内容正文:
2025~2026学年度第一学期高一学业质量监测物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1、本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2、答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3、请将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂黑。
4、作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。
5、如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于万有引力与天体,下列说法正确的是( )
A. 第谷观测了大量行星运行的数据,并据此推理出行星运动定律
B. 由万有引力定律可知,两物体紧靠在一起时,万有引力非常大
C. 太阳所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等
D. 牛顿发现了万有引力定律,并完成了“称量地球质量”的实验
【答案】C
【解析】
【详解】A.第谷观测了大量行星运行数据,行星运动定律是开普勒基于这些数据总结得出的,故A错误;
B.万有引力定律的适用条件是质点或均匀球体,两物体紧靠时若不能视为质点,不能直接用接触间距代入公式计算,且普通物体质量极小,万有引力也不会非常大,故B错误;
C.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体太阳运动的所有行星,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值为定值,即,仅和中心天体太阳的质量有关,故C正确;
D.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许通过扭秤实验测出引力常量,首次完成了“称量地球质量”的相关计算,故D错误。
故选C。
2. 题图为特技跳伞运动员空中造型的视频截图。当运动员们保持该造型向下落时,若其中某一位运动员突然打开降落伞,视频中看到他反而是上升了,则该视频的拍摄者是( )
A. 该运动员
B. 站在地面上的观测者
C. 悬停在高空的观测无人机
D. 随该造型一起下落的其他运动员
【答案】D
【解析】
【详解】A.若该视频的拍摄者是该运动员,则看到自己是静止不动的,不会看到自己上升,A错误;
B.若该视频的拍摄者是站在地面上的观测者,则看到的这位运动员仍然是下降的,B错误;
C.若该视频的拍摄者是悬停在高空的观测无人机,则看到的这位运动员仍然是下降的,C错误;
D.若该视频的拍摄者是随该造型一起下落的其他运动员,则看到的这位运动员是上升的,D正确。
故选D。
3. 物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,为了准确反映物体位置变化的快慢和方向,物理学中引入一个物理量进行定量描述,这个物理量是( )
A. 时间 B. 速度 C. 位移 D. 加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.时间是描述过程持续长短的标量,不涉及方向,无法直接反映位置变化的快慢和方向,A错误;
B.速度是位移随时间的变化率(),既有大小(快慢)又有方向(矢量),能准确描述物体位置变化的快慢和方向,B正确;
C.位移是描述位置变化的矢量,但仅表示初末位置的差异,未体现变化的快慢,C错误;
D.加速度是速度变化的快慢,描述速度如何变化,而非直接描述位置变化,D错误。
故选B。
4. 如图所示,汽车的速度从v1变为v2。下列正确表示汽车的速度变化方向和加速度方向的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】速度的变化量Δv=v2-v1,当v2>v1时Δv的方向与v2方向相同,当v2<v1时Δv的方向与v2的方向相反,加速度是矢量,加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,由图示情景可知,①④正确,②③错误。
故选C。
5. 下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 衡量物体惯性大小的物理量是它的质量
B. 物体在静止状态时没有惯性
C. 汽车的速度越大其惯性也越大
D. 航天员随神舟飞船加速升空时惯性增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.质量是衡量物体惯性大小的唯一物理量,因此衡量物体惯性的物理量是质量,故A正确;
B.惯性是物体的固有属性,一切物体无论运动状态如何都具有惯性,静止的物体同样有惯性,故B错误;
C.惯性大小仅与物体质量有关,与速度无关,汽车质量不变时惯性大小不随速度变化,故C错误;
D.惯性大小仅由质量决定,航天员加速升空时质量不变,因此惯性大小不变,故D错误。
故选A。
6. 当自行车沿平直路面做匀速运动时,图中虚线为轮胎上P点的运动轨迹,则P点( )
A. 做匀速圆周运动
B. 相对车轮轴做匀速圆周运动
C. 速度始终大于车轮轴速度
D. 速度始终小于车轮轴速度
【答案】B
【解析】
【详解】AB.P点相对车轮轴的速率和距离都不变,则相对车轮轴做匀速圆周运动,相对地面是做圆滚线(车轮摆线)运动,A错误,B正确;
CD.P点的速度有时大于车轮轴速度(例如在最高点时),有时小于车轮轴速度(例如在最低点时),CD错误。
故选B。
7. 一质点受到三个共面且不平行力的作用而处于平衡状态,则下列说法不正确的是( )
A. 三个力的合力为零
B. 三个力的作用线相交于一点
C. 撤去一个力可能做曲线运动
D. 撤去一个力一定做直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡状态的动力学条件是合外力为零,即,因此三个力的合力为零,故A正确;
B.三个共面且不平行的力平衡时,任意两个力的合力与第三个力等大反向、共线,因此三个力的作用线必然相交于同一点,属于共点力平衡,故B正确;
CD.撤去一个力后,剩余两个力的合力为恒力,大小等于被撤去力的大小、方向相反。
若质点原本做匀速直线运动,且合力方向与原速度方向不共线,满足曲线运动的条件(速度方向与合外力方向不在同一直线),质点将做匀变速曲线运动,因此可能做曲线运动,故C正确,D错误。
本题选不正确的,故选D。
8. 如图所示,表面粗糙程度相同的弧形曲面固定,从A点由静止释放一物块,物块沿曲面下滑至B点,则物块的速率-时间图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设曲面上任意位置切线的倾角为θ,则由牛顿第二定律
其中
解得
则随着速度v增加以及θ的减小,加速度a减小,因最终速度不为零,则加速度不会为零,因v-t图像的斜率等于加速度,即图像的斜率逐渐减小,但最终不会平行于t轴。
故选C。
9. 如图所示,两小球沿光滑的漏斗壁分别在不同的水平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 两球所受到的合力大小一定相等
B. 两球的向心加速度大小一定相等
C. 轨道平面位置高的小球绕圆心转动得快
D. 轨道平面位置低的小球沿圆弧运动得快
【答案】B
【解析】
【详解】小球做匀速圆周运动时,只受重力和支持力两个力作用,由两个力的合力提供向心力,如图
根据牛顿第二定律得
解得,,
因两球的质量关系不确定,可知两球所受到的合力大小不一定相等,两球的向心加速度大小一定相等;轨道平面位置高的小球转动半径较大,可知线速度较大,绕圆弧转动得快;角速度较小,则绕圆心转动得慢,B正确,ACD错误。
故选B。
10. 一轻质杆AB,在其中点固定一质量为m的小球C。初始时杆紧靠在光滑的竖直墙壁处,现使A端不脱离墙面,B端沿光滑地面向右匀速运动。在A端脱离墙面之前,则小球C( )
A. 绕O点做圆周运动
B. 绕O点做匀速圆周运动
C. 在水平方向做加速运动
D. 受到杆沿杆方向的作用力
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.当杆与地面的夹角为时,设B点速度大小为,分解A、B两点的速度,如图所示
则
解得
以墙角为O坐标原点,设C点横、纵坐标分别为x、y,杆长为L,则A点纵坐标为2y,B点横坐标为2x,则有
可得C点的轨迹方程为
即轨迹为圆,其速率满足
代入数据得
可知则大小随改变,并非匀速圆周运动,故A正确,BC错误;
D.C点的水平分速度为B速度的一半,所以C在水平方向上匀速运动,水平方向合力为0,竖直方向变速运动,所以杆对小球C的作用力方向一定沿竖直方向,故D错误。
故选A。
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第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. 光电门和打点计时器是研究运动规律时的常用计时装置,
(1)某小组采用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
①将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d=___________cm(填“6.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度;
②将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出a-F图像,如图乙所示,若要得到一条过原点的直线,实验中应___________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角;
③为探究加速度与力的关系,在改变小车的作用力时,A同学将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘上;B同学将原来放置在小车上的砝码依次移到托盘上,在其他实验操作相同的情况下,___________(填“A”或“B”)同学的方法可以更好地减小误差。
(2)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图丙所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径R=0.10m,则打点计时器打B点时,圆盘上M点的线速度大小为___________m/s,这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为___________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 1.00 ②. 增大 ③. B
(2) ①. 0.40 ②. 0.81
【解析】
【小问1详解】
[1]用光电门测瞬时速度时,我们用平均速度近似代替瞬时速度,公式为
遮光片宽度 d 越小,通过光电门的时间 Δt 就越短,平均速度就越接近瞬时速度。
因此,应选1.00 cm的遮光片
[2]由图乙可知,不为零时加速度仍为零,说明平衡摩擦力不足(轨道倾角过小,重力沿斜面向下的分力小于摩擦力)
因此需要增大轨道倾角,增大重力分力,充分平衡摩擦力,才能得到过原点的图像。
[3]A 同学:将实验桌上额外的砝码“依次放在托盘上”→ 托盘质量增加,而小车质量不变 → 导致“托盘+砝码”总质量逐渐接近甚至超过小车质量 → 拉力 F 与 mg 的偏差越来越大 → 系统误差增大
B 同学:原来放在小车上的砝码依次移到托盘上,保证了每次实验中系统总质量不变,只改变外力,这更符合“M 不变,研究 a 与 F 关系”的控制变量思想,从物理模型上更严谨,可有效减小系统误差。
因此,应选B同学的方法。
【小问2详解】
[1]B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,由题意知,
打B点时的速度
[2]用逐差法计算加速度
【点睛】
12. 如图所示,弹簧一端固定在斜面底端,另一端与物体栓接,物体在斜面上处于刚要滑动的状态。已知斜面固定,其倾角为θ;物体的质量为m,物体与斜面间的动摩擦因数为,且;最大静摩擦力等于滑动摩擦力:重力加速度大小为g。
(1)当弹簧伸长时,求弹簧的弹力F1;
(2)当弹簧压缩时,求弹簧的弹力F2。
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【小问1详解】
当弹簧伸长时,弹力沿斜面向下,物块恰不下滑,物块所受的静摩擦力沿斜面向上,则由平衡可知
则弹簧的弹力
【小问2详解】
当弹簧压缩时,弹力沿斜面向上,若物块恰不下滑,物块所受的静摩擦力沿斜面向上,则由平衡可知
则弹簧的弹力
若物块恰不上滑,物块所受的静摩擦力沿斜面向下,则由平衡可知
则弹簧的弹力
13. 如图所示,一小球被细绳牵引在光滑水平板上以速度v做匀速圆周运动,半径为r=30cm,v=1.0m/s,现将牵引小球的绳子迅速放长20cm,使之在更大半径的轨道上做匀速圆周运动。已知在细绳突然绷紧的瞬间沿绳方向的分速度大小会立即减为零,求:
(1)实现这一过渡需要多少时间;
(2)在绳子放长后的圆轨道上运动时,质点旋转的角速度多大。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
绳子迅速放长后,水平面光滑无作用力,小球沿原圆周切线方向做匀速直线运动,直到绳子被绷紧。
已知原半径,放长后新半径
由几何关系,小球匀速运动的位移为
因此过渡时间
【小问2详解】
绳子绷紧瞬间,沿绳方向的分速度减为0,仅保留垂直于绳方向的分速度。由速度分解和几何关系可得,垂直绳方向的分速度
新轨道做匀速圆周运动,角速度满足
代入得
【点睛】
14. 如图所示,一长木板在水平地面上运动,当长木板的速度大小为v0=5m/s时,将一物块轻放到木板上。已知物块与木板间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数,物块与木板的质量相等,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小。求:
(1)物块刚放到木板上时,物块的加速度大小a1和长木板的加速度大小a2;
(2)物块和长木板首次相对静止时的速度大小;
(3)最终物块和木板都停止运动时,物块距释放点的距离。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块刚放到木板上时,物块受到向前的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律
解得物块加速度
木板受到物块向后的滑动摩擦力、地面向后的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律
解得木板加速度大小
【小问2详解】
设经过时间两者共速,速度关系为
代入数据得,
【小问3详解】
共速前加速阶段:物块位移
共速后减速阶段:共速后,假设两者一起减速,整体加速度,物块需要的静摩擦力,因此两者发生相对滑动
物块减速的加速度大小仍为(木板静止后,物块滑动摩擦力不变,加速度不变)
从减速到0的位移
总位移
【点睛】
15. 如图所示,竖直面内固定一个以O点为圆心的圆形管道,圆的半径为R=1.5m,直径PQ与水平方向间的夹角。小球自管内壁P点水平射入管道内,不计空气阻力并假设小球落在管壁上时速度立即减为零。已知重力加速度大小为,,。求:
(1)为能使小球落在管壁上的Q点,抛出时的初速度大小;
(2)小球在管道内做平抛运动的最长运动时间;
(3)若可改变在P点的入射速度方向,能使小球落在O点的做抛体运动的最长运动时间。(以上计算结果均可保留根式)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,PQ为直径,长度,与水平方向夹角为
水平位移方向
竖直方向
联立解得
【小问2详解】
设平抛运动时间,竖直方向
下落位移越大,时间越长,圆上下落位移最大的点为最低点,下落总位移
解得
【小问3详解】
设小球从抛出,落到原点,运动时间为 t,水平、竖直初速度分量为(以 O 为原点,向右为 x 轴,向上为 y 轴)
小球落在O点,要求
解得
消去时间,可得小球运动的轨迹方向
圆的轨迹方向为
当小球运动轨迹与圆相切时,运动时间有最大值
将轨迹方程代入圆方程,得到关于x的一元二次方程。
当轨迹与圆相切时,方程存在一个重根(切点),此时判别式。
将代入轨迹方程,再联立圆方程,利用判别式为的条件,消去所有中间变量后,即可得到
代入数据可得
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2025~2026学年度第一学期高一学业质量监测物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1、本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2、答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3、请将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂黑。
4、作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。
5、如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于万有引力与天体,下列说法正确的是( )
A. 第谷观测了大量行星运行的数据,并据此推理出行星运动定律
B. 由万有引力定律可知,两物体紧靠在一起时,万有引力非常大
C. 太阳所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等
D. 牛顿发现了万有引力定律,并完成了“称量地球质量”的实验
2. 题图为特技跳伞运动员空中造型的视频截图。当运动员们保持该造型向下落时,若其中某一位运动员突然打开降落伞,视频中看到他反而是上升了,则该视频的拍摄者是( )
A. 该运动员
B. 站在地面上的观测者
C. 悬停在高空的观测无人机
D. 随该造型一起下落的其他运动员
3. 物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,为了准确反映物体位置变化的快慢和方向,物理学中引入一个物理量进行定量描述,这个物理量是( )
A. 时间 B. 速度 C. 位移 D. 加速度
4. 如图所示,汽车的速度从v1变为v2。下列正确表示汽车的速度变化方向和加速度方向的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
5. 下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 衡量物体惯性大小的物理量是它的质量
B. 物体在静止状态时没有惯性
C. 汽车的速度越大其惯性也越大
D. 航天员随神舟飞船加速升空时惯性增大
6. 当自行车沿平直路面做匀速运动时,图中虚线为轮胎上P点的运动轨迹,则P点( )
A. 做匀速圆周运动
B. 相对车轮轴做匀速圆周运动
C. 速度始终大于车轮轴速度
D. 速度始终小于车轮轴速度
7. 一质点受到三个共面且不平行力的作用而处于平衡状态,则下列说法不正确的是( )
A. 三个力的合力为零
B. 三个力的作用线相交于一点
C. 撤去一个力可能做曲线运动
D. 撤去一个力一定做直线运动
8. 如图所示,表面粗糙程度相同的弧形曲面固定,从A点由静止释放一物块,物块沿曲面下滑至B点,则物块的速率-时间图像可能是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,两小球沿光滑的漏斗壁分别在不同的水平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 两球所受到的合力大小一定相等
B. 两球的向心加速度大小一定相等
C. 轨道平面位置高的小球绕圆心转动得快
D. 轨道平面位置低的小球沿圆弧运动得快
10. 一轻质杆AB,在其中点固定一质量为m的小球C。初始时杆紧靠在光滑的竖直墙壁处,现使A端不脱离墙面,B端沿光滑地面向右匀速运动。在A端脱离墙面之前,则小球C( )
A. 绕O点做圆周运动
B. 绕O点做匀速圆周运动
C. 在水平方向做加速运动
D. 受到杆沿杆方向的作用力
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第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. 光电门和打点计时器是研究运动规律时的常用计时装置,
(1)某小组采用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
①将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d=___________cm(填“6.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度;
②将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出a-F图像,如图乙所示,若要得到一条过原点的直线,实验中应___________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角;
③为探究加速度与力的关系,在改变小车的作用力时,A同学将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘上;B同学将原来放置在小车上的砝码依次移到托盘上,在其他实验操作相同的情况下,___________(填“A”或“B”)同学的方法可以更好地减小误差。
(2)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图丙所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径R=0.10m,则打点计时器打B点时,圆盘上M点的线速度大小为___________m/s,这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为___________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
12. 如图所示,弹簧一端固定在斜面底端,另一端与物体栓接,物体在斜面上处于刚要滑动的状态。已知斜面固定,其倾角为θ;物体的质量为m,物体与斜面间的动摩擦因数为,且;最大静摩擦力等于滑动摩擦力:重力加速度大小为g。
(1)当弹簧伸长时,求弹簧的弹力F1;
(2)当弹簧压缩时,求弹簧的弹力F2。
13. 如图所示,一小球被细绳牵引在光滑水平板上以速度v做匀速圆周运动,半径为r=30cm,v=1.0m/s,现将牵引小球的绳子迅速放长20cm,使之在更大半径的轨道上做匀速圆周运动。已知在细绳突然绷紧的瞬间沿绳方向的分速度大小会立即减为零,求:
(1)实现这一过渡需要多少时间;
(2)在绳子放长后的圆轨道上运动时,质点旋转的角速度多大。
14. 如图所示,一长木板在水平地面上运动,当长木板的速度大小为v0=5m/s时,将一物块轻放到木板上。已知物块与木板间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数,物块与木板的质量相等,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小。求:
(1)物块刚放到木板上时,物块的加速度大小a1和长木板的加速度大小a2;
(2)物块和长木板首次相对静止时的速度大小;
(3)最终物块和木板都停止运动时,物块距释放点的距离。
15. 如图所示,竖直面内固定一个以O点为圆心的圆形管道,圆的半径为R=1.5m,直径PQ与水平方向间的夹角。小球自管内壁P点水平射入管道内,不计空气阻力并假设小球落在管壁上时速度立即减为零。已知重力加速度大小为,,。求:
(1)为能使小球落在管壁上的Q点,抛出时的初速度大小;
(2)小球在管道内做平抛运动的最长运动时间;
(3)若可改变在P点的入射速度方向,能使小球落在O点的做抛体运动的最长运动时间。(以上计算结果均可保留根式)
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