2025年湖北省钢城第四中学高一上物理期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

2025年湖北省钢城第四中学高一上物理期末学业质量监测模拟试题
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，质量为1.5kg的物体静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体由细线悬挂在天花板上，与刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间、间的作用力大小为（取）（）

A.0 B.2.5N
C.5N D.3.75N
2、下列各实例中力的方向描述正确的是（）

A.图甲中，碗对筷子的弹力
B.图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力
C.图丙中，物体A与传送带一起匀速向右行驶，传送带对A的摩擦力
D.图丁中，物体A上滑时，斜面对A的摩擦力
3、关于惯性,以下说法中正确的是（）
A.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
B.人在走路时没有惯性,被绊倒时才有惯性
C.物体在不受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被改变了
D.参加赛跑的运动员到达终点时不能立即停下来是由于运动员有惯性,停下来后就没有惯性了
4、如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是

A.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力
B.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力
C.人对测力计的压力是由于测力计发生形变而产生的
D.若人加速下蹲，在此过程中人对测力计的压力大于人的重力
5、取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其重力势能是动能的3倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（　　）
A. B.
C. D.
6、质疑“越重的物体下落得越快”这一观点，并解释落体运动规律的科学家是（ ）
A.亚里士多德 B.伽利略
C.牛顿 D.爱因斯坦
7、如图所示，为一个可以乘坐二十多人的在竖直柱子上的巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。由升降机将环形座舱送到离地面75m的高处，然后让座舱无摩擦的自由落下，落到离地面30m的位置时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到地面时刚好停下，若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机，取g=10m/s2，则（　　）

A.当座舱落到离地面45m的位置时，手掌对手机的支持力为0
B.当座舱落到离地面45m的位置时，手掌对手机的支持力为2N
C.当座舱落到离地面15m位置时，手掌对手机的支持力为3N
D.当座舱落到离地面15m的位置时，手掌对手机的支持力为5N
8、如图所示，某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法正确的是（　　）

A.人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力
B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力
C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失
D.人拉绳的力和绳拉人的力一定大小相等
9、如图，物体沿两个半径为的圆弧由经到，下列正确的是（ ）

A.物体位移等于，方向向东
B.物体的位移等于，方向向东
C.物体的路程等于
D.物体的路程等于
10、水平地面上的物体受到的水平拉力F作用，F随时间t变化的关系如图所示，物体速度v随时间t变化的关系如图所示， ， 根据图中信息可以确定（ ）

A.物块的质量为2.5kg
B.物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.9
C.物块在第2s内的摩擦力方向和第3s内的摩擦力方向相同
D.0～1s内物块所受摩擦力为0
11、如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F1＝2 N，则细线中的张力F2及B对地面的压力F3的可能值分别是(　　)

A.5 N和6 N B.5 N和2 N
C.1 N和6 N D.1 N和2 N
12、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，那么以下说法正确的是(　　)
A.第2s内的位移是2.5m
B.第3s末的瞬时速度是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
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容.
(1) 如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套.

(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及_________________.
(3) 如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F=____________N和细绳的方向.
(4) 如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合力F/._____
(5) F/与F大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由F1引起,则原因是F1大小比真实值偏_______(填“大”或“小”)或F1与F2的夹角比真实夹角偏______________.(填“大”或“小”)
14、某实验小组利用如图所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系

(1)实验中下列做法正确的是___________
A.平衡摩擦力后，实验就不需要满足小车及车中砝码总质量远大于砝码盘及盘中砝码总质量的条件
B.每次改变小车中砝码的质量后，都需要重新平衡摩擦力
C.选取点迹清晰的纸带，必须以打的第一个点为计数起始点进行测量
D.实验中应先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
(2)实验中由于实际绳对小车的拉力_________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是__________．（填写相应序号）
①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g
②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g
③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g
④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g
(3)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点1、2、3、4、5.已知打点计时器的打点周期为0.02s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为3.05cm、3.92cm、4.77cm、5.62cm，则小车运动的加速度大小a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）

(4)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套上图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到右图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知________．（大于、小于、等于）

15、如图所示,楔形物体倾角为30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有轻滑轮。上端顶有重1000N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动，不计一切擦，g=10m/s2，
(1)若楔形物体重2000N，系统静止时地面对斜面的支持力多大?
(2)求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?
(3)当轻杆连同上端重物以2m/s2加速上升时，楔形物体对滑轮的作用力多大?

三．计算题(22分)
16、（12分）跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图所示，已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ＜tanθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)

17、（10分）在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据．刹车线是汽车刹车后停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m．已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，g=10m/s2，求：
（1）汽车刹车时的加速度大小；
（2）汽车开始刹车时的速度大小
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、D
【解析】剪断细线前，只有对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力，
将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得
，
解得，
隔离，则有:
，
代入数据解得，D正确
2、B
【解析】物体受到的弹力是由于施力物体由于恢复形变而产生的，其方向与接触面垂直，摩擦力的方向与二者相对运动的方向相反；
【详解】A、图甲中，圆弧对杆的弹力的方向指向半圆形碗的圆心，故A错误；
B、图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力垂直接触面竖直向上，故B正确；
C、图丙中，物体A与传送带一起匀速向右行驶，传送带对A没有摩擦力作用，故C错误；
D、图丁中，物体A上滑时，斜面对A的摩擦力方向与二者相对运动的方向相反，即A受到的摩擦力方向为平行斜面向下，故D错误
【点睛】对于弹力要注意理解弹力产生的原因，这样有助于理解掌握弹力的方向，同时要注意摩擦力的方向的判断问题
3、A
【解析】A.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关，惯性只与物体的质量有关，质量是衡量物体惯性的唯一量度，A对；
B.人在走路有惯性,被绊倒时也有惯性，所以B错；
C.物体任何情况下都具有惯性，与受力与否无关，所以C错误；
D、百米赛跑运动员到达终点后停止运动，但由于运动员具有惯性，还要保持原来较快的速度，所以不能马上停下来，停下来以后照样具有惯性，所以D错误．，故答案选A.
4、A
【解析】AB.人对测力计的压力和测力计对人的支持力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力。故A正确，B错误。
C.人对测力计的压力是由于人发生形变而产生的，故C错误。
D.若人加速下蹲，加速度向下，受到的支持力小于重力，根据牛顿第三定律可知，在此过程中人对测力计的压力小于人的重力，故D错误。
5、C
【解析】设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α。根据机械能守恒定律得

据题有

联立解得
v=2v0
则
cosα=
可得

故选C。
6、B
【解析】伽利略是最早对对亚里士多德“物体越重下落得越快”的观点提出质疑，并对落体运动进行系统研究并得出正确结论的科学家
A.亚里士多德，与分析不符，故A项错误；
B.伽利略，与分析相符，故B项正确；
C.牛顿，与分析不符，故C项错误；
D.爱因斯坦，与分析不符，故D项错误
7、AD
【解析】AB．由题意知当座舱落到离地面45m的位置时，座舱还在自由下落过程中，此时加速度为g，人和手机处于完全失重状态，手掌对手机的支持力为0，故A正确，B错误；
CD．当座舱落到离地面15m的位置时，座舱处于匀减速运动阶段，根据自由落体运动公式可知座舱落到离地面30m的位置时速度为

代入数据可得v=30m/s；在匀减速运动过程中有

可得匀减速运动的加速度大小为a=15m/s，此过程中对手机根据牛顿第二定律有

代入数据解得N=5N，即手掌对手机的支持力为5N，故C错误，D正确。
故选AD。
8、CD
【解析】A．人拉绳的力和绳拉车的力大小相等，但不是相互作用力，A错误；
B．人拉绳的力和绳拉人的力是作用力与反作用力，B错误；
C．绳拉车的力和车拉绳的力是一对作用力和反作用力，作用力与反作用力同时产生，同时消失，C正确；
D．人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力，作用力与反作用力等大，D正确；
故选CD。
9、AD
【解析】AB．位移是由初位置指向末位置，是矢量，所以物体的位移等于，方向向东，选项A正确，B错误；
CD．路程是标量，是运动轨迹的长度，即为经过的圆弧的长度为

选项C错误，D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】通过0-1s物体处于静止，根据匀加速直线运动的公式即可求出1-2s内以及2-3s内物体的加速度，通过牛顿第二定律求出物体的质量以及求出动摩擦因数．由物块在第2s内和第3s内的速度方向判断摩擦力的方向，由共点力平衡求出物体在0-1s内受到的摩擦力
【详解】匀加速直线运动的加速度为：，做减速运动时的加速度为：，根据牛顿第二定律得：F2-f=ma1，F3-f=ma2，联立得：m=0.5kg；f=4.5N；动摩擦因数：．故A错误，B正确；物块在第2s内和第3s内的速度方向均沿正方向，可知在第2s内和第3s内的摩擦力方向相同，选项C正确；物体在0-1s内没有运动，说明处于平衡状态，则物体受到的摩擦力等于拉力的大小，即等于2N．故D错误．故选BC
11、BC
【解析】当弹簧处于伸长状态，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力F=GA+F弹=3N+2N=5N．对B研究可得，地面对B的支持力为FN=GB-F弹=4N-2N=2N，则B对地面的压力大小等于2N．当弹簧处于压缩状态，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力F=GA-F弹=3N-2N=1N．对B研究可得，地面对B的支持力为FN=GB+F弹=4N+2N=6N，则B对地面的压力大小等于6N，因此BC正确，AD错误
12、BD
【解析】A．匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量，则有：

代入数据解得

故A错误；
B．某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则第末的速度

故B正确。
CD．根据

得加速度为：
，
故D正确，C错误。
故选BD。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 ①.两细绳的方向 ②.3.00 ③.由力的图示作出F1和F2的合力F',如图 ④.大 ⑤.大
【解析】（1）实验时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及两细绳的方向；
（2）分度值为0.1N，要估读到分度值下一位，弹簧测力计的示数3.00N；
（3）由力的图示作出F1和F2的合力
（4）F/与F大小相等，方向略有偏差，此偏差仅由F1引起，F2的真实值，合力的真实值为F′，F1为测量值，由图可知，F1的大小比真实值偏大，F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大
14、 ①.（1）D、 ②.（2）小于 ③.④ ④.（3）0.86 ⑤.（4）大于
【解析】根据“探究物体的加速度与力、质量的关系”可知，本题考查“验证牛顿第二定律”的实验，根据实验条件、实验原理、实验数据处理、误差分析、实验结论等，进行列式计算和分析推断.
【详解】(1)A、本题实验研究物块的牛顿第二定律，实验器材不能测出绳的拉力大小，则平衡摩擦力后要求物块质量M远大于钩码的总质量m，只有满足这个条件才可认为小车受到的拉力F约为mg；故A错误.
B、平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度；故B错误.
C、选取点迹清晰的纸带，不一定以打的第一个点为计数起始点进行测量；故C错误.
D、打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器；故D正确.
故选D.
(2)重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，因此第④组数据比较符合要求
(3)根据匀变速直线运动的判别式△x=aT2，运用逐差法得：.
(4)根据牛顿第二定律得,可知图线的纵轴截距的绝对值等于μg,则有.
【点睛】本题主要考查“验证牛顿第二定律”的实验，要明确实验原理，特别是要明确系统误差的来源，知道减小系统误差的方法．对于图线问题，一般的解题思路是通过物理规律得出两个物理量之间的函数关系，结合图线的斜率和截距进行分析求解.
15、 (1) 3000N；(2) ；(3)
【解析】(1)视楔形物体、轻质硬杆和物体为整体，在竖直方向受重力和支持力，根据平衡条件则有：

即系统静止时地面对斜面的支持力3000N
(2)设斜面对滑轮的作用力大小为，对硬杆进行受力分析，由受力平衡可得：

解得斜面对滑轮的作用力的大小为：

故由作用力和反作用力等大反向可得：滑轮对楔形物体作用力垂直斜面向下，大小为；楔形物体受滑轮对楔形物体垂直斜面向下的作用力、重力、地面支持力和水平推力作用，故由受力平衡可得：

(3) 以轻质硬杆为对象，根据牛顿第二定律则有：

解得：

即楔形物体对滑轮的作用力

三．计算题(22分)
16、
【解析】先选物体B为研究对象，它受到重力mBg和拉力T的作用，根据平衡条件有：
T=mBg ①
再选物体A为研究对象，它受到重力mg、斜面支持力N、轻绳拉力T和斜面的摩擦力作用，假设物体A处于将要上滑的临界状态，则物体A受的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时A的受力情况如图所示，

根据平衡条件有：
N-mgcosθ＝0 ②
Tmax-fm- mgsinθ＝0 ③
由摩擦力公式知：fm=μN ④
以上四式联立解得mB=m(sinθ＋μcosθ)
再假设物体A处于将要下滑的临界状态，则物体A受的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有：
Tmin＋fm- mgsinθ=0 ⑤
①②④⑤四式联立解得mB=m(sinθ-μcosθ)
综上所述，物体B的质量的取值范围是：
m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ＋μcosθ)
17、（1）7 m/s2；（2）14 m/s
【解析】（1）刹车过程中由牛顿第二定律可得μmg=ma
可得汽车刹车时的加速度大小a=7m/s2
（2）根据，
代入数据可得汽车开始刹车时的速度大小v0=14m/s