB,故C正确,D错误;
AB、当vA=vB时,弹簧的压缩量最大,弹力最大,A在此之前一直做加速度逐渐减小的加速运动,B做加速度逐渐增大的加速运动,由于aA=aB时vA>vB,所以vA=vB时aA<aB;故A错误,B正确
故选BC
8、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)
9、BD
【解析】如果二力在同一条直线上,根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间
【详解】A、合力可以大于分力,也可以小于分力,总之合力大小与分力无关,A错误;
B、根据平行四边形定则可知,合力可能小于分力,可能大于分力,也可能等于分力,故B正确;
C、如果两个分力大小相等、方向相反时,两个力的合力为零,合力小于每一个分力,当方向相同时,则大于任一分力,因此存在有可能,故C错误;
D、由力的合成法则可知,当合力F的大小随F1、F2间夹角增大而减小,故D正确;
故选BD.
【点睛】解此题关键是要理解合力的大小范围:大于两力之差,小于两力之和;分析时考虑问题要全面,既要考虑到两个力同向,也要考虑反向的情况
10、AB
【解析】A.由速度—时间图线可知,小球上升的加速度大小为
a1=m/s2=12m/s2
根据牛顿第二定律得
mg+f=ma1
解得阻力为
f=ma1-mg=12-10N=2N
则重力和阻力大小之比为
mg:f=5:1
故A正确;
B.根据牛顿第二定律得,小球下降的加速度为
根据
x=at2
得
因为加速度之比为
则上升和下降的时间之比为
故B正确;
C.根据图像围成的面积表示位移,可求得小球上升的最大高度为
根据
得小球落回到抛出点时的速度大小为
故C错误;
D.下落过程中,加速度方向向下,则小球处于失重状态,故D错误。
故选AB。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用,要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过牛顿第二定律和运动学公式求出阻力是解决本题的关键。
11、CD
【解析】从图象得到两个质点的运动情况,甲做匀速直线运动,乙做初速度为零的匀加速直线运动,然后结合速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小进行分析;
【详解】A、内甲的速度一直比乙大,内,乙的速度大于甲的速度,第2s末速度相等,故A错误;
B、根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小,可以知道,两秒末甲的位移大于乙的位移,说明乙还没有追上甲,在4s末两质点再次相遇,故B错误;
C、乙在4s末追上甲时,距出发点距离为,故C正确;
D、4s内,甲做匀速运动的速度为10m/s,乙做匀加速直线运动,平均速度,故D正确
【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动规律,然后根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小,结合初始条件进行分析
12、BD
【解析】对与滑轮接触的一小段绳子受力分析,如图受到绳子的两个等大的拉力
解得,只增加绳长度,不会改变角度θ,故不会改变力F;A错误;减小角θ或者增大m可以增大F;B正确;脚向左移动,会减小角θ,会增加拉力;D正确;由几何关系可知,两个滑轮间距增大,会增加角θ,故拉力F会减小;C错误;故选BD
考点:考查力的合成与分解
点评:难度中等,解决本题首先要进行受力分析,找到影响拉力的因素,列出表达式,根据几何关系进行分析
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.30 ②.25
【解析】[1]物体在第3s末的速度大小为
[2]第3s内的位移大小为
14、 ①.0.226m/s ②.0.820m/s2 ③.B ④.D
【解析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,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C点时小车的瞬时速度大小
(2)小车运动的速度时间图线的斜率表示小车加速度,根据加速度大小关系求解m1、m2的关系
(3)应用牛顿第二定律分析实验误差,然后答题
【详解】(1)打下C点时小车的速度,
由△x=at2可知,小车的加速度,代入数据解得:a=0.820m/s2;
(2)小车运动的速度时间图线的斜率表示小车加速度,根据图1得当所挂钩码的质量为m1时小车的加速度大于所挂钩码的质量为m2时的加速度.由于不改变小车和砝码的质量,根据牛顿第二定律F=ma得当所挂钩码的质量为m1时小车的合力大于当所挂钩码的质量为m2时小车的合力,所以m1>m2,故B正确
(3)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma,对砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:F=,由此可知当M>>时,砂和砂桶的重力等于绳子的拉力,随着增大,小车质量在减小,因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小,最后趋近与定值g,故ABC错误,D正确
【点睛】本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,掌握实验原理是正确解决实验题
15、 (1).2400 (2).超重
【解析】[1]设座椅对宇航员的支持力为FN,由牛顿第二定律可知
代入数据解得FN=2400N,根据牛顿第三定律可知宇航员对坐椅向下的压力为2400N;
[2]当飞船向下做减速运动时,加速度方向向上,故宇航员处于超重状态。
三.计算题(22分)
16、弹簧的伸长量为
【解析】以小球为研究对象,分析受力情况:小球受到重力mg、弹簧的拉力F和斜面的支持力N,受力如图
作出F和N的合力,由平衡条件可知,F和N的合力与重力mg大小相等,方向相反,由对称性可知
则有
又由胡克定律得
联立解得
17、(1)(2)
【解析】(1)火箭加速上升阶段的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律得:
上升过程位移为:
火箭加速上升阶段末速度为:
火箭减速上升阶段的加速度大小为:
火箭减速上升阶段的位移为:
火箭飞行过程达到的最大高度为:
(2)减速上升的时间为:
加速下降的加速度为:
根据位移公式得加速下降的时间为:
火箭在空中运动总时间为:
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