江西省乐平中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷(含解析)

江西省乐平中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、选择题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，用两竖直夹板将一块质量为的砖块用力为的外力挤压保持静止状态，砖块与夹板的动摩擦因数为，现用外力将砖块水平匀速拉出，则外力的大小为：
A. B.
C. D.
2.如图所示，质量为和的、两球用轻弹簧连接，球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂球的细线剪断，此时、两球的瞬时加速度为( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
3.把一个已知力分解，要求其中一个分力跟成角，而大小未知；另一个分力，但方向未知，则的大小可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，以水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度为，可知物体完成这段飞行的时间是( )
A. B. C. D.
5.如图所示，重物沿竖直杆下滑，并通过一根不可伸长的细绳带动小车沿水平面向右运动，若当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为时，滑轮左测的绳与水平方向成角，则小车的速度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用细线与墙连接着，黑毛巾的中部用细线拉住．设细线均水平，欲使黑白毛巾分离开来，若每条毛巾的质量均为、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为，则讲黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力值为( )
A. B. C. D.
7.如图，窗子上、下沿间的高度，墙的厚度，某人在离墙壁水平距离，距窗子上沿高处的点，将可视为质点的小物件以速度垂直于墙壁水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取，则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力作用，使木块恰好匀速向下运动弹簧随木块一起向下运动，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力、拉力和木块的重力，则以下结论正确的是( )
A. 木块受到竖直向下的滑动摩擦力 B. 木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑
C. 木块与墙壁之间的动摩擦因数为 D. 木块与墙壁之间的动摩擦因数为
9.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )
A. 绳的右端下移到，绳子拉力不变 B. 绳的两端高度差越大，绳子拉力越小
C. 将杆向左移一些，绳子拉力变大 D. 若换挂质量更大的衣服，衣架悬挂点不变
10.如图所示，、两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。、间动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则下列选项正确的是( )
A. 当时，、都相对地面静止
B. 当时，的加速度为
C. 当时，相对滑动
D. 无论为何值，的加速度不会超过
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某探究小组为了研究小车的直线运动，用自制的“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示。实验时，保持桌面水平，让小车在外力的作用下运动一段时间，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续个水滴的位置及它们之间的距离。已知滴水计时器从滴出第个水滴开始计时，到滴出第个水滴共用时。结果均保留两位有效数字。
水滴从滴到位置至滴到位置用时_____
小车运动过程的加速度大小为_____；水滴滴到位置时，小车的速度大小为_____。
12.某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示图中未包括小球刚离开轨道的图像。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。
完成下列填空：结果均保留位有效数字
除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是__________。
A.游标卡尺 秒表 坐标纸 天平 弹簧测力计 重垂线
实验中，下列说法正确的是___________。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
小球运动到图中位置时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；
根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，一小球自平台上水平抛出，恰好落在台的一倾角为的光滑斜面项端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度，，，求：
小球水平抛出的初速度是多少？
斜面顶端与平台边缘的水平距离是多少？
若斜面顶端高，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？
14.体育老师带领学生做了一个游戏，在直线跑道上距离出发点、的处分别放有枚硬币，游戏规则是把这枚硬币全部捡起来捡硬币时，人的速度为，看谁用的时间最短．已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为，运动的最大速度不超过求该同学捡起枚硬币所需要的最短时间．
15.如图所示，为传送带，与水平方向夹角，长度。质量为的物体可在传送带上留下运动痕迹从顶端由静止开始下滑，物体与传送带间的动摩擦因数，假设物体与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度，，，求：
若传送带不动，求物体在传送带上运动的加速度；
若传送带逆时针匀速转动速度，求物体从滑到所用时间；
若传送带原本以的速度逆时针转动，某时刻，物体从底端点以的初速度冲上传送带，此时原本匀速的传送带立即以加速度逆时针加速转动，求物体从冲上传送带到离开传送带的整个过程中：
物体与传送带的相对路程；
若物体可以在传送带上留下划痕，物体在传送带上留下划痕的长度。
答案和解析
1.
【解析】由题可知，对砖块的受力分析如图所示；
由共点力平衡的条件可知： 故ABC错误，D正确．
2.
【解析】细线剪断前，球静止处于平衡状态，由平衡条件得：
剪断细线瞬间，弹簧的弹力不能突变，的受力情况不变，所受合力为零，加速度为零，即
对，由牛顿第二定律得：
解得：，故ABC错误，D正确。
故选：。
3.
【解析】当 与 垂直时 最小，此时
故有如图两种情况红色，由余弦定理
解得
或
故选D。
4.
【解析】小球垂直地撞在倾角 的斜面上，则有
又
联立解得
故选A。
5.
【解析】解：将速度按运动效果分解如图所示，则沿绳方向
，同理分解小车速度，，
因为绳不可伸长，故沿绳方向速度大小相等。，
所以，所以故D正确，ABC错误。
故选：。
6.
【解析】以黑毛巾为研究对象，其水平受力如图所示：
由竖直方向的受力平衡可知，最上面的接触面间的正压力
，
摩擦力
，
同理可知上面第二个接触面的摩擦力
，
第三个接触面的摩擦力
地面与毛巾接触面上的摩擦力
故匀速拉出时拉力
，
故选项D正确，ABC错误；
7.
【解析】当恰好从上沿飞入窗口： ， ，联立解得： ；当恰好从下窗沿飞出窗口： ， ，解得： ，所以 ，ABC错误D正确．
8.
【解析】解：、木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，根据受力分析可知，木块一定受到向上的滑动摩擦力，所以滑动摩擦力阻碍木块下滑，故A错误，B正确；
C、根据平衡条件有：
解得：；故C错误，D正确．
故选：
9.
【解析】如图所示，衣架挂钩两侧绳子的拉力相等，两侧绳子与水平方向夹角是相等的，
假设绳子的长度为，两杆间的距离为，
则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变；
、两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，绳的右端下移到或绳的两端高度差越大时，角不变，所以绳子的拉力不变，故A正确，B错误；
C、当杆向左移动后，变小，绳长不变，由可知，角度增大，绳子与竖直方向的夹角变小，绳子的拉力变小，故C错误；
D、绳长和两杆距离不变的情况下，不变，所以挂的衣服质量变化，衣架悬挂点不变，故D正确。
10.
【解析】设对的最大静摩擦力为，对的最大静摩擦力为 ，地面对的最大静摩擦力为 ，由牛顿第三定律可知 与 大小相等，方向相反， 与 的大小均为， 为 ，则当 时，、均保持静止，加速度为； 时，、将相对静止以共同的加速度开始运动，A错误，B错误；
C.设当、恰好发生相对滑动时的拉力为，加速度为，则对，则有
对整体，则有
解得
故当 时，相对于静止，二者以共同的加速度开始运动；当 时，相对于滑动，C正确；
D.对于来说，其所受合力的最大值
据牛顿第二定律有，的加速度不会超过，故D项正确。
故选CD。
11.
；
【解析】根据内共滴下个小水滴，即滴下个小水滴用时，则一滴所用的时间，水滴从滴到位置至滴到位置用时为；
根据匀变速直线运动的推论公式，得加速度的大小为；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则水滴滴到位置时，小车的速度大小为。
故答案为：；；。
12. ，
【解析】还需要重垂线调整斜槽末端水平和确定坐标轴的轴。
故选F。
为使小球每次运动轨迹相同，要确保每次具有相同的初速度，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，斜槽轨道可以不光滑，只要保证能够抛出就行，故B错误，A正确；
C.实验中必须保证小球做平抛运动，则斜槽轨道末端必须水平，故C错误；
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确。
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑曲线将点连接起来，偏差大的点舍去，从而能减小实验误差，故E错误。
故选AD。
小球在水平方向做匀速直线运动，根据公式，代入中数据可得，小球运动到图中位置时，其速度的水平分量大小为
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，竖直分量大小为
小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据可知，重力加速度为
13.【解析】小球落到斜面顶端时刚好沿光滑斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，如图所示：
；
所以；
又；
联立解得：，。
小球从离开平台到斜面顶端的过程做平抛运动，由得；
则。
小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度；
小球落到斜面顶端时速度；
小球在斜面上做匀加速运动，有；
代入数据，解得：负值舍去
所以。
14.【解析】由题意分析，该同学在运动过程中，平均速度越大时间越短．可能先加速，再减速．因为最大速度为，也可能先加速，再匀速最后减速．
设经过时间捡第一枚硬币：由运动学公式，得：
解得：
此过程中的最大速度
所以捡第一枚硬币的过程中，先加速，再减速用时最短．
设再经过时间捡第二枚硬币，解得：
加速最大速度
所以捡第二枚硬币时，应先加速，再匀速最后减速
设加速减速的总时间为，匀速的时间
，所以

，

15.【解析】若传送带不动，物体下滑时，根据牛顿第二定律可得：，
代入数据得。方向沿传送带向下。
第一阶段：共速前，物体开始受到的摩擦力方向沿传送带向下，设此时加速度大小为，根据牛顿第二定律可得：，
物体速度达到时经过的时间
，
此过程物体的位移，
第二阶段：共速后，摩擦力沿传送带向上，物体向下以加速度继续向下加速运动，
设再经过达到底端，根据位移时间关系可得：，
解得，
物体从处到处总时间为。
第一阶段：速度减为前，物体开始受到的摩擦力方向沿传送带向下，设此时加速度大小为，根据牛顿第二定律可得：，
物体速度减为经过的时间，
此过程物体的位移，说明还未到达端，
此物体速度为时，传送带速度，位移为，，
此过程相对位移为，
第二阶段：物体速度减为后，摩擦力方向沿传送带向下不变，物体向下
以加速度继续向下加速运动，设再经过与传送带共速，根据速度--时间关系可得：，
解得，，
此过程物体的位移，
说明还未到达端此过程传送带位移为：，
此过程相对位移为，
第三阶段：共速后后，摩擦力方向发生改变，沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得：，
物体向下以加速度继续向下加速运动，
到达传送带底端，设所用时间为，
解得，
此过程物体的位移
此过程传送带位移为：，
此过程相对位移为，
综上：物体与传送带的相对路程为：。
若物体可以在传送带上留下划痕，物体在传送带上留下划痕的长度。
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