河南省郑州市中牟县2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（含解析）

河南省郑州市中牟县2024-2025学年高一上学期期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要，领略的过程是深入理解物理学本质和培养科学思维的重要途径。下面对四幅教材插图中包含的物理思想方法的说法错误的是( )
A. 如图甲，在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了类比思想
B. 如图乙，在研究自由落体运动中，观察玻璃管中有空气和真空两种情况下物体下落快慢的实验，从而得出如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样，这里运用了比较思想
C. 如图丙，当水平桌面受到向下的压力时，通过桌子两侧的平面镜反射的光斑位置变化，可以反映桌面发生的微小形变，这里运用了放大思想
D. 如图丁，水桶所受拉力示意图，生活中常常见到这样的实例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，这里运用了等效思想
2.年月日，中国深圳美团无人机福田口岸航线正式开航，这是国内首条设在口岸区域的常态化无人机配送航线。如图为配送无人机某次在竖直方向运动的图像。以竖直向上为正方向，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 内，无人机的加速度大小为
B. 内，无人机处于静止状态
C. 内，无人机的平均速度大小为
D. 内，无人机的平均速度大小为
3.手机支架可以将手机固定在一个合适的角度，缓解用户低头或手持手机的疲劳感。如图所示，将手机放
在支架上，和分别是支架对手机的两个作用力。如果将手机支架和水平方向的夹角从逐渐增大到
，在此过程中手机始终保持静止，则( )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 与的合力逐渐减小
D. 当时，与的大小相等
4.如图甲为某实验小组测量物块与木板之间的动摩擦因数的实验装置。通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测量细绳的拉力，通过打点计时器图中未画出记录物块运动信息，从而计算物块的加速度。图乙为绘制出的图像，已知图像的斜率为，轴上的截距为，查阅资料知当地重力加速度为，则物块与长木板之间的动摩擦因数为结果用、、表示( )
A. B. C. D.
5.常坐公交的同学都知道，在公交车上，可以没有座位，但不能没有扶手；如图所示为公交上常见的横杆垂吊扶手也就是我们说的吊环。某次公交车上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且绳处于绷紧状态，人与公交车车厢保持相对静止。下列说法错误的是( )
A. 人对圆环的拉力大小与圆环对人的拉力大小一定相等
B. 由左侧拉绳的状态可知公交车处于静止或匀速直线运动状态
C. 由右侧拉绳的状态可知公交车可能正在向右加速
D. 人一定受到车厢地板水平向左的静摩擦力作用
6.年月日在深圳召开的第六届载人航天学术大会上，中国载人航天工程总设计师周建平表示根据计划，我国将在年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察。若探测器在月球表面减速着陆速度沿竖直方向，依靠反推发动机减速，下列有关说法正确的有( )
A. 减速着陆过程探测器处于超重状态
B. 减速着陆过程探测器处于失重状态
C. 反推发动机对探测器的作用力大于探测器对反推发动机的作用力
D. 反推发动机对探测器的作用力小于探测器对反推发动机的作用力
7.在平直路面上，质量为的汽车在进行测试，当速度达到时撤去牵引力，经一段时间后
车停了下来；再重新起步加速时，加速度为。已知汽车运行过程中所受阻力恒为，假定测试过程中加速时牵引力不变，则下列说法正确的是( )
A. 汽车撤去牵引力后的加速度大小为
B. 汽车撤去牵引力后需经停下来
C. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为
D. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.重力为的小球与两根细线、连接，重力为的小球一端连接细线，另一端与水平轻弹簧相连，轻弹簧的一端固定在墙壁上，如图所示。两个小球均处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 细线对小球的拉力大小为
B. 细线对小球的拉力大小为
C. 剪断细线的瞬间，小球的瞬时加速度大小
D. 剪断细线的瞬间，小球的瞬时加速度大小为
9.传送带在物流行业中的应用非常广泛，主要用于货物的输送、搬运和分拣。如图所示，长为的水平传送带以恒定速率向右运动，一质量为的小滑块从传送带右端以水平向左的速率滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A. 小滑块最终从传送带的左端离开
B. 小滑块在传送带上匀速运动的时间为
C. 小滑块与传送带之间的相对位移为
D. 在小滑块滑上传送带到滑离传送带的整个运动过程中，小滑块始终受到摩擦力的作用
10.现今智能手机大部分都有加速度传感器，赋予了手机类似人类的“平衡感”，某同学用手掌托着手机，打开加速度传感器，让手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出手机( )
A. 时刻运动到最高点
B. 时间内处于超重状态
C. 时刻开始减速上升，时间内所受支持力先减小后增大
D. 时刻开始减速上升，时间内所受支持力一直减小
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验是物理学的基本内容，也是学好物理的基本方法。下面两个实验，请按照要求进行解答。
图甲是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置示意图。图乙是实验得到的纸带的一部分。打点计时器电源频率为，则图中点对应的速度大小为______，小车的加速度大小为______。结果均保留位小数
如图丙所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
一个弹簧测力计的示数如图丁所示，则该弹簧测力计的读数为______。为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，下列说法正确的是______填正确答案标号。
A.为了方便测量，实验时两细绳、之间的夹角应尽可能小一些
B.测量时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.橡皮条必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上
D.同一次实验中，结点的位置应保持不变
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
图戊中为平行四边形的对角线，则与方向一定沿方向的是______。选填“”或“”
图己是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定，与合力夹角为，则另一分力的最小值是______。
12.根据新的课程标准，“探究加速度与力、质量的关系”是高中学生必做实验之一。如图所示为某班
学习小组进行实验时的实验装置。
若本实验中用力传感器精确测量小车受到的拉力，则______选填“需要”或“不需要”平衡摩擦力，______选填“需要”或“不需要”满足槽码的质量远小于小车的质量。
该实验需采用______法，分别进行实验；首先，保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度；然后再保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加钩码改变小车的质量，测得不同质量的小车在这个拉力作用下运动的加速度，从而找出物体加速度与质量之间的关系。
实验中甲、乙两位同学把所挂槽码的总重力记为，通过多次改变的大小，得到多条打点的纸带，利用纸带求出不同力下对应的小车的加速度大小，并根据实验数据作出关系图像如图中的、所示，下列说法正确的是______。填选项前的字母
A.实验中，甲、乙两位同学所用小车的质量一样大
B.实验中，甲同学所用小车的质量比乙同学的小
C.图线不过原点可能是因为没有平衡小车所受的阻力
D.图线不过原点可能是因为在平衡小车所受的阻力时长木板的倾角过大
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，刚开始的物块放在轻弹簧上处于静止状态，弹簧的压缩量为。现把质量的物体放在斜面上，物体用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块相连。已知斜面倾角为，物体与斜面间动摩擦因数，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。取，，
若物体静止在斜面上、弹簧伸长量为，求此时轻绳上张力大小及物体所受的摩擦力的大小和方向；
若物体刚要开始沿斜面向下运动，求此时弹簧弹力的大小。
14.如图所示，一质量的物块可视为质点，在斜向下与水平面成角的恒定推力的作用下，从水平面上点由静止开始做匀变速直线运动。当物块运动后撤去该力，物块继续滑行后停在点。已知物块与水平面间的动摩擦因数，已知。，求：
撤去推力时，物块速度的大小；
推力的大小结果保留一位小数。
15.如图所示，质量的物块可视为质点放在质量的木板的右端，开始时木板静止放在水平地面上。已知物块与木板之间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，木板长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。现对木板施加一水平向右的恒力，求：
刚开始运动时，物块和木板的加速度分别为多大；
若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是多少。
答案解析
1.
【解析】解：、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故A错误；
B、在研究自由落体运动中，观察玻璃管中有空气和真空两种情况下物体下落快慢的实验，从而得出如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样，这里运用了比较思想，故B正确；
C、当水平桌面受到向下的压力时，通过桌子两侧的平面镜反射的光斑位置变化，可以反映桌面发生的微小形变，将微小的形变放大，这里运用了放大思想，故C正确；
D、一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，这里运用了等效思想，故D正确。
本题选择错误的，故选：。
物理学上常用的研究方法有：极限思想法、等效替代法、假设法、微元法等，根据各种方法的特点进行分析。
本题考查物理常用的思维方法。中学物理常用的思想方法有极限法、控制变量法、等效法、假设法等等。
2.
【解析】解：根据图像的斜率的物理意义，内，无人机的加速度为，故A错误；
B.内，无人机处于向上的匀速直线运动状态，故B错误；
C.根据图像的面积的物理意义，内，无人机的位移为，平均速度大小，故C正确；
D.同理，内，无人机的位移，无人机的平均速度大小为，故D错误。
故选：。
根据图像的斜率、面积的物理意义结合图像本身求解物体的运动状态和加速度、平均速度等。
考查图像的斜率、面积的物理意义结合图像本身求解物体的运动状态和加速度、平均速度，会根据题意进行准确分析解答。
3.
【解析】解：、对手机进行受力分析，如图：
根据共点力平衡有：
，
随角度的增大，力逐渐增大，力逐渐减小
当时，
故AB错误，D正确；
C、与的合力与重力等大反向，即合力的大小不变，故C错误；
故选：。
首先，对手机进行受力，根据力的分解求出与的表达式，然后根据角度的变化分析判断。
本题考查了共点力平衡的动态问题，解决本题的关键是根据共点力平衡条件列出平衡方程，结合角度的变化分析各力如何变化。
4.
【解析】解：根据牛顿第二定律，变形得，结合函数斜率和纵截距的含义，图像斜率，纵截距，动摩擦因数，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据牛顿第二定律求解函数，结合图像斜率和纵截距的含义求解作答。
本题考查了测量物块与水平实验桌之间的摩擦因数的实验，要明确实验原理，掌握牛顿第二定律和滑动摩擦力公式，掌握根据图像处理实验数据的方法。
5.
【解析】解：根据牛顿第三定律，人对圆环的拉力大小与圆环对人的拉力大小一定相等，故A正确；
B.由左侧拉绳的状态可知公交车处于静止或匀速直线运动状态，故B正确；
C.判断公交车处于静止或匀速直线运动状态要依据左侧吊环的状态，故C错误；
D.根据人的平衡状态可知，人受到重力、支持力，绳斜向上的拉力和水平向左的静摩擦力作用，故D正确。
本题选错误的，故选：。
A.根据牛顿第三定律进行分析解答；
根据左侧吊环的状态分析公交车的运动状态；
D.根据人的受力分析进行解答。
考查物体的受力分析和运动状态分析，结合牛顿第三定律进行分析解答。
6.
【解析】解：向下减速过程中加速度方向竖直向上，则探测器处于超重状态，故A正确，B错误；
根据牛顿第三定律，反推发动机对探测器的作用力大小等于探测器对反推发动机的力，故CD错误。
故选：。
根据减速时的加速度方向判断超失重状态；
根据牛顿第三定律进行分析解答。
考查物体的超失重问题和牛顿第三定律的理解，会根据题意进行准确分析解答。
7.
【解析】解：汽车的质量为，速度为，阻力，设牵引力大小为。
A.根据牛顿第二定律，撤去牵引力之后的加速度大小为，有，代入数据解得，故A正确；
B.根据匀减速直线运动规律，减速时间为，故B错误；
重新起步时，根据牛顿第二定律有，代入，解得，故CD错误。
故选：。
A.根据牛顿第二定律列式求解加速度；
B.根据匀变速直线运动速度规律求解时间；
根据牛顿第二定律列式求解牵引力大小。
考查牛顿第二定律的应用以及匀变速直线运动规律，会根据题意进行准确分析解答。
8.
【解析】解：、将小球和小球看成一个整体，根据平衡条件可得
代入数据，解得
，
故A正确；
B、对小球，根据平衡条件可得
代入数据解得
故B错误；
C、剪断细线的瞬间，小球受到的细线的拉力消失，只受竖直向下的重力，所以小球的瞬时加速度大小为
故C错误；
D、剪断细线的瞬间，小球受到的重力和弹簧的弹力不变，则小球的合力与细线剪断前的拉力等大反向，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
故D正确。
故选：。
由题意，对两小球、灵活运用整体法和隔离法受力分析，结合几何关系、共点力的平衡条件，即可分析判断；
根据细线拉力可以突变，弹簧的弹力不能突变，即可分析判断。
本题主要考查共点力的平衡和瞬时性问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。
9.
【解析】解：、滑块滑上传送带时，对滑块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
滑块减速到零的位移，滑块没有从左端离开传送带，故A错误；
B、滑块减速到零后向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度仍为，物块加速到与传送带速度相等需要的时间
滑块加速到与传送带速度相等滑块的位移，物块与传送带共速后相对传送带静止做匀速直线运动，
滑块匀速运动的时间，故B正确；
C、滑块向左减速到零需要的时间
小滑块与传送带间的相对位移，代入数据解得：，故C正确；
D、小滑块相对传送带滑动过程受滑动摩擦力作用，小滑块与传送带共速后与传送带一起做匀速运动过程小滑块不受摩擦力作用，故D错误。
故选：。
应用牛顿第二定律求出滑块相对于传送带滑动时的加速度，应用运动学公式求出滑块速度减速到零的位移，然后应用运动学公式分析答题。
根据题意分析清楚滑块的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。
10.
【解析】解：根据图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，向上达到最大，手机还没有到最高点，故A错误；
B.由图可知，时间内加速度向上且不断减小，故手机处于超重状态，故B正确；
手机减速上升的时刻应是，时间内手机先向上加速后向上减速，故先超重后失重，则支持力先大于重力后小于重力，且一直在减小，故C错误、D正确。
故选：。
根据图像的面积的物理意义结合规定的正方向判断加减速情况，再根据超失重判断支持力的变化情况。
考查运动学的图像问题，会根据题意进行准确分析解答。
11.
【解析】解：根据匀变速直线运动规律可知
根据逐差法可知加速度为
弹簧测力计的分度值为，读数为；
A.为了方便测量，实验时两细绳、之间的夹角适当即可，不能尽可能的小，故A错误；
B.测量时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，故B正确；
C.橡皮条必须与两细绳夹角的平分线不一定要在同一直线上，故C错误；
D.根据等效替代的原理，同一次实验中，结点的位置应保持不变，故D正确；
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时，力的大小任意，不用相等，故E错误；
故选：。
图戊中为平行四边形的对角线，则是两个分力合力的理论值，而是两个分力合力的实验值，则方向一定沿方向的是。
另一分力的最小值是。
故答案为：；；；；；
根据匀变速直线运动规律及逐差法计算；
根据力的合成的平行四边形定则实验的注意事项进行分析解答；根据平行四边形对角线代表的合力和实验值必须保证方向与同向进行分析解答；根据解析法计算另一分力的最小值。
本题考查力的平行四边形定则、利用打点计时器计算速度和加速度的问题，会用解析法或者图解法判断力的极限值。
12.需要 不需要 控制变量
【解析】解：若本实验中用力传感器精确测量小车受到的拉力，为了拉力充当合外力，则需要平衡摩擦力，但不需要满足槽码的质量远小于小车的质量。
该实验需采用控制变量法，分别进行实验；首先，保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度；然后再保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加钩码改变小车的质量，测得不同质量的小车在这个拉力作用下运动的加速度，从而找出物体加速度与质量之间的关系。
根据牛顿第二定律及图像的物理意义可知，其斜率为小车质量的倒数，甲同学所作图线斜率大，故小车的质量小，故A错误，B正确。
图线不过原点是补偿滑块所受的阻力过度，可能是长木板的倾角过大，图线不过原点可能是没有补偿滑块所受的阻力，或者补偿阻力不足，故CD错误；
故选：。
故答案为：需要，不需要；控制变量；。
根据探究牛顿第二定律实验原理以及注意事项进行分析解答；
根据控制变量法的思想进行分析解答；
根据牛顿第二定律结合图像的斜率和截距的物理意义分析判断质量关系，确定图像不过原点的可能原因。
考查牛顿第二定律实验的原理和注意事项，结合图像斜率和截距的物理意义分析解决实际问题。
13.解：刚开始的物块放在轻弹簧上处于静止状态，弹簧的压缩量为
根据平衡条件可得：
解得：
当弹簧伸长时，弹簧弹力大小为：
解得：
对分析，根据平衡条件可得：
解得轻绳上张力大小：
取沿斜面向下为正方向，对根据平衡条件可得：
解得：，正值说明摩擦力方向沿斜面向下；
若物体刚要开始沿斜面向下运动，对分析，根据平衡条件可得：
解得绳子拉力大小为：
对分析，根据平衡条件可得：
解得弹簧弹力的大小为：。
答：若物体静止在斜面上、弹簧伸长量为，此时轻绳上张力大小为，物体所受的摩擦力的大小为，方向沿斜面向下；
若物体刚要开始沿斜面向下运动，此时弹簧弹力的大小为。
【解析】刚开始的物块放在轻弹簧上处于静止状态，根据平衡条件求解弹簧劲度系数；然后分别对分析、对分析，根据平衡条件进行解答；
若物体刚要开始沿斜面向下运动，对分析，根据平衡条件求解绳子拉力大小；对分析，根据平衡条件求解弹簧弹力的大小。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答。
14.解：撤去推力后，对物块，由牛顿第二定律得：
撤去推力后物块做匀减速直线运动，末速度为零，其逆过程为初速度为零的匀加速直线运动
由匀变速直线运动的公式得：
代入数据解得，则撤去推力时物块的速度大小
在推力作用下，物块的加速度大小
对物块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
答：撤去推力时，物块速度的大小是；
推力的大小是。
【解析】撤去推力后物块做匀减速直线运动，应用牛顿第二定律求出加速度，然后应用运动学公式求出撤去推力时的速度大小。
应用运动学公式求出在推力作用下物块的加速度大小，应用牛顿第二定律可以求出推力大小。
本题考查了牛顿第二定律的应用，根据题意分析清楚物块的运动过程与受力情况是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题。
15.解：由牛顿第二定律得：
对物块：
对木板：
代入数据解得：，
设力的最长作用时间是，撤去力时
物块的速度，木板的速度
撤去力后后木板做匀减速直线运动，物块做匀加速直线运动，物块的加速度仍为，
由于，物块与木板速度相等后，物块与木板相对静止一起减速，
当物块与木板共速时物块恰好运动到木板的左端，物块恰好不从木板上掉下来
撤去拉力后，对木板，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
当物块与木板共速时物块恰好运动到木板左端，此时物块恰好不从木板上掉下
则
代入数据解得：
答：刚开始运动时，物块和木板的加速度大小分别是、；
若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是。
【解析】应用牛顿第二定律求出物块和木板的加速度大小。
应用牛顿第二定律求出加速度，应用运动学公式求出力的最长作用时间。
本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚物块与木板的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。
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