资源描述
2026届广州市铁一中学、广州大学附属中学、广州外国语学校高一上物理期末综合测试模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图像如图乙所示(重力加速度为g),则( )
A.施加外力前,弹簧的形变量为
B.外力施加的瞬间A、B间的弹力大小为M(g-a)
C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
2、如图,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离恰为L,此时绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2(k1>k2)的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2, 弹簧的弹力为F2,则下列说法正确的是( )
A.T1<T2
B.F1<F2
C.T1=T2
D.F1=F2
3、在弹性限度内某弹簧下端悬挂500N重物时,总长为22cm,悬挂750N重物时,总长为23cm,该弹簧劲度系数为( )
A.2.5×104N/m
B.7.5×104N/m
C.5×104N/m
D.1.25×105N/m
4、如图所示,一圆弧形支架固定在斜面上,用一根细线系住一重为G的小球,悬挂在支架的最高点A点,此时小球与斜面刚好接触,现把悬挂点由A点缓慢移动到B点,悬挂点在B点时细线刚好与斜面平行,则在缓慢移动悬挂点的过程中( )
A.细绳对球的拉力一直减小
B.细绳对球的拉力先增大后减小
C.细绳对球的拉力先减小后增大
D.斜面对小球的支持力先增大后减小
5、如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则
A.M受摩擦力增大
B.物块M对车厢壁的压力增大
C.M受静摩擦力变小
D.物块M相对于车厢壁上滑
6、粗糙水平地面上有一木箱,现一人用一水平力拉着木箱匀加速直线前进,则( )
A.人拉木箱的力大于木箱拉人的力
B.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力
C.人拉木箱的力大于木箱所受摩擦力
D.木箱对地面的压力和木箱所受的重力是一对作用力和反作用力
7、如图所示,表面粗糙的斜面C置于粗糙的水平地面上,斜面C上有一物块A,通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接,连接A的一段细绳与斜面平行.现向小盒B内缓慢加入少量细砂,A、B、C始终处于静止状态.下列说法正确的有
A.地面对斜面体C的支持力减小
B.地面对斜面体C的摩擦力增大
C.斜面体C对物块A的摩擦力可能增大
D.斜面体C对物块A的摩擦力一定沿斜面向下
8、在同一平直公路上行驶的汽车两辆汽车a 和b,其位移时间图像分别如图中直线a 和曲线b 所示,下列说法正确的是
A.t=3s 时,两车速度相等
B.a 车做匀速运动,b 车做加速运动
C.在运动过程中,b 车始终没有超过a 车
D.在 0~3s 时间内,a 车的平均速度比b 车的大
9、某人在t=0时刻开始观察一个正在做匀加速直线运动的质点,现只测出该质点在第3s内和第7s内的位移,则下列说法正确的是( )
A.不能求出任意一秒内的位移
B.不能求出任一时刻的瞬时速度
C.能求出第3s末到第7s末这段时间内的位移
D.能求出质点运动的加速度
10、如图所示,质量为m物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力的大小为
A.Fsinθ B.μ(mg-Fsinθ)
C.Fcosθ D.μ(mg+Fsinθ)
11、如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面向下的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,M始终静止,则下列说法正确的是
A.地面对M的摩擦力大小为Fcosθ
B.地面对M的支持力为(M+m)g+Fsinθ
C.物体m对M的摩擦力的大小为F
D.M对物体m的作用力竖直向上
12、如图所示,G为球所受重力,F1为球所受支持力,F2为平台所受压力.它们均静止在水平面上,则( )
A.F1与G是一对作用力和反作用力
B.F1与F2一对作用力和反作用力
C.F1与G是一对平衡力
D.F1与F2是一对平衡力
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、关于验证平行四边形定则的实验,请回答下列问题:
(1)在该实验中,合力与分力的概念是一种________的科学思想方法
(2)某同学完成该实验后得到的图形如图所示,图上所画的四个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是________
14、完成以下 “验证力的平行四边形定则”实验的主要步骤:
(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点O的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及________________
(2)如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到__________,记下细绳套的方向(如图丙中的c),读得弹簧测力计的示数F=_______
(3)如图丙,按选定的标度作出了力F1、F2的图示,请在图丙中:
a.按同样的标度作出力F的图示;
b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′
15、在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车以及车中的砝码质量用 M 表示,盘以及盘中的砝码质量用 m 表示
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为的交流电源上,调整定滑轮高度,使细线与长木板平行
(2)若已平衡好摩擦,在小车做匀加速直线运动过程中,当 M 与 m 的大小关系满足_____时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力
(3)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是____.
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.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
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 M,小车运动的加速度可直接用公式求出
(4)某小组同学保持小车以及车中的砝码质量 M 一定,探究加速度 a 与所受外力 F 的关系时,由于他们操作不当,这组同学得到的 a-F 关系图像如上图所示,①图线不过原点的原因是_________;②图线上端弯曲的原因是_______________
(5)某小组在操作完全正确且满足(2)中质量关系的情况下,如图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,根据纸带可求出小车的加速度大小 a = ____________.(结果保留三位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,斜面的倾角为30°,人员可沿斜面匀加速滑行到地上.如果气囊所构成的斜面长度为8m ,一个质量为50kg 的人从静止开始沿气囊滑到地面所用时间为2s ,求:(g =10m/s2)
(1)人滑至地面时速度的大小;
(2)人与气囊之间的动摩擦因素
17、(10分)一只鸟在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飞行.突然它叼着的一条0.1kg的鱼从口中掉落.不计空气阻力(g取10m/s2),求
(1)鱼从脱离到落至水面所用的时间;
(2)鱼从脱离到撞击水面的过程中,水平方向的位移大小;
(3)鱼撞击水面的速度大小
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、B
【解析】A.施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件有
2Mg=kx
解得:
故A错误;
B.施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律有:
F弹-Mg-
其中
F弹=2Mg
解得:
故B正确;
C.物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a;且;对B
解得弹簧弹力
弹力不为零,故C错误;
D.而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间;速度不是最大值;故D错误。
故选B。
【点睛】本题关键是明确A与B分离的时刻,它们间的弹力为零这一临界条件;然后分别对AB整体和B物体受力分析,根据牛顿第二定律列方程及机械能守恒的条件进行分析。
2、C
【解析】
解:对小球B受力分析,由平衡条件得,弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力与重力mg大小相等、方向相反,即,作出力的合成图,并由三角形相似得:,又由题,,得,绳子的拉力T只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数k无关,所以得到T1=T2,故C项正确.换成K2以后AB减小由可知F1>F2,B错误
综上所述,本题正确答案为C
3、A
【解析】解:重为500N的物体悬挂在弹簧的下端时,根据物体平衡条件可知,弹簧的弹力F1=500N
当重为750N的物体悬挂在弹簧的下端时,弹簧的弹力F2=750N,
根据胡克定律F=kx得:F1=k△x1=k(L1﹣L0),F2=k△x2=k(L2﹣L0),
代人数据解得:L0=20cm,k=2.5×104N/m
故选A
考点:胡克定律
分析:物体悬挂在弹簧的下端时弹簧的弹力等于物体的重力.根据胡克定律F=kx,x为弹簧伸长的长度求出劲度系数k
点评:本题考查胡克定律的运用能力.胡克定律应用时要注意F=kx,x为弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度
4、A
【解析】对小球受力分析,根据小球所受的合力为零,拉力和支持力的合力大小和方向不变,抓住支持力的方向不变,绳子的拉力方向改变,通过作图法判断拉力的大小变化情况和支持力的变化情况.
【详解】以小球为研究对象,其受力分析如图所示:
因题中“缓慢”移动悬挂点,故小球处于动态平衡,由图知在悬挂点由A点缓慢移动到B点的过程中,F与G的合力与G等大反向共线;细绳对球的F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与N垂直,F有最小值;而斜面对小球的支持力一直增大;故选A.
【点睛】本题是力平衡中的动态分析问题,关键是明确小球的受力情况,然后根据平衡条件列式分析.
5、B
【解析】分析物块M的受力情况,分别对水平和竖直方向进行分析,根据牛顿第二定律和平衡条件列式,得到摩擦力、弹力与加速度的关系,再分析加速度增大时各力如何变化;
【详解】A、以物块为研究对象,分析受力情况如图:
重力Mg,车厢的弹力N和静摩擦力f,根据牛顿第二定律得:
水平方向:
竖直方向:,则知,当加速度增大时,M受竖直方向上的静摩擦力f等于重力,保持不变,故AC错误;
B、由知当加速度增大时,水平方向物体受到的弹力N一定增大,由牛顿第三定律知物块M对车厢壁的压力增大,故B正确;
D、物块M和车厢还保持静止,故D错误;
【点睛】本题属于知道加速度,研究物体受力情况的类型,分析受力情况是基础和关键,要明确物体在水平和竖直方向受力情况,通过牛顿第二定律列式分析各力的变化情况
6、C
【解析】A、人拉木箱的力与木箱拉人的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反;错误
BC、木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力,由于木箱匀加速直线前进,有牛顿第二定律知,人拉木箱的力大于木箱所受摩擦力;C正确
D、木箱对地面的压力受力物体是地面,施力物体木箱;木箱所受的重力受力物体是木箱,施力物体是地球,这两个力涉及到木箱、地球、地面,不是一对作用力和反作用力;错误
故选C
7、ABC
【解析】AB.以A和斜面体为研究对象,由受力分析如图1可得,竖直方向,有
水平方向,有
由题意,当B中缓慢加入细沙,即mBg增大;所以FN减小,f地面增大,故AB正确
C.若开始摩擦力的方向沿斜面向上,设斜面体倾角为θ,则有
当B中缓慢加入细沙,即mBg增大时,f逐渐增大,故C正确;
D.以A为研究对象,由受力分析如图2可知,在沿斜面方向,受重力的分力、摩擦力和绳子的拉力,绳子的拉力大小等于B的重力,若
则摩擦力方向沿斜面向上,故D错误。
故选ABC。
8、AC
【解析】A.位移时间图像的斜率表示速度,由图可知,在t=3s时两图像的斜率相等,所以此时速度相等,故A正确;
B.位移时间图像的斜率表示速度,由a图像的斜率不变即速度不变,表示a车做匀速直线运动,b图像的斜率减小即速度减小,表示b车做减速运动,故B错误;
C.由位移时间图像可知,同一时刻b车始终在a车的后面(除t=3s时在同一位置),故C正确;
D.由位移时间图像可知,a车在0~3s时间内的位移为6m,b车在0~3s时间内的位移为8m,所以在 0~3s时间内,a车的平均速度比b车的小,故D错误
9、CD
【解析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点的加速度,以及各秒内的位移.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小,结合速度时间公式求出各个时刻的瞬时速度
【详解】因为连续相等时间内位移之差是一恒量,已知第3s内和第7s内的位移,则可以得出相邻相等时间内的位移之差,从而得出任意1s内的位移,以及第3s末到第7s末的位移,故A错误,C正确.根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,即x7−x3=4aT2,可以求出加速度的大小,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小,结合速度时间公式求出各个时刻的瞬时速度.故B错误,D正确.故选CD
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷
10、CD
【解析】对物体受力分析如图,
由于匀速运动所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力f=Fcosθ,所以C正确,A错误;再由f=μFN,FN=mg+Fsinθ可知,摩擦力f=μ(mg+Fsinθ),所以D正确B错误.故选CD
【点睛】解决动力学问题关键是正确进行受力分析,根据物体的运动状态,结合正交分解法列方程求解
11、AB
【解析】A.物体m沿斜面向下匀速运动,与斜面加速度相同均为零,故可以采用整体法,将物体m与斜面体M看做一个整体,受力分析:
根据平衡条件,水平方向
Fcosθ-f=0
解得
f=Fcosθ
故A正确;
B.竖直方向
FN-(M+m)g-Fsinθ=0
可得
FN=(M+m)g+Fsinθ
故B正确;
C.对物体受力分析如图
物体受到向下的重力mg、拉力F、斜面的作用力(支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力),由于物体匀速下滑,根据平衡条件m受到的摩擦力
f′=mgsinθ+F
根据牛顿第三定律:物体m对M的摩擦力的大小为mgsinθ+F,故C错误;
D.由受力分析,根据平衡条件:M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg合F的合力等大反向,如图中,可见M对物体m的作用力斜向上,故D错误。
故选AB。
12、BC
【解析】AC.F1与G都作用在球上,且它们使球平衡,是一对平衡力,A错误,C正确;
BD.F1与F2作用在不同物体上,且它们满足牛顿第三定律,是一对作用力和反作用力,B正确,D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、等效替代,
【解析】该实验中,两个力拉绳套和一个力拉绳套时,节点要到同一位置,即要求作用效果相同,故采用了“等效替代”的科学思想方法;本实验中,与的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向,而理论值是通过平行四边形定则得到的值,理论值在平行四边形的对角线上,故一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是
考点:验证平行四边形定则
【名师点睛】明确实验原理,了解具体操作,要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆.正确理解“等效替代”科学思想方法的应用,明确实验原理,理解“理论值”和“实验值”的区别
14、 ①.两细绳套的方向 ②.O点位置 4.0 N ③.
【解析】根据验证力的平行四边形定则的实验注意事项分析答题,按照力的图示法作出力的图示,根据平行四边形定则作出合力
【详解】(1) 如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向;
(2) 如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O点,记下细绳套的方向,由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N;
(3) 按力的图示方法作出力F的图示如图所示;根据力的平行四边形定则,作出F1、F2的合力F′,如图所示
【点睛】本题考查了实验注意事项、作力的图示等问题,掌握基础知识即可正确解题,平时要注意基础知识的学习,要掌握力的图示的作图方法
15、 ①. ②.BC ③.没有平衡摩擦(或平衡摩擦不够) ④.随所挂钩码质量 m 的增大,不能满足. ⑤.3.19
【解析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力;平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;小车的加速度应由纸带求出;图线不通过坐标原点,当拉力为某一值时,a为零,知没有平衡摩擦力或倾角过小;用逐差法求出加速度
【详解】(1)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma ,对盘和砝码有:mg-F=ma ,联立解得:,由此可知当M>>m时,绳对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力
(2)平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,所以实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,故C正确;小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系,应通过图象来解答,故D错误.所以BC正确,AD错误
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,随着F的增大,即盘及盘中砝码质量的增大,不在满足盘及盘中的砝码质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象
(4)交流电源频率为f=50Hz,相邻两个点的时间间隔为T=0.04s,根据逐差法△x=aT2得加速度为:
【点睛】从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,同时注意整体法和隔离法的应用.注意其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚
三.计算题(22分)
16、(1)8m/s;(2)
【解析】据牛顿第二定律,抓住垂直斜面方向合力为零,求出旅客沿斜面滑下的加速度大小,据速度位移公式求出旅客滑到斜面底端的速度大小
【详解】(1)由公式
代入数据解得:
则到达地面时的速度为;
(2)由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
17、(1)(2)(3)
【解析】根据平抛运动竖直方向运动规律求解时间以及竖直分速度,根据水平方向运动规律求解水平分位移,结合平行四边形定则求鱼撞击水面的速度大小;
【详解】(1)鱼从口中掉落.不计空气阻力,则做平抛运动,根据竖直方向为自由落体运动,
则:,即:;
(2)做平抛运动,水平方向为匀速运动,则:;
(3)鱼撞击水面时竖直方向分速度为:,方向竖直向下
水平方向速度为:,方向与方向相同
则鱼撞击水面时合速度的大小为:
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解
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