精品解析：天津市天津外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高一上学期12月质量检测物理试卷

2025-2026学年高一上学期12月物理质量监测 一、单选题（每题4分，共20分） 1. 如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间(　　)． A. p小球先到 B. q小球先到 C. 两小球同时到 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】由于物块在斜面AB上是匀加速直线运动，加速度的大小不变，在曲面AC上的加速度是先大后小，它们的速度与时间图像如图所示，欲使两线与时间轴所围成的面积相等，曲面AC所对应的时间要短一些，故B是正确的． 2. 如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4 kg的小球，小球与圆心连线与水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2上的水平力F＝20N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是 (　　) A. 2和3之间的摩擦力是20N B. 1和2之间的摩擦力是20N C. 3与桌面间的摩擦力为20N D. 物块3受6个力作用 【答案】A 【解析】 【详解】对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为20N，故2和3之间的摩擦力是20N，故A正确；物体1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故B错误；对m受力分析，重力，支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F=mgsin30°=20N，则3与桌面之间的摩擦力是20-20=0N，即3与桌面间没有摩擦力，故C错误；对物块3受力分析，重力，支持力，2对3的压力，2对3水平向右静摩擦力，绳子对3向左的拉力，共受到5个力，故D错误；故选A． 3. 匀质铁链悬挂在天花板上，其中A点是最低点。C点是悬挂点，B点是介于A、C之间的某一点，关于这三点铁链拉力大小，下列说法正确的是（　　） A. A点的张力最大 B. C点的张力最大 C. A、B、C三点张力大小均相等 D. 铁链C处切线方向是竖直的 【答案】B 【解析】 【详解】设AC段铁链的质量为m，对AC段受力分析，受重力、左侧的铁链对其向左的拉力、天花板的拉力，如图所示 根据平衡条件和受力关系，有 可知C点的张力大于A点的张力； 再以AB段为研究对象，如图所示 因为AB段铁链的质量小于AC段的质量，则 所以A、B、C三点张力大小关系为A点最小，C点最大，而且A点的张力沿水平方向，根据平衡可知C点切线方向不可能沿竖直方向。 故选B。 4. 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为，如图所示。设每只灯笼的质量均为m，受到风力相同，下列说法正确的是（　　） A. 若绳与竖直方向的夹角增大，此时灯笼间的拉力减小了 B. 若绳与竖直方向的夹角增大，说明此时的水平风力减小了 C. 自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为 D. 风力变大后，这串小灯笼可能呈弯曲状（各灯笼之间的连接绳与竖直方向的夹角不同） 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对于下面的n个灯笼而言（n<5），由平衡可知， 则若绳与竖直方向的夹角增大，此时灯笼间的拉力增加了，此时的水平风力增加了，AB错误； C．对下面四只灯笼受力分析可知 解得 自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为，C正确； D．对于下面的n个灯笼而言（n<5），根据，则风力变大后，各灯笼之间的连接绳与竖直方向的夹角相同，即这串小灯笼仍呈直线排列，D错误。 故选C。 5. 表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N1，作出受力图，如图所示 由平衡条件得知，拉力T和支持力N1的合力与重力mg大小相等、方向相反，设OO′=h，根据三角形相似得 同理 所以 故选B。 【点睛】以小球为研究对象，先作出小球受力图．由平衡条件得知，小球所受绳子的拉力T、半球的支持力N及其合力组成的矢量三角形与OO'、L1及其半径组成的几何三角形相似，对应边长比等于力的比． 二、实验题（每空1分，共12分） 6. 某物理小组用图1所示装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器所接电源的频率为。 （1）图2为打出的一条纸带，则纸带的________（填“左端”或“右端”）与重锤相连。 （2）该打点计时器的打点周期为________s，图2中、、、、为五个计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，则打下点时重锤的瞬时速度大小________（结果保留2位有效数字）。 （3）根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）左端 （2） ①. 0.02 ②. 1.2 （3）9.73 【解析】 【小问1详解】 重锤向下做匀加速直线运动，纸带上点的间距越来越大，故纸带左端与重锤相连。 【小问2详解】 [1][2]周期等于频率的倒数，故打点周期为0.02s，图中标出的每相邻两点之间还有4个计时点未画出，则相邻两计数点的时间间隔 匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故 【小问3详解】 根据逐差法可得重锤的加速度大小 7. 某同学用如图所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B. 在弹簧的下端挂上钩码后，立即读数 C. 应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 D. 在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 （2）该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度l数据后描点连线得到F-l图像，如图所示，由图线可得出该弹簧的原长为_______cm，弹簧的劲度系数为____N/m（结果保留一位小数）。 （3）另一位同学用同一弹簧重做实验，实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，则仍然采用（1）中的方法得出F-l图像，下列图像中实线是新数据，虚线是（2）所测的数据，可能正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）AC （2） ①. 6.0 ②. 166.7 （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．刻度尺竖直测量弹簧长度才能保证读数造成的误差小，故A正确； B．弹簧悬挂钩码后，需要弹簧和钩码静止时再读数，故B错误； C．应在弹簧的弹性范围内测量，故C正确； D．测量弹簧原长，将弹簧竖直悬挂，弹簧静止不动后读数测量，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1] 图乙中，当弹簧弹力为0时，读出的弹簧长度就是弹簧原长，此时读数为，所以弹簧原长为； [2]根据胡克定律，在图像中，斜率表示弹簧的劲度系数，可得 【小问3详解】 实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，会导致弹簧未挂重物时的长度偏大，根据胡克定律可知弹簧的劲度系数不变，故选A。 8. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点，如图甲所示。 （1）下列说法正确的是________。（多选） A. 实验前发现某个弹簧测力计损坏，可以用一根细绳将其代替，实验仍然可以完成 B. 两个弹簧测力计的示数必须一致 C. 两条细绳的夹角必须是直角 D. 在确定细线拉力方向时，所取两个点适当远一些 （2）如果没有操作失误，图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （3）丙图为本次实验中右侧的弹簧测力计，该弹簧测力计的示数为________N。如图甲所示，两条细绳的夹角是，若本次实验中弹簧测力计的量程均为5N，左侧弹簧测力计的示数与右侧差不多，你认为本次实验操作是否存在问题________（填“是”或“否”） 【答案】（1）AD （2） （3） ①. 4.30 ②. 是 【解析】 【小问1详解】 A. 实验前发现某个弹簧测力计损坏，可以用一根细绳将其代替，然后再把轻绳和弹簧测力计交换一次测量，实验仍然可以完成，A正确； B. 两个弹簧测力计的示数大小适当即可，不一定必须一致，B错误； C. 两条细绳的夹角大小要适当，不一定必须是直角，C错误； D. 在确定细线拉力方向时，所取两个点适当远一些，可减小误差，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 图中是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则是两个分力合力的实验值，即图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是。 【小问3详解】 [1]弹簧测力计的示数为4.30N。 [2]两个分力的合力约为，大于弹簧测力计的量程，则本次实验操作是存在问题。 三、计算题（5个题共68分） 9. 如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA，OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？ 【答案】5 N 【解析】 【详解】当OC下端所悬物重不断增大时，细线OA、OB所受的拉力同时增大．为了判断哪根细线先被 拉断，可选O点为研究对象，其受力情况如图7所示，利用假设，分别假设OA、OB达最大值时，看另一细线是否达到最大值，从而得到结果．取O点为研究对象，受力分析如图7所示，假设OB不会被拉断，且OA上的拉力先达到最大值，即F1＝10 N，根据平衡条件有F2＝F1maxcos45°＝10×N＝7.07 N，由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物重逐渐增大时，细线OB先被拉断． 再假设OB线上的拉力刚好达到最大值(即F2max＝5 N)处于将被拉断的临界状态，根据平衡条件有F1·cos45°＝F2max，F1sin45°＝F3. 再选重物为研究对象，根据平衡条件有F3＝Gmax. 以上三式联立解得悬挂最大重物为 Gmax＝F2max＝5 N. 10. 如图所示，直角状的支架AO部分水平放置，表面粗糙；OB部分竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，此时细绳与竖直方向夹角，求： （1）此时AO杆对P环的支持力和摩擦力； （2）现将P环向右移一小段距离，两环再次达到平衡，此时细绳与竖直方向夹角为，请分析移动后AO杆对P环的支持力和摩擦力的变化情况。 【答案】（1）2mg； （2）支持力不变，摩擦力变大 【解析】 【小问1详解】 对小环Q受力分析，受到重力、支持力和拉力，如图 根据三力平衡条件，得到T=mgcosθ，FN2=mgtanθ 再对P、Q整体受力分析，受到总重力、AO杆支持力、向右的静摩擦力、BO杆的支持力，如图 根据共点力平衡条件，有，FN1=(m+m)g=2mg 【小问2详解】 当P环向右移一小段距离，角度θ变大，故静摩擦力f变大，AO杆对P环的支持力FN1不变。 11. 如图所示，质量m1＝1 kg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60°，并跨过光滑定滑轮与斜面上质量为m2＝3 kg的物块B相连，斜面倾角为30°，斜面及物块A、B均保持静止。g取10 m/s2。求： (1)绳OQ的拉力大小； (2)斜面对物块B的支持力与摩擦力的大小。 【答案】(1)20 N；(2)f＝5 N；FN＝15 N 【解析】 【详解】(1)以结点O为研究对象，受力如图并正交分解 根据平衡条件有 F1-Fsin60°=0 Fcos60°-m1g=0 联立解得 F=20N (2)物块B受力如图并正交分解 根据平衡条件有 F-m2gsin30°-f=0 解得 f＝F−m2gsin30°＝5N 12. 如图，在一座高楼顶端悬挂一个空心金属管，金属管长，在金属管的正下方地面上有一小球，该球距离金属管底部。时，给小球一竖直向上、大小为的初速度，小球向上做匀减速直线运动，同时切断连接金属管的细绳，若小球和金属管始终在同一竖直线上运动，且小球的直径远小于金属管的内径，小球落地后不反弹，重力加速度大小取，不计空气阻力。 （1）求小球刚进入金属管的底端的时刻； （2）求小球在金属管内的时间； （3）若改变小球的初速度的大小，在金属管落地前，要使小球在上升阶段进入管内，则初速度必须满足什么条件；反之，要使小球在下落阶段进入管内，则初速度必须满足什么条件？ 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 当小球刚进入金属管的底端时，由匀变速直线运动规律分别得到金属管和小球位移大小分别为 由因为 联立解得 【小问2详解】 设小球刚穿过金属管的上端的时刻为，则由匀变速直线运动规律分别得到金属管和小球在该过程位移大小分别为 又因为 解得 小球在金属管内的时间 【小问3详解】 当小球刚进入金属管的底端时，则由匀变速直线运动规律分别得到金属管和小球在该过程位移大小分别为 又因为 解得 小球上升到最高点用时为 ①要使小球在上升阶段进入管内，则 得 （或） ②要使小球在下落阶段进入管内，小球抛出到落地用时 则 得 （或） 13. 如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角θ0的大小． 【答案】（1）（2）60° 【解析】 【详解】试题分析：（1）斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足 解得 （2）设斜面倾角为α，由匀速直线运动的条件： ， 解得： 当，即时，F→∞， 即“不论水平恒力F多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角 考点：考查了共点力平衡条件的应用 【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解； ④x方向，y方向分别列平衡方程求解． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一上学期12月物理质量监测 一、单选题（每题4分，共20分） 1. 如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间(　　)． A. p小球先到 B. q小球先到 C. 两小球同时到 D. 无法确定 2. 如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4 kg的小球，小球与圆心连线与水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2上的水平力F＝20N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是 (　　) A. 2和3之间的摩擦力是20N B. 1和2之间的摩擦力是20N C. 3与桌面间的摩擦力为20N D. 物块3受6个力作用 3. 匀质铁链悬挂在天花板上，其中A点是最低点。C点是悬挂点，B点是介于A、C之间的某一点，关于这三点铁链拉力大小，下列说法正确的是（　　） A. A点的张力最大 B. C点的张力最大 C. A、B、C三点张力大小均相等 D. 铁链C处切线方向是竖直的 4. 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为，如图所示。设每只灯笼的质量均为m，受到风力相同，下列说法正确的是（　　） A. 若绳与竖直方向的夹角增大，此时灯笼间的拉力减小了 B. 若绳与竖直方向的夹角增大，说明此时的水平风力减小了 C. 自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为 D. 风力变大后，这串小灯笼可能呈弯曲状（各灯笼之间的连接绳与竖直方向的夹角不同） 5. 表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（ ） A. B. C. D. 二、实验题（每空1分，共12分） 6. 某物理小组用图1所示装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器所接电源的频率为。 （1）图2为打出的一条纸带，则纸带的________（填“左端”或“右端”）与重锤相连。 （2）该打点计时器的打点周期为________s，图2中、、、、为五个计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，则打下点时重锤的瞬时速度大小________（结果保留2位有效数字）。 （3）根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________（结果保留3位有效数字）。 7. 某同学用如图所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B. 在弹簧的下端挂上钩码后，立即读数 C. 应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 D. 在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 （2）该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度l数据后描点连线得到F-l图像，如图所示，由图线可得出该弹簧的原长为_______cm，弹簧的劲度系数为____N/m（结果保留一位小数）。 （3）另一位同学用同一弹簧重做实验，实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，则仍然采用（1）中的方法得出F-l图像，下列图像中实线是新数据，虚线是（2）所测的数据，可能正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. B. C. D. 8. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点，如图甲所示。 （1）下列说法正确的是________。（多选） A. 实验前发现某个弹簧测力计损坏，可以用一根细绳将其代替，实验仍然可以完成 B. 两个弹簧测力计的示数必须一致 C. 两条细绳的夹角必须是直角 D. 在确定细线拉力方向时，所取两个点适当远一些 （2）如果没有操作失误，图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （3）丙图为本次实验中右侧的弹簧测力计，该弹簧测力计的示数为________N。如图甲所示，两条细绳的夹角是，若本次实验中弹簧测力计的量程均为5N，左侧弹簧测力计的示数与右侧差不多，你认为本次实验操作是否存在问题________（填“是”或“否”） 三、计算题（5个题共68分） 9. 如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA，OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？ 10. 如图所示，直角状的支架AO部分水平放置，表面粗糙；OB部分竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，此时细绳与竖直方向夹角，求： （1）此时AO杆对P环的支持力和摩擦力； （2）现将P环向右移一小段距离，两环再次达到平衡，此时细绳与竖直方向夹角为，请分析移动后AO杆对P环的支持力和摩擦力的变化情况。 11. 如图所示，质量m1＝1 kg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60°，并跨过光滑定滑轮与斜面上质量为m2＝3 kg的物块B相连，斜面倾角为30°，斜面及物块A、B均保持静止。g取10 m/s2。求： (1)绳OQ的拉力大小； (2)斜面对物块B的支持力与摩擦力的大小。 12. 如图，在一座高楼顶端悬挂一个空心金属管，金属管长，在金属管的正下方地面上有一小球，该球距离金属管底部。时，给小球一竖直向上、大小为的初速度，小球向上做匀减速直线运动，同时切断连接金属管的细绳，若小球和金属管始终在同一竖直线上运动，且小球的直径远小于金属管的内径，小球落地后不反弹，重力加速度大小取，不计空气阻力。 （1）求小球刚进入金属管的底端的时刻； （2）求小球在金属管内的时间； （3）若改变小球的初速度的大小，在金属管落地前，要使小球在上升阶段进入管内，则初速度必须满足什么条件；反之，要使小球在下落阶段进入管内，则初速度必须满足什么条件？ 13. 如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角θ0的大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $