河南省漯河市漯河实验高级中学2024-2025学年高一上学期期中物理试卷（含解析）

河南省漯河市漯河实验高级中学2024-2025学年高一上学期期中
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我国神舟十九号年月日时分成功发射，时分，在轨执行任务的神舟十八号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十九号航天员乘组入驻中国空间站，下列说法正确的是( )
A. 观测宇航员在空间站内的实验活动可以将宇航员视为质点
B. 年月日时分指时间间隔，时长为一分钟
C. 空间站绕行地球完整一周的平均速度不为零
D. 研究空间站的运行轨道可将空间站视为质点
2.一质点自原点开始在轴上运动，初速度，加速度。当值不断减小直至为零时，质点的( )
A. 速度不断减小，位移先增大后减小
B. 速度不断减小，位移继续增大
C. 速度不断增大，当时，速度达到最大，位移不断增大
D. 速度不断减小，当时，位移达到最大值
3.两个力和，作用在同一物体上，关于这两个力的合力，说法正确的是( )
A. 合力一定大于其中的任何一个力 B. 合力可能大于这两个力大小之和
C. 合力可能小于其中的任何一个力 D. 当和同时增大时，合力一定增大
4.如图所示，滑块以某一速度沿固定粗糙斜面从底端匀减速上滑，依次经过、和三点。已知段和段的长度之比为：：，滑块在段和段的平均速度大小分别为和。依据题中信息，可求出滑块( )
A. 上滑时的加速度大小
B. 在段运动的时间
C. 在点的速度大小为
D. 在点的速度大小为
5.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端放有质量均为的物体和，与竖直墙面接触。系统静止时，弹簧保持竖直状态，在弹性限度内被压缩了。已知，，，重力加速度取，则( )
A. 与其他物体间有对作用力与反作用力
B. 弹簧的劲度系数为
C. 对的作用力与的重力是一对平衡力
D. 受到的摩擦力大小为
6.公路上有甲、乙两车分别在两条平行相邻车道上行驶。时，甲车在前，乙车在后，前后相距，速度均为，从此时开始两车按图所示规律运动，乙车在之间和以后加速度为零。则下述说法不正确的是( )
A. 两车前后最近距离为
B. 时，两车相距
C. 乙车始终无法追上甲车
D. 若则两车第一次与第二次并排行驶的时间间隔为
7.如图甲所示，竖直起降火箭是一种可以垂直升空并在任务结束后垂直着陆的火箭竖直起降技术使得火箭的核心部分可以被重复使用，可降低太空探索的成本某火箭测试时，火箭上升到最高点的过程中的位移与时间的比值和时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 火箭做匀速直线运动，速度大小为
B. 火箭做匀减速直线运动，加速度大小为
C. 火箭在末的瞬时速度为
D. 内火箭的平均速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板面的弹力大小记为，凿子作用于木板面的力为，忽略凿子受到的重力及摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 的大小为
B. 和的比值为
C. 力不变，减小，可以同时增大和
D. 增大力，和均增大，且和比值也增大
9.用三根细线、、将两个小球和连接，并悬挂如图所示。两球均处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线水平，下列说法正确的是( )
A. 细线、拉力之比为
B. 细线、拉力之比为
C. 若细线与竖直方向的夹角为，小球和的质量之比为
D. 若细线与竖直方向的夹角为，小球和的质量之比为
10.粗糙水平地面上有一质量为、倾角为的粗糙楔形物体，斜面上有一个质量为的物块，与一轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接一个质量为的小球，右上方有一拉力，初始夹角，如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变，转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. B、间的摩擦力一直减小
B. 物体对地面的压力先减小再增大
C. 绳上拉力先增大再减小
D. 地面对物体的摩擦力方向水平向右且在不断增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.李明利用图所示的装置研究小车的匀变速直线运动。
实验时，下列做法正确的是 填选项前的字母
A.细线必须与长木板平行 电磁打点计时器应接在交流电源上
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车 纸带应放在复写纸下方
图是实验所得的一条纸带的一部分，打点计时器所接电源的频率为，李明根据数据分析出小车的运动是匀变速运动，完成下列填空：在打点计时器打出点时，小车的速度大小为__________。小车运动的加速度大小为__________结果均保留位有效数字若当交流电的实际频率小于时，仍按计算，则测量的加速度值比真实的加速度值________填“偏大”“偏小”“不变”。
12.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，某同学利用的器材有：一瓶矿泉水、两根完全相同的轻弹簧等；他先将一弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端均连接于结点，在结点挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子的位置，按照上述方法多测几次。
依据上述方案并根据力的平行四边形定则，画出力的合成图，必须的操作是______选填选项前的字母。
A.要测量弹簧的原长
B.实验中要使、长度相同
C.要测量图甲、乙中弹簧的长度
D.实验中要使结点的位置始终固定不变
根据实验原理及操作，在作图时，图中______选填“丙”或“丁”是合理的。
某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将______，中弹簧的长度将______选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
13.冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止，已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为，其加速度大小为，求：
冰壶整个过程平均速度的大小；
冰壶末的位移大小；
冰壶在内的位移大小。
14.如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中、的相对位置保持不变，。在运动过程中，求：
轻绳与水平方向的夹角；
木块与水平杆间的动摩擦因数。
为拉动小球与木块一起向前作匀速运动所施加的外力的最小值。
15.如图甲所示，可视为质点的质量均为的物块、，通过劲度系数的轻弹簧相连静止在水平面上，此时两者间距离，物块套在固定的竖直杆上。已知弹簧原长，弹簧形变量均在弹性限度范围内。取，，。
求此时所受的摩擦力；
现把固定，对施加竖直向上的力，使沿杆缓慢上升，力大小随上升高度的变化如图乙所示。已知点对应的高度，物块与杆间动摩擦因数。
求：
使物体刚离开地面时的力的数值；
的数值；
的数值。
答案解析
1.
【解析】A.观测宇航员在空间站内的实验活动时，宇航员的形状大小不可忽略不计，不可以将宇航员视为质点，选项A错误；
B.年月日时分指时刻，选项B错误；
C.空间站绕行地球完整一周的位移为零，可知平均速度为零，选项C错误；
D.研究空间站的运行轨道时，空间站的大小和形状可忽略不计，可将空间站视为质点，选项D正确。
故选D。
2.
【解析】因为初速度，加速度，可知加速度和速度同向，物体做加速运动，物体速度和位移都随时间不断增加，当值不断减小直至为零时，物体的速度加速到最大值，同时物体的位移一直增加。
故选C。
3.
【解析】合力比其中的任何一个力可能大、可能小或者相等，选项A错误，C正确；
B.两个力合力的最大值等于两个分力之和，则合力不可能大于这两个力大小之和，选项B错误；
D.若两个力反向时，当和同时增大时，合力不一定增大，选项D错误。
故选C。
4.
【解析】解：段和段的长度之比为：：，
设，则，根据平均速度公式，在段运动的时间满足
在段运动的时间
根据加速度定义式，上滑时的加速度大小
由于未知，故无法求出上滑时的加速度大小、在段运动的时间，故AB错误；
C.在点的速度大小为
代值解得：
故C错误；
D.在点的速度大小为
代值解得：
故D正确。
故选：。
根据加速度的定义式，结合平均速度公式，以及匀变速直线运动速度时间公式分析求解。
本题考查了匀变速直线运动相关知识，理解物体运动状态，合理选取运动学公式是解决此类问题的关键。
5.
【解析】A.对整体而言，水平方向受力为零，可知墙面对无弹力作用，则受重力，对的支持力和摩擦力，即与其他物体间有对作用力与反作用力，选项A错误；
B.对整体而言，竖直方向受力平衡可知
解得弹簧的劲度系数为
选项B错误；
C.因竖直方向受力平衡，水平方向不受墙壁的弹力，可知 对的作用力包括支持力和摩擦力与的重力是一对平衡力，选项C正确；
D.对分析，由平衡可知受到的摩擦力大小为
选项D错误。
故选C。
6.
【解析】设乙车做匀减速直线运动时加速度为乙，再经过时间两车速度相等，根据甲的图像可得甲车做匀加速直线运动的加速度大小
当速度相等时，满足
共甲乙
解得
共
可知时两车速度相等，在内甲车的位移大小为
乙车的位移大小为
则有
甲乙
可知速度相等时，两车前后最近距离为，之后由于乙车速度小于甲车速度，所以乙车始终无法追上甲车，故AC正确，不符合题意；
B.在内甲车的位移大小为
时，乙车的速度为
则在内乙车的位移大小为
则有
可知时，两车相距，故B错误，符合题意；
D.若，内甲、乙车的位移大小分别为
乙
可知
乙甲
设内经过时间，两车第一次并排，则有
其中内甲车做减速运动的加速度大小为
代入数据得
解得
后乙的速度大于甲，乙运动至甲前方，由于内甲、乙车的位移大小分别为
时，乙车的速度为
因乙车速度此时为零，可知两车第二次并排时，乙车已经停下，设两车第二次并排时的时刻为，则有
联立解得
则两车第一次与第二次并排行驶的时间间隔为
故D正确，不符合题意。
故选B。
7.
【解析】由匀变速直线运动的公式，可得，
由于题中图像斜率为负值，因此此运动为匀减速直线运动，且初速度大小为 ，加速度大小为 ，故AB错误；
C.由 可知火箭在 末减速至，故C错误；
D.根据平均速度的定义有 ，在 内火箭的位移为，平均速度大小为 ，故D正确。
故选D。
8.
【解析】A.将力在木板、面分解如图
可得
选项A正确；
由图可知
可得和的比值为
力不变，减小，可以同时增大和，选项B错误，C正确；
选项B错误；
D.由以上分析可知，增大力，和均增大，且和比值不变，选项D错误。
故选AC。
9.
【解析】将两小球看作一个整体，对整体受力分析，受力如图所示
根据共点力的平衡条件有
解得细线、拉力之比，故A正确，B错误；
C.将两小球看作一个整体，对整体受力分析，则有
若细线与竖直方向的夹角为，对球受力分析，由平衡条件得
解得
所以两个小球和的质量之比为 ，故C正确；
D.将两小球看作一个整体，对整体受力分析，则有
若细线与竖直方向的夹角为，对球受力分析，由平衡条件得
解得
所以两个小球和的质量之比为，故D错误。
故选AC。
10.
【解析】C.对题图右侧结点处受力分析，角大小不变，与相连的绳上的拉力用表示，由，可知最初与竖直方向的夹角为，可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况，如图所示：
通过分析可得绳子拉力先增大再减小，在恰好过圆心时的位置，取得绳子拉力的最大值；拉力最初刚好过圆心，之后一直减小，故C正确；
A.由图可知：初始状态，对分析可得绳子拉力大小为
对分析，可发现
即一开始与间的静摩擦力为零；
缓慢转动过程中，绳子拉力最大时如图

B、间的静摩擦力方向沿斜面向下且增大至 ；拉力缓慢转动时，为竖直方向，此时，、间的静摩擦力方向沿斜面向下且减小至；即间的摩擦力先增大后减小，故A错误；
B.将、看成整体，竖直方向有
地
由于先增大再减小，总重力不变，故地先减小再增大，由相互作用力知识可知，物体对地面的压力先减小再增大，故B正确；
D.将、看成整体，水平方向上有
地
拉力先增大再减小，可知地面对斜面的摩擦力先增加后减小，方向水平向左，选项D错误。
故选BC。
11.
偏大

【解析】为了保证实验过程，小车所受拉力为恒力，细线必须与长木板平行。故A正确；
电磁打点计时器应接在交流电源上，纸带应放在复写纸下方。故B错误；D正确；
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车。故C正确。
故选ACD。
纸带上相邻计时点间的时间间隔为
在打点计时器打出点时，小车的速度大小为
由逐差法可得小车运动的加速度大小为
若电源频率为，则其打点周期为，当电源频率小于时，实际打点周期将变大，则纸带上任意相邻两点间的时间间隔偏大，而进行计算时，仍然用，因此测出的加速度数值将比小车的真实值偏大。
12. 丙 一直增大 先减小后增大
【解析】解：本实验是通过作图方法验证平行四边形定则，由于弹簧的劲度系数不变，根据胡克定律可知弹簧的伸长与弹力大小成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的原长和弹簧的长度，进而计算出弹簧的伸长量，但、长度不必相同，故A错误，BC正确；
D.实验中重物重力是定值，所以不必保证点固定不变，故D错误。
故选：。
图甲中单独用一个弹簧测定的拉力的合力的实际值，由于矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，根据二力平衡条件，需要沿着竖直方向，故丙图是正确的；
保持偏角不变，将从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，每个状态都处于平衡状态，根据作图法，作出的动态变化图如图所示：
对点受力分析，点处于动态平衡中，重力大小方向不变，绳中拉力方向不变，根据平行四边形定可知，中弹力将先减小后增大，中的弹力一直增大，因此中弹簧的长度将先减小后增大；中中弹簧的长度一直增大。
故答案为：；丙；一直增大；先减小后增大。
本实验是通过作图方法验证平行四边形定则，由于弹簧的劲度系数不变，因此用弹簧的伸长量来代替弹簧的弹力大小，据此分析需要测量的物理量；
单独用一根弹簧测出的弹力为合力的实际值，根据二力平衡条件分析作答；
保持偏角不变，将从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，每个状态都处于平衡状态，根据作图法分析作答。
本题主要考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，由于使用的是弹簧，不能直接读出弹力的大小，因此需要用弹簧的形变量表示弹力的大小。
13.冰壶整个过程做匀减速运动，可知平均速度的大小
冰壶运动的时间
则冰壶末的位移大小
冰壶在内的位移大小等于末的位移大小，可知

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.处于平衡状态，其合力为零；以为研究对象，由平衡条件得
水平方向
竖直方向
解得
、的相对位置保持不变，可看作整体，系统所受合力为零；以、整体为研究对象，由平衡条件得
水平方向
竖直方向
解得
以整体为研究对象，水平方向根据共点力的平衡条件可得
解得
令
，
解得
则
则得
当 时，最小，所以
最小值为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.解：由平衡条件得：
，
方向水平向右。
刚好离开地面时，弹力与开始相同，由平衡条件得：
当上升高度为 时，由几何关系得弹簧的形变量为
，
则弹力为
设弹簧与竖直方向的夹角为 ，则
， ，
对，由平衡条件得
，
，
联立解得
；
当 时，高度有两个，分析可知高度小高度为时的时候弹簧处于压缩状态，则由平衡条件得
，
，
解得，
由几何关系得
，
解得。

【解析】本题考查含弹簧的平衡问题。解决问题的关键是对、进行正确的受力分析，结合题给图像提供的信息，利用平衡条件分析计算。
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