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2025-2026学年上海培佳双语学校高一上物理期末经典模拟试题
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、质点是物理学中一种理想化的模型,一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的.下列在所研究问题中的对象能看成质点的是
A.研究如何踢出“香蕉球”时的足球
B.研究如何发出“上旋球"或“下旋球"时的乒乓球
C.研究如何在翻滚时控制飞行姿态歼-20隐形战机
D.研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中汽车
2、如图所示,有三段轻绳OA、OB、OC,OA=OB,∠AOB=90°,且A、B端都固定在水平天花板上,轻绳OC的C端连接一重物处于静止状态,现将绳末端B从天花板取下,保持结点O位置不动,使绳OB沿顺时针方向转动直至水平的过程,绳OA上的拉力大小用T1表示,绳OB上的拉力大小用T2表示,则下列说法中正确的是( )
A.T1、T2都增大
B.T1增大,T2先减小后增大
C.T1、T2都减小
D.T1、T2都先减小后增大
3、如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成 角的力 推物块时,物块仍做匀速直线运动。若 和 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.1-
4、如图所示,某人由A点划船渡河,船头指向始终与河岸垂直,河宽为120m,水流速度为4m/s,船在静水中的速度为3m/s,则以下关于小船的说法中正确的是
A.渡河时间为40s
B.渡河时间为30s
C.渡河时间为24s
D.将沿直线到达河正对岸B处
5、甲、乙两个金属球,甲的重量是乙的2倍,从同一高度同时自由下落,下列说法正确的是
A.两球同时落地 B.甲球先落地
C.甲球落地时速度较大 D.同一时刻在空中的位置不一定相同
6、下列与力有关的说法中正确的是
A.相互接触的物体间一定有弹力作用
B.细杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向
C.书对桌面的压力就是书的重力
D.轻绳对物体的拉力是由轻绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向
7、如图所示,不计质量的光滑小滑轮悬挂于墙上0点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,物块A 悬于空中,物块B位于水平面上,且物块A、B均处于静止状态.已知物块A的质量 mA=0.1 kg、物块B的质量mB=0.4 kg, θ=600,g=10m/s2,下列说法中正确的是
A.物块A对细绳的拉力F T =1N
B.地面对B的弹力FN=3N
C.B于水平面间的摩擦力Ft= N
D.B与水平面间的动摩擦因数μ=
8、如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则( )
A.小物块受到的支持力逐渐变大
B.小物块受到的支持力先变小后变大
C.拉力F逐渐变小
D.拉力F先变大后变小
9、如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m、a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都不变
B.若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变
C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
D.若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大
10、下列有关物理思想方法说法正确的是
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假设法
B.重心概念的建立体现了理想化模型的思想
C.根据速度定义式,当Δt足够小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,应用了极限思想方法
D.在探究“力、质量、加速度之间的关系”时,采用了控制变量法
11、如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时,滑块A的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示.滑块A的质量记作mA,长木板B的质量记作mB,则( )
A.mA=1kg
B.mB=3kg
C.A、B间动摩擦因数μ=0.5
D.F>10N之后,B的加速度为2m/s2
12、我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上送行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力大小相同
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示为某同学做“加速度与物体质量关系”的实验装置图,他保持砝码盘和盘中砝码的总质量m一定来做实验,在保证小车质量远大于m的条件下,
(1)在该实验中,打点计时器所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如下图所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得S1=5.25cm,S2=6.10cm,S3=6.95cm,S4=7.85cm,则打点“3”时小车的瞬时速度大小为________m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为________m/s2.(结果均保留三位有效数字).
(2)以下是其部分操作步骤,其中正确的是_______
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
(3)改变小车的质量M,测出多组数据,根据数据做出加速度的倒数与小车质量M关系的—M图象如图所示.图象的延长线没有过原点的原因是_________________________
14、在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
(1)某同学在做该实验时认为:
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,应使两个绳套之间的夹角为90°,以便计算出合力的大小
B.用两个弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置必须与用一个弹簧测力计拉时的结点重合
C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
E.在不超过弹簧测力计量程的条件下,应该尽可能的使弹簧测力计的拉力大一些。
其中正确的是______(填入相应的字母)。
(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则_____(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力?
15、如图是描述一个物体运动的位移图像,请在下边速度图像中作出相应的图线
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面.t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动.已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数=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.求
(1)物体A刚运动时的加速度aA
(2)t=1.0s时,电动机的输出功率P;
(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P`=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s.则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?
17、(10分)质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4,设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10 m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
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】A.研究如何踢出“香蕉球”时的足球,要考虑球的转动,所以不能简化为质点,故A不符合题意;
B.研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球时,不能把乒乓球看作质点,否则看不出乒乓球的转动,故B不符合题意;
C.研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼20隐形战机时,战斗机的大小与形状不能忽略不计,否则没有飞行的姿态,故不可以简化为质点,故C不符合题意;
D.研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中的汽车时,汽车的大小可以忽略不计,可以把汽车看作质点,故D符合题意。
故选D。
2、A
【解析】以结点为研究对象受力分析,根据平衡条件绳OA上的拉力大小T1,绳OB上的拉力大小T2的合力与重力等大反向保持不变,当绳OB沿顺时针方向转动直至水平的过程中,如图中1到2到3的位置,由图可以看出T1、T2都增大,故A正确,BCD错误;
故选A.
点睛:本题运用图解法分析动态平衡问题,作图的依据是两个拉力的合力保持不变,AO的方向不变,根据几何知识分析两个拉力的变化
3、B
【解析】对两种情况下的物体分别受力分析,如图
将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有:F滑=F3
mg=F4+FN;
F滑′=F5
mg+F6=FN′
而F滑=μFN;F滑′=μFN′
则有F1cos60°=μ(mg-F1sin60°) ①
F2cos30°=μ(mg+F2sin30°) ②
又根据题意F1=F2 ③
联立①②③解得:μ=2-;
故选B
考点:物体的平衡
4、A
【解析】ABC.当船在静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,且最短时间为:
,
故A正确,BC错误;
D.船头指向始终与河岸垂直,且存在水流,因此船不可能沿直线到达河正对岸B处,故D错误。
故选A。
5、A
【解析】两物体做自由落体运动,加速度相同,都为g.高度相同,则落地时间相同,落地时的速度相等,在下落的过程中位移相同
【详解】A、B项:两物体做自由落体运动,加速度相同,都为g.根据知,高度相同,落地时间相同,故A正确,B错误;
C项:根据v=gt知,落地时间相同,则落地的速度相同,故C错误;
D项:根据知,同一时刻下落的高度相同,故D错误
故应选:A
【点睛】该题比较简单,关键知道自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动,自由下落的时间、速度与质量无关,只与高度有关
6、D
【解析】A.弹力的产生条件是直接接触并发生弹性形变,所以相互接触的物体间不一定有弹力作用.故A错误;
B.杆的弹力不一定沿着杆的方向,比如水平杆末端固定一小球,处于静止,则杆对小球的作用力是竖直向上,故B错误;
C.书对桌面的压力是因为重力引起挤压而形变,却不是重力,故C错误;
D.轻绳对物体的拉力是由绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向,所以D选项是正确的;
故选D
7、AC
【解析】对A和B分别受力分析,然后运用共点力平衡条件结合正交分解法进行求解
【详解】对物体A受力分析,受到重力和细线的拉力,根据平衡条件,拉力等于物体A的重力,即F T =mAg=1N,故A正确;对物体B受力分析,受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有FTsin600=Ff,FN+FTcos600=mBg,代入数据解得:,,故B错误,C正确;因为B受到的是静摩擦力,所以无法求B与水平面间的动摩擦因数,故D错误.所以AC正确,BD错误
【点睛】本题关键是分别对物体A、物体B受力分析,然后根据共点力平衡条件结合正交分解法求解
8、AC
【解析】对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:N=mgsinθ;F=mgcosθ
其中θ为支持力N与水平方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变大,F变小.故AC正确,BD错误.故选AC
9、CD
【解析】A.系统始终没有相对滑动,故将abc看成一个整体,那么,合外力即为F,由牛顿第二定律可知:无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都相同,但是比没有橡皮泥时要小,故A错误;
B.以c为研究对象,由牛顿第二定律可得
因加速度减小,所以拉力减小,而对b物体有
可知,摩擦力fab应变大,故B错误;
C.若橡皮泥粘在b物体上,将ac视为整体,有
由于加速度减小,则摩擦力减小,以c为研究对象,由牛顿第二定律可得
因加速度减小,所以拉力减小,故C正确;
D.若橡皮泥粘在c物体上,将ab视为整体
加速度减小,所以拉力FT变大,对b有
知fab增大,故D正确
故选CD。
10、CD
【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叫理想模型的方法,故A错误;
B.重心概念的建立体现了等效替代的思想,故B错误;
C.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,该定义应用了极限思想方法,故C正确;
D.在探究“力、质量、加速度之间的关系”时,采用了控制变量法,故D正确。
故选CD。
11、BD
【解析】AB.由图乙可知,当F=10N时,加速度为:a=2m/s2,对A、B整体分析,由牛顿第二定律有
F=(mA+mB)a
代入数据解得
mA+mB=5kg
当F大于10N时,A、B发生相对滑动,对A根据牛顿第二定律得
a==-μg
图象的斜率
k===
解得
mA=2kg
滑块B的质量为
mB=3kg
故A错误,B正确;
C.当F大于10N时,A的加速度与F的关系
a=F-μg
知当a=0时,F=6N,代入解得
μ=0.3
故C错误;
D.根据F>10N时,滑块与木板相对滑动,B的加速度为
aB==m/s2=2m/s2
故D正确。
故选BD。
12、AD
【解析】根据受力分析,结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力;根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离;当牵引力和阻力的大小相等时,动车的速度达到最大值,由此可以求得将非动力车改为动力车的数量。
【详解】A.设每节动车的功率为P,牵引力为F,每一节车厢的质量是m,阻力为kmg;启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,故A正确;
B.做加速运动时,有两节动力车厢,对整个的车进行受力分析得
2F-8kmg=8ma
对6、7、8车厢进行受力分析得
F1-3kmg=3ma
对7、8车厢进行受力分析得
F2-2kmg=2ma
联立可得,故B错误;
C.设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,根据动能定理有
−8kmg•s=0−8×mv2
可得,可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比,故C错误;
D.当只有两节动力车时,最大速率为v,则
2P=8kmg•v
改为4节动车带4节拖车的动车组时
所以,故D正确。
故选AD。
【点睛】机车的速度达到最大时,机车做匀速运动,此时机车处于受力平衡状态,即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等,再根据瞬时功率的公式即可解答本题。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.(1)0.740 ②.0.863 ③.(2)BC ④.(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角不够
【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3点时小车的瞬时速度大小.(2)根据实验注意事项进行分析;(3)根据图像的位置结合实验原理分析原因.
【详解】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,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3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△x=aT2可以求出加速度的大小,得:s3-s2=2a1T2
s4-s2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:a=(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:
(2)平衡摩擦力时,不挂盘及盘中的砝码,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项A错误;释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项B正确;实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,选项C正确;小车的加速度是通过纸带上的点迹来求解的,选项D错误;故选BC.
(3)实验中若不平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足,则对某一质量的小车来说,拉力一定,则加速度就会偏小,则1/a就会偏大,对应的点的位置就会偏上,出现图像所示的情况;故图象的延长线没有过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角不够;
14、 ①.BCE ②.不能
【解析】(1)[1]A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,不一定使两个绳套之间的夹角为90°,选项A错误;
B.用两个弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置必须与用一个弹簧测力计拉时的结点重合,以保证实验的等效性,选项B正确;
C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,以减小实验的误差,选项C正确;
D.拉力F1和F2的夹角要适当,不一定越大越好,选项D错误;
E.在不超过弹簧测力计量程的条件下,应该尽可能的使弹簧测力计的拉力大一些,以减小误差,选项E正确。
故选BCE。
(2)[2]若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则合力为
则不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力。
15、速度−时间图象如图.
【解析】在0∼2s内,物体向正方向做匀速直线运动,速度:
在2∼4s内,物体的位移不随时间变化,速度为零
在4∼5s内,物体向负方向做匀速直线运动,速度:
,
作出速度−时间图象如图
三.计算题(22分)
16、(1)
(2) =7W
(3)
【解析】(1)若A相对于B滑动,则对物体A进行受力分析,水平方向只受摩擦力,根据牛顿第二定律得:,解得:,所以A的加速度为;
(2)对物体B进行受力分析,水平方向受到拉力F、地面对B的摩擦力、A对B的摩擦力,根据牛顿第二定律得:,带入数据解得:F=7N,
所以
(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为,则,代入数据解得对木板进行受力分析,木板B受力满足
所以木板B将做匀速直线运动,而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等
设这一过程时间为,有,这段时间内B的位移,
A、B速度相同后,由于且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动,由动能定理得:,
由以上各式带入数据得:木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间位移
考点:动能定理的应用;牛顿第二定律
17、(1)0.2N (2)
【解析】(1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为,由图知
根据牛顿第二定律,得
(2)由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为,设球第一次离开地面时的速度大小为,则
第一次离开地面后,设上升过程中加速度大小为,则
于是,有
解得
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