精品解析：天津市南开中学2025-2026学年高一第一学期质量监测（三）物理试题

南开中学2025-2026学年度第一学期质量监测（三） 高一物理试卷 考试时间：60分钟 I卷（共40分） 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸一并交回。 一、单选题（每题5分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小与其长度成正比 B. 力的单位“牛顿”是国际单位制中的基本单位 C. 牛顿第一定律在任何参考系下都成立 D. 滑动摩擦力的方向可以和物体运动方向相同 2. 如图所示，两平行河岸的间距为d，水稳定沿着河岸流动，一条小船从河岸渡到河对岸，船在静水中的速度（为已知量）指向河的上游与河岸的夹角为37°，船速（即合速度）（为未知量）指向河的下游与河岸的夹角也为37°，水流的速度（为未知量），，，下列说法正确的是（ ） A 船速 B. 水速 C. 小船被冲向下游的距离为 D. 小船渡河的时间为 3. 一辆肇事汽车在紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察测出路面上车轮磨痕的长度为22.5m。根据对车轮和路面材料的分析可以知道，车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 汽车刹车后第1秒内的位移为12.5m B. 汽车做匀减速直线运动的最后1秒内的位移为12.5m C. 汽车刹车后4s内的位移为20m D. 汽车刚开始刹车时的速度大小是25m/s 4. 将小球以初速度竖直向上抛出，经过一段时间小球的速度大小为v，方向竖直向下。运动过程中小球所受空气阻力大小为重力的一半，重力加速度为g，则小球在空中运动时间为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，用轻质柔软的细线将一质量为的小球悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，且细线与竖直方向的夹角为，细线与的夹角为。下列说法中正确的是（　　） A. 若初始时剪断细线，同时保持不变，则小球将做平抛运动 B. 保持水平，缓慢增大角，则逐渐减小，逐渐增大 C 保持角不变，缓慢减小角过程中，当时细线拉力最小 D. 保持角、角和方向不变，增加细线的长度，大小不变，变小 二、多选题（每题5分，少选得3分） 6. 如图所示，一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10 m/s2），以下判断中正确的是（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=s B. 小球经过A、B两点间的时间t=s C. A、B两点间的高度差h=10 m D. A、B两点间的高度差h=15m 7. 如图所示，质量 M=4kg 的空铁箱在水平拉力 F=210N 作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1= 0.2。这时铁箱内一个质量 m=1kg 的小木块（视为质点）恰好能静止在后壁上，小木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为μ2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取10m/s2 ，下列说法正确的是（　　） A. 铁箱的加速度大小a= 50.5m/s2 B. μ2 = 0.25 C. 由于小木块恰好能静止后壁上，说明小木块此时处于平衡状态 D. 铁箱对小木块的作用力大小为N 8. 在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。如图所示，旅客把行李轻放到传送带上点时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，经过一段时间行李运动到传送带上的点（行李在传送带上能留下痕迹）。若传送带匀速前进的速度，某行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 行李与传送带之间先是滑动摩擦力后是静摩擦力 B. 行李从点运动到点的时间为2.25s C. 行李在传送带上留下的痕迹长度为0.25m D. 若传送带的速度可调节，则行李从点运动到点的最短时间为1.5s II卷（共60分） 三、实验题（12分） 9. 弹簧在生活中有广泛的应用，比如沙发、车子的避震系统等。弹簧的弹力大小不仅跟形变量有关，还跟弹簧本身的性质有关。 （1）反映弹簧本身弹力性质的物理量叫做__________，国际单位是__________。 （2）为研究弹簧的弹力大小与形变量的关系，某同学把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧长度L0，然后把弹簧竖直悬挂在铁架台上，装置如图甲所示，接着在弹簧下端逐个挂上质量均为m的钩码，测出对应的弹簧长度L，并算出弹簧的伸长量x，根据实验数据作出如图乙所示的图像，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，结果发现图线不过原点，其原因是_____________。 （3）实验中用两根不同的轻弹簧a和b进行实验，画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙（斜率较大的是a）所示，下列说法正确的是（　　） A. a的劲度系数比b的大 B. a的劲度系数比b的小 C. a的原长比b的大 10. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某探究小组利用力传感器设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为动滑轮的质量。力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是 。 A. 平衡摩擦力时，应在挂砂桶的情况下，将带滑轮的长木板右端垫高，使小车能沿木板向左匀速运动 B. 实验以动滑轮和小车作为研究对象，不需要测量砂和砂桶的总质量m C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）某同学得到图乙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点，每两个计数点间有四个点未画出，则小车的加速度a=________m/s2（保留2位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=_________（用k、m、m0中的相关字母表示）。 四、计算题（共40分） 11. 如图所示，一辆货车运载着5只完全相同的圆柱形光滑空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被固定，桶C自由地摆放在桶A、B之间，已知货车质量为M，每只油桶质量为m，重力加速度为g。 （1）当货车匀速行驶时，求B对C的支持力大小FB； （2）若地面对货车的阻力为车辆总重的k倍，当货车以加速度a匀加速启动时，求货车所受牵引力F； （3）为避免C滚动而发生危险，求货车刹车时的加速度大小满足的条件。 12. 如图所示，质量为m=0.3kg小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞地沿光滑斜面滑下（瞬时速度沿斜面方向），顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m。g取10m/s2（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）小球在空中的飞行时间； （2）小球水平抛出的初速度v0的大小； （3）小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。 13. 如图所示，传送带长为L=5.8m，以v=3m/s的速率顺时针匀速转动，传送带的倾角为θ=30°，其右上侧有一水平平台MN，木板C与平台MN左侧对齐，物块B距木板C左端的距离，B、C质量mB=mC=0.5kg且均静止。一个质量为mA=1.0kg的物块A以v0=9m/s的速度滑上传送带，从传送带飞出后，恰好无碰撞地水平滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生碰撞（已知A、B碰撞前B、C保持相对静止）。已知A与传送带的动摩擦因数为，A、B与C间的动摩擦因数μA=μB=0.2，C与平台间的动摩擦因数μC=0.05，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，A、B均可视为质点。求： （1）当A在木板上运动时，A、B两物体的加速度大小； （2）物块A滑离传送带时的速度大小； （3）从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间（结果可用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南开中学2025-2026学年度第一学期质量监测（三） 高一物理试卷 考试时间：60分钟 I卷（共40分） 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸一并交回。 一、单选题（每题5分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小与其长度成正比 B. 力的单位“牛顿”是国际单位制中的基本单位 C. 牛顿第一定律在任何参考系下都成立 D. 滑动摩擦力的方向可以和物体运动方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据胡克定律可知，弹簧的弹力大小与其形变量（伸长或压缩量）成正比，与弹簧长度无关，故A错误； B．国际单位制的基本单位包括米、千克、秒等，而“牛顿”是力的导出单位，不是基本单位，故B错误； C．牛顿第一定律（惯性定律）仅在惯性参考系中成立，在非惯性参考系（如加速参考系）中不成立，故C错误； D．滑动摩擦力方向与相对接触面的运动方向相反，但可能与物体的运动方向相同，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，两平行河岸的间距为d，水稳定沿着河岸流动，一条小船从河岸渡到河对岸，船在静水中的速度（为已知量）指向河的上游与河岸的夹角为37°，船速（即合速度）（为未知量）指向河的下游与河岸的夹角也为37°，水流的速度（为未知量），，，下列说法正确的是（ ） A. 船速 B. 水速 C. 小船被冲向下游的距离为 D. 小船渡河的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】B．、、构成的矢量三角形如图所示 由几何关系可得， 解得，A错误，B正确； C．由几何关系可得小船被冲向下游距离，C错误； D．小船渡河的位移s与同向，与河岸的夹角为37°，河宽为d，由几何关系可得 小船渡河的时间，D错误。 故选B。 3. 一辆肇事汽车在紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察测出路面上车轮磨痕的长度为22.5m。根据对车轮和路面材料的分析可以知道，车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 汽车刹车后第1秒内的位移为12.5m B. 汽车做匀减速直线运动的最后1秒内的位移为12.5m C. 汽车刹车后4s内的位移为20m D. 汽车刚开始刹车时的速度大小是25m/s 【答案】A 【解析】 【详解】D．根据速度−位移公式得 刹车后停下，可得 代入 解得，故D错误； A．根据速度−时间公式 解得1秒末的速度为 第1秒内的位移为，故A正确； B．根据速度−时间公式得刹车停下来的时间 2秒末的速度为 最后1秒内的位移为，故B错误； C．由于，刹车后4s内的位移等于总的位移，即车轮磨痕的长度22.5m，故C错误。 故选A。 4. 将小球以初速度竖直向上抛出，经过一段时间小球的速度大小为v，方向竖直向下。运动过程中小球所受空气阻力大小为重力的一半，重力加速度为g，则小球在空中运动时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】上升阶段：合力为重力（）与空气阻力（）之和，方向向下，故加速度为，方向向上 当速度减为0时有 解得上升时间 下落阶段：合力为重力（）减去空气阻力（），方向向下，加速度为，方向向下 由速度公式 从最高点速度0加速到，时间 总时间 故选B。 5. 如图所示，用轻质柔软的细线将一质量为的小球悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，且细线与竖直方向的夹角为，细线与的夹角为。下列说法中正确的是（　　） A. 若初始时剪断细线，同时保持不变，则小球将做平抛运动 B. 保持水平，缓慢增大角，则逐渐减小，逐渐增大 C. 保持角不变，缓慢减小角过程中，当时细线拉力最小 D. 保持角、角和方向不变，增加细线的长度，大小不变，变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．平抛运动的条件是具有水平方向的初速度且只受重力的作用，若初始时剪断细线，F保持不变，小球不是平抛运动，故A错误； B．保持水平，对小球受力分析由平衡条件可知 缓慢增大角，则逐渐增大，逐渐增大，故B错误； C．对小球受力分析如图，将F平移至接在mg的尾端，保持角不变，缓慢减小角过程中，F的方向由水平向右逆时针转如图虚线，当时F方向竖直向上，细线拉力为0，最小，故C正确； D．由平衡条件知 保持角、角和方向不变，增加细线的长度，大小不变，大小也不变，故D错误。 故选C 。 二、多选题（每题5分，少选得3分） 6. 如图所示，一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10 m/s2），以下判断中正确的是（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=s B. 小球经过A、B两点间的时间t=s C. A、B两点间的高度差h=10 m D. A、B两点间的高度差h=15m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据平行四边形定则知 vyA＝v0tan45°＝10 m/s vyB＝v0tan 60°＝v0＝10m/s 则小球由A到B的时间间隔 故A正确，B错误； CD．A、B的高度差 故C正确，D错误。 故选AC。 7. 如图所示，质量 M=4kg 的空铁箱在水平拉力 F=210N 作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1= 0.2。这时铁箱内一个质量 m=1kg 的小木块（视为质点）恰好能静止在后壁上，小木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为μ2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取10m/s2 ，下列说法正确的是（　　） A. 铁箱的加速度大小a= 50.5m/s2 B. μ2 = 0.25 C. 由于小木块恰好能静止在后壁上，说明小木块此时处于平衡状态 D. 铁箱对小木块的作用力大小为N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．以铁箱和木块整体为研究对象，由牛顿第二定律得 解得，故A错误； B．小木块恰好能静止在铁箱后壁上，对小木块，竖直方向有 水平方向有 又 联立解得，故B正确； C．由上分析可知小木块与铁箱一起做匀加速运动，所以小木块此时不是处于平衡状态，故C错误； D．铁箱对小木块有弹力和摩擦力两个力，合力大小为，故D正确。 故选BD。 8. 在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。如图所示，旅客把行李轻放到传送带上点时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，经过一段时间行李运动到传送带上的点（行李在传送带上能留下痕迹）。若传送带匀速前进的速度，某行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 行李与传送带之间先是滑动摩擦力后是静摩擦力 B. 行李从点运动到点的时间为2.25s C. 行李在传送带上留下的痕迹长度为0.25m D. 若传送带的速度可调节，则行李从点运动到点的最短时间为1.5s 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．设行李与传送带共速，共速前物体所受摩擦力和运动方向相同， 解得 行李先加速运动 解得 共速后不受摩擦力，再匀速运动 解得 所以行李从点运动到点的时间，A错误，B错误； C．痕迹长度，故C正确； D．行李从点运动到点一直加速运动，时间最短 解得，故D正确。 故选CD。 II卷（共60分） 三、实验题（12分） 9. 弹簧在生活中有广泛的应用，比如沙发、车子的避震系统等。弹簧的弹力大小不仅跟形变量有关，还跟弹簧本身的性质有关。 （1）反映弹簧本身弹力性质的物理量叫做__________，国际单位是__________。 （2）为研究弹簧的弹力大小与形变量的关系，某同学把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧长度L0，然后把弹簧竖直悬挂在铁架台上，装置如图甲所示，接着在弹簧下端逐个挂上质量均为m的钩码，测出对应的弹簧长度L，并算出弹簧的伸长量x，根据实验数据作出如图乙所示的图像，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，结果发现图线不过原点，其原因是_____________。 （3）实验中用两根不同的轻弹簧a和b进行实验，画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙（斜率较大的是a）所示，下列说法正确的是（　　） A. a的劲度系数比b的大 B. a的劲度系数比b的小 C. a原长比b的大 【答案】（1） ① 劲度系数 ②. N/m （2）见解析 （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]反映弹簧本身弹力性质的物理量叫做劲度系数，根据可知，且国际单位是N/m。 【小问2详解】 图线不过原点的原因是由于弹簧自身所受重力的影响使得弹簧下端在未挂钩码时就已经有了一定的伸长量。 【小问3详解】 设弹簧原长为，根据胡克定律可得 由图丙可知a的劲度系数比b的大，a的原长比b的小。 故选A。 10. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某探究小组利用力传感器设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为动滑轮的质量。力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是 。 A. 平衡摩擦力时，应在挂砂桶的情况下，将带滑轮的长木板右端垫高，使小车能沿木板向左匀速运动 B. 实验以动滑轮和小车作为研究对象，不需要测量砂和砂桶的总质量m C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）某同学得到图乙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点，每两个计数点间有四个点未画出，则小车的加速度a=________m/s2（保留2位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=_________（用k、m、m0中的相关字母表示）。 【答案】（1）BC （2）0.20 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．在平衡摩擦力时，应在不挂砂桶的情况下，将带滑轮的长木板右端垫高，使小车能沿木板向左匀速运动，故A错误； B．由装置图可知细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要测量砂和砂桶的总质量m，故B正确； C．为了充分利用纸带，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确； D．由于细线拉力可以通过力传感器测得，所以实验中不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 每两个计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度为 【小问3详解】 对小车与滑轮组成的系统，由牛顿第二定律得 可得 可知图像的斜率为 解得小车的质量为 四、计算题（共40分） 11. 如图所示，一辆货车运载着5只完全相同的圆柱形光滑空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被固定，桶C自由地摆放在桶A、B之间，已知货车质量为M，每只油桶质量为m，重力加速度为g。 （1）当货车匀速行驶时，求B对C的支持力大小FB； （2）若地面对货车的阻力为车辆总重的k倍，当货车以加速度a匀加速启动时，求货车所受牵引力F； （3）为避免C滚动而发生危险，求货车刹车时的加速度大小满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当货车匀速行驶时，以C为研究对象，受力分析如图所示 根据受力平衡可得 由对称性可知 联立解得B对C的支持力大小为 【小问2详解】 若地面对货车的阻力为车辆总重的k倍，当货车以加速度a匀加速启动时，以货车和5只空油桶为整体，根据牛顿第二定律可得 解得货车所受牵引力为 【小问3详解】 当货车刹车C刚要脱离B时，C的受力如图所示 竖直方向有 水平方向有 联立解得 可知为避免C滚动而发生危险，货车刹车时的加速度大小应满足。 12. 如图所示，质量为m=0.3kg的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞地沿光滑斜面滑下（瞬时速度沿斜面方向），顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m。g取10m/s2（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）小球在空中的飞行时间； （2）小球水平抛出的初速度v0的大小； （3）小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做自由落体运动，由，可得小球在空中的飞行时间为 【小问2详解】 小球落在斜面顶端，并恰好无碰撞地沿光滑斜面滑下，则有 又 联立解得小球水平抛出的初速度大小为 【小问3详解】 小球到达斜面顶端时的速度大小为 小球在斜面上运行时，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 由运动学公式得 代入数据解得 则小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间为 13. 如图所示，传送带长为L=5.8m，以v=3m/s速率顺时针匀速转动，传送带的倾角为θ=30°，其右上侧有一水平平台MN，木板C与平台MN左侧对齐，物块B距木板C左端的距离，B、C质量mB=mC=0.5kg且均静止。一个质量为mA=1.0kg的物块A以v0=9m/s的速度滑上传送带，从传送带飞出后，恰好无碰撞地水平滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生碰撞（已知A、B碰撞前B、C保持相对静止）。已知A与传送带的动摩擦因数为，A、B与C间的动摩擦因数μA=μB=0.2，C与平台间的动摩擦因数μC=0.05，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，A、B均可视为质点。求： （1）当A在木板上运动时，A、B两物体的加速度大小； （2）物块A滑离传送带时的速度大小； （3）从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间（结果可用根号表示）。 【答案】（1）2m/s2，1m/s2 （2）2m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 物块A滑上木板C后做匀减速运动，假设B、C一起向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得， 解得， 由于 则假设成立，所以A在木板上运动时，A的加速度大小为2m/s2，B的加速度大小为1m/s2； 【小问2详解】 物块A滑上传送带后，根据牛顿第二定律可得 解得 与传送带达到共速的位移为 共速后，由于 所以共速后物块A继续向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 根据速度位移关系可得 解得 【小问3详解】 物块A在传送带上运动的时间为 物块A离开传送带后，做斜上抛运动，物块在运动到最高点时滑上木板，斜上抛运动的时间为 物块A滑上木板C时的速度大小为 从物块A滑上木板C到物块A与B碰撞过程，有 解得 所以从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $