天津市耀华中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含答案）

天津市耀华中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在解一文字计算题中由字母表达结果的计算题，一个同学解得，用单位制的方法检查，这个结果( )
A. 可能是正确的
B. 一定是错误的
C. 如果用国际单位制，结果可能正确
D. 用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
2.如图所示，某同学将水倒入放置在水平桌面上的杯子中，杯子始终处于静止状态且杯子未被装满，下列说法正确的是( )
A. 杯子受到的合力变大
B. 杯子受到的支持力与杯子受到的重力大小相等
C. 杯子受到桌面的弹力是由桌面的形变产生的
D. 杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
3.如图所示，物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角为时，物块静止不动；当木板的倾角为时，物块匀加速下滑，在这两种情况下，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，吊篮悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体被固定在吊篮中的轻弹簧托起，当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间，吊篮和物体的加速度为( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
5.如图显示的是某人站在力传感器上，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况。已知时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是( )
A. 从图像显示此人完成了两组“下蹲起立”动作
B. 图中时刻人处于超重状态
C. 图中时刻人具有向上的加速度
D. “起立”的过程先失重后超重
6.如图所示，物块、处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块和的受力个数分别为( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
7.某品牌汽车在测试场进行直线行驶性能测试，测试车内安装的加速度传感器记录的数据经简化处理后得到加速度随时间的变化关系如图所示。车内固定一质量为的装饰品，已知该测试车由静止开始运动，下列说法正确的是( )
A. 内测试车做匀加速直线运动
B. 末装饰品受到的合力大小为
C. 末和末测试车的加速度方向相反
D. 末测试车的速度大小为
8.如图所示，倾角的斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量为和的小物块、，整个装置处于静止状态。现给物块施加一个水平向右的力，使其缓慢运动到绳与竖直方向成角的位置。整个过程中小物块一直保持不动，不计绳与滑轮间的摩擦。在此过程中( )
A. 力先增大后减小
B. 小物块与斜面之间的动摩擦因数最小值为
C. 绳上张力先增大后减小
D. 小物块受到的摩擦力先增大再减小
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.图、分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是( )
A. 图中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动
B. 图中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易
C. 图中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
D. 图中在左侧斜面上由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置
10.一水平传送带沿逆时针方向以的速度匀速转动，传送带上表面长，一质量为的物体以的速度水平向右从传送带左侧冲上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 物体将从传送带右侧离开传送带 B. 物体向右运动的最大距离为
C. 物体离开传送带时的速度大小为 D. 物体向右做减速运动的时间为
11.如图所示，一个竖直放置的圆环上有三根轻绳联结于圆心点处，、相互垂直，另一端连接在圆环上，上挂着个重为的物体，若绳、在设计上能承受的最大拉力为，则为了测试绳子的质量是否达标，应将圆盘旋转多少以达到检验的目的( )
A.
B.
C.
D.
12.如图，一物块在时刻滑上一固定斜面，其运动的图线如图所示，若重力加速度及图中的，，均为已知量，则可求出( )
A. 斜面的倾角 B. 物块的质量
C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的情况如下图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中 表示力和合力的理论值； 表示力和合力的实际测量值。填“”或“”
本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 。
A.两根细绳必须等长
B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
E.实验中，把橡皮筋的另一端拉到点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取
14.在探究小车质量一定时加速度与力的关系实验中，小林同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，用力传感器来测细线受到的拉力。
实验时，下列操作或说法正确的是______。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B.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
C.选用电火花计时器比选用电磁打点计时器的实验误差大
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，小车运动的加速度大小为______。计算结果保留三位有效数字
由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。图像不过原点的原因是______，修正上述实验后，当小车的质量一定时，加速度与其受到的合力成______填“正比”或“反比”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
15.如图所示，竖直平面内有半径为的光滑半圆弧形轻杆，圆心为，其直径位于水平桌面上，原长为的轻弹簧一端固定在点，另一端连接着质量为的小球，小球套在弧形杆上的点处于静止状态。已知与水平面间的夹角为，重力加速度为。
求弧形杆对小球的弹力大小；
求弹簧的劲度系数。
16.质量为的滑块恰好静止于倾角的固定斜面上斜面足够长。现用平行于斜面向上的恒力作用于物体上，如图所示，后撤去恒力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：
滑块与斜面间的动摩擦因数；
滑块在恒力作用时物体的加速度；
滑块沿斜面运动最大位移的大小。
17.如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力当恒力取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为，给木板施加不同大小的恒力，得到的关系如图乙所示，其中与横轴平行，且段的纵坐标为将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
若恒力，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？
图乙中为直线段，求该段恒力的取值范围。
1.【答案】
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12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 正比
15.【答案】解：根据题意小球受重力，弧形杆对小球的弹力和弹簧弹力三个力作用，受力示意图如图所示
所以
对小球受力正交分解，由平衡条件可得
水平方向有
竖直方向有
代入数据联立解得
由几何关系得长为
由胡克定律得
联立解得弹簧的劲度系数为。
答：求弧形杆对小球的弹力大小为；
求弹簧的劲度系数为。
16.【答案】解：物块恰好静止在斜面上，由平衡条件得：
解得：
对滑块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，方向平行于斜面向上
滑块在推力作用下做匀加速直线运动的位移
撤去推力后，对滑块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
撤去推力时滑块的速度大小
滑块减速为零的位移
滑块沿斜面运动的最大位移
答：滑块与斜面间的动摩擦因数是；
滑块在恒力作用时物体的加速度大小是，方向平行于斜面向上；
滑块沿斜面运动最大位移的大小是。
17.【答案】解：以初速度为正方向，物块的加速度大小为：，
木板的加速度大小为：，
由图乙知，板长，滑块相对木板的路程为：，
即：，
联立解得：或；
当时，滑块的速度为，木板的速度为，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度，应舍弃，
故所求时间为；
当较小时，物块将从木板右端滑下，当增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度，历时，则有：，
根据速度时间关系可得：
根据位移关系可得：，
联立解得：，
由图乙知，相对路程：
代入解得：
当继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止静摩擦力作用一起以相同加速度做匀加速运动，则：，而，
由于静摩擦力存在最大值，所以：，
联立解得：；
综上所述：段恒力的取值范围是。
答：若恒力，则物块会从木板的右端滑下，物块在木板上滑行的时间是；
图乙中为直线段，该段恒力的取值范围为。
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