安徽省蚌埠第二中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理模拟试卷(Word版附解析)
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1. 关于力,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是竖直向下
B. 重力、弹力、摩擦力、动力、阻力都是按力的性质命名的
C. 正压力增大,摩擦力可能增大,也可能不变
D. 放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力,这是由于木块发生微小形变而产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但不能说重力就是地球对物体的吸引力,它只是引力的一部分,它的方向总是竖直向下,故A错误;
B.重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的,动力、阻力是按力的效果命名的,故B错误;
C.正压力增大,静摩擦力有可能保持不变,例如用手握住瓶子时,手的握力变大了,静摩擦力仍然等于瓶子的重力;正压力增大,摩擦力可能增大,例如放在倾斜粗糙桌面上滑动的物体,正压力增大,则摩擦力增大,故C正确;
D.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,故D错误。
故选C。
2. 在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上受阅的歼—15T、歼—35和空警—600三型舰载机,已完成在福建舰上首次弹射起飞和着舰训练,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。假设一次弹射起飞过程中,福建舰始终静止,电磁弹射装置将舰载机以相对福建舰为的速度弹射出去,之后舰载机做匀加速直线运动直至起飞。已知舰载机要成功起飞,其相对空气的速度应不小于,福建舰的加速跑道长度为L,则舰载机要在无风环境下成功起飞,匀加速直线运动阶段的加速度应不低于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知福建舰的运动距离需小于等于L,根据速度与位移公式可得
解得
故匀加速直线运动阶段的加速度应不低于。
故选D。
3. 如图,两木块的质量分别是和,两轻弹簧的劲度系数分别为和,上面的木块压上面的弹簧上(与弹簧不连接),整个系处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块直到它刚离开上面的弹簧,在这个过程中,上面的木块移动的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】最初状态时,设弹簧压缩量为,压缩量为,根据胡克定律和平衡条件可得,对
对整体
解得
,
当上面弹簧恢复原长时,设压缩量为,对有
解得
则木块移动的距离为
故选C。
4. 如图所示,将大小为40N的力分解为和,其中的方向与的夹角为,则( )
A. 当时,有一个的值与它相对应
B. 当时,的值是20N
C. 当时,有两个的值与它相对应
D. 当时,有两个的值与它相对应
【答案】D
【解析】
【详解】A.画出矢量三角形,如图所示
当F2方向与F1垂直时,F2最小,最小值为
当时,没有与它相对应的F1的值,故A错误;
B.当时,有
故B错误;
C.结合A选项分析可知,当时,此时F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时只有一个F1的值与它相对应,故C错误;
D.当是,有两个的值与它相对应,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,轻杆的左端用铰链与竖直墙壁连接,两轻绳分别挂着质量为、的物体,另一端系于点,两个物体处于静止状态,图中轻绳与竖直方向的夹角为,下列说法一定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】图甲中,OB绳的张力为
由平衡条件可得
则
故选D。
6. 某汽车制造厂在测试某款汽车性能时,得到该款汽车沿直线行驶的位移x与时间t的关系图像如图所示,其中OA段和BC段为抛物线的一部分,AB段为直线段。则该过程中的图像可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像的斜率表示速度,可知汽车的速度先增大,接着保持不变(不为零),最后又减小,且图像斜率一直为正,即汽车一直向正方向运动,结合选项图像,只有选项A的图线符合。
故选A。
7. 甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为,在B点下方悬挂质量为的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为的重物,绳、杆之间夹角也为。甲、乙中杆都垂直于墙,则下列说法中正确的是( )
A. 甲乙两图中杆中弹力之比 :
B. 甲图中杆的弹力更大
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,乙中轻绳更容易断裂
【答案】B
【解析】
【详解】C.甲图中的杆有铰链相连,可以自由转动,弹力方向沿杆方向,乙图中的杆一端插在墙里,不能自由转动,弹力方向不一定沿杆方向,而是沿两根绳合力的反方向。故C 错误;
AB.甲、乙图受力分析如图
图甲中,以B点为研究对象,根据平衡条件可得
图乙中,以D点为研究对象,受到重物的拉力、上边绳的拉力和CD杆的弹力,由于拉力
F'和重力的夹角为120°且大小均为mg,则由几何知识可得
T‘= mg
即轻杆受到的弹力为mg。故A错误;B正确;
D.甲图中轻绳的拉力为
乙图中轻绳的拉力
若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂。故D错误。
故选B。
8. 如图所示,小球沿足够长的光滑斜面向上做匀减速直线运动的过程中,以某时刻小球所在位置为坐标原点,沿斜面向上为轴正方向建立坐标系,经时间,小球到达坐标处,又经时间,小球到达坐标处。由以上信息可知小球的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球初速度大小为,加速度大小为,则有
联立解得
故选A。
二、多选题
9. 如图所示,倾角为的粗糙斜面体置于水平地面上,小盒置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与小盒连接,连接的一段细绳与斜面平行,连接的一段细绳竖直,连接在竖直固定在地面的弹簧上,现先后向盒和盒内缓慢加入适量砂粒,此过程中、、始终位置保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 向盒内加入砂粒时对的摩擦力一定减小
B. 向盒内加入砂粒时地面对摩擦力一定增大
C. 向盒内加入砂粒时绳拉力一定增大
D. 向盒内加入砂粒时对的摩擦力可能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.依题意,向a盒内加入砂子时,其位置保持不变,所以弹簧弹力不变,细绳的拉力必定增大,由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细绳拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着砂子质量的增加,静摩擦力可能增加、可能减小,也有可能先减小后增大,故A错误;
B.对斜面体c和小盒b整体受力分析,可知向a盒内加入砂子时,细绳拉力增大,其水平方向分力随之增大,由平衡条件可知,地面对c的摩擦力一定增大,故B正确;
CD.由A选项分析可知,不能确定小盒b所受静摩擦力的方向,所以向b盒内加入砂子时,c对b的摩擦力可能减小,对a分析可知,a和砂子重力不变,弹力不变,则绳的拉力不变,故C错误、D正确。
故选BD。
10. 如图所示,小球甲从距离地面高度为处以速度竖直向上抛出,同时小球乙从同一高度处以速度竖直向下抛出。已知小球运动的过程中均不计空气阻力,重力加速度取。若两小球落地后均能原速率反弹,当二者处于同一高度时视为相遇,则下列说法中正确的是( )
A. 小球乙落地前,乙球的速度比甲球的速度变化得更快
B. 小球乙落地后,两小球的高度差一直增大
C. 从一开始到小球乙落地前,两小球的速度差始终不变
D. 在之后的运动过程中,两小球每隔2s都会相遇一次
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球乙落地前,两球加速度相同,两球速度变化一样快,A错误;
C.取向下为正方向,小球乙落地前,两球速度差为
C正确;
BD.小球甲上升到最高点的时间为
小球乙落地时间为
解得
小球乙落地时,小球甲恰好上升到最高点,小球乙落地后反弹向上运动时,小球甲向下运动,小球乙到达最高点时,小球甲落地,两个小球总是一个落地时,另一个一定位于最高点;以小球乙为参考系,小球甲一直在小球乙的上方,以20m/s的速率上升1s、下降1s,做往复运动,两小球每隔2s都会相遇一次;小球乙落地后,两小球的高度差,有时增大,有时减小;B错误,D正确。
故选CD。
三、实验题
11. 如图甲所示,某实验小组在水平放置的方木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。实验的主要过程如下:
A.将橡皮筋的一端固定,两位同学合作,先用一个力F'将橡皮筋的端点拉到某一位置O,记录 F'的大小和方向,再同时用两个力 F1、F2将橡皮筋的端点拉到同一点O,同时记录F1和F2的大小和方向;
B.过O点,按同一标度作出力F1、F2和F'图示;
C.以F1、F2这两个力为邻边作出平行四边形,其对角线为F1、F2的合力F。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A. F1、F2的夹角必须为120°
B. 为了避免摩擦力的影响,要斜向上拉弹簧测力计
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,需调整弹簧测力计的拉力大小与方向,直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合
D. 平行四边形求和的方法适用于某些矢量的求和,速度的合成遵循这种求和方法,位移的合成不遵循这种方法
(2)实验小组做了一次实验,如图乙所示,图乙中每一正方形小格的边长代表0.6 N,在图乙中作出F1与 F2的合力,根据图像可知,F1与 F2的合力F的大小为____N(结果保留2位有效数字);此时F'的示数如图丙所示,则F'的大小为____N。
(3)如图丁所示,某同学在实验中保持O点的位置不变,初始时,α+β>90°,现使α不变,β缓慢增大至90°。则此过程中,有关两弹簧测力计示数FA、FB的变化情况,下列说法正确的是 。
A. FA减小,FB减小
B. FA增大,FB增大
C. FA减小,FB先减小后增大
D. FA增大,FB先减小后增大
【答案】(1)C (2) ①. 3.6 ②. 3.70 (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.两力的夹角不能太大也不能太小,不一定为120°,故A错误;
B.使用弹簧测力计的时候,弹簧测力计应与木板平行,不可以斜向上拉弹簧测力计,故B错误;
C.用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,需调整弹簧测力计的拉力大小与方向,直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合,保证F'与F1、F2的合力是等效替代关系,故C正确;
D.平行四边形求和的方法适用于一切矢量的求和,位移、速度的合成都遵循这种求和方法,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]如图乙所示,每一正方形小格的边长代表0.6 N,则F1与F2的合力大小为3.6 N;
[2]题图丙中,测力计的示数为3.70 N。
【小问3详解】
保持O点的位置不变,即两弹簧测力计拉力的合力保持不变,现使α不变,β缓慢增大至90°,运用力的矢量三角形图解法,如图丁所示,随着β增大,FB由1位置转至2位置的过程中,FA增大,FB增大.
故选B。
12.
(1)在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器,如图中为________打点计时器,它的工作电压是________(“220V”或“8V以下”)。
(2)某同学利用该打点计时器进行“探究匀变速直线运动规律”的实验,某次测量的纸带如图所示。如下图是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,已知交流电频率为50Hz。
①小车经过F点时的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为________(结果均保留3位有效数字)。
②另一同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带,并选取了第一个比较清晰的点为计数点O,并依次计算出到O点的距离x与所用时间t的比值,作出的图像,如图乙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则O点的速度为________,加速度为________(均用b、c、d表示)。
【答案】(1) ①. 电火花 ②. 220V
(2) ①. 0.355 ②. 0.500 ③. b ④.
【解析】
小问1详解】
[1][2]在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器,如图中为电火花打点计时器,它的工作电压是220V。
【小问2详解】
[1]每相邻两计数点间有四个点未画出,故计数周期为
F点的瞬时速度等于EG段的平均速度
[2]由逐差法可知加速度为
[3]由位移时间公式
可得
故截距为
[4]斜率为
故
四、解答题
13. 如图所示,一轻弹簧的劲度系数为,将一物块挂在轻弹簧下端稳定后弹簧伸长量为。取下物块和弹簧,将物块静止放于粗糙的水平面上,再用轻弹簧沿水平方向上拉物块。物块与水平面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当弹簧伸长量为时摩擦力大小
(2)当弹簧伸长量为时摩擦力大小。
【答案】(1)10N (2)12N
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得
所以物块与水平面间的最大静摩擦力为
当弹簧伸长量为时,弹簧弹力为
物块处于静止状态,摩擦力大小为
【小问2详解】
当弹簧伸长量为时,弹簧弹力为
物块与水平面间处于相对滑动状态,则摩擦力大小
14. 如图所示,质量的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放在水平面上、质量为的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态,已知,,取,乙与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求轻绳OA受到的拉力大小;
(2)求物体乙受到的摩擦力大小;
(3)若物体乙的质量,缓慢增大物体甲的质量,当物体甲的质量时物体乙刚好开始滑动,求物体乙与水平地面之间的动摩擦因数。
【答案】(1)25N (2)15N
(3)0.6
【解析】
【小问1详解】
对节点O与甲整体进行受力分析,根据平衡条件有
,
解得
,
所以轻绳OA受到的拉力为25N。
【小问2详解】
对物体乙进行受力分析,根据平衡条件有
结合上述解得
【小问3详解】
若物体乙的质量,甲的质量时,节点O与甲整体进行受力分析,根据平衡条件有
解得
对物体乙进行受力分析,根据平衡条件有
结合上述解得
由于物体乙刚好开始滑动,则有
解得
15. 两无人机A、B进行“空中停车”测试(即减速直至停在空中)。它们沿着同一直线同向飞行。时刻,A正以速度、加速度大小做匀减速直线运动。此时在A的后方距离为处,B正以速度、加速度大小做匀加速直线运动。为了避免与前方的A相撞,时,B开始以大小为(未知)的加速度做匀减速直线运动,进行“空中停车”。则
(1)求前的时间内A、B各自的位移大小、;
(2)求A、B第一次速度相同所经历的时间;
(3)若A、B两无人机同时停止且恰好不相撞,求初始间距;
(4)为了避免相撞,当取不同数值时,请确定加速度与应该满足的关系式。
【答案】(1)27m,25.5m;(2)1.6s;(3)9m;(4)时,;时,
【解析】
【详解】(1)前的时间内A、B各自的位移大小分别为
(2)二者速度相等时
得
(3)时,A、B的间距为
此时A、B速度分别为
,
3s后A的运动时间为
3s后,二者都做匀减速直线运动至零,且恰好相遇。以A为参考系,有
联立得
(4)当,则A先停止,B后停止,都停止时二者间距最小,为避免相撞,二者相对位移小于,则
得
当,二者不相撞,则3s后至A停止前,二者共速时有最小间距,则共速时相对位移应小于。设3s后共速需时间为t3,则
得
,
则
得
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