上海市闵行区2025-2026学年高一上学期期末学业质量调研物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025学年第一学期高一年级学业质量调研物理试卷考生注意：1、本卷满分100分，考试时间60分钟。2、本卷中g取10m/s2。3、综合分析题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。一、单选题（1-8每小题3分，9-12每小题4分，共40分）1.建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（）A.合力与分力、平均速度 B.质点、瞬时速度C自由落体运动、平均加速度 D.重心、瞬时加速度【答案】A【解析】A.合力与分力：在力的合成与分解中，合力等效替代多个分力的共同作用效果使用了等效替代方法；平均速度：在变速运动中，平均速度用恒定速度等效替代变速运动,使用了等效替代方法，故A正确；B.质点：质点是将物体简化为一个有质量的点，忽略大小和形状，属于理想化模型；瞬时速度：瞬时速度是某一时刻的精确速度，是极限的思想，不涉及等效替代，故B错误；C.自由落体运动：自由落体运动是具体运动模型，未使用等效替代；平均加速度：平均加速度用恒定加速度等效替代变加速过程，使用了等效替代。由于自由落体运动不满足题意，故C错误；D.重心：重心是用一个点等效替代整个物体的重力分布，使用了等效替代方法；瞬时加速度：瞬时加速度是某一时刻的精确加速度，是极限的思想，不涉及等效替代，故D错误。故选A。2.在力学范围内，下列属于国际单位制基本单位的是（）A.m/s B.km/h C.m D.N【答案】C【解析】国际单位制（SI）的基本单位在力学范围内包括长度、质量和时间的单位，分别为米（m）、千克（kg）和秒（s）。A．m/s属于导出单位，故A错误；B．km/h属于导出单位，故B错误；C．m属于基本单位，故C正确；D．，N属于导出单位，故D错误。故选C。3.我国水下敷缆机器人如图所示，具有“搜寻-挖沟-敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的情况是（）A.机器人进行挖沟作业B.机器人搜寻时的转弯姿态C.定位机器人在敷埋线路上的位置D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作【答案】C【解析】操控机器人进行挖沟作业、机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可以看作质点，定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以视为质点。故选C。4.某驾驶员使用智能汽车的“定速巡航”模式，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指（）A.速度、位移 B.速度、路程 C.速率、位移 D.速率、路程【答案】D【解析】“时速110公里”表示瞬时速度的大小，即速率，“行驶200公里”是路程。故选D。5.伽利略在研究“自由落体运动的性质”和“力和运动的关系”时，都采用了斜面实验。下列关于两个斜面实验，说法错误的是（）A.两个实验的斜面都必须是光滑的B.两个实验都使用了推理的思维方法C.研究自由落体实验时用斜面“冲淡重力”，便于测量时间D.研究“力和运动的关系”实验时说明物体的运动不需要力来维持【答案】A【解析】A．伽利略的实验允许斜面存在摩擦力，他通过实验观察和推理方法来处理摩擦力的影响，得出无摩擦时的结论，故A错误，符合题意；B．在自由落体实验中，伽利略通过改变斜面角度外推到角推理自由落体规律，在力与运动实验中，他通过小球运动高度推理出惯性原理，故B正确，不符合题意；C．伽利略通过斜面减缓下落运动，冲淡重力，延长运动时间，便于测量，故C正确，不符合题意；D．该实验通过小球在斜面上的运动推理出惯性原理，即物体一旦运动，不需要持续外力维持匀速运动，故D正确，不符合题意。故选A。6.有一种玩具摆件叫“平衡鹰”（后简称“鹰”）如图所示，用手指顶在鹰嘴的下面，鹰可以稳稳地停在指尖上而不掉落。则（）A.平衡鹰的重心在鹰的腹部B.鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变C.鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力D.鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】A．由平衡鹰的形状以及根据受力平衡分析可知，重心不在鹰的腹部，重心在手指所在的直线上，故A错误；B．手指发生弹性形变，由于被压要恢复原状，施加给鹰竖直向上的弹力。因此鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变，故B正确；C．鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对平衡力，故C错误；D．鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力，故D错误。故选B。7.某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，则篮球所受合力的示意图可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AB．篮球做曲线运动，则篮球的速度与合力不在同一条直线上，且篮球的轨迹应向受力的一方发生偏转，故AB错误；CD．篮球在空中受到重力和空气阻力，空气阻力的方向与速度方向相反，重力竖直向下，篮球速度斜向右上方，则空气阻力斜向左下，合力方向应斜向左下，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，用一根细绳拴一个质量为的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为，则剪断细线瞬间小球的加速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】剪断细线前，根据平衡条件可知，细线的拉力大小为剪断细线后瞬间，弹簧弹力不变，此时小球所受合力与细线的拉力等大反向，根据牛顿第二定律可得解得故选D。9.如图，记录了一辆汽车匀加速直线运动过程每隔相同的时间汽车所在的位置，由此可知（）A.10s末汽车的速度大小为B.汽车的加速度大小为C.30s内的平均速度大小为D.初始记录时刻汽车的速度为0【答案】A【解析】B．根据逐差相等公式可知代入图中数据，解得，故B错误；D．内的平均速度即5s末的瞬时速度为则初始记录时刻汽车速度为，故D错误；A．10s末汽车的速度大小为，故A正确；C．30s内的平均速度大小为，故C错误。故选A。10.如图所示，在密闭的正方体盒中装有一个质量为的光滑金属球，盒子的边长略大约球的直径，若将盒子竖直向上抛出，则（）A.忽略空气阻力时，上升时球对盒顶无压力、对盒底有压力B.忽略空气阻力时，下降时球对盒顶无压力、对盒底有压力C.考虑空气阻力时，上升时球对盒顶无压力、对盒底有压力D.考虑空气阻力时，下降时球对盒顶无压力、对盒底有压力【答案】D【解析】AB．若空气阻力可忽略时，在整个过程中，对整体法分析可知：加速度为g，再对小球，根据牛顿第二定律可知，小球只能受重力，所以上升、下降对盒顶、对盒底均无压力，AB错误；CD．如果空气阻力不可忽略，上升时，盒子受到向下的重力和向下的空气阻力，加速度大于g。对球由牛顿第二定律知N为球受到盒子顶部的压力，由牛顿第三定律知上升时对盒顶有压力；同理分析，下降时，球的加速度为则由N为盒子底部对球的支持力，由牛顿第三定律知下降时对盒底有压力，故C错误，D正确。故选D。11.无人机逐渐应用到民用领域，如今我国已成为世界民用无人机制造的领跑者。一质量为的无人机从地面起飞，该过程中速度的水平分量、竖直分量随时间的变化关系如图所示。则（）A.0~10s内空气对无人机的作用力B.25s末无人机的速度为C.无人机内做匀加速直线运动D.0~50s内无人机上升的高度为【答案】B【解析】A．由图可知，0~10s内速度的水平分量一直为零，竖直分量在增加，即无人机在水平方向上静止，在竖直方向上向上加速，根据图线的斜率表示加速度可知，竖直方向的加速度大小为根据牛顿第二定律解得，故A错误；B．由图可知，25s末无人机在水平方向的分速度大小为，在竖直方向的分速度大小为，所以无人机的合速度为，故B正确；C．由图可知，无人机在10s末，水平分速度为0，竖直分速度为6m/s，无人机在内水平分加速度为即无人机在10s末加速度斜向上，与竖直向上的速度不共线，所以无人机在内做匀变速曲线运动，故C错误；D．根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知，0~50s内无人机上升的高度为，故D错误。故选B。12.如图，在水平地面上竖直固定一个光滑的圆环，一个质量为的小球套在环上，圆环最高点有一小孔，细线上端被人牵着，下端穿过小孔与小球相连，使球静止于处，此时细线与竖直方向的夹角为，缓慢拉动细线，小球由经过缓慢移至点前，则（）A.细绳的拉力不可能等于小球的重力B.细绳的拉力不可能等于圆环对小球的弹力C.细绳的长度减小，细绳的拉力减小D.细绳的长度减小，细绳的拉力不变【答案】C【解析】小球沿圆环缓慢上移可看作平衡状态，对小球进行受力分析，小球受重力G、拉力F、支持力N三个力，受力平衡，作出受力分析图如下由图可知三角形OAF和三角形GFA相似，则所以，由于故将小球由A缓慢拉至B的过程，θ变大，则细线所受拉力F变小，圆环所受压力N不变，当时，故选C。二、填空题（每小题4分，共20分）13.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，应将弹簧___________（选涂：“A．水平”、“B．竖直”）放置测出其自然长度，若用记录的弹力与弹簧的形变量做出的图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为___________N/m。【答案】B50【解析】弹簧自身有重力，若竖直放置测量自然长度L0，此时弹簧因自身重力产生的微小伸长已经被包含在L0中。后续竖直悬挂钩码时，弹簧的实际伸长量Δx=L－L0（L为挂砝码后的总长度），这个伸长量就单纯由钩码的拉力引起，自身重力的影响被抵消。故选B。根据可知图像斜率等于弹簧的劲度系数，由图可知弹簧的劲度系数为14.某同学在水平向右行驶的高铁车厢内，放置了一个用量角器自制的加速度测量仪，在一段时间内，测量仪上系有小球的细线与竖直方向的夹角如图所示。则高铁在此时间内做___________直线运动，其加速度大小为___________（保留2位有效数字，取）。【答案】匀加速【解析】对小球受力分析，根据牛顿第二定律有由图可看出θ=33°，可得方向水平向右，所以高铁在此时间内向右做匀加速直线运动。15.小闵用拖把拖地，已知拖把头的质量为（推杆质量忽略不计），拖把头与地面间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当推杆与竖直方向的夹角为时，该同学沿推杆方向施加大小为的推力时，拖把头在水平地面上保持静止，此时水平地面对拖把头的摩擦力___________N；若保持推杆与竖直方向的夹角不变，小闵需要沿推杆施加___________的力才可使拖把头刚好在水平地面上向前做匀速直线运动。（取）【答案】【解析】当推杆与竖直方向的夹角为时，该同学沿推杆方向施加大小为的推力时，拖把头在水平地面上保持静止，此时水平地面对拖把头的摩擦力拖把头做匀速运动时，地面受到的弹力滑动摩擦力又解得16.如图所示，重力为的小球用轻绳悬于点，用力拉住小球，轻绳与竖直方向夹角始终为，当与竖直方向的夹角___________°时最小，的最小值为___________。【答案】【解析】小球受三个力而处于平衡状态，作出力三角形如下重力mg的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得的最小值为17.在某次海试活动中，深海载人潜水器“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮。假设从上浮速度为时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，其图像如图乙所示。0~5s内，科考员上浮时的加速度大小为___________时刻“蛟龙号”深度为___________m。【答案】418【解析】规定初速度方向为正方向，0~5s内，科考员上浮时的加速度负号表示与正方向相反，故加速度大小为。经过时间上浮到海面，速度恰好减为零。利用逆向思维，把减速运动看成反方向初速度为零的匀加速直线运动，故时刻“蛟龙号”深度为三、综合分析题（共40分）18.如图（a）为“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验装置。光电门传感器固定在导轨上，使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨由静止下滑。（1）若某次实验测得的挡光时间为，挡光片宽度为，则本实验需要测量的“挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度”的大小可近似为___________；（2）如图（b）所示为小车沿导轨运动图像，是挡光开始时刻，是挡光结束时刻，其中虚线为经过点的切线，虚线为经过两点的割线。则图中___________（选涂：“A．”、“B．”）线的斜率可准确表达光电门传感器实际测量得到的速度大小。实验中，为何挡光片越窄，实验误差越小？请说明理由：___________。（3）若实验测得的速度为，只需要再测量即可得到小车运动的加速度，是___________（选涂：“A．小车前端到光电门的距离”、“B．小车上挡光片前缘到光电门的距离”）。【答案】（1）（2）A见解析（3）B【解析】【小问1解析】由于挡光时间极短，在极短时间内的平均速度可近似等于瞬时速度，为【小问2解析】平均速度指的是某段时间内位移与时间的比值，所以图像中光电门传感器测得的平均速度应该是图像上、两点的连线所在割线的斜率可准确表达光电门传感器实际测量得到的速度大小。故选A。当挡光片越窄，挡光时间越短，根据平均速度近似瞬时速度的原理，此时用平均速度近似代替瞬时速度，误差就越小。【小问3解析】根据求加速度，应该是小车挡光片前缘到光电门的距离，因为是挡光片前缘经过光电门时的速度。故选B。19.在“探究加速度与质量的关系”实验中，我们用了如图（a）所示的装置：（1）下列操作正确的是（）A.要控制小车和钩码的质量都不变B.要控制小车的质量不变，改变钩码的质量C.要控制钩码的质量不变，改变小车的质量（2）某小组根据测得的数据得到如图（b）所示的图线，从该图中___________（选填：“能”、“不能”）直观判断加速度与质量成反比。（3）某同学用“化曲为直”的思想以小车质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到图像如图（c）所示。图（c）中的图线与纵轴的交点坐标为___________（已知重力加速度为）。【答案】（1）C（2）不能（3）【解析】【小问1解析】探究加速度与质量的关系，采用控制变量法，要控制合外力不变，即钩码的质量不变，改变小车的质量。【小问2解析】从图像来看并不能确定该图线为双曲线的一支，故不能直观判断加速度与质量成反比。【小问3解析】以钩码和小车整体为研究对象，由牛顿第二定律可得化简得，所以纵轴截距为。20.体育课上，甲同学在距离地面高处将排球以的速度水平击出，乙同学在离地处将排球垫起。已知排球质量，不计空气阻力，取。求：