2024-2025学年湖南省岳阳市汨罗市第一中学高一（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年湖南省岳阳市汨罗市第一中学高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.一根水平粗糙的直横杆上，套有两个质量均为的小铁环，两铁环上系着两条等长的细线，共同栓住一个质量为的球，两铁环和球均处于静止状态，如图所示，现使两铁环间距稍许增大后系统仍处于静止状态，则水平横杆对铁环的支持力和摩擦力的变化是( )
A. 不变，不变 B. 不变，变大 C. 变大，变大 D. 变大，不变
2.对于速度和加速度的理解，下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越大，速度改变得越快 B. 加速度方向为正，速度方向一定为正
C. 速度的方向就是加速度的方向 D. 物体的速度越小，加速度一定越小
3.在人类进入空间站之前，人们就开始在地面进行微重力模拟实验工作。图甲为微重力实验室落塔，该实验装置由静止开始自由释放，随后进入减速阶段，其运动过程的图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 自由下落阶段的运动方向与减速阶段的运动方向相反
B. 自由下落阶段与减速阶段的加速度大小相等、方向相同
C. 自由下落阶段的平均速度与减速阶段的平均速度相等
D. 自由下落阶段的位移与减速阶段的位移大小相等
4.如图所示，质量均为的、两小球分别用轻质细绳和轻弹簧系在天花板上的点和点，、两小球之间用一轻质细绳连接，细绳、弹簧与竖直方向的夹角均为，细绳水平拉直，则下列有关细绳被剪断瞬间的表述正确的是( )
A. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
B. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
C. 与的加速度之比为
D. 与的加速度之比为
5.如图所示为、、三个物体的位移时间图像，下列说法正确的是( )
A. 时刻，物体的速度大于物体的速度
B. 内，、、三个物体的路程相等
C. 内，、、三个物体的平均速度相等
D. 时刻，物体的路程为负
6.质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，，则( )
A. 质点一直沿正向运动
B. 质点在某个位置附近来回运动
C. 在时间段内，质点在时刻的速度最小
D. 在时间段内，质点在时刻的速度最大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，、两物块质量均为，用一轻弹簧相连，将用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为现将悬绳剪断，则下列说法正确的是( )
A. 悬绳剪断瞬间，物块的加速度大小为
B. 悬绳剪断瞬间，物块的加速度大小为
C. 悬绳剪断后，物块向下运动距离时速度最大
D. 悬绳剪断后，物块向下运动距离时速度最大
8.如图所示，水平桌面上有三个质量相同并叠放在一起的物块甲、乙、丙。这三个物块在水平向左的推力的作用下一起向左匀速运动。在运动过程中，下列描述正确的是( )
A. 甲作用于乙的静摩擦力为零
B. 桌面作用于丙的滑动摩擦力大小为，方向水平向右
C. 甲作用于乙的静摩擦力大小为，方向水平向右
D. 丙作用于桌面的滑动摩擦力大小为，方向水平向右
9.多选如图所示，甲、乙、丙人各乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看甲、乙、丙的运动可能是( )
A. 甲、乙匀速下降，且，丙停在空中
B. 甲、乙匀速下降，且，丙匀速上升
C. 甲、乙匀速下降，且，丙匀速下降，且
D. 甲、乙匀速下降，且，丙匀速下降，且
10.建筑工地上搬运石板、水泥板等板材是很困难的事情，智慧的劳动人民发明了一种巧妙的搬运工具如图甲所示，图乙是它的结构示意图，提手柄的两端都由一个“”形固定角架和两个偏心轮表面材料为硬橡胶组成，使用时板材被紧紧夹在两个偏心轮之间，依靠摩擦力提起板材来实现搬运。已知板材与偏心轮之间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是( )
A. 搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力，其中为偏心轮对板材的正压力
B. 每个“”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力大小一定相等
C. 每个偏心轮与板材之间的摩擦力大小一定等于板材重力大小的
D. 人工搬运板材的过程中需要消耗人体的化学能
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.如图甲，为“探究求合力的方法”的实验装置．
本实验采用的科学方法是
A.理想实验法 建立物理模型法 C.控制变量法 等效替代法
关于本实验中，下列说法中正确的是
A.必须保持橡皮条水平
B.两根细线与橡皮条必须在同一平面内
C.弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下，且不能超过测力计的量程
D.为了便于计算，、方向间夹角应取
根据实验数据画出力的图示，并作平行四边形如图乙，图上标出了两个弹簧秤同时测量时的读数、，仅用一个弹簧秤测量时的读数，利用平行四边形作图得到的力，以上四个力中与橡皮条在一直线上的力是 填上述字母．
12.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学利用如图甲所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与钩码相连，小车右端连一条纸带，通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电频率为。
本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线外，还必须使用的器材有______。填正确选项前的标号
A.刻度尺 秒表 C.天平 的低压交流电源
下列做法正确的是______。填正确选项前的标号
A.作图像应该用折线将所描的点依次连接
B.应调节滑轮，使牵引小车的细绳与长木板平行
C.实验时，应先释放小车再给打点计时器通电
如图乙所示，、、、、为计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，打纸带上点时小车的瞬时速度_____，小车的加速度_____。结果均保留位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
13.一辆新能源车在轻微拥挤的路段以的速度在平直的公路上做匀速直线运动。过去拥挤路段后，从起，它以的加速度加速。
求新能源车在末的速率；
求新能源车在第内的位移。
14.甲、乙两车相距，同向运动，乙车在前，甲车在后。其中甲车以的速度向右做匀速直线运动，乙车初速度为，以的加速度做减速运动，求：经多长时间甲车追上乙车？
15.如图所示，质量的物体静止于水平面上的点，物体受到一个恒力的作用，向右做匀加速直线运动，运动至点时撤去该力，再过物体停止在点。已知恒力大小等于，方向与水平夹角为，物体与水平面的动摩擦因数为，，，重力加速度取，、、点均未画出。则：
物体加速时的加速度大小；
物体运动到点时的速度大小；
点到点的距离大小。保留位小数
16.如图所示，直角墙角处吊挂支架由两轻杆、和轻绳构成，等长轻杆的一端用铰链分别固定在竖直墙壁上等高的位置、，另一端与轻绳、重物的悬线拴结于点，轻绳的另一端固定在墙角处，绳与水平面的夹角为，两杆均垂直于墙面。已知重物重力，，，求：
绳拉力的大小；
杆弹力的大小。
答案解析
1.
【解析】以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力，和摩擦力，力图如图所示。
根据平衡条件得：
得到，可见，水平横梁对铁环的支持力不变。
以左侧环为研究对象，力图如图所示。
竖直方向：
水平方向：
由分析可知，不变，减小，则增大。
由分析增大，增大，则增大。
故B正确、ACD错误。
故选：。
2.
【解析】A.加速度是描述物体速度随时间变化快慢的物理量，物体速度改变得越快，则加速度越大，A正确。
加速度的方向和速度的方向没有直接的关系，加速度方向为正，速度的方向可以为负，这时做减速运动，加速度的方向和速度变化量的方向相同，BC错误。
D.加速度与速度大小无关，D错误。
3.
【解析】两阶段速度都是正的，都是向下运动，故A错误；
B.图像斜率可以表示加速度的大小与方向，两阶段的加速度
故大小不相等、方向相反，故B错误；
C.由匀变速直线运动中，平均速度公式
可知平均速度相等，故C正确；
D.图像与时间轴所围成面积的表示位移大小，故位移大小之比为 ，故D错误。
故选C。
4.
【解析】将细线从中间剪断后，球做圆周运动，剪断细线的瞬间，加速度方向沿轨迹的切线方向；
将细线从中间剪断瞬间，细绳上的拉力，弹簧弹力不变，为，细绳上的拉力与弹簧弹力之比为：，故A错误、B正确；
对由牛顿第二定律得：解得：；
弹簧的弹力不可突变，将细线从中间剪断瞬间，对球，由牛顿第二定律得：
解得：；
则与的加速度之比为 ：，故CD错误。
故选：。
5.
【解析】A.由位移时间图像的斜率表示速度可知，时刻，物体的速度为，小于物体的速度，故A错误；
B.内，、、三个物体的位移相等，但、两个物体的运动存在着往返，路程大于位移的大小，三者路程不相等，故B错误；
C.内，、、三个物体的位移相等，所用时间也相等，平均速度相等，故C正确；
D.路程是运动轨迹的长度，不会出现负值，故D错误。
故选C。
6.
【解析】
由图可知在时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故质点一直沿正向运动，故A正确，B错误；
由图可知在时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故时刻的速度最大，故CD错误。
7.
【解析】解：、、剪断悬绳前，对受力分析，受到重力和弹簧的弹力，知弹力剪断瞬间，对分析，的合力为，根据牛顿第二定律，得。故A错误，B正确；
C、、弹簧开始处于伸长状态，弹力当向下压缩，时，速度最大，，所以下降的距离为。故C错误D正确。
故选：。
求出悬绳剪断前弹簧的拉力，再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间的瞬时加速度．当物块向下运动到重力和弹力相等时，速度最大．
解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间，弹簧的拉力不变，根据牛顿第二定律可以求出瞬时加速度．当弹力和重力相等时，速度最大．
8.
【解析】对物体甲进行受力分析得，重力与乙给的支持力相平衡，如果受到乙的摩擦力作用，则不会做匀速直线运动，所以甲不受乙的摩擦力作用，由牛顿第三定律知乙也不受甲的摩擦力作用，故A正确，C错误；
对整体受力分析，整体向左匀速运动，受到向右的滑动摩擦力，大小与相等，故桌面作用于丙的滑动摩擦力大小为，方向水平向右，由牛顿第三定律知丙作用于桌面的滑动摩擦力大小为，方向水平向左，故B正确，D错误；
故选AB。
9.
【解析】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地匀速下降。乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，而且甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能匀速上升。故A正确，B错误；
甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙可能匀速下降，且，故C正确，D错误。
故选AC。
10.
【解析】解：、搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力属于静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式来计算，故A错误：
B、每个“”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力对板材而言属于一对平衡力，一定大小相等、方向相反，故B正确；
C、板材被提起时并不是匀速直线运动，因此偏心轮与板材间的摩擦力大小无法确定，故C错误；
D、人工搬运板材时需要消耗人体的化学能，故D正确。
故选：。
静摩擦力大小不能用滑动摩擦力公式计算；根据平衡条件判断；对物体受力分析时需要考虑物体的运动状态；根据能量守恒判断。
本题考查用所学的物理知识分析生活中的力学问题，需要提高利用物理知识处理生活中的问题的能力。
11.；；
【解析】合力与分力的作用效果相同，所以本实验的科学方法是等效替代法，故D正确，ABC错误。
故选D；
用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置，再用一个弹簧秤把橡皮条的结点拉到位置，使力的作用效果相同就行，橡皮条不一定保持水平。故A错误。
B.测量力的实验要求尽量准确，操作中要求两根细线与橡皮条都应与木板平行，故B正确；
C. 由于定滑轮不省力，只能改变力的方向，所以拉力方向不需要竖直向下，故C错误。
D. 、方向间夹角为并不能减小误差，没有必要，故D错误。
故选B。
用平行四边形定则求出的合力与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故四个力中与橡皮条在一直线上的力是。
故答案为：；；
12.
【解析】因需要测量计数点的间距和知道小车的质量，故还需要刻度尺和天平。
故选AC。
作图像应该用直线将尽可能多的点连接起来，误差较大的点不需要，故A错误；
B.平衡好摩擦阻力后，为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，让细绳拉力等于小车受到的合力，故B正确；
C.实验时，应先给打点计时器通电，再释放小车，故C错误。
故选B。
由题可知，相邻计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变直线运动推论，可知时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则打纸带上点时小车的瞬时速度
根据逐渐差法，可得加速度的大小为
13.由题意知
末的速率
新能源车在前内的位移
新能源车在前内的位移
新能源车在第内的位移

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.解：乙车停止运动的时间为：
乙车做匀减速直线运动的位移为：，
乙车的总位移为：，
设甲车经过时间追上乙车，则：，
解得：
所以甲车追上乙车的时间为

【解析】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住两者的位移关系，运用运动学公式灵活求解，知道速度相等时，两者相距最远。
结合甲乙两车的位移关系，运用运动学公式求出追及的时间。
15.对加速段的物体受力分析如图
竖直方向上受力平衡得
水平方向由牛顿第二定律得
其中
联立解得
撤去拉力后，竖直方向上
水平方向上
解得
运动至点时撤去该力，再过物体停止，逆着运动方向有
点到点的距离

【解析】详细解答和解析过程见答案
16.解：对结点受力分析，将绳拉力沿水平和竖直方向分解，在竖直方向上，由平衡条件可得：，解得绳的拉力大小为：
在水平方向上，绳的水平分力为：
在水平面上，将绳的水平分力沿和方向分解，由平衡条件得：
解得杆的弹力的大小为：

【解析】本题主要考查物体的受力分析及平衡条件的应用。
对结点受力分析，应用正交分解列平衡方程即可求出绳拉力的大小；
求出绳的水平分力，根据力的分解将绳的水平分力沿和方向分解，由平衡条件即可求出杆弹力的大小。
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