内容正文:
新华中学和苑学校2025-2026学年度第一学期
高一年级物理学科学情调研试卷(2025.12)
一、单选题
1. 下列几组共点力分别作用在一个物体上,不能使物体达到平衡状态的是( )
A. 1 N,2 N,3 N B. 12 N,12 N,12 N
C. 4 N,5 N,10 N D. 4 N,8 N,12 N
2. 钻石联赛上海站百米大战中,苏炳添以10秒09的成绩夺冠,成为第一个在钻石联赛百米夺冠的中国人。他奔跑途中的两个瞬间,其受力可简化图甲、乙。用、分别表示他在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于、的方向,以下说法正确的是( )
A. 向后,向后 B. 向前,向前
C. 向前,向后 D. 向后,向前
3. 如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt (k为常数)作用在B的物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.据此可求( )
A. A、B之间的最大静摩擦力 B. A物体的质量
C. A、B之间的动摩擦因数μAB D. B与水平面间的动摩擦因数μ
4. 在力的合成中,关于两个分力与它们合力关系,下列说法中正确的是( )
A. 合力大小一定等于两个分力大小之和
B. 合力的方向一定与分力的方向相同
C. 合力大小一定比任何一个分力都大
D. 两个分力不变时,两个分力的夹角在之间变化时,夹角越大合力越小
5. 某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上。将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。有关这个实验的几个说法,其中正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
B. 最大静摩擦力比滑动摩擦力大
C. 木块与桌面间的动摩擦因数约为0.8
D. 木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
6. 物体静止在光滑的水平面上,力F作用于物体的中心O上,如图为俯视图,现要使合力沿OO′方向(与力F方向夹角为),那么必须同时再加一个力,这个力的最小值是( )
A. Fcosθ B. Fsinθ C. F D.
二、多选题
7. 如图所示,水平作用力F将一个物体压紧在竖直墙上静止不动,下列说法正确的是( )
A. 作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
C. 物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力
D. 物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力
8. 如图所示,质量为的物体放在水平地面上,在与水平方向成角的拉力作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列判断正确的是( )
A. 物体对地面的压力为
B. 物体受到地面的支持力为
C. 物体受到的摩擦力为
D. 物体受到的摩擦力为
9. 若火箭发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为,由此可知这段时间内( )
A. 火箭的初速度为 B. 火箭的加速度为
C. 在末,火箭的瞬时速度为 D. 火箭做匀加速直线运动
10. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上,另一端与斜面体P连接,P与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
三、填空题
11. 如图,在天花板上A点用长为L的轻细绳悬挂质量为M的小球搭在半径为R的光滑半圆球上,半圆球的球心位于A点的正下方,半圆球顶与A点的距离为h,则绳对小球的拉力为__________,小球所受的支持力为__________.(重力加速度为g)
12. 一弹簧受到100 N的拉力时,它的长度是11 cm;当它受的拉力再增大50 N,达到150 N时,弹簧长度是13 cm,则弹簧的劲度系数是__,弹簧的原长是_,如用两手握住它的两端,分别用100 N的力向两边拉,则这弹簧伸长___.
四、计算题
13. 将质量为1.0kg的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小随拉力大小F变化的图像(如图所示)
(1)木块所受的最大静摩擦力为多少?
(2)木块和长木板的动摩擦因数为多少?
(3)若撤去拉力的瞬间物体继续往前运动,此时木块所受的摩擦力为多少?
14. 一人站在距地面20m高处将一物体竖直上抛,到达最高点的最后1s内上升的高度是它上升可达到的最大高度的,求:(不计空气阻力,g取10m/s2)
(1)它可上升的最大高度(距抛出点);
(2)物体从抛出到落地的时间。
15. 如图所示,物体的重力为10牛顿,固定斜面的倾角为,物体与固定斜面间的最大静摩擦力为2牛顿,A与B间由轻绳相连且平行于斜面,图中所示的角,绳OC呈水平,则物体B的重力为多少时,物体A可以在斜面上保持静止状态?
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新华中学和苑学校2025-2026学年度第一学期
高一年级物理学科学情调研试卷(2025.12)
一、单选题
1. 下列几组共点力分别作用在一个物体上,不能使物体达到平衡状态的是( )
A. 1 N,2 N,3 N B. 12 N,12 N,12 N
C. 4 N,5 N,10 N D. 4 N,8 N,12 N
【答案】C
【解析】
【详解】A.1N和2N的最大合力为3N,能与第三个力达成平衡,故A能使物体达到平衡状态;
B.两个12N的合力在0~24N之间,能与第三个12N的力达成平衡,故B能使物体达到平衡状态;
C.4N和5N的最大合力为9N,不能与第三个10 N的力达成平衡,故C不能使物体达到平衡状态;
D.4N和8N的最大合力为12N,能与第三个12 N的力达成平衡,故D能使物体达到平衡状态。
故选C。
2. 钻石联赛上海站百米大战中,苏炳添以10秒09的成绩夺冠,成为第一个在钻石联赛百米夺冠的中国人。他奔跑途中的两个瞬间,其受力可简化图甲、乙。用、分别表示他在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于、的方向,以下说法正确的是( )
A. 向后,向后 B. 向前,向前
C. 向前,向后 D. 向后,向前
【答案】C
【解析】
【详解】在苏炳添奔跑途中, 后脚用力向后蹬,他才向前运动,正是由于地面给后脚一个向前的静摩擦力,才使他能向前运动,即向前;而当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚一个向后的静摩擦力,他才不会向前滑动,所以前脚受到地面的向后的静摩擦力,即向后。
故选C。
3. 如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt (k为常数)作用在B的物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.据此可求( )
A. A、B之间的最大静摩擦力 B. A物体的质量
C. A、B之间的动摩擦因数μAB D. B与水平面间的动摩擦因数μ
【答案】A
【解析】
【详解】A.0-t1内,A不受水平拉力,说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值,t1-t2内力传感器的示数逐渐增大,说明水平面对B的静摩擦力达到最大值,B对A有向右有静摩擦力,t2时刻后力传感器的示数不变,说明B相对A向右运动,A受到滑动摩擦力,则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值,且为 fmax=k(t2-t1).故A正确.
B.根据题中的条件不能求解A物体的质量,选项B错误;
C.由于B运动后A静止不动,则A、B间有滑动摩擦力,等于k(t2-t1).由于A对B的压力不能求出,所以不能求出A、B之间的动摩擦因数μAB.故C错误.
D.B对水平面的压力求不出来,因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数.故D错误.
4. 在力的合成中,关于两个分力与它们合力关系,下列说法中正确的是( )
A. 合力大小一定等于两个分力大小之和
B. 合力的方向一定与分力的方向相同
C. 合力大小一定比任何一个分力都大
D. 两个分力不变时,两个分力的夹角在之间变化时,夹角越大合力越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.合力与分力的大小关系遵循平行四边形定则,合力不一定是等于两个分力之和,A错误;
B.由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;
C.当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于分力,由此可见:合力可能大于分力也有可能小于分力,C错误;
D.当夹角 时,由公式
即夹角越大合力越小; D正确。
故选D。
5. 某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上。将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。有关这个实验的几个说法,其中正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
B. 最大静摩擦力比滑动摩擦力大
C. 木块与桌面间的动摩擦因数约为0.8
D. 木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.在0~2 s内,木块不受外力,此时没有摩擦力,A错误;
B.由题图可知,用力沿水平方向拉木块,拉力从零开始逐渐增大。刚开始木块处于静止状态,木块受拉力和水平桌面对木块的静摩擦力相平衡,当拉力达到4 N时,木块开始发生相对滑动,木块与水平桌面间产生了滑动摩擦力。由题图可知木块与水平桌面间的最大静摩擦力
Ffm=4 N
而滑动摩擦力
Ff =3 N
B正确;
CD.根据滑动摩擦力公式得
=0.08
C、D错误。
故选B。
6. 物体静止在光滑的水平面上,力F作用于物体的中心O上,如图为俯视图,现要使合力沿OO′方向(与力F方向夹角为),那么必须同时再加一个力,这个力的最小值是( )
A. Fcosθ B. Fsinθ C. F D.
【答案】B
【解析】
【详解】要使物体沿着 方向做加速运动,合力必须沿着方向,根据三角形定则可以知道,合力的方向确定了,分力F的大小方向也确定了
由F做的垂线,此时的F'就是最小值,再由三角形的知识可以求得最小值为Fsinθ。
故选B。
【点睛】物体从静止开始做匀加速直线运动,合力的方向和运动的方向是一样的,要使物体沿着 方向做加速运动,合力必须沿着方向,根据三角形定则,可以求出此时最小的力。
二、多选题
7. 如图所示,水平作用力F将一个物体压紧在竖直墙上静止不动,下列说法正确的是( )
A. 作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
C. 物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力
D. 物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC.对物体受力分析,物体受重力、作用力F、墙面对物体的支持力、墙面对物体的摩擦力,物体处于平衡状态,则作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力,物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力,故AC两项正确;
B.据作用力与反作用力的概念知,物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故B项正确;
D.物体受到的重力竖直向下,物体对墙面的摩擦力竖直向下,则物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力不是一对作用力与反作用力,故D项错误。
8. 如图所示,质量为的物体放在水平地面上,在与水平方向成角的拉力作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列判断正确的是( )
A. 物体对地面的压力为
B. 物体受到地面的支持力为
C. 物体受到的摩擦力为
D. 物体受到的摩擦力为
【答案】BD
【解析】
【详解】对物体受力分析,如图所示:
AB.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力,而支持力
故A错误,B正确;
CD.物体受到的摩擦力为
故C错误,D正确。
故选BD。
9. 若火箭发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为,由此可知这段时间内( )
A. 火箭的初速度为 B. 火箭的加速度为
C. 在末,火箭的瞬时速度为 D. 火箭做匀加速直线运动
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.根据公式
可知,火箭的初速度为,火箭的加速度为。故AB错误;
C.在末,火箭的瞬时速度为
故C正确;
D.根据题目中的公式
可知火箭做加速度为的匀加速直线运动。故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上,另一端与斜面体P连接,P与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】AC
【解析】
【详解】当弹簧的弹力刚好和P所受的重力大小相等、方向相反时,斜面体P受两个力作用。
当弹簧的弹力大于P所受的重力时,P的受力如图所示。
受重力、弹簧的支持力、挡板的压力和静摩擦力4个力作用。由于挡板的弹力垂直于接触面,因此挡板的压力和静摩擦力必须同时存在,才能使P平衡,P不可能受3个力作用。
A.2个,与结论相符,选项A正确;
B.3个,与结论不相符,选项B错误;
C.4个,与结论相符,选项C正确;
D.5个,与结论不相符,选项D错误;
故选AC。
三、填空题
11. 如图,在天花板上A点用长为L的轻细绳悬挂质量为M的小球搭在半径为R的光滑半圆球上,半圆球的球心位于A点的正下方,半圆球顶与A点的距离为h,则绳对小球的拉力为__________,小球所受的支持力为__________.(重力加速度为g)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]对小球进行受力分析,小球受重力、半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力,小球受力平衡,即小球受重力、支持力和绳拉力的合力为0,如图,作出小球的受力示意图.
因为小球所受合力为零,故半球对小球的弹力N和绳对小球的拉力T的合力与重力mg大小相等,方向相反,根据三角形相似得
计算得出
12. 一弹簧受到100 N的拉力时,它的长度是11 cm;当它受的拉力再增大50 N,达到150 N时,弹簧长度是13 cm,则弹簧的劲度系数是__,弹簧的原长是_,如用两手握住它的两端,分别用100 N的力向两边拉,则这弹簧伸长___.
【答案】 ①. 2500N/m ②. 7cm ③. 4cm
【解析】
【详解】根据胡克定律可知
100=k(11-x0)
150=k(13-x0)
解得x0=7cm;k=2500N/m;
如用两手握住它的两端,分别用100 N的力向两边拉,则这弹簧伸长
11cm-7cm=4cm
四、计算题
13. 将质量为1.0kg的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小随拉力大小F变化的图像(如图所示)
(1)木块所受的最大静摩擦力为多少?
(2)木块和长木板的动摩擦因数为多少?
(3)若撤去拉力的瞬间物体继续往前运动,此时木块所受的摩擦力为多少?
【答案】(1)5N;(2)0.3;(3)3N
【解析】
【详解】(1)由图像可知木块所受的最大静摩擦力
(2)由图知,木块所受滑动摩擦力的大小
根据
则动摩擦因数
(3)木块受到滑动摩擦力,仍为
14. 一人站在距地面20m高处将一物体竖直上抛,到达最高点的最后1s内上升的高度是它上升可达到的最大高度的,求:(不计空气阻力,g取10m/s2)
(1)它可上升的最大高度(距抛出点);
(2)物体从抛出到落地的时间。
【答案】(1)25m;(2)(3+)s
【解析】
【详解】(1)采用逆向思维法,最后1 s内的位移
故上升的最大高度
hm=5h=25m
(2)设上升的时间为t1,由
解得
设从最高点至落地的时间为t2,由
解得
t2=3s
故从抛出至落地的时间
15. 如图所示,物体的重力为10牛顿,固定斜面的倾角为,物体与固定斜面间的最大静摩擦力为2牛顿,A与B间由轻绳相连且平行于斜面,图中所示的角,绳OC呈水平,则物体B的重力为多少时,物体A可以在斜面上保持静止状态?
【答案】
【解析】
【详解】设连接AO的轻绳拉力大小为,对O点受力平衡,竖直方向有
可得
当A刚好不下滑时,静摩擦力沿斜面向上,此时拉力最小,满足
代入数值得
对应
当A刚好不上滑时,静摩擦力沿斜面向下,此时拉力最大,满足
代入数值得
对应
因此,A保持静止时B的重力范围为
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