内容正文:
苏州新草桥中学2025-2026学年第一学期12月学业水平调研
高一物理
一、单项选择题:共10题,每题4分,共计40分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
B. 亚里士多德说若忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快
C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D. 伽利略实验研究和逻辑推理相结合发现了力是维持物体运动的原因
【答案】A
【解析】
【详解】A. 笛卡尔发展了惯性概念(如物体不受外力时将保持匀速直线运动),为牛顿第一定律的建立奠定了基础,故A正确;
B. 亚里士多德认为重物下落速度大于轻物,而伽利略通过实验和推理提出忽略空气阻力时下落速度相同,故B错误;
C.伽利略最早通过斜面实验等指出力不是维持物体运动的原因,牛顿在其后系统总结,故C错误;
D.伽利略结合实验与逻辑推理发现力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,故D错误。
故选A。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
B. 作用力和反作用力在任何情况下都不能相互平衡
C. 人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才往前走
D. 当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力慢慢消失
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹力和摩擦力都有反作用力,重力的反作用力是物体对地球的引力,故A错误;
B.作用力和反作用力作用在不同物体上,因此它们在任何情况下都不能相互平衡(平衡力需作用在同一物体上),故B正确;
C.由牛顿第三定律可知人走路时,地对脚的力与脚蹬地的力大小相等,故C错误;
D.由牛顿第三定律可知作用力和反作用力同时产生、同时消失,故D错误。
故选B。
3. 关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度变化越大,加速度一定越大
B. 物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零
C. 物体的速度很大,加速度可能为零,所受的合力也可能为零
D. 若物体的速度发生反向,加速度也发生反向
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据加速度定义 ,加速度大小取决于速度变化量 和时间 。若 大但 也大(如缓慢加速),加速度可能小;反之, 小但 小(如快速加速),加速度可能大。故速度变化大不一定导致加速度大,故A错误;
B.速度为零时,加速度不一定为零。例如,物体做自由落体运动的初始时刻速度为零,但加速度为重力加速度,合力为物体的重力,故B错误;
C.若物体做速度很大的匀速直线运动,速度很大但加速度为零,根据牛顿第二定律,合力为零,故C正确;
D.速度反向不一定导致加速度反向。例如,匀减速直线运动中,物体从正向运动减速至零后反向加速,加速度方向保持不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,质量为m的AB杆靠在平台的拐角上处于静止状态,拐角处光滑,则地面对杆A端施加的作用力为( )
A. 支持力和摩擦力 B. 支持力
C. 摩擦力 D. 无法确定受几个力作用
【答案】A
【解析】
【详解】首先地面对杆A端有支持力作用,否则杆不可能平衡,其次,由于拐角处光滑,杆有向左滑动的趋势,受到水平向右的静摩擦力。
故选A。
5. 作用在物体上的两个力,,。若它们之间的夹角可任意,那么下列哪些数值可能是它们的合力( )
A. 1N B. 5N C. 8N D. 13N
【答案】C
【解析】
【详解】当两个力同向时,合力大小为两力大小之和,最大;当两个力反向时,合力大小等于两力大小之差,最小;即
代入数据可知两个力的合力范围为
8N≤F合≤12N
故选C。
6. 某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮条细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,探究两个互成角度的力的合成规律。如图是该同学依据实验记录作的示意图。其中A点是橡皮条在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮条的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中不正确的是( )
A. 用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的时候,弹簧测力计应与木板平面平行
B. 如图所示,某同学完成该实验后得到图中的“F”和“”两个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两个弹簧测力计的示数没有必要必须相同
D. 在同一次实验中,用两个弹簧测力计拉橡皮条和用一个弹簧测力计拉橡皮条,橡皮条的活动端可以拉到不同位置
【答案】D
【解析】
【详解】A.用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的时候,弹簧测力计应与木板平面平行能避免产生摩擦,故A正确,不符题意;
B.如图所示,某同学完成该实验后得到图中的“F”和“”两个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是实际合力,应该与OA共线,即为,故B正确,不符题意;
C.本实验是用平行四边形法则验证,对两个分力的大小没有特殊要求,两个弹簧测力计的示数可以不相同,故C正确,不符题意;
D.在同一次实验中,用两个弹簧测力计拉橡皮条和用一个弹簧测力计拉橡皮条,橡皮条的活动端一定拉到同一位置,保证两次拉动的效果相同,故D错误,符合题意;
故选D。
7. 如图所示,质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则( )
A. μ=0.65 B. μ=0.5 C. mB=1.2m D. mB=1.6m
【答案】C
【解析】
【分析】A匀速下滑时,对物体A进行受力分析,根据物体所处平衡状态结合力的分解列出平衡等式,求解动摩擦因数.当物体A沿斜面匀速上滑时,再对A受力分析,根据共点力平衡求出物体B的质量.
【详解】当物体A沿斜面匀速下滑时,受力图如图甲:
根据共点力平衡条件有:,,其中,联立解得:,当物体A沿斜面匀速上滑时,受力图如图乙:
A物体所受摩擦力大小不变,方向沿斜面向下,沿斜面方向的合力为0,则有:,对物体B:,由牛顿第三定律可知:,联立各式得:,故选C.
【点睛】解决共点力平衡问题的一般思路是对物体进行受力分析,根据物体所处平衡状态结合力的分解列出平衡等式.
8. 水平地面上的物体受水平力F的作用,如图所示,现将作用力F保持大小不变,沿逆时针方向缓缓转过180°,在转动过程中,物体一直在向右运动。则在此过程中,物体对地面的正压FN和地面给物体的摩擦力Ff的变化情况是( )
A. FN先变小后变大,Ff不变 B. FN不变,Ff先变小后变大
C. FN、Ff都是先变大后变小 D. FN、Ff都是先变小后变大
【答案】D
【解析】
【详解】对物体进行受力分析,当F与水平方向夹角为θ时,则有:
FN=mg﹣Fsinθ
Ff=Fcosθ
当θ从0°增大到90°时,sinθ增大,cosθ减小,所以FN、Ff都变小,当θ从0°增大到180°时,sinθ减小,cosθ增大,所以FN、Ff都变大,所以FN、Ff都是先变小后变大,故D正确,ABC错误。
故选D。
9. 某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的汲水灌田农具模型,P、Q两点位于同一水平线。分别在其位置固定一个小滑轮,将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码,让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO′运动。在外力的作用下,释放砝码,沙桶匀速上升。则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大,每根线对沙桶的拉力( )
A. 先减小后增大 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】设每根线对沙桶的拉力为T,两线间夹角为2θ,重力为G(由于沙桶匀速上升,所以重力等于两拉力的合力)。根据竖直方向力的分解有
得到
连结沙桶的两线间夹角逐渐增大,也就是说θ逐渐增大,由于cosθ在0到区间内是单调递减,所以随着θ的增大,cosθ逐渐减小,那么T就逐渐增大,所以每根线对沙桶的拉力逐渐增大。
故选B。
10. 如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究,将机械手简化为只有三根“手指”有力的作用。抓取点对称分布在同一水平面内,抓取点与球心的连线与该水平面夹角为,“手指”与篮球之间的动摩擦因数为,篮球的重力大小为G,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 只要“手指”对篮球的压力足够大,不论取何值都能将篮球抓起
B. 若与的关系满足,则一定能将篮球抓起
C. 若能抓起篮球,则每根“手指”对篮球压力的最小值为
D. 若抓起篮球竖直向上做匀加速运动,则每根“手指”对篮球的压力不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.如图所示
对篮球受力分析,竖直方向满足
因为静摩擦力
解得
所以想要抓起篮球,则每根“手指”对篮球压力的最小值为;且可得夹角满足
才能将篮球抓起。则时,不一定能将篮球抓起,故AB错误,C正确;
D.若抓起篮球竖直向上做匀加速运动,且恰好达到最大静摩擦力时,满足
可得
则每根“手指”对篮球的压力保持不变,故D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的装置。
(1)本实验应用的实验方法是_____
A. 控制变量法 B. 等效法 C. 理想实验法
(2)乙图实验器材所用的电压为__________
A. 交流8V B. 直流 C. 交流 D. 直流
(3)小张同学实验中得到如图丙所示的一条纸带,、、、为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。用刻度尺测量情况如图丙所示。已知电源的频率为,则滑块的加速度大小__________。(结果保留两位有效数字)
(4)小王同学测得小车的加速度和拉力的数据如下表所示(小车质量保持不变):
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.18
0.38
0.52
0.75
0.88
请根据表中的数据在坐标纸上作出图像;
(5)小王同学利用丁图进一步求出小车质量为,小张同学认为,如果实验过程中没有补偿摩擦力,就不能准确求出小车的质量,你是否同意小张的观点,请说明理由。___________
【答案】(1)A (2)C
(3)0.60 (4)
(5)不同意。未补偿摩擦力时通过图像的斜率仍可以准确求得小车的质量
【解析】
【小问1详解】
探究加速度与力、质量的关系,先控制质量不变,探究加速度与力的关系;再控制力不变,探究加速度与质量的关系,应用的实验方法是控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
乙图为电火花打点计时器,所用的电压为交流。
故选C。
【小问3详解】
相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得加速度大小为
【小问4详解】
根据表格数据在坐标纸上描出对应点,并作出图像如图所示
【小问5详解】
不同意。未补偿摩擦力时,根据牛顿第二定律
可得
通过直线斜率仍可以准确求得小车的质量。
12. 举重运动员在抓举比赛中,抓杠铃的两手间要有较大距离。某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员质量为75kg,举起的杠铃为125kg,示意图如图所示,求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小。(取重力加速度g=10 N/kg )
【答案】1250N
【解析】
【详解】设运动员两手臂间的夹角为,则,对杠铃,由平衡条件得
解得
13. 负重跑步是体能训练的常用方式之一。如图,运动员通过细绳拉着质量为m的轮胎在水平地面上向前匀速跑步。已知细绳对轮胎的拉力大小为F,细绳与水平方向的夹角为,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)地面对轮胎的支持力大小;
(2)轮胎与水平地面之间的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对轮胎进行受力分析,如图所示。
在竖直方向上根据平衡条件可得地面对轮胎的支持力大小
(2)在水平方向上根据平衡条件有
设轮胎与水平地面之间的动摩擦因数为μ,根据滑动摩擦力公式有
解得
14. 如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角=60°,斜面倾角=30°,物块A和B的质量分别为,,弹簧的劲度系数k=500N/m,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度。求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
【答案】(1);(2),方向沿斜面向上
【解析】
【详解】(1)以O点为研究对象,受力如图所示
根据平衡条件,在x方向上有
在y方向上,有
解得
(2)假设物块A所受摩擦力方向沿斜面向下,物块A受力如图所示
由平衡条件,在方向上,有
解得
与假设的方向相反,故摩擦力的方向沿斜面向上
15. 如图所示,质量的物块A,悬挂在绳OP和OQ的结点O上,OP绳水平,OQ绳与竖直方向的夹角为,并跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)与质量为的物块B相连,物块B放在斜面体C上,斜面体C质量为、倾角为,斜面体C及物块A、B均保持静止。(g取)求:
(1)绳OP、OQ的拉力大小;
(2)斜面体C对地面的压力大小;
(3)若物块C固定,物块B与物块C之间动摩擦因数为0.4,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现改变物块A的质量,要使得物块B能保持静止,则物块A的质量要满足什么要求?
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对结点O受力分析如图所示
其中
由平衡条件得
,
联立解得绳OP、OQ的拉力大小分别为
,
【小问2详解】
将物块B和斜面体C看成整体,对整体受力分析如图所示
根据竖直方向上受力平衡,可得
代入数据,得
根据牛顿第三定律可知,斜面体C对地面的压力大小为。
【小问3详解】
若物块B恰好不下滑,对物块B受力分析如图
将重力沿斜面和垂直斜面方向分解,根据受力平衡,有
,
其中
联立求得
若物块B恰好不上滑,对物块B受力分析如图
将重力沿斜面和垂直斜面方向分解,根据受力平衡,有
其中
联立求得
综合以上,物块A的质量要满足
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苏州新草桥中学2025-2026学年第一学期12月学业水平调研
高一物理
一、单项选择题:共10题,每题4分,共计40分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
B. 亚里士多德说若忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快
C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D. 伽利略实验研究和逻辑推理相结合发现了力是维持物体运动的原因
2. 下列说法中正确的是( )
A. 弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
B. 作用力和反作用力在任何情况下都不能相互平衡
C. 人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才往前走
D. 当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力慢慢消失
3. 关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度变化越大,加速度一定越大
B. 物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零
C. 物体的速度很大,加速度可能为零,所受的合力也可能为零
D. 若物体的速度发生反向,加速度也发生反向
4. 如图所示,质量为m的AB杆靠在平台的拐角上处于静止状态,拐角处光滑,则地面对杆A端施加的作用力为( )
A. 支持力和摩擦力 B. 支持力
C. 摩擦力 D. 无法确定受几个力作用
5. 作用在物体上的两个力,,。若它们之间的夹角可任意,那么下列哪些数值可能是它们的合力( )
A. 1N B. 5N C. 8N D. 13N
6. 某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮条细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,探究两个互成角度的力的合成规律。如图是该同学依据实验记录作的示意图。其中A点是橡皮条在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮条的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中不正确的是( )
A. 用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的时候,弹簧测力计应与木板平面平行
B. 如图所示,某同学完成该实验后得到图中的“F”和“”两个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两个弹簧测力计的示数没有必要必须相同
D. 在同一次实验中,用两个弹簧测力计拉橡皮条和用一个弹簧测力计拉橡皮条,橡皮条的活动端可以拉到不同位置
7. 如图所示,质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则( )
A. μ=0.65 B. μ=0.5 C. mB=1.2m D. mB=1.6m
8. 水平地面上的物体受水平力F的作用,如图所示,现将作用力F保持大小不变,沿逆时针方向缓缓转过180°,在转动过程中,物体一直在向右运动。则在此过程中,物体对地面的正压FN和地面给物体的摩擦力Ff的变化情况是( )
A. FN先变小后变大,Ff不变 B. FN不变,Ff先变小后变大
C. FN、Ff都是先变大后变小 D. FN、Ff都是先变小后变大
9. 某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的汲水灌田农具模型,P、Q两点位于同一水平线。分别在其位置固定一个小滑轮,将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码,让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO′运动。在外力的作用下,释放砝码,沙桶匀速上升。则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大,每根线对沙桶的拉力( )
A. 先减小后增大 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 保持不变
10. 如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究,将机械手简化为只有三根“手指”有力的作用。抓取点对称分布在同一水平面内,抓取点与球心的连线与该水平面夹角为,“手指”与篮球之间的动摩擦因数为,篮球的重力大小为G,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 只要“手指”对篮球的压力足够大,不论取何值都能将篮球抓起
B. 若与的关系满足,则一定能将篮球抓起
C. 若能抓起篮球,则每根“手指”对篮球压力的最小值为
D. 若抓起篮球竖直向上做匀加速运动,则每根“手指”对篮球的压力不断增大
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的装置。
(1)本实验应用的实验方法是_____
A. 控制变量法 B. 等效法 C. 理想实验法
(2)乙图实验器材所用的电压为__________
A. 交流8V B. 直流 C. 交流 D. 直流
(3)小张同学实验中得到如图丙所示的一条纸带,、、、为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。用刻度尺测量情况如图丙所示。已知电源的频率为,则滑块的加速度大小__________。(结果保留两位有效数字)
(4)小王同学测得小车的加速度和拉力的数据如下表所示(小车质量保持不变):
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.18
0.38
0.52
0.75
0.88
请根据表中的数据在坐标纸上作出图像;
(5)小王同学利用丁图进一步求出小车质量为,小张同学认为,如果实验过程中没有补偿摩擦力,就不能准确求出小车的质量,你是否同意小张的观点,请说明理由。___________
12. 举重运动员在抓举比赛中,抓杠铃的两手间要有较大距离。某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员质量为75kg,举起的杠铃为125kg,示意图如图所示,求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小。(取重力加速度g=10 N/kg )
13. 负重跑步是体能训练的常用方式之一。如图,运动员通过细绳拉着质量为m的轮胎在水平地面上向前匀速跑步。已知细绳对轮胎的拉力大小为F,细绳与水平方向的夹角为,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)地面对轮胎的支持力大小;
(2)轮胎与水平地面之间的动摩擦因数。
14. 如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角=60°,斜面倾角=30°,物块A和B的质量分别为,,弹簧的劲度系数k=500N/m,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度。求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
15. 如图所示,质量的物块A,悬挂在绳OP和OQ的结点O上,OP绳水平,OQ绳与竖直方向的夹角为,并跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)与质量为的物块B相连,物块B放在斜面体C上,斜面体C质量为、倾角为,斜面体C及物块A、B均保持静止。(g取)求:
(1)绳OP、OQ的拉力大小;
(2)斜面体C对地面的压力大小;
(3)若物块C固定,物块B与物块C之间动摩擦因数为0.4,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现改变物块A的质量,要使得物块B能保持静止,则物块A的质量要满足什么要求?
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