内容正文:
2027届高三第一学期第一次质检物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷
一、选择题:(1到8为单项选择,9、10为多项选择,每题4分,共40分。)
1. 北京时间2026年1月19日10时34分,“神舟二十号”飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船在轨时间达到270天。以上两个时间数据( )
A. 分别是时刻和时间间隔
B. 分别是时间间隔和时刻
C. 都是时刻
D. 都是时间间隔
【答案】A
【解析】
【详解】“2026年1月19日10时34分”是返回舱着陆的瞬时,属于时刻;“270天”是飞船在轨过程的总时长,属于时间间隔。
故选A。
2. 一小区里,一居民发现一盆栽从高空坠落,所幸未造成人员伤亡。物业通过调取监控录像,发现盆栽在落地前最后0.2s内下落的高度约为6m。已知每层楼高均为3m(层高为相邻楼板间距,不计楼板厚度),假设盆栽做自由落体运动,重力加速度m/s2,根据以上数据推算该盆栽最可能来自哪个楼层( )
A. 7楼 B. 10楼 C. 17楼 D. 20楼
【答案】C
【解析】
【详解】设盆栽下落总时间为,总高度
落地前最后0.2秒的位移为6m,即
联立解得,
每层楼高3m,楼层数满足
解得楼
即最可能来自17楼。
故选C。
3. 我国新能源汽车发展非常迅速,为了检测某新能源汽车的刹车性能,使其在一段平直公路上做匀减速直线运动,通过车载传感器测量汽车运动过程的位移和时间,与之间的部分关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从刹车开始的前内汽车的位移大小为
B. 汽车的刹车时间为
C. 汽车的初速度为
D. 汽车刹车的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】匀减速直线运动位移表达式变形可得
结合图像可知,
刹车开始前的位移大小为
刹车时间
故A正确,B、C、D错误。故选A。
4. 如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB长度的一半,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当球以AB沿水平方向放置,可知
当小球竖直放置在光滑的支架上时,受力分析如图所示,以两半球为整体,隔离右半球受力分析如图所示
可得
根据支架间距为AB的一半,可得,则有
故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示,质量为的小球用一水平轻弹簧系住,并用倾角为的光滑木板托住,小球恰好处于静止状态,在木板突然撤离的瞬间(重力加速度为,),小球的加速度为( )
A. 0
B. 大小为,方向竖直向下
C. 大小为,方向垂直木板指向右下方
D. 大小为,方向垂直木板指向右下方
【答案】D
【解析】
【详解】木板突然撤离的瞬间,弹簧弹力不能突变,所以此时小球受到重力和弹簧的水平弹力,合力大小为,方向与小球静止时受到的木板支持力方向相反,即垂直木板指向右下方。根据牛顿第二定律,可得小球的加速度为,方向与合力方向相同,即垂直木板指向右下方,故ABC错误,D正确;
故选D。
6. 如图甲为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站直的动作,利用手机传感器记录的加速度—时间图像如图乙所示,已知手机的质量,重力加速度。下列说法不正确的是( )
A. 人在下蹲过程中,先失重后超重
B. 人在站直过程中,先失重后超重
C. 下蹲过程中手机对手的最小压力约为
D. 下蹲过程中手机对手的最大压力约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.人在蹲下过程中,先加速下降后减速下降,故先失重后超重,故A正确;
B.人在站起过程中,先加速上升后减速上升,故先超重后失重,故B错误;
C.人在下蹲过程中,在加速下降阶段,手机对手的压力最小,由图2可知,对应的加速度大小为图中b点的数值,即
根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,可知下蹲过程中手机对手的最小压力,故C正确;
D.人在下蹲过程中,在减速下降阶段,手机对手的压力最大,由图2可知,对应的加速度大小为图中c点的数值,即
根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,可知下蹲过程中手机对手的最大压力,故D正确。
本题选说法不正确项,故选B。
7. 如图,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现用一根轻质细绳AB一端与滑环A相连,另一端与小球B相连,且轻绳AB与斜杆垂直。另一轻质细绳BC沿水平方向拉小球B,使小球B保持静止。将水平细绳BC的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B的位置始终不变,则在此过程中( )
A. 轻绳AB上的拉力先减小后增大
B. 轻绳BC上的拉力先增大后减小
C. 斜杆对A的支持力一直在减小
D. 斜杆对A的摩擦力一直在减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.由题意知,小球B处于平衡,对小球受力分析如图所示
BC由水平方向变到竖直方向,由矢量三角形的动态分析可以看出,轻绳BC上的拉力先减小后增大;轻绳AB上的拉力一直在减小,故AB错误;
C.滑环A处于静止,对A受力分析如图所示
由于AB绳对A的拉力T一直在减小,故斜杆对A的支持力也一直在减小;斜杆对A的摩擦力一直等于,保持不变。故C正确,D错误。
故选C。
8. 有一列火车有N节车厢,在牵引力作用下向右运动,每节车厢所受阻力均相等,从右端开始记第1、2两节车厢间相互作用力为F12,第5、6节车厢间的相互作用为F56,现测得F12与F56的比值为2:1,则N应为( )
A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 18节
【答案】B
【解析】
【详解】设每节车厢所受阻力均为f,每节车厢质量m,根据牛顿第二定律
F12=2F56
联立得
N=9
故选B。
9. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
【答案】BC
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移和时间的关系,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出通过相等位移所用的时间之比.根据速度位移公式求出C点和B、D两点的速度关系.
【详解】A、物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移速度关系,可得,则通过各店的速率之比为;故A错误.
B、根据平均速度的定义可知,;而两段相等位移的时间之比为,则;故B正确.
C、D、根据匀变速直线运动的速度位移关系可得,,联立得;故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
10. 质量为2m的木块能够静止于倾角为30°的固定斜面上。现对木块平行斜面施加大小为mg(g为重力加速度大小)的恒定水平拉力,使木块沿斜面匀速运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在静止和匀速运动两种情况下所受的摩擦力大小之比为1:
B. 木块与斜面间的动摩擦因数为
C. 木块的速度方向有可能平行于斜面底边
D. 若拉力平行于斜面且方向可调节,则要使木块能静止在斜面上,拉力的大小不能超过(+1)mg
【答案】AD
【解析】
【详解】A.木块静止在斜面上时所受的摩擦力大小为
木块沿斜面做匀速直线运动时所受的摩擦力大小为
可得,选项A正确;
B.木块与斜面间的动摩擦因数,选项B错误;
C.摩擦力方向跟速度方向相反,故木块的速度方向沿斜面斜向左下,选项C错误;
D.经分析可知,当拉力平行斜面向上,且木块刚要滑动时,拉力最大,最大值
选项D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷
二、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套.先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O.再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,如图甲所示.
(1)物理学有很多的科学研究方法,本实验所采用的是__________;
A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法
(2)图甲中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为__________N;(保留三位有效数字)
(3)实验中,在白纸上画出的测量结果如图乙所示,其中O处为结点位置.图中的F与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是__________;
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________.
A. 弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D. 拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
【答案】(1)B (2)3.70
(3) (4)AD
【解析】
【小问1详解】
本实验用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果替代两根弹簧测力计拉橡皮条的效果,应用了等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
弹簧测力计的精确度为0.1N,因此要估读到下一位,所以弹簧测力计的示数为3.70N。
【小问3详解】
是通过平行四边形得出的值,而是用一个弹簧拉绳套时测得的力,其方向一定沿橡皮筋方向。
【小问4详解】
A.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,A正确;
B.橡皮筋可以与两绳夹角的平分线在同一直线上,也可以不在同一直线上,保证每次的结点相同即可,B错误;
C.本实验采用“等效法”,为了使两次拉伸橡皮条的效果相同,要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置,即沿同一个方向拉伸相同长度,故C错误;
D.弹簧测力计标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,故D正确。
故选AD
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,滑轮由铁丝固定在车上,质量为m0=0.1 kg。力传感器可测出轻绳上的拉力F的大小,不计滑轮与轻绳之间的摩擦。
(1)实验时,一定要进行的操作是___________。(填写选项前的字母)
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
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)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出打点计时器打下标号为2的点时小车的速度为___________m/s,小车的加速度为___________m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)乙同学根据测量数据作出如图所示的aF图像,该同学做实验时存在的问题是___________。
【答案】 ①. BC ②. 0.396 ③. 0.380 ④. 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]AD.本题中轻绳上的拉力可以由力传感器测出,因此不需要用天平测出砂和砂桶的总质量,也不需要使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,故A、D错误;
B.实验时需将长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.实验时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,并记录力传感器的示数,故C正确。
故选BC。
(2)[2]相邻两计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
[3]根据
运用逐差法可得小车的加速度
(3)[4]由题图可知,一开始时当a = 0时,F不等于0,故乙同学没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。
三、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。
【答案】5 m/s2;10m
【解析】
【分析】
【详解】根据题意,利用平均速度等于中点时刻的速度,设运动员在1.5s时的速度为v,则
由公式
设运动员做匀加速直线运动的时间为,匀速运动的时间为,匀速运动的速度为’,跑完全程的时间为,全程的距离为,加速运动通过的距离为。依据题意及运动学规律得
; ; ;
则加速运动通过的距离为
联立以上各个公式得
【点睛】
14. 如图所示,水平推力作用在质量的木块上,木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数。当水平推力时,木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力,已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,斜面体的质量,且始终静止在水平面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求水平推力的大小;
(2)求斜面体对水平面压力的大小;
(3)若改变推力方向至沿斜面向上,仍保持木块不动,当推力最大时,求地面对斜面体的摩擦力大小。
【答案】(1)15N (2)60N
(3)16N
【解析】
【小问1详解】
当水平推力时,对木块进行受力分析,如图所示
根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
对斜面体与木块整体进行分析,根据平衡条件有
根据牛顿第三定律可知,斜面体对水平面压力
解得
【小问3详解】
木块保持不动,当推力最大时,摩擦力达到最大值,方向沿斜面向下,对木块进行分析,如图所示
根据平衡条件有,
对斜面体与木块整体进行分析,根据平衡条件有
解得
15. 如图所示,光滑水平面上放着一块长木板,木板处于静止状态,其长度L=1.6m.质量M=3.0kg,质量m=1.0kg的小物块放在木板的最右端(小物块可视为质点),小 物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10.现对木板施加一个F=10N方向水平向右的恒力,木板与小物块发生相对滑动.取g=10m/s2
(1)求木板开始运动时加速度的大小;
(2)如果把木板从物块下方抽出来,那么F持续作用的时间至少需要多长?
【答案】(1)(2)0.8s
【解析】
【详解】(1)对木板,水平方向的受力情况如图所示,木板向右做匀加速直线运动,设木板的加速度为,根据牛顿第二定律可得,解得
(2)在力F作用下,木板以加速度向右做匀加速直线运动,如果把木板从物块下方抽出来,设F持续作用的时间至少需要;
撤去F后,木板向右做匀减速直线运动,设木块的加速度大小为;
物块一直向右做匀加速直线运动,设物块的加速度为,
撤去力F后,设经过时间物块滑到木板的最左端,两者的速度相等,即;
木板的位移,
物块的位移,
由图可知,解得.
【点睛】本题涉及两个物体的动力学问题,除了隔离研究两个物体的运动情况外,关键是找出两个物体之间的关系.
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2027届高三第一学期第一次质检物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷
一、选择题:(1到8为单项选择,9、10为多项选择,每题4分,共40分。)
1. 北京时间2026年1月19日10时34分,“神舟二十号”飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船在轨时间达到270天。以上两个时间数据( )
A. 分别是时刻和时间间隔
B. 分别是时间间隔和时刻
C. 都是时刻
D. 都是时间间隔
2. 一小区里,一居民发现一盆栽从高空坠落,所幸未造成人员伤亡。物业通过调取监控录像,发现盆栽在落地前最后0.2s内下落的高度约为6m。已知每层楼高均为3m(层高为相邻楼板间距,不计楼板厚度),假设盆栽做自由落体运动,重力加速度m/s2,根据以上数据推算该盆栽最可能来自哪个楼层( )
A. 7楼 B. 10楼 C. 17楼 D. 20楼
3. 我国新能源汽车发展非常迅速,为了检测某新能源汽车的刹车性能,使其在一段平直公路上做匀减速直线运动,通过车载传感器测量汽车运动过程的位移和时间,与之间的部分关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从刹车开始的前内汽车的位移大小为
B. 汽车的刹车时间为
C. 汽车的初速度为
D. 汽车刹车的加速度大小为
4. 如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB长度的一半,则等于( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,质量为的小球用一水平轻弹簧系住,并用倾角为的光滑木板托住,小球恰好处于静止状态,在木板突然撤离的瞬间(重力加速度为,),小球的加速度为( )
A. 0
B. 大小为,方向竖直向下
C. 大小为,方向垂直木板指向右下方
D. 大小为,方向垂直木板指向右下方
6. 如图甲为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站直的动作,利用手机传感器记录的加速度—时间图像如图乙所示,已知手机的质量,重力加速度。下列说法不正确的是( )
A. 人在下蹲过程中,先失重后超重
B. 人在站直过程中,先失重后超重
C. 下蹲过程中手机对手的最小压力约为
D. 下蹲过程中手机对手的最大压力约为
7. 如图,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现用一根轻质细绳AB一端与滑环A相连,另一端与小球B相连,且轻绳AB与斜杆垂直。另一轻质细绳BC沿水平方向拉小球B,使小球B保持静止。将水平细绳BC的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B的位置始终不变,则在此过程中( )
A. 轻绳AB上的拉力先减小后增大
B. 轻绳BC上的拉力先增大后减小
C. 斜杆对A的支持力一直在减小
D. 斜杆对A的摩擦力一直在减小
8. 有一列火车有N节车厢,在牵引力作用下向右运动,每节车厢所受阻力均相等,从右端开始记第1、2两节车厢间相互作用力为F12,第5、6节车厢间的相互作用为F56,现测得F12与F56的比值为2:1,则N应为( )
A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 18节
9. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
10. 质量为2m的木块能够静止于倾角为30°的固定斜面上。现对木块平行斜面施加大小为mg(g为重力加速度大小)的恒定水平拉力,使木块沿斜面匀速运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在静止和匀速运动两种情况下所受的摩擦力大小之比为1:
B. 木块与斜面间的动摩擦因数为
C. 木块的速度方向有可能平行于斜面底边
D. 若拉力平行于斜面且方向可调节,则要使木块能静止在斜面上,拉力的大小不能超过(+1)mg
第Ⅱ卷
二、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套.先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O.再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,如图甲所示.
(1)物理学有很多的科学研究方法,本实验所采用的是__________;
A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法
(2)图甲中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为__________N;(保留三位有效数字)
(3)实验中,在白纸上画出的测量结果如图乙所示,其中O处为结点位置.图中的F与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是__________;
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________.
A. 弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D. 拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,滑轮由铁丝固定在车上,质量为m0=0.1 kg。力传感器可测出轻绳上的拉力F的大小,不计滑轮与轻绳之间的摩擦。
(1)实验时,一定要进行的操作是___________。(填写选项前的字母)
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
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)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出打点计时器打下标号为2的点时小车的速度为___________m/s,小车的加速度为___________m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)乙同学根据测量数据作出如图所示的aF图像,该同学做实验时存在的问题是___________。
三、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。
14. 如图所示,水平推力作用在质量的木块上,木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数。当水平推力时,木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力,已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,斜面体的质量,且始终静止在水平面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求水平推力的大小;
(2)求斜面体对水平面压力的大小;
(3)若改变推力方向至沿斜面向上,仍保持木块不动,当推力最大时,求地面对斜面体的摩擦力大小。
15. 如图所示,光滑水平面上放着一块长木板,木板处于静止状态,其长度L=1.6m.质量M=3.0kg,质量m=1.0kg的小物块放在木板的最右端(小物块可视为质点),小 物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10.现对木板施加一个F=10N方向水平向右的恒力,木板与小物块发生相对滑动.取g=10m/s2
(1)求木板开始运动时加速度的大小;
(2)如果把木板从物块下方抽出来,那么F持续作用的时间至少需要多长?
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