精品解析：北京市广渠门中学2025-2026学年高一上学期期中物理试卷

北京市广渠门中学2025—2026学年度第一学期期中试题 高一年级物理学科 时间：90分钟 2025.11 本试卷共4页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效 第一部分 一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项正确） 1. 北京时间2024年8月4日凌晨，中国选手郑钦文击败克罗地亚选手维基奇获得首枚女网奥运金牌。图中郑钦文挥拍打出一个强烈的上旋球，网球划过一条优美的弧线直飞对方的底线。下列说法正确的是（　　） A. 研究击打出上旋球时可以把网球看作质点 B. 研究网球的飞行轨迹时可以把网球看作质点 C. 该网球的飞行轨迹长度就是它的位移的大小 D. 某次郑钦文的发球速度达到了，这里是指平均速度 2. 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法错误的是 A. 桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 B. 汽车发生了形变，所以对桥梁产生了向下的弹力作用 C. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 D. 桥梁发生了弹性形变，所以对汽车产生了弹力的作用 3. 根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 静止的物体可能受滑动摩擦力作用，运动的物体可以受静摩擦力作用 B. 枪膛中的子弹的加速度约为105m/s2，射出的速度可达1000m/s左右，所以加速度大，速度变化就越大 C. 微小的力不能使坚硬的物体发生形变，就没有弹力产生 D. 竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度也为零 4. 关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 合力F总比分力和中的至少一个大 B. 若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大 C. 若两个分力和夹角不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N，三个力的合力可能为0 5. 一个质点做直线运动的v-t图像如图所示，则该质点的x-t图像可大致表示为下列图中的（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，某列车在一次运行测试中，从a点开始做匀减速直线运动，通过连续四段相等的位移s，运动到e点时速度减为零，列车可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. ae段的平均速度等于通过c点的瞬时速度 B. ac段和ce段所用时间之比为2：1 C. ab段和de段的平均速度大小之比为 D. a、b、c、d点时的速度大小之比为4：3：2：1 7. 如图所示，同学用手捏住直尺的顶端，同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时，同学立刻捏住直尺，读出同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是（ ） A. 若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线，则刻度线分布不均匀 B. 捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短 C. 刻度所对应的时间刻度约为 D. 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比 8. 有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知这架照相机的曝光时间为，每块砖的平均厚度为，下列估算数据（结果均保留1位有效数字）不正确的是（　　） A. 小石子从释放到到达地面的时间约为 B. 小石子是从距离地面约的位置释放的 C. 小石子落地的速度约为 D. 小石子在曝光时刻的速度约为 9. 如图所示，三个矩形物块a、b、c叠放在水平面上，相互之间的接触面都和地面平行，分别对a、b施加向左向右的水平拉力F1、F2后，三个物块仍然都静止。已知F1=3N、F2=4N，设此时a和地面之间的摩擦力大小为f1、b和a之间的摩擦力大小为f2、c和b之间的摩擦力大小为f3，关于这三个力大小的判断，下列结论正确的是（ ） A. f1=3N、f2=4N、f3=0 B. f1=1N、f2=3N、f3=4N C. f1=1N、f2=4N、f3=0 D. f1=3N、f2=1N、f3=0 10. 将重物从高处运送到地面，为安全起见，要求下降过程中重物与墙壁保持一定的距离。图中所示是一种简单的操作方法：一人在高处控制下端系在重物上的绳子，另一人站在地面控制另一根上端系在重物上的绳子，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若物体可视为质点，当绳与竖直方向的夹角为，绳与竖直方向的夹角为，且时，下列说法正确的是（　　） A. 绳的水平分力大于绳的水平分力 B. 绳的竖直分力大于绳的竖直分力 C. 站在地面上的人受到地面的摩擦力方向水平向左 D. 两绳对重物拉力的合力的方向竖直向上 11. 如图所示，轻绳悬挂一个质量为m的小球，欲再施一个力F，使小球在图示位置静止，这时绳与水平方向成θ角，已知重力加速度为g。则F的最小值为（　　） A. mgsinθ B. mgcosθ C. mgtanθ D. 12. 两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和。将它们按如图所示方式连接起来。系统均静止后，两根弹簧均沿竖直方向。现缓慢向上提木块，直到弹簧变为原长。则在该过程中，木块移动的距离为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 13. 质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M均处于静止状态，如图所示。当在物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到Fm的过程中，m和M仍保持静止状态。在此过程中，下列判断哪些是正确的（　　） ①斜面体对m的支持力逐渐增大 ②物体m受到的摩擦力逐渐增大 ③斜面对m的作用力逐渐增大 ④物体m受到的合力逐渐增大 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 14. 如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（　　） A. F1先变小后变大 B. F1一直增大 C. F2一直增大 D. F2最终变为零 第二部分 本部分有6小题，共58分。 15. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的重力加速度。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法中正确的是（　　） A. 打点计时器接直流电源也可以正常使用 B. 打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C. 重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D. 开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E. 操作时，应先放开纸带，后启动电源 （2）实验中打出的一段纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出来，已知打点计时器的工作频率为50Hz，由纸带上的数据可知打C点时重物的速度大小______m/s，重力加速度g＝______（结果均保留三位有效数字） （3）通过图像也可以得出重力加速度，并且能剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，若图丙中的v2-h图像的斜率为k，则重力加速度g＝______。（用k表示） （4）在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是______。 16. （1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作： a.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； b.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套； c.如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹簧测力计的示数、两根细绳的方向； d.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力和的图示，并根据力的平行四边形定则作出和的合力； e.只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向；并按同一标度作出这个力F的图示； f.比较F和的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 ①本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法________。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 ②下列操作有利于减小实验误差的是________。 A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计 B.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些 C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 D.用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大 E.在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些 ③下图A、B、C、D分别为小张、小吴、小周、小刘四位同学提交的实验报告中的实验记录，符合实验事实的是______。（选填A、B、C、D） A. B. C. D. （2）某学校的物理学习小组在进行“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与伸长量的关系。 ①为完成实验，还需要的实验器材有：________。 ②图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m。图线不过原点的原因是________。 17. 在某塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则：(g取10 m/s2) (1)物体抛出的初速度大小为多少； (2)物体位移大小为10 m时，物体通过的路程可能为多少； (3)若塔高H=60 m，求物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小。 18. 在某一长直的公路上，一辆静止的轿车前方200m处有一货车正以10m/s的速度匀速前进，这时轿车从静止出发以2m/s2的加速度追赶，求： （1）轿车出发后追上货车的时间； （2）轿车追上货车前，经过多长时间与货车相距最远； （3）当轿车刚追上货车时，轿车司机立即刹车，使轿车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，分析说明轿车停止前两车可否再次相遇。 19. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力，系统始终处于静止状态。已知重力加速度为g。 （1）求球B对斜面体的压力和对墙面的压力的大小； （2）若斜面体受到水平向右的外力大小为1.5mg，求此时斜面体受到水平面的摩擦力大小； （3）若斜面体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，为了使系统处于静止状态，求水平向右的外力大小F的范围。 20. 斜面是一种简单机械，战国时期墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在高一年级劳动实践活动课中，小明到物理实验室帮老师整理和搬运实验器材，一些放置实验器材的箱子经常需要通过斜面进行搬运。如图甲所示，倾角为的斜面放置在水平面上，质量为m的箱子在斜面上正好能匀速下滑。已知在箱子的各种运动中，斜面始终保持静止。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g）。 （1）求箱子与斜面间的动摩擦因数。 （2）如图乙所示，若用水平推力推着箱子沿斜面匀速上升，求推力的大小。 （3）如图丙所示，为了能用最小的力就能拉着箱子沿斜面匀速上升，小明在箱子的同一作用点尝试了各个方向的拉力。请进行理论分析，说明最小拉力F的大小及方向。（备注：结果可以用分数和三角函数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市广渠门中学2025—2026学年度第一学期期中试题 高一年级物理学科 时间：90分钟 2025.11 本试卷共4页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效 第一部分 一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项正确） 1. 北京时间2024年8月4日凌晨，中国选手郑钦文击败克罗地亚选手维基奇获得首枚女网奥运金牌。图中郑钦文挥拍打出一个强烈的上旋球，网球划过一条优美的弧线直飞对方的底线。下列说法正确的是（　　） A. 研究击打出上旋球时可以把网球看作质点 B. 研究网球的飞行轨迹时可以把网球看作质点 C. 该网球的飞行轨迹长度就是它的位移的大小 D. 某次郑钦文的发球速度达到了，这里是指平均速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．研究击打出上旋球时，网球各部分运动情况不同，不能将其看成质点，而研究网球飞行轨迹时，可以忽略网球的大小和各部分的旋转情况，将其看成质点，A错误，B正确； C．该网球的飞行轨迹长度就是它的路程的大小，位移大小是指从起始位置到终止位置有向线段的长度，C错误； D．某次郑钦文的发球速度达到了，这里是指瞬时速度，D错误。 故选B。 2. 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法错误的是 A. 桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 B. 汽车发生了形变，所以对桥梁产生了向下的弹力作用 C. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 D. 桥梁发生了弹性形变，所以对汽车产生了弹力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，选项A正确，不符合题意； B．汽车发生了形变，所以对桥梁产生了向下的弹力作用，选项B正确，不符合题意； C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，选项C错误， 符合题意； D．桥梁发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上的弹力的作用，选项D正确， 不符合题意． 3. 根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 静止的物体可能受滑动摩擦力作用，运动的物体可以受静摩擦力作用 B. 枪膛中的子弹的加速度约为105m/s2，射出的速度可达1000m/s左右，所以加速度大，速度变化就越大 C. 微小的力不能使坚硬的物体发生形变，就没有弹力产生 D. 竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度也为零 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．静止的物体可以受滑动摩擦力，如相对地面静止而相对接触面运动的物体；运动的物体可能受静摩擦力，如静止在加速运动的汽车内的物体受到静摩擦力；故A正确； B．由 ，速度变化与两个因素有关，故B错误； C．微小的力也能使坚硬的物体发生微小的形变，也有弹力产生，故C错误； D．竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度为g，故D错误。 故选A。 4. 关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 合力F总比分力和中的至少一个大 B. 若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大 C. 若两个分力和夹角不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N，三个力的合力可能为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．合力F可能比分力和中的任何一个都小，选项A错误； B．若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大，选项B正确； C．若两个分力方向相反，F1与F2的夹角不变，F1大小不变，且，则只增大F2，合力减小，故C错误； D．若三个分力大小分别为1N、3N、5N，因1N+3N<5N，可知三个力的合力不可能为0，选项D错误。 故选B。 5. 一个质点做直线运动的v-t图像如图所示，则该质点的x-t图像可大致表示为下列图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由v-t图像可知，质点速度先均匀减小后反向均匀增大，又因x-t图像的斜率大小表示质点的速度大小，可知该质点的x-t图像可大致表示为B图。 故选B。 6. 如图所示，某列车在一次运行测试中，从a点开始做匀减速直线运动，通过连续四段相等的位移s，运动到e点时速度减为零，列车可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. ae段的平均速度等于通过c点的瞬时速度 B. ac段和ce段所用时间之比为2：1 C. ab段和de段的平均速度大小之比为 D. a、b、c、d点时的速度大小之比为4：3：2：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．c点是位移的中点，不是时间的中点，故列车通过ae段的平均速度不等于通过c点的瞬时速度， 故A错误； B．根据匀变速直线运动规律 可知，列车通过ac段和cd段所用时间之比为， 故B错误； C．根据匀变速直线运动规律 可知，列车通过ab段和de段的时间之比为 根据平均速度的公式 可知平均速度大小之比为，故 C正确； D．逆向思维，列车反向做匀加速直线运动，根据速度—位移公式 可知，列车通过a、b、c、d点时的速度大小之比为，故D错误； 故选C。 7. 如图所示，同学用手捏住直尺的顶端，同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时，同学立刻捏住直尺，读出同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是（ ） A. 若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线，则刻度线分布不均匀 B. 捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短 C. 刻度所对应的时间刻度约为 D. 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．刻度尺自由下落，做自由落体运动，根据运动学推论可知，匀变速直线运动在运动连续相同时间内有位移差且位移差相等，故各相邻时间刻度值间的长度不等，即刻度线分布不均匀，故A正确； B．捏住处刻度尺下落的高度比捏住处下落的高度长，故捏住处的反应时间比捏住处的反应时间长，故B错误； C．由运动学公式得，刻度所对应的时间刻度 故C错误； D．由运动学公式，可知 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值不成正比，故D错误。 故选A。 8. 有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知这架照相机的曝光时间为，每块砖的平均厚度为，下列估算数据（结果均保留1位有效数字）不正确的是（　　） A. 小石子从释放到到达地面的时间约为 B. 小石子是从距离地面约的位置释放的 C. 小石子落地的速度约为 D. 小石子在曝光时刻的速度约为 【答案】A 【解析】 【详解】B．每块砖的厚度 设石子落到痕迹上端需要的时间为t，痕迹的长度 代入数据解得 石子刚下落时距痕迹上端的距离 痕迹上端距地面有14.5块砖，石子下落时距地面的高度为 故B正确； A．根据 小石子从释放到到达地面的时间 故A错误； C．根据 小石子落地的速度 故C正确； D．小石子在曝光时刻的速度约为 故D正确。 本题选择不正确的，故选A。 9. 如图所示，三个矩形物块a、b、c叠放在水平面上，相互之间的接触面都和地面平行，分别对a、b施加向左向右的水平拉力F1、F2后，三个物块仍然都静止。已知F1=3N、F2=4N，设此时a和地面之间的摩擦力大小为f1、b和a之间的摩擦力大小为f2、c和b之间的摩擦力大小为f3，关于这三个力大小的判断，下列结论正确的是（ ） A. f1=3N、f2=4N、f3=0 B. f1=1N、f2=3N、f3=4N C. f1=1N、f2=4N、f3=0 D. f1=3N、f2=1N、f3=0 【答案】C 【解析】 【详解】物块c处于静止状态，只受到重力和支持力的作用，因此 f3=0 物块b处于静止状态，受到向右的拉力F2，物块a对b的摩擦力与拉力等大反向，因此 f2=F2=4N 根据牛顿第二定律，可知b对a的摩擦力水平向右，大小为4N，由于a受到向左的拉力F1而处于于静止状态，根据平衡条件可知地面对a的摩擦力向左，大小为 f1=f2-F1=1N 故选C。 10. 将重物从高处运送到地面，为安全起见，要求下降过程中重物与墙壁保持一定的距离。图中所示是一种简单的操作方法：一人在高处控制下端系在重物上的绳子，另一人站在地面控制另一根上端系在重物上的绳子，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若物体可视为质点，当绳与竖直方向的夹角为，绳与竖直方向的夹角为，且时，下列说法正确的是（　　） A. 绳的水平分力大于绳的水平分力 B. 绳的竖直分力大于绳的竖直分力 C. 站在地面上的人受到地面的摩擦力方向水平向左 D. 两绳对重物拉力的合力的方向竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．对重物，由平衡条件可知，绳的水平分力等于绳的水平分力，故A错误； B．对重物，由平衡条件可知，绳P的竖直方向分力等于绳Q的竖直分力与重物重力之和，即绳的竖直分力小于绳的竖直分力，故B错误； C．把重物和地面上的人作为整体，由整体平衡可知，绳P的水平拉力等于地面给人的摩擦力，由于绳P的水平拉力方向向左，则地面给人的摩擦力方向向右，故C错误； D．对重物，由平衡条件可知，两绳对重物拉力的合力与重物重力等大反向，由于重力竖直向下，则两绳合力的方向竖直向上，故D正确。 故选 D。 11. 如图所示，轻绳悬挂一个质量为m的小球，欲再施一个力F，使小球在图示位置静止，这时绳与水平方向成θ角，已知重力加速度为g。则F的最小值为（　　） A. mgsinθ B. mgcosθ C. mgtanθ D. 【答案】B 【解析】 【详解】当力F的方向与轻绳垂直时力F最小，则F的最小值为 故选B。 12. 两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和。将它们按如图所示方式连接起来。系统均静止后，两根弹簧均沿竖直方向。现缓慢向上提木块，直到弹簧变为原长。则在该过程中，木块移动的距离为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将起始状态的两木块作为整体受力分析，由于整体处于平衡态，故结合胡克定律可知弹簧的压缩量为 当弹簧变为原长时，弹簧的弹力为零，此时受自身重力和弹簧的弹力而平衡，故此时弹簧的压缩量为 则在该过程中，木块移动的距离为 故选A，其余错误。 故选A 。 13. 质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M均处于静止状态，如图所示。当在物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到Fm的过程中，m和M仍保持静止状态。在此过程中，下列判断哪些是正确的（　　） ①斜面体对m的支持力逐渐增大 ②物体m受到的摩擦力逐渐增大 ③斜面对m的作用力逐渐增大 ④物体m受到的合力逐渐增大 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】对物体受力分析如图所示 当F=0时，沿斜面方向：f=mgsinα，垂直斜面方向：N=mgcosα，此时摩擦力沿斜面向上； 当F较小时，沿斜面方向：f+Fcosα=mgsinα，垂直斜面方向：N=mgcosα+Fsinα，此时摩擦力沿斜面向上，且随着F增大逐渐减小，当Fcosα=mgsinα时，摩擦力减小为零； 当F再增大时，沿斜面方向：Fcosα=mgsinα+f，垂直斜面方向：N=mgcosα+Fsinα，此时摩擦力沿斜面向下，且随着F增大逐渐增大； ①由支持力表达式可知，支持力随F的增大逐渐增大，故①正确； ②由上述分析可知，摩擦力先减小后增大，故②错误； ③物体m受重力、水平力F和斜面体给的作用力，由平行四边形法则可知，F与mg的合力逐渐增大，由二力平衡条件可知，斜面体对m的作用力始终与该合力等大反向，故③正确； ④物体m始终静止，所以所受合力始终为零，故④错误。 故选C。 14. 如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（　　） A. F1先变小后变大 B. F1一直增大 C. F2一直增大 D. F2最终变为零 【答案】D 【解析】 【详解】画小球的受力分析图如图所示 构建力的矢量三角形，三角形中重力不变，作初始三角形的外接圆（任意两边的中垂线交点即外接圆圆心），然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，故ABC错误D正确。 故选D。 第二部分 本部分有6小题，共58分。 15. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的重力加速度。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法中正确的是（　　） A. 打点计时器接直流电源也可以正常使用 B. 打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C. 重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D. 开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E. 操作时，应先放开纸带，后启动电源 （2）实验中打出的一段纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出来，已知打点计时器的工作频率为50Hz，由纸带上的数据可知打C点时重物的速度大小______m/s，重力加速度g＝______（结果均保留三位有效数字） （3）通过图像也可以得出重力加速度，并且能剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，若图丙中的v2-h图像的斜率为k，则重力加速度g＝______。（用k表示） （4）在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是______。 【答案】（1）BD （2） ①. 2.02 ②. 9.61 （3） （4）纸带受限位孔的摩擦力 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器必须接交流电源才能正常使用，故A错误； B．为减小摩擦，则打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，故B正确； C．重物最好选用密度较大的材料，以减小阻力的影响，故C错误； D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，故D正确； E．操作时，应先接通电源后放开纸带，故E错误。 故选BD。 【小问2详解】 [1] 相邻两个计数点之间还有4个点没有标出来，则时间间隔为 打下C 点时重物的瞬时速度等于B到D这段时间内的平均速度，则 [2]根据逐差法可知 【小问3详解】 根据 则v2- h图像的斜率k=2g 则 【小问4详解】 由于纸带受限位孔的摩擦力，重物受空气阻力等导致重物的加速度小于当地重力加速度。 16. （1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作： a.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； b.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套； c.如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹簧测力计的示数、两根细绳的方向； d.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力和的图示，并根据力的平行四边形定则作出和的合力； e.只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向；并按同一标度作出这个力F的图示； f.比较F和的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 ①本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法________。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 ②下列操作有利于减小实验误差的是________。 A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计 B.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些 C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 D.用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大 E.在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些 ③下图A、B、C、D分别为小张、小吴、小周、小刘四位同学提交的实验报告中的实验记录，符合实验事实的是______。（选填A、B、C、D） A. B. C. D. （2）某学校的物理学习小组在进行“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与伸长量的关系。 ①为完成实验，还需要的实验器材有：________。 ②图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m。图线不过原点的原因是________。 【答案】（1） ①. B ②. ACE ③. A （2） ①. 刻度尺 ②. 200 ③. 由弹簧自身受到重力引起的 【解析】 【小问1详解】 ①[1]实验中两次要求效果相同，实验采用了等效替代的方法。故选B。 ②[2]A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，可以检验示数是否准确，故A正确； B．细绳的长度稍长一些，便于记录方向，但不一定等长，故B错误； C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，可以减小误差，故C正确； D．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差不能太大，不便于作图，会带来误差，故D错误。 E．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些，可以减小方向确定误差，故E正确； 故选ACE。 ③[3]F是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条的力，方向沿OA方向。是F1和F2合力的理论值，不一定沿OA方向。 故选A。 【小问2详解】 ①[1]实验中需要测量弹簧的长度，所以还需要的实验器材有：刻度尺。 ②[2]由胡克定律有 可知图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则 [3]图像与横轴的截距表示未挂钩码时，弹簧的伸长量不为零，说明是由弹簧自身受到重力引起的。 17. 在某塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则：(g取10 m/s2) (1)物体抛出的初速度大小为多少； (2)物体位移大小为10 m时，物体通过的路程可能为多少； (3)若塔高H=60 m，求物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小。 【答案】(1)20 m/s；(2)10 m，30 m，50 m；(3)6 s，40 m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)设初速度为v0，竖直向上为正，根据速度位移公式有 -2gh=0-v02 代入数据解得 v0=20 m/s (2)位移大小为10m，有三种可能：向上运动时x=10m，返回时在出发点上方10m，返回时在出发点下方10m，对应的路程分别为 s1=10m s2=(20＋10) m=30m s3=(40＋10) m=50m (3)落到地面时的位移x=-60 m，设从抛出到落到地面用时为t，有 x=v0t-gt2 解得 t=6 s(t=-2 s舍去) 落地速度 v=v0-gt=(20-10×6) m/s=-40m/s 则落地速度大小为40 m/s。 18. 在某一长直的公路上，一辆静止的轿车前方200m处有一货车正以10m/s的速度匀速前进，这时轿车从静止出发以2m/s2的加速度追赶，求： （1）轿车出发后追上货车的时间； （2）轿车追上货车前，经过多长时间与货车相距最远； （3）当轿车刚追上货车时，轿车司机立即刹车，使轿车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，分析说明轿车停止前两车可否再次相遇。 【答案】（1） （2） （3）两车不会再次相遇 【解析】 【小问1详解】 设轿车出发后经过时间追上货车，则有 又 ， 联立解得 或（舍去） 【小问2详解】 轿车追上货车前，当两车速度相等时，两车相距最远，则有 解得 可知经过轿车与货车相距最远。 【小问3详解】 当轿车刚追上货车时，轿车速度为 轿车司机立即刹车，从刹车到停下所用时间为 轿车刹车到停下通过的位移大小为 轿车刹车过程货车通过的位移为 由于 可知轿车停止前，两车不会再次相遇。 19. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力，系统始终处于静止状态。已知重力加速度为g。 （1）求球B对斜面体的压力和对墙面的压力的大小； （2）若斜面体受到水平向右的外力大小为1.5mg，求此时斜面体受到水平面的摩擦力大小； （3）若斜面体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，为了使系统处于静止状态，求水平向右的外力大小F的范围。 【答案】（1）， （2） （3）若，水平向右的外力大小F的范围为；若，水平向右的外力大小F的范围为 【解析】 【小问1详解】 对球B受力分析如图所示 根据受力平衡可知 根据牛顿第三定律可知 【小问2详解】 对于斜面体A与球B组成的整体，因 根据整体水平方向受力平衡可知，斜面体受到水平面的摩擦力方向向右，大小设为f，则 解得 【小问3详解】 将斜面体A与球B看作整体，则斜面体与水平面之间的最大静摩擦力为 根据水平方向整体受力平衡可知，若 即 则F的最小值为0，最大值设为，则 求得 这种情况下，水平向右的外力大小F的范围为 若 即 设这种情况下F的最小值为，最大值为，最小值和最大值分别满足 求得 这种情况下，水平向右的外力大小F的范围为 综上所述，若 则水平向右的外力大小F的范围为 若 则水平向右的外力大小F的范围为 20. 斜面是一种简单机械，战国时期墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在高一年级劳动实践活动课中，小明到物理实验室帮老师整理和搬运实验器材，一些放置实验器材的箱子经常需要通过斜面进行搬运。如图甲所示，倾角为的斜面放置在水平面上，质量为m的箱子在斜面上正好能匀速下滑。已知在箱子的各种运动中，斜面始终保持静止。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g）。 （1）求箱子与斜面间的动摩擦因数。 （2）如图乙所示，若用水平推力推着箱子沿斜面匀速上升，求推力的大小。 （3）如图丙所示，为了能用最小的力就能拉着箱子沿斜面匀速上升，小明在箱子的同一作用点尝试了各个方向的拉力。请进行理论分析，说明最小拉力F的大小及方向。（备注：结果可以用分数和三角函数表示） 【答案】（1）；（2）；（3），该力的方向右向上，与斜面x轴方向夹角为37°，与水平方向夹角为74°。 【解析】 【详解】（1）根据情况，建立如图所示的正交坐标系，对木块进行受力分析，受力示意图如下所示 根据平衡条件，木块在y方向有 在x方向有 由于木块受到摩擦力为滑动摩擦力，故有 联立解得 （2）根据情况，建立如图所示的正交坐标系，对木块进行受力分析，受力示意图如下所示 根据平衡条件，木块在y方向有 在x方向 联立解得 （3）方法一：如图所示，根据重力和拉力与斜面对木块作用力的合力的反作用力构成的封闭三角形，可得出示意图如下 设摩擦力与支持力的夹角α，根据 可知摩擦力与支持力的夹角α恒为37°，即摩擦力与支持力的合力方向始终不变。根据受力示意图分析可知，当F2与拉力与斜面对木块作用力的合力的反作用力垂直时，拉力F2最小，此时重力与摩擦力和支持力合力的夹角β为 故根据力的关系有 即该力的方向右向上。与斜面夹角为37°，与水平方向夹角为74° 方法二：如图所示，设拉力F与斜面成的角度为a 根据平衡条件，木块在y方向有 即 （1） 在x方向有 （2） 将（1）式代入（2）式，可得 即 得 为了使得F达到最小值，应令取得最大值，即 由此推出：当时，拉力可取得最小值 该力的方向右向上，与斜面x轴方向夹角为37°，与水平方向夹角为74°。 【点睛】主要考查对力的分解与合成的理解，力的分解往往采用正交分解，正交分解常用原则为一个分力沿物体运动（趋势）方向，另一个分力沿垂直于物体运动（趋势）方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $