吉林省长春市十一高中2025-2026学年高一上学期第二学程考试（期中）物理试卷

长春市十一高中2025-2026学年高一上学期第二学程考试 物 理 试 题 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题单选，每小题4分，8-10题多选，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，弹力的大小与伸长量成正比，即的值与橡皮筋的长度、横截面积有关，理论与实践都表明，其中是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量的单位是（ ） A．m B． C． D． 2．如图所示，要将卡在球筒中的羽毛球取出，可以有多种方案，方案一：一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端；方案二：手持球筒，使球与球筒一起下落敲击水平面，假设球筒与水平面碰后速度立即变为0，下列说法正确的是（ ） A．方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从下端出来 C．方案二利用羽毛球受到的重力，使其从下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为0，其惯性随之消失 3．某港口通常利用起重机装卸货物，某次装卸时，将4根绳索拴接在货物上，挂钩挂在4根绳索的连接处，4根绳索拉紧时，每根绳索与水平方向的夹角均为，开始的某段时间内，货物以大小为的加速度向上加速运动。已知货物的质量为，重力加速度，忽略空气阻力，则每根绳索的拉力大小为（ ） A． B． C． D． 4．在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A后，又以初速度v0在同一地点竖直上抛另一物体B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔Δt必须满足什么条件（不计空气阻力）（ ） A．Δt＞ B．Δt＜ C．＜Δt＜ D．＜Δt＜ 5．如图甲所示，质量为M的长木板P位于水平桌面上，质量为m的物块Q叠放在木板上，Q左侧通过水平细绳与固定的传感器相连。t = 0时刻起，用一水平向右且随时间逐渐增加的力作用在P上、传感器的示数F传随时间t变化的规律如图乙所示，t2时刻水平拉力大小为Fa、传感器示数为Fb。已知最大摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A．时间内P与桌面间的摩擦力逐渐增加 B．时间内P与Q间的摩擦力逐渐增加 C．时间内P与桌面间的摩擦力逐渐增加 D．P与Q间的滑动摩擦因数为 6．如图所示，一质量为m的物体在粗糙的正方形斜面ABCD上在与对角线BD平行的恒力作用下恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动。已知物体与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则斜面与水平面间的夹角以及的值为（ ） A．30°， B．30°， C．60°， D．60°， 7．如图所示，质量为3m的小球P和质量为m的小球Q通过两根长度均为L的细线悬挂在天花板的O点，两球之间通过长度为的轻杆相连，重力加速度为g。现对小球P施加一外力F并确保轻杆始终处于水平状态，则（ ） A．外力F竖直向上时，外力取得最小值2mg B．外力F水平向左时，外力取得最小值 C．外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 D．外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 8．如图，重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．下列关于物体对斜面压力N大小的表达式，正确的是（ ） A． B． C． D． 9．某个同学玩夹盒子的游戏，手握两块木板，两木板间夹起盒子，如图所示，已知木板与盒子之间的动摩擦因数为0.5，盒子与盒子之间的动摩擦因数为0.6，每个盒子重约为G=5N，该同学两手可以给木板提供的水平压力都为FN=60N，则下列说法正确的是（ ） A．该同学最多可以夹起16个盒子 B．该同学最多可以夹起12个盒子 C．若该同学夹起9个盒子，则第五个和第六个盒子之间的摩擦力为2.5N D．无论该同学夹起多少个盒子，最边上的盒子最易滑落 10．如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧．现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，角PNM为60°．橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ） A．在P点橡皮筋弹力大小为 B．在P点时拉力F大小为 C．小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直 D．小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11．（6分）某同学利用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。 实验步骤如下： ①将力传感器 P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下 P的示数 F； ②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上，与 P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB 连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，P、Q的示数，及三细绳的方向OA、OB、OC； ③在白纸上从 O 点沿OC 反向延长做有向线段 ，以为对角线做平行四边形如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段 、、的长度分别为 ④调整力传感器 Q 的位置，重复以上步骤。 回答下列问题： (1)下列做法有利于减小实验误差的是（ ） A．调整力传感器 Q的位置时，必须保证结点 O 的位置不变 B．两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜 C．记录细绳方向时，选取相距较远的两点 D．两个细绳间夹角适当大一些 (2)在误差允许的范围内，若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式 ，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。 (3)某次实验中，若平衡时两细绳OA、OB 互相垂直，保持 OB 绳和结点O 的位置不动，取下力传感器P，将细绳 OA 绕O 点在纸面内顺时针转动一小角度，此过程中 OB绳的拉力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．（8分）同学们一起探究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．细绳与长木板可以不平行 B．抬高木板右端，平衡摩擦力后，弹簧测力计上的示数可看作小车所受的合外力 C．砂和砂桶的质量不一定要远小于小车的质量 D．为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效，砂桶离地面高度大于小车到桌面左端距离即可 (2)平衡摩擦力后进行试验，弹簧测力计的示数如图乙所示，读数为 N； (3)根据纸带上的计数点计算得到小车在各计数点的瞬时速度。若以计数点A对应的时刻作为计时起点，绘制小车的图像如图丙所示，则小车运动的加速度大小 （保留两位有效数字）。在保持小车的质量M不变的条件下，多次改变砂桶中砂的质量进行重复实验，记录多组弹簧测力计的示数F及对应的小车加速度a。以小车的加速度a为纵坐标、所受拉力F为横坐标绘制关系图线，所得图线为一条过原点的倾斜直线，且其斜率等于 （填“M”、“”、“”或“”），即可验证小车的加速度与其所受合外力成正比。 三、解答题（本题共3小题，共40分） 13．（8分）如图所示，一光滑球体放在支架与竖直墙壁之间，支架的倾角，光滑球体的质量为m，支架的质量为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置保持静止，求支架和地面间的动摩擦因数的取值范围。 14．（14分）如图所示，一根足够长的细杆与水平面成固定，质量为的小球穿在细杆上静止于细杆底端点，今有水平向右的力作用于小球上，经时间后撤掉，小球沿细杆运动的部分图象如图乙所示（取，，）。试求： （1）小球在内的加速度和内的加速度； （2）内水平作用力的大小； （3）撤去水平力后，小球经过多长时间返回细杆底部？ 15．（8分）如甲图所示，质量均为的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移。B运动之前，力F随上升高度h的变化关系如乙图所示，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块A与杆间动摩擦因数，图中c点的高度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（，） (1)当A在地面时，求B所受的摩擦力的大小； (2)求的数值； (3)求坐标a、b的数值。 答案及解析 1． 【答案】D 【详解】根据 所以 所以杨氏模量的单位为 故选D。 2． 【答案】A 【详解】AB．方案一中用力击打羽毛球筒的上端，球筒向下运动，利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来，故A正确，B错误； C．方案二中球与球筒一起下落敲击水平面，球筒与水平面碰后速度立即变为0，利用羽毛球的惯性，使其从下端出来，故C错误； D．惯性是物体本身的属性，与速度无关，故D错误。 故选A。 3． 【答案】A 【详解】设每根绳索的拉力为F，则4根绳索拉力的合力为 对货物由牛顿第二定律得 代入数据解得 故选A。 4． 【答案】D 【详解】依据作出x－t图象，如图所示      显然两条图线的相交点的横坐标表示A、B相遇时刻，纵坐标对应位移xA＝xB。由图象可直接看出Δt应满足关系式 故选D。 5． 【答案】A 【详解】AB．由题知0 ~ t1时间内F传为零，则PQ间的摩擦力为零，则在0 ~ t1时间内可将PQ看成一个整体，在水平方向有 F = f桌 则随着F的增大，P与桌面间的摩擦力逐渐增加，A正确、B错误； C．t1时刻传感器刚开始有示数，此时桌面与P之间的摩擦力达到最大值，t1 ~ t2时间内传感器的示数逐渐增大，即Q与P的摩擦力逐渐增大，则桌面与P之间的摩擦力为最大静摩擦力，保持不变，C错误； D．由题知t2时刻开始传感器的示数不变，则说明PQ间的摩擦力为滑动摩擦，且 μmg = Fb 则P与Q间的滑动摩擦因数为，D错误。 故选A。 6． 【答案】B 【详解】物块受摩擦力方向与速度方向相反，即沿CA方向，重力的分力沿斜面向下，则由平衡可知 解得 根据 可得 又，， 联立解得 故选B。 7． 【答案】C 【详解】根据题意，几何关系可知OQ与PQ的夹角、OP与PQ的夹角均为，分析可知，Q受到重力mg、杆的弹力、绳子拉力而平衡，由平衡条件得 联立解得 对P受力分析可知，P受到重力3mg、杆的弹力、绳子拉力和外力F而平衡，如图甲所示。 则小球P受的重力与杆的合力 联立以上解得 作出、、三个力的矢量三角形如图乙所示，当作用在小球P的外力方向与P相连的细绳方向垂直时，外力F最小，即最小值为 联立以上解得 故选C。 8． 【答案】ABD 【详解】ABD．对物体A受力分析，受推力F、重力G、支持力N，如图 根据共点力平衡条件，推力和重力的合力应该与支持力等值、反向、共线，结合几何关系，有 F=Gtanα 选项ABD正确； C．将推力和重力正交分解，如图， 根据共点力平衡条件，有 Gsinα=Fcosα N=Fsinα+Gcosα 由于物体对斜面压力等于斜面对物体的支持力，选项C错误； 9． 【答案】BCD 【详解】ABD．水平方向根据受力平衡可知，木板与盒子间，盒子与盒子间的压力大小一样，由于木板与盒子之间的动摩擦因数小于盒子与盒子之间的动摩擦因数，则木板与盒子的最大静摩擦力小于盒子与盒子的最大静摩擦力，所以无论该同学夹起多少个盒子，最边上的盒子最易滑落；设该同学最多可以夹起个盒子，以个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 又 解得 故A错误，BD正确； C．若该同学夹起9个盒子，以9个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得木板与盒子间的摩擦力大小为 以前5个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得 可知第六个盒子对第五个盒子的摩擦力大小为2.5N，故C正确。 故选BCD。 10． 【答案】AC 【详解】A．设圆的半径为R，则 ON为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始时小球二力平衡有 当小球到达P点时，由几何知识可得 则橡皮筋的弹力为 联立解得 故A正确； B．小球缓慢移动，即运动到任意位置均平衡，小球所受三个力平衡满足相似三角形，即 因 可得 故B错误； C．同理在缓慢运动过程中由相似三角形原理可知，则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力，故C正确； D．在两相似三角形中，代表F大小的边MP的长度一直增大，故F一直增大，故D错误。 故选AC。 11． 【答案】(1)CD (2) (3)变小 【详解】（1）A．因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器Q的位置时，改变结点O的位置对实验无影响，故A错误； B．两侧杆左右倾斜，对实验无影响，故B错误； C．记录绳子方向时，选用较远的两点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，故C正确； D．为了减小误差，拉橡皮条的夹角可以适当大一些，故D正确。 故选CD。 （2）根据力的平衡，可以得到几何三角形和力的三角形会相似 则有 （3）由图可知 稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，即两个力的合力不变，方向不变，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，OB绳子上拉力变小。 12． 【答案】(1)C (2) (3) 0.42（） 【详解】（1）A．为了保证小车运动过程中所受合力不变，实验过程中需要调节定滑轮和弹簧测力计的高度，使动滑轮两边的细绳与长木板平行，故A错误； B．抬高木板右端，平衡摩擦力后，由甲图分析可知，小车受到的合外力是弹簧测力计示数的2倍，故B错误； C．由于小车受到的合外力是弹簧测力计示数的2倍，可以直接测出，因此不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故C正确； D．由甲图分析，可知砂桶的加速度为小车的加速度的两倍，则在相等运动时间内，砂桶的位移为小车位移的两倍，所以为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效，则砂桶距离地面的高度需大于小车到桌面左端的距离的两倍，故D错误。 故选C。 （2）由图乙可知，弹簧测力计的示数为 （3）[1]由图丙解得小车的加速度大小 [2]对小车，根据牛顿第二定律有 变形得 可知图丙直线的斜率等于 13． 【答案】 【详解】对光滑球体受力分析如图所示 根据平衡条件可得 对支架受力分析如图所示 根据牛顿第三定律可知 对支架由平衡条件可得 又 联立解得 可知支架和地面间的动摩擦因数至少为。 故。 14． 【答案】（1）20m/s2，-10m/s2；（2）60N；（3） 【详解】（1）由图知小球在内的加速度为 小球在内的加速度为 （2）由牛顿第二定律 mgsinθ＋μmgcosθ=-ma2 解得 μ=0.5 由牛顿第二定律 Fcosθ－mgsinθ－μ（mgcosθ＋Fsinθ）=ma1 解得 F=60N （3）由图，风力F作用时间为 t1=0.2s 撤去风力后，物体继续向上运动时间为 得 t2=0.4s 向上的最大位移为 得 xm=1.2m 以后物体下滑，由牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ=ma3 解得 a3=2m/s2 由 得 s 总时间为 t=t2＋t3 代入数据得 s 15． 【答案】(1)6N (2)15.4N (3)6cm，8.246cm 【详解】（1）当A在地面时，根据平衡关系，B所受的摩擦力大小与弹簧弹力大小相等f=F=k（l0-l）=3×（18-16）N=6N （2）当A上升到c点时，此时弹簧长度为 弹簧弹力为F1=k（l'-l0） 可得F1=6N 设此时弹簧与水平方向夹角为α，对A受力分析如下图 Fc-mg-F1sinα-μF1cosα=0 又可得 联立得Fc=15.4N 则Fc的数值为15.4N。 （3）A缓慢上升，处于动态平衡，合力为零，弹簧开始处于压缩状态，弹簧形变量先减小后增大，所以弹簧的弹力先减小后增大，由于F=mg=10N，可知在a点时弹簧处于压缩状态，在b点时弹簧处于原长状态，在a点时，对A物体受力分析，设弹簧弹力为F2，如下图所示： 由力的平衡有F+F2sinθ=mg+μF2cosθ 代入数据可得tanθ=μ=0.375 由几何关系可得 可得ha=6cm 在b点时弹簧处于原长状态，由几何关系可得 试卷第16页，共16页 - 18 - 学科网（北京）股份有限公司 $