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2025-2026学年北京市北京一零一中学高一物理第一学期期末综合测试模拟试题
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、如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为()
A.Fcosθ B.Fsinθ
C.Ftanθ D.Fcotθ
2、关于物体的惯性,以下说法正确的是()
A.惯性是物体在不受外力作用时保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质
B.当用外力推物体以克服物体的惯性时,物体做加速运动
C.火车在静止时和做加速运动时,具有相同的惯性
D.以上说法均不正确
3、关于作用力与反作用力,下列说法正确的是
A.马拉车加速行驶,马拉车的力大于车拉马的力
B.从井里将水桶提上来,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C.作用力与反作用力等大反向,作用在两个物体上,力不能叠加
D.作用力与反作用力等大反向合力为零
4、雨滴在高空形成后,由静止开始沿竖直方向下落,雨滴受到空气阻力的作用.当雨滴速度为v0时开始计时,其运动的v-t图象如下图所示,经过时间t1,速度达到v1.假设在0~t1时间内雨滴的质量不变,则在0~t1时间内
A.雨滴运动的加速度增大,雨滴受到的阻力逐渐增大
B.雨滴运动的加速度减小,雨滴受到的阻力逐渐减小
C.雨滴运动的加速度增大,雨滴受到的阻力逐渐减小
D.雨滴运动的加速度减小,雨滴受到的阻力逐渐增大
5、雨滴从高空无初速落下,若雨滴下落过程中所受空气阻力随其下落速度的增大而增大,则在图所示的v-t图中可能正确反映雨滴下落速度随时间变化情况的是( )
A. B.
C. D.
6、一质点做匀加速直线运动,第3s内的位移是2m,第4s内的位移是2.5m,那么以下说法中不正确的是( )
A.这2s内平均速度是2.25m/s B.第3s末瞬时速度是2.25m/s
C.质点的加速度是0.125m/s2 D.质点的加速度是0.5m/s2
7、某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中k1、k2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是( )
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的长度不同
8、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,则煤块从A运动到B的过程中
A.煤块到A运动到B的时间是2.25 s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5 s
C.划痕长度是2 m
D.划痕长度是0.5 m
9、在一个已知力的分解中,下列情况具有唯一解的是( )
A.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上 B.已知两个分力的大小
C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知一个分力的大小和方向
10、如图所示,将质量为M的物块放在水平桌面上,用轻绳跨过桌子边缘的定滑轮连接一托盘,在托盘中放上砝码.已知盘和砝码的总质量为m,且M=3m,重力加速度大小为g,忽略一切摩擦力和空气阻力,则将托盘由静止释放后( )
A.物块的加速度大小为
B.砝码的加速度大小为
C.绳子的拉力大小为mg
D.绳子的拉力大小为
11、如图所示,在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,两个弹簧秤的拉力分别为F1,F2(α+β<90°),现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度,要使结点仍在O处,F1相应地使F2的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能的是()
A.F2可能增大 B.F2可能减少
C.β角一定减小 D.β角可能增大
12、图是A、B两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t图像,从图像上可知以下说法正确的是( )
A.20s末A、B相遇 B.40s末A、B相遇
C.20s末A、B相距最远 D.A做匀速运动, B做匀加速运动
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”
①实验中使用的电火花计时器,应接_____电源
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则:小车加速度的表达式为a=_____
③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____
④在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
14、如图为“研究木板与木块间动摩擦因数的大小”的实验装置图,将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定,另一端与木块水平相连
①现要测量木块和木板之间的滑动摩擦力,要使弹簧测力计的示数即为木块和木板之间的滑动摩擦力的大小,要求木板的运动____(填入选项前的字母)
A.必须是匀速直线运动
B.必须加速直线运动
C.必须是 减速直线运动
D.匀速直线运动、加速直线运动、减速直线运动均可
②为测量动摩擦因数,下列物理量中应测量的有____.(填入选项前的字母)
A.木板的长度L
B.弹簧测力计的拉力大小F
C.木板的重力G1
D.木块的重力G2
15、为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置,其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)以弹簧测力计示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________
三.计算题(22分)
16、(12分)如图1所示,物体A静止放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面.已知A的质量mA=2.0kg,B的质量mB=3.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2.若t=0开始,木板B受F1=18N的水平恒力作用,t=1s时将F1改为F2=3N,方向不变,t=3s时撤去F2
(1)木板B受F1=18N的水平恒力作用时,A、B的加速度大小aA、aB各为多少?
(2)从t=0开始,到A、B都最终停止运动,求A、B运动的总时间分别是多少?
(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力fA,横坐标表示运动时间t(从t=0开始,到A、B都静止),取运动方向为正方向,在图2中准确画出fA-t的关系图线(标出对应点横、纵坐标的准确数值,以图线评分,不必写出分析和计算过程)
17、(10分)如图所示,水平桌面上质量为m的薄木板右端叠放着质量也为m的小物块,整体处于静止状态。已知物块与木板间的动摩擦因数为,木板与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)若使木板与物块一起以初速度沿水平桌面向右运动,求木板向右运动的最大距离s0;
(2)若对木板施加水平向右的拉力F,为使木板沿水平桌面向右滑动且与物块间没有相对滑动,求拉力F应满足的条件;
(3)若给木板施加大小为、方向沿水平桌面向右的拉力,经过时间,撤去拉力F,此后运动过程中小物块始终未脱离木板,求木板运动全过程通过的路程s。
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】要使物块沿AB方向运动,恒力F与另一个力的合力必沿AB方向,当另一个力与AB方向垂直时为最小,故F′=Fsinθ,故ACD错误,B正确
故选:B
2、C
【解析】AC.任何有质量的物体都具有惯性,无论它处于什么状态,A错误,C正确;
B.力是改变物体运动状态的原因,外力推动物体,物体不一定做加速运动,B错误;
D.不符合题意,错误
3、C
【解析】A.马拉车加速行驶,马拉车的力与车拉马的力是相互作用力,大小相等,故A错误;
B.从井里将水桶提上来,绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力是相互作用力,大小相等,故B错误;
CD.作用力与反作用力等大反向,作用在两个物体上,合成无意义,故不能叠加,故C正确,D错误;
故选:C
4、D
【解析】根据速度时间图象的斜率表示加速度,分析雨滴运动的加速度如何变化,再由牛顿第二定律分析阻力如何变化;
根据速度时间图象的斜率表示加速度,分析雨滴运动的加速度如何变化
【详解】v-t图象切线斜率不断减小,根据速度时间图象的斜率表示加速度,可知,雨滴运动的加速度在减小;
根据牛顿第二定律得 mg-f=ma,可知,阻力在增大
故选D
【点睛】解决本题的关键是理解速度时间图象的物理意义,知道速度时间图象的斜率表示加速度,从而来分析加速度的变化情况
5、C
【解析】雨滴在下落过程中,受向下的重力和向上的阻力,由题意可知,阻力随下落速度的增大而增大,所以雨滴的加速度逐渐的减小。运动的v-t图象中,斜率表示加速度,所以图象是曲线,切线斜率逐渐减小,所以C正确,ABD错误。
故选C。
6、C
【解析】A.根据平均速度公式,这2s内质点的平均速度为
=2.25m/s
A正确,不符合题意;
B.质点第3s末的瞬时速度等于这2s时间内的平均速度,则,B正确,不符合题意;
CD.根据Δs=aT2得,质点的加速度
C错误,符合题意,D 正确,不符合题意。
故选C。
7、BD
【解析】A.由胡克定律F=kx,知F相同时,k不同,x不同,可知缓冲效果与弹簧的劲度系数有关.故A错误
B.当垫片向右移动时,两弹簧均被压缩,两弹簧串联弹力大小相等.故B正确
CD.当垫片向右移动时,垫片向右移动时,两弹簧均被压缩,两弹簧串联弹力相等,由于劲度系数不同,两弹簧形变量不同,故两弹簧长度不同.故C错误,D正确
8、BC
【解析】A、B、煤块在传送带上匀加速运动时,根据牛顿第二定律有μmg=ma,得a=μg=4 m/s2,当煤块速度和传送带速度相同时,位移,因此煤块先加速后匀速,匀加速运动的时间,匀速运动的时间,煤块从A运动到B的总时间t=t1+t2=1.5 s,A错误,B正确;
C、D、在加速阶段产生相对位移即产生划痕,则有Δx=v0t1–x1=2 m,C正确,D错误
故选BC.
【点睛】对传送带问题,要注意区分划痕和产生热量的有效路程不同,对简单的过程,二者一般相等,但对复杂的过程,要注意前者为某段的最大位移,后者为总的相对路程.
9、AD
【解析】根据平行四边形定则可知,如果力的分解唯一的,则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个,或只能画出一个三角形,根据以上分析可知,已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向,力F的分解是唯一的,故AD正确,BC错误
故选AD.
10、BD
【解析】以盘与砝码为研究对象,根据牛顿第二定律有
以物块M为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立得系统运动的加速度为
则绳子的拉力大小为
故AC错误,BD正确
11、AD
【解析】根据平行四边形定则有:
若如图1变化所示,可以增大的同时增大角;
如图2所示,可以增大的同时减小角;
如图3所示,可以增大而保持角不变;
同时根据平行四边形定则可知,减小的同时减小角是不能组成平行四边形的,故AD正确,BC错误;
故选AD。
12、BCD
【解析】AB.A、B两物体同时由同一地运动,相遇时位移应相同,由图知在40s末两图线的“面积”相等,说明A、B两物体此时相遇,在20s末时A的位移大,故A、B不相遇;故A错误,B正确;
C.前20s内A物体速度大、B物体的速度小,所以两物体间的距离逐渐增大,20s-40s内,后方B物体速度大,两物体间距减小,则20s末A、B相距最远,故C正确;
D.A的速度不变,做匀速运动,B的速度均匀增大,做匀加速运动,故D正确。
故选BCD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.B ②. ③. ④.BC
【解析】(1) 电磁打点计时器使用交流4~6V电压;而电火花计时器的电源应使用交流电压为220V;故B正确;故选B
(2)由匀变速直线运动的判别式,结合逐差法求三个加速度,,,,求平均加速度得.
(3)设重物的质量m,小车的质量M,设加速度为a,对小车F=Ma;对重物mg-F=ma,联立得:,只有当m<<M时,才可得,即用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力
(4)A、B、甲图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误、B正确.C、D、乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确、D错误.故选BC
【点睛】做“探究加速度与力、质量关系”实验时,实验的两个前提:平衡摩擦力和M>>m要明确.从纸带上求解加速度和速度是高中实验中常用的方法一定要熟练掌握
14、 ①.D ②.BD
【解析】(1)木板受重力、木块对木板的压力、木块对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的支持力和水平拉力,共6个力;本实验中,木板不论处于什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力,故D正确,ABC错误
(2)根据滑动摩擦力的表达式f=μFN=μmg,可得:,所以需要测量的弹簧测力计的拉力大小F和木块的重力G2,故选BD
15、 ①.BCD ②.
【解析】(1)AE、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E错误;
B、该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,同时保持弹簧测力计及其连接线与长木板平行,故B正确;
C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确;
D、改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确
(3)对图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,此题,弹簧测力计的示数,故小车质量为
三.计算题(22分)
16、(1)2m/s2;3m/s2(2)4.8s(3)如图;
【解析】(1)根据牛顿第二定律分别对A和B进行分析可得A、B的加速度;(2)求出t1=1s时,A、B的速度,F1改为F2=3N后,求得B的加速度,然后求得A、B速度相等即A、B相对静止时所用的时间t2,即可得到A在B上相对B滑行的时间t=t1+t2=1.25s;在t3=1.75s时间内,A、B一起做匀减速运动,求得3s末A、B的共同速度;t=3s时撤去F2后,整体分析A、B一起做匀减速运动直至静止,可得A、B一起做匀减速运动的时间t4,最后可得A、B运动的总时间t总=t1+t2+t3+t4.(3)把各段时间对应的摩擦力fA准确画在fA-t的关系图线上
【详解】(1)根据牛顿第二定律得对A:1mAg=mAaA
解得A的加速度:aA=1g=0.2×10m/s2=2m/s2
对B:F1-2(mA+mB)g-1mAg=mBaB
代入数据得B的加速度:aB=3m/s2
(2)t1=1s时,A、B的速度分别为vA、vB,则有:
vA=aAt1=2×1m/s=2m/s
vB=aBt1=3×1m/s=3m/s
F1改为F2=3N后,在B速度大于A速度的过程中,A的加速度不变,B的加速度设为aB′
根据牛顿第二定律对B得:F2-2(mA+mB)g-1mAg=mBaB′
代入数据得:aB′=-2m/s2
设经过时间t2,A、B速度相等,由于AB之间的最大静摩擦力fm=1mAg=0.2×2.0×10N=4N
假如A、B相对静止,整体分析合外力为:F合=F2-2(mA+mB)g=0N<fm,此后它们保持相对静止,v=vA+aAt2=vB+aB′t2
代入数据得:t2=0.25s,v=2.5m/s
A在B上相对B滑行的时间为t=t1+t2=1.25s
在1.25s--3s内:A、B一起做匀减速运动
对A、B整体应用牛顿第二定律得:F2-2(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得,a=-0.4m/s2,t3=1.75s,v´=v+a´t3=1.8m/s
t=3s时撤去F2后,A、B一起做匀减速运动直至静止
对A、B整体应用牛顿第二定律得:2(mA+mB)g=(mA+mB)a´,
解得a´=1m/s2,t4==1.8s
故A、B运动的总时间相等,则有:t总=t1+t2+t3+t4=4.8s
(3)fA-t的关系图线如下图:
17、(1)(2)(3)
【解析】考查牛顿运动定律的应用。
【详解】(1)对木板和物块组成的系统,设一起运动的加速度为a0,由牛顿第二定律得:
又:
解得;
(2)设木板和物块组成的系统一起向右滑动时,最小拉力为Fmin,最大拉力为Fmax,则:
系统受最大拉力时,设加速度amax,则:
对物块,有:
解得:
要使木板沿水平桌面向右滑动且与物块间没有相对滑动,F应满足:
(3)由于,所以物块与木板之间发生相对滑动。
物块的加速度:
撤去拉力F时物块的速度:
设木板加速度为a2,则:
解得:
撤去拉力F时木板的速度:
撤去拉力F后木板的加速度:
设撤去拉力F后,再经过时间t1,木块与木板达到共同速度v,之后再经过时间t2,木板停止滑行.则:
解得:
,
达到共同速度后一起运动加速度:
则
木板运动的总位移:
。
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