重庆市名校联盟2025-2026学年高一(下)物理开学自测试卷
一、单选题
1. 若已知两个物体间的某种力F与两物体间距离r的平方成反比,即F= (k是与r无关的常数),现设计实验验证该关系,实验后利用得到的数据作图,利用图象研究F与r的关系,下列四种坐标系应选用的最佳坐标系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
2. 1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,简称SI。下列单位中,不属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 牛顿(N) B. 米(m) C. 千克(kg) D. 秒(s)
【答案】A
3. 如图所示,一个渔民正把自制两个虾笼从水里缓慢拉出来,此时虾笼A已经被拉出水面,虾笼B还未完全出水面,轻质绳索1和绳索2均被拉紧,与水平面的夹角分别为60°和30°。已知虾笼A、B的重力均为G,由此可知( )
A. 绳索1上的拉力等于G B. 绳索2上的拉力等于G
C. 水对虾笼B的作用力大于G D. 水对虾笼B的作用力小于G
【答案】B
4. 如图,两梯形木块M、P叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法正确的是( )
A. 木块M不可能仅受二个力作用
B. 木块M可能仅受三个力作用
C. 木块M一定受四个力作用
D. 地面可能受到水平向左的摩擦力
【答案】B
5. 我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时,其受到的合力( )
A. 大小为零 B. 方向竖直向上
C. 方向与滑行方向相同 D. 方向沿滑行方向斜向上
【答案】C
6. 如图所示是游乐园里一种叫旋转飞椅的游乐设施的简单示意图。已知飞椅用钢绳系着,钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的边沿处.转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后,每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位乘客悬于同一水平高度处的圆周上,P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度,钢绳与竖直方向的夹角分别为,。不计钢绳的重力。下列判断正确的是( )
A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同
B. 无论两个游客的质量关系如何,一定大于
C. 如果两个游客的质量相同,则有等于
D. 两个游客做圆周运动的圆心不在游乐设施中心的竖直轴上
【答案】B
7. 如图所示,厢式汽车停放在水平地面上。一条长的不可伸长的轻绳两端分别拴在相距为L的a、b两点,让轻绳穿过质量为m的光滑环,将光滑圆环悬挂起来,此时轻绳拉力为。此后将汽车停放在倾角为的斜面上,此时轻绳的拉力为。则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
二、多选题
8. 用力传感器悬挂一钩码,一段时间后,钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动.如图所示,图中实线是传感器记录的拉力大小变化情况,则( )
A. 钩码的重力约为4 N
B. 钩码的重力约为3 N
C. A、B、C、D四段图线中,钩码处于超重状态的是A、D,失重状态的是B、C
D. A、B、C、D四段图线中,钩码处于超重状态的是A、B,失重状态的是C、D
【答案】AC
9. 如图所示,在水平转台上放一可视为质点的木块,细绳的一端系在木块上,另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒后悬挂一轻质砂桶,OM段细绳水平,木块与O点间距离r=0.1m。初始时砂桶装有质量为m=1.28kg砂子,木块和转台一起做匀速圆周运动的角速度为ω,木块和转台恰好不相对滑动。砂桶缓慢漏砂,当砂子漏完时,木块和转台也恰好不相对滑动。已知木块和转台间的动摩擦因数为μ=0.16,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计砂桶的质量,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 转台转动的角速度ω=4rad/s
B. 木块的质量为2kg
C. 漏砂的过程中,木块所需向心力减小
D. 漏砂的过程中,木块所受摩擦力先减小后增大
【答案】AD
10. 测试人员对某型号无人机做性能测试实验,质量为m的无人机其最大升力为其自身重力的2倍,在地面从静止开始以最大升力竖直上升,上升t时间关闭发动机,上升到最高点后沿原路返回,当到离地面某一高度时,开启发动机,保持最大升力下降,到地面时速度刚好为零,无人机运动过程中受到的阻力为其重力的倍,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 上升过程中,加速与减速的时间之比为
B. 上升过程中,加速与减速的位移之比为
C. 上升过程的总时间等于下降过程的总时间
D. 上升过程的最大速度大于下降过程的最大速度
【答案】BC
三、实验题
11. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示为本次实验装置简图。
(1)当探究a与m的关系时,先保证F不变,再测出不同m下的a,然后依图像进行数据处理,这里用到的主要科学研究方法是________;
(2)如果该同学实验操作正确,数据处理合理,且实验误差较小,请描述图像主要特征________。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 一条过原点的直线
【详解】(1)[1]当探究a与m的关系时,先保证F不变,再测出不同m下的a,然后依图像进行数据处理,这里用到的主要科学研究方法是控制变量法;
(2)[2]根据
即
在F一定时,则图像是一条过原点的直线。
12. 某同学想做“验证力的平行四边形定则”的实验,现有如下实验器材:一重物、木板、白纸、图钉、刻度尺、细绳套和一只弹簧测力计a。
(1)为了完成实验,他找来一根轻弹簧b,用刻度尺和弹簧秤测量轻弹簧的长度l和弹力F,作出如图甲所示图像,根据图像,求得该弹簧的劲度系数______N/m(计算结果保留两位有效数字);
(2)为“验证力的平行四边形定则”,又进行了如下实验:
①将贴有白纸的木板竖直固定,弹簧测力计a上端悬挂于固定点P,下端用细线挂重物Q,测出重物Q的重力G,如图乙所示;
②将轻弹簧b的右端用细线系于O点,手拉轻弹簧的左端,使结点O静止在某位置,如图丙所示。测量轻弹簧b的______和读出弹簧测力计a的示数,并在白纸上记录O点的位置和三条细线的方向;
③根据图甲求出轻弹簧b的弹力,在白纸上作出各力的图示,验证力的平行四边形定则是否成立;
④改变弹簧的拉力,进行多次实验。
下列操作正确的是______。
A.细线方向应与木板平面平行
B.弹簧可以贴在木板上
C.改变拉力:进行多次实验时,每次都要使O点静止在同一位置
⑤改变弹簧的拉力时,发现两次结点O的位置与P刚好在同一直线上,如图丁所示,则下列说法中正确的是______。
A.第二次弹簧测力计a示数较大 B.两次弹簧测力计a示数相同
C.第二次弹簧b的长度一定更长 D.第二次弹簧b的长度可能不变
【答案】(1)15 (2) ①. 长度(或伸长量) ②. A ③. AD##DA
(1)
根据胡克定律可知图像的斜率表示劲度系数,则有
(2)
[1] 步骤②中为了获得轻弹簧b的拉力,则需要测量其长度(或伸长量);
[2] A.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,可以减少由于摩擦带来的误差,故A正确;
B.弹簧如果贴在木板上,弹簧和木板之间存在摩擦等因素的干扰,影响弹簧弹力的测量结果,故B错误;
C.改变拉力,进行多次实验时,两弹簧测力计的拉力合成后的合力,其大小和方向总是与重物的重力等大反向,则不需要使O点静止在同一位置,故C错误。
故选A。
[3]AB.改变弹簧的拉力时,发现两次结点O的位置与P刚好在同一直线上,因第二次结点的位置离P点更远,则弹簧测力计a有更长的伸长量,其弹力比第一次更大,故A正确,B错误;
CD.对两次平衡时的结点O受力分析,重物的重力恒定,弹簧测力计a的方向不变,力的大小变大,由动态平衡的特点可知,弹簧测力计b的大小和方向均不能确定,则第二次弹簧b的拉力可以变大,变小或不变,即长度可能更短或不变,故C错误,D正确。
故选AD。
四、解答题
13. 有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码,弹簧压缩2mm。现用此圆珠笔水平推放在水平桌面上的一本书,当书匀速运动时,按钮压缩量为2.5mm。试求:书与桌面间摩擦力的大小(g取10 m/s2)。
【答案】2.5 N
【详解】由二力平衡知
F=mg=0.2×10N=2N
由胡克定律
F=kx
可得
N/m=1×103 N/m
当书匀速运动时,弹力F′等于摩擦力f,即
F′=f
而
F′=kx′=1×103×2.5×10-3N=2.5N
故书与桌面间的摩擦力大小为
f=2.5N
14. 2019年11月14日,中国火星探测任务着陆器悬停避障试验取得圆满成功,图甲是由36根钢缆悬挂的试验平台。某同学为了研究钢缆对平台的拉力随钢缆长度的变化规律,建立了如图乙所示的简化模型。平台质量为m,由两根质量可忽略的钢缆悬挂于A、B两点,A、B等高、位置固定,相距s。两根钢缆的长度相等,均为s的k倍,k值可由安装在A、B处的装置调整,每根钢缆对平台的拉力大小设为F,重力加速度大小为g。
(1)若k=1,求F的大小;
(2)若F=mg,求k值;
(3)求出F随k变化的关系式:
I.根据关系式说明随k值增大,F增大还是减小?
II.若每根钢缆拉力的最大值Fm=2mg,钢缆不被拉断k的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3), I.减小 II.
(1)
由图可知,当k=1时,两根绳子与竖直方向恰好均成30°角,则
整理可得
(2)
若F=mg,设绳子与竖直方向夹角为,则
代入数据可得
根据数学知识可知
代入数据可得
(3)
根据题意结合前问的解答可得
整理可得
,
I.根据关系式可知,随着k值的增大,F减小;
II.将 Fm=2mg带入F的表达式可以解得
因此
15. 如图,在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为。物体在拉力F的作用下由静止开始运动,F的大小为15N,方向沿斜面向上。物体加速1s后,F大小改为6N,方向不变。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)0~1s内物体运动位移的大小;
(2)1s后物体继续沿斜面上滑的距离。
【答案】(1)3m;(2)6m
【详解】(1)在0~1s内,根据牛顿第二定律得
F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1
解得加速度大小为
a1=6m/s2
0~1s内的位移为
x1==3m
(2)1s末物体的速度为
v=a1t1=6m/s
1s后物体继续沿斜面减速上滑的过程中,据牛顿第二定律可得
mgsin37°+μmgcos37°-F′=ma2
解得加速度大小为
a2=3m/s2
设物体继续上滑的距离为x2,由速度位移公式可得
v2=2a2x2
解得
x2=6m
16. 如图所示,传送带的倾角,从A到长度为,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端无初速度地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕,已知,,取,不计空气阻力,求:
(1)煤块到点时速度的大小;
(2)煤块从A到的过程中传送带上留下划痕的长度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)开始阶段由牛顿第二定律得
代入数据解得
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为,则
发生的位移
由于
所以物体加速到时仍未到达B点,此时摩擦力方向改变。
第二阶段有
解得
设第二阶段物体滑动到的时间为,则
解得
(舍去);
煤块在点的速度为
(2)第一阶段煤块的速度小于传送带速度,煤块相对传送带向上移动,煤块的位移为
传送带的位移为
煤块相对传送带上移
第二阶段煤块的速度大于传送带速度,煤块相对传送带向下移动,煤块的位移为
传送带的位移为
煤块相对传送带下移
由于,故传送带表面留下黑色划痕的长度为重庆市名校联盟2025-2026学年高一(下)物理开学自测试卷
一、单选题
1. 若已知两个物体间的某种力F与两物体间距离r的平方成反比,即F= (k是与r无关的常数),现设计实验验证该关系,实验后利用得到的数据作图,利用图象研究F与r的关系,下列四种坐标系应选用的最佳坐标系是( )
A. B.
C. D.
2. 1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,简称SI。下列单位中,不属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 牛顿(N) B. 米(m) C. 千克(kg) D. 秒(s)
3. 如图所示,一个渔民正把自制两个虾笼从水里缓慢拉出来,此时虾笼A已经被拉出水面,虾笼B还未完全出水面,轻质绳索1和绳索2均被拉紧,与水平面的夹角分别为60°和30°。已知虾笼A、B的重力均为G,由此可知( )
A. 绳索1上的拉力等于G B. 绳索2上的拉力等于G
C. 水对虾笼B的作用力大于G D. 水对虾笼B的作用力小于G
4. 如图,两梯形木块M、P叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法正确的是( )
A. 木块M不可能仅受二个力作用
B. 木块M可能仅受三个力作用
C. 木块M一定受四个力作用
D. 地面可能受到水平向左的摩擦力
5. 我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时,其受到的合力( )
A. 大小为零 B. 方向竖直向上
C. 方向与滑行方向相同 D. 方向沿滑行方向斜向上
6. 如图所示是游乐园里一种叫旋转飞椅的游乐设施的简单示意图。已知飞椅用钢绳系着,钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的边沿处.转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后,每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位乘客悬于同一水平高度处的圆周上,P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度,钢绳与竖直方向的夹角分别为,。不计钢绳的重力。下列判断正确的是( )
A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同
B. 无论两个游客的质量关系如何,一定大于
C. 如果两个游客的质量相同,则有等于
D. 两个游客做圆周运动的圆心不在游乐设施中心的竖直轴上
7. 如图所示,厢式汽车停放在水平地面上。一条长的不可伸长的轻绳两端分别拴在相距为L的a、b两点,让轻绳穿过质量为m的光滑环,将光滑圆环悬挂起来,此时轻绳拉力为。此后将汽车停放在倾角为的斜面上,此时轻绳的拉力为。则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8. 用力传感器悬挂一钩码,一段时间后,钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动.如图所示,图中实线是传感器记录的拉力大小变化情况,则( )
A. 钩码的重力约为4 N
B. 钩码的重力约为3 N
C. A、B、C、D四段图线中,钩码处于超重状态的是A、D,失重状态的是B、C
D. A、B、C、D四段图线中,钩码处于超重状态的是A、B,失重状态的是C、D
9. 如图所示,在水平转台上放一可视为质点的木块,细绳的一端系在木块上,另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒后悬挂一轻质砂桶,OM段细绳水平,木块与O点间距离r=0.1m。初始时砂桶装有质量为m=1.28kg砂子,木块和转台一起做匀速圆周运动的角速度为ω,木块和转台恰好不相对滑动。砂桶缓慢漏砂,当砂子漏完时,木块和转台也恰好不相对滑动。已知木块和转台间的动摩擦因数为μ=0.16,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计砂桶的质量,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 转台转动的角速度ω=4rad/s
B. 木块的质量为2kg
C. 漏砂的过程中,木块所需向心力减小
D. 漏砂的过程中,木块所受摩擦力先减小后增大
10. 测试人员对某型号无人机做性能测试实验,质量为m的无人机其最大升力为其自身重力的2倍,在地面从静止开始以最大升力竖直上升,上升t时间关闭发动机,上升到最高点后沿原路返回,当到离地面某一高度时,开启发动机,保持最大升力下降,到地面时速度刚好为零,无人机运动过程中受到的阻力为其重力的倍,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 上升过程中,加速与减速的时间之比为
B. 上升过程中,加速与减速的位移之比为
C. 上升过程的总时间等于下降过程的总时间
D. 上升过程的最大速度大于下降过程的最大速度
三、实验题
11. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示为本次实验装置简图。
(1)当探究a与m的关系时,先保证F不变,再测出不同m下的a,然后依图像进行数据处理,这里用到的主要科学研究方法是________;
(2)如果该同学实验操作正确,数据处理合理,且实验误差较小,请描述图像主要特征________。
12. 某同学想做“验证力的平行四边形定则”的实验,现有如下实验器材:一重物、木板、白纸、图钉、刻度尺、细绳套和一只弹簧测力计a。
(1)为了完成实验,他找来一根轻弹簧b,用刻度尺和弹簧秤测量轻弹簧的长度l和弹力F,作出如图甲所示图像,根据图像,求得该弹簧的劲度系数______N/m(计算结果保留两位有效数字);
(2)为“验证力的平行四边形定则”,又进行了如下实验:
①将贴有白纸的木板竖直固定,弹簧测力计a上端悬挂于固定点P,下端用细线挂重物Q,测出重物Q的重力G,如图乙所示;
②将轻弹簧b的右端用细线系于O点,手拉轻弹簧的左端,使结点O静止在某位置,如图丙所示。测量轻弹簧b的______和读出弹簧测力计a的示数,并在白纸上记录O点的位置和三条细线的方向;
③根据图甲求出轻弹簧b的弹力,在白纸上作出各力的图示,验证力的平行四边形定则是否成立;
④改变弹簧的拉力,进行多次实验。
下列操作正确的是______。
A.细线方向应与木板平面平行
B.弹簧可以贴在木板上
C.改变拉力:进行多次实验时,每次都要使O点静止在同一位置
⑤改变弹簧的拉力时,发现两次结点O的位置与P刚好在同一直线上,如图丁所示,则下列说法中正确的是______。
A.第二次弹簧测力计a示数较大 B.两次弹簧测力计a示数相同
C.第二次弹簧b的长度一定更长 D.第二次弹簧b的长度可能不变
四、解答题
13. 有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码,弹簧压缩2mm。现用此圆珠笔水平推放在水平桌面上的一本书,当书匀速运动时,按钮压缩量为2.5mm。试求:书与桌面间摩擦力的大小(g取10 m/s2)。
14. 2019年11月14日,中国火星探测任务着陆器悬停避障试验取得圆满成功,图甲是由36根钢缆悬挂的试验平台。某同学为了研究钢缆对平台的拉力随钢缆长度的变化规律,建立了如图乙所示的简化模型。平台质量为m,由两根质量可忽略的钢缆悬挂于A、B两点,A、B等高、位置固定,相距s。两根钢缆的长度相等,均为s的k倍,k值可由安装在A、B处的装置调整,每根钢缆对平台的拉力大小设为F,重力加速度大小为g。
(1)若k=1,求F的大小;
(2)若F=mg,求k值;
(3)求出F随k变化的关系式:
I.根据关系式说明随k值增大,F增大还是减小?
II.若每根钢缆拉力的最大值Fm=2mg,钢缆不被拉断k的取值范围。
15. 如图,在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为。物体在拉力F的作用下由静止开始运动,F的大小为15N,方向沿斜面向上。物体加速1s后,F大小改为6N,方向不变。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)0~1s内物体运动位移的大小;
(2)1s后物体继续沿斜面上滑的距离。
16. 如图所示,传送带的倾角,从A到长度为,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端无初速度地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕,已知,,取,不计空气阻力,求:
(1)煤块到点时速度的大小;
(2)煤块从A到的过程中传送带上留下划痕的长度。