甘肃省兰州市兰化一中2024-2025学年高一（上）期末物理试卷(含解析)

甘肃省兰州市兰化一中2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，用网兜把足球挂在光滑竖直墙壁上点，足球与墙壁接触，下列说法正确的是( )
A. 网兜对足球的作用力方向竖直向上
B. 若悬线变长，则悬线对点的拉力变大
C. 足球受到墙壁的支持力是足球发生弹性形变引起的
D. 足球对网兜的作用力与网兜对足球的作用力大小相等
2.某玩具车在时从出发点出发，做直线运动的图像如图所示。关于玩具车在内的运动，下列说法正确的是( )
A. 时，玩具车的速度方向发生改变
B. 时，玩具车的加速度方向发生改变
C. 时，玩具车离出发点最远
D. 内，玩具车的平均速度大小为
3.如图所示，在距离地面高的位置竖直向上以的速度抛出一枚网球，最后落回地面，，规定竖直向上为正方向，则( )
A. 网球落地时的速度大小为
B. 网球在空中运动的时间为
C. 上升过程加速度的方向向上，下降过程加速度的方向向下
D. 上升过程加速度不断减小，下降过程加速度不断增大
4.如图所示，质量均为的物块、之间用竖直轻弹簧相连，系在上的细线竖直悬挂于固定点，、与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为，则( )
A. 弹簧弹力小于
B. 细线的拉力可能等于
C. 剪断细线瞬间，物块的加速度大小为
D. 剪断细线瞬间，物块的加速度大小为
5.某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设其在空中的俯冲看作自由落体运动，进入水中后可以看作匀减速直线运动，其图像如图所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A.
B. 整个过程中，鸟下落的高度为
C. 至时间内，鸟的加速度大小为
D. 至时间内，鸟所受的阻力是重力的倍
6.如图，水平地面上有一汽车做加速运动，车厢内有一个倾角的光滑斜面，斜面上有一个质量为的小球，用轻绳系于斜面的顶端，小球的重力大小为，绳对球的拉力大小为、斜面对小球的弹力大小为，当汽车以大小为的加速度向左做匀加速直线运动时，重力加速度取( )
A. 若，小球受、、三个力作用
B. 若，小球受、两个力作用
C. 若，小球受、两个力作用
D. 不论多大，小球均受、、三个力作用
7.如图所示，固定的光滑斜面其倾角为，斜面顶端固定一小定滑轮，两个小物块和用细线绕过定滑轮相连，细线平行于斜面，、的质量分别为和，在手的作用下保持静止。现在松手释放该系统，则细线的拉力为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。如图所示，蹦极者小张站在约米的高处，把一端固定的长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。当小张落到离水面一定距离时，橡皮条被拉伸、绷紧，直至小张下落到最低点。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 当小张在最低点时，橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
B. 当小张下降的速度达到最大时，橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
C. 从橡皮绳开始绷紧至小张下落到最低点的过程中，他的加速度一直增大
D. 在橡皮条处于拉伸阶段，小张可能处于失重状态
9.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为的小圆环，用一细线悬吊一个质量为的球；现用一水平拉力缓慢地拉起球，使细线与竖直方向成角，已知环始终保持静止，重力加速度为。取，则此时( )
A. 水平拉力的大小为
B. 横杆对环的支持力大小为
C. 横杆对环的摩擦力大小为
D. 细绳的拉力大小为
10.如图所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块可视为质点以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图为物块与木板运动的图像，图中、、已知，重力加速度大小为。关于物块和木板在时间内的运动，下列说法正确的是( )
A. 物块运动的位移为 B. 木板的长度为
C. 物块与木板的质量之比为 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为
三、实验题：本大题共1小题，共6分。
11.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
关于实验，下列哪些说法是正确的______填字母代号。
A.两根细绳的长度需要保持相等
B.两细绳之间的夹角一定要取，以便计算合力的大小
C.两根细绳的夹角应该适当的大
D.橡皮条和绳的结点两次应拉到相同位置
如图是甲、乙两位同学对各自实验数据进行处理的示意图，图中是用平行四边形作出的合力，表示用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力，其中______同学的实验结果比较符合实验事实。
如图所示，用、两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到点，现保持的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计的拉力大小和方向，可使点保持不变，已知初始，，可以______。
A.增大的示数，减小角度
B.减小的示数，减小角度
C.增大的示数，增大角度
D.减小的示数，增大角度
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
12.学校某物理实验小组用如图所示的实验装置来验证“当物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比”的实验。
实验时，下列操作中正确的是______。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
C.平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车前端连接轻绳且悬挂砂桶
D.平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳、悬挂砂桶
在实验过程中，向砂桶内加砂时，______填“需要”或“不需要”保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量。
如图所示是实验中选择的一条合适的纸带纸带上相邻的两个计数点之间还有个点没有画出，已知打点计时器的打点频率为，该小车的加速度 ______。
若保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组拉力传感器的示数和对应纸带求出的加速度的数值，并根据这些数据，绘制出如图所示的图像，分析此图像不过原点的原因可能是______，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为______。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，某同学用大小为的拉力拉动一个的行李箱沿水平地面匀速前进，拉力与水平方向的夹角为。已知，，取重力加速度。求：
行李箱受到的摩擦力大小；
地面对行李箱的支持力大小；
行李箱与地面间的动摩擦因数。
14.如图所示，一平直的传送带以速率匀速运行，把工件从处运送到处。、间的距离，工件与传送带间的动摩擦因数。若在处把工件轻轻放到传送带上，取，求：
工件经过多长时间能被传送到处？
若传送带的速度大小可调节，工件从到运动的最短时间是多少？此时传送带的速度应满足什么条件？
15.如图，一只可爱的企鹅在倾角为的冰面上玩耍，先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，经后，在处，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点。企鹅在滑行过程中姿势保持不变，企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度，求：
企鹅向上“奔跑”的加速度大小；
企鹅卧倒后还能向前滑行的最大距离；
企鹅从卧倒至退滑到出发点过程所用的总时间总结果可用根号表示。
答案和解析
1.
【解析】、对足球受力分析，足球受到重力、墙壁的支持力以及网兜对足球的作用力，根据平衡条件可知，网兜对足球的作用力与足球的重力和墙壁支持力的合力等大反向共线，则知网兜对足球的作用力方向斜向右上方，故A错误；
B、足球的受力如图所示。
运用合成法，根据平衡条件，有
若悬绳变长后细线与竖直方向的夹角减小，则悬绳对足球的拉力变小，故B错误；
C、足球受到墙壁的支持力是墙壁发生弹性形变引起的，故C错误；
D、足球对网兜的作用力与网兜对足球的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故D正确。
故选：。
2.
【解析】由玩具车做直线运动的图像可知时，玩具车的速度方向未发生改变，故A错误；
B.图像斜率的符号反映加速度的方向，斜率表示加速度，可知时玩具车的加速度方向没有发生改变，且此时玩具车的加速度不为零，故B错误；
C.因为内玩具车的速度一直为正，后玩具车的速度为负，可知时玩具车离出发点最远，故C正确；
D.内，玩具车的平均速度大小
故D错误。
故选：。
3.
【解析】设网球落地时的速度大小为，由竖直上抛运动的位移公式可得
即
解得，方向向下，
故A正确；
B.设网球在空中运动的时间为，由竖直上抛运动的速度公式可得
即
解得
故B错误；
依题意，可知小球做竖直上抛运动，整个运动过程的加速度为自由落体运动加速度恒定不变，方向竖直向下，故CD错误。
故选：。
4.
【解析】、对整体分析可知，整体受重力和绳子上的拉力作用，如果水平方向受墙的弹力，则整体不可能竖直静止，故均不会受到水平方向上的弹力；根据平衡条件可知，细线上的拉力；再对分析可知，只受重力和弹簧拉力而保持静止，故弹簧的弹力，故AB错误；
C、由于处于平衡，故弹簧的拉力，剪断细线瞬间弹簧的弹力不变，则对分析可知，受力不变，合力为零，故加速度为零，故C错误；
D、对分析可知，剪断细线瞬间受重力和弹簧向下的拉力，合力，则由牛顿第二定律可知，加速度为，故D正确。
故选：。
5.
【解析】、小鸟自由落体运动的最大速度为，由自由落体运动的规律有，解得，故A错误；
B、整个过程下落的高度为图图像与时间轴所围成的面积，则，故B正确；
C、∽时间内小鸟的加速度，所以加速度大小为，故C错误；
D、∽时间内，由牛顿第二定律有，可得，则，即阻力是重力的倍，故D错误。
故选：。
6.
【解析】小球恰好离开斜面时小球受力如图所示
对小球，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
、若，小球离开斜面，小球受重力与轻绳的拉力作用，故A错误，B正确；
C.若，小球受、、三个力作用，故C错误；
D、当时，小球受、两个力作用，当时，小球受、、三个力作用，故D错误。
故选：。
7.
【解析】由牛顿第二定律得：
对、系统：
对：
解得：，故ABC错误，D正确。
故选：。
8.
【解析】、小张在开始的一段时间内做自由落体运动，当橡皮条开始绷紧之后，其对小张的弹力竖直向上，且不断增大，小张所受合外力逐渐减小，竖直向下的加速度逐渐减小，当橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等时，小张的加速度减小至零，且速度达到最大值，之后橡皮条的弹力开始大于小张的重力，小张开始做加速度不断增大的减速运动，当小张下降至最低点时，速度减为零，此时橡皮条对小张的弹力大于他的重力，故AC错误；B正确；
D、小张在达到最大速度之前，他的加速度向下，处于失重状态，故D正确。
故选：。
9.
【解析】、取球为研究对象进行受力分析，受到水平拉力、重力、细绳的拉力，如图所示：
由受力平衡可得
，
联立解得
水平拉力的大小，细绳的拉力大小
故AD正确；
、取、组成的系统为研究对象，受到总重力、支持力、水平拉力和静摩擦力，如图所示
根据受力平衡可得
故B错误，C正确。
故选：。
10.
【解析】、由图示图像可知，时间内物块的位移，故A正确；
B、由图示图像可知，时间内木板的位移，
时刻物块恰好滑至长木板的最右端，则木板的长度，故B错误；
C、由图示图像可知，物块的加速度大小，木板的加速度大小
由牛顿第二定律得：
对物块：
对木板：
解得：，故C正确；
D、对物块，由牛顿第二定律得：，解得：，故D错误。
故选：。
11. 甲
【解析】细绳的作用是能显示出力的方向，所以没有必要等长，无论是细绳还是弹性绳，弹簧秤的示数不变，且两细绳的夹角没有必要是，故AB错误；
C.两根细绳的夹角应该适当的大一些，方便做平行四边形，避免偶然误差，故C正确；
D.在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，故D正确。
故选：。
用一只弹簧秤拉橡皮条时，弹簧秤的方向应该与橡皮条共线；而用两个弹簧秤拉橡皮条时，用平行四边形法则做出的合力方向可能偏离橡皮条的方向，故图甲比较符合实验事实。
作出点的受力情况如图
若保持的读数不变，而使夹角减小，应减小的示数，增大角度，才能使点保持不变，故ABC错误，D正确。
故选：。
故答案为：；甲；。
12. 不需要 平衡摩擦力过度
【解析】该实验中使用了拉力传感器，可以直接读出拉力大小，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故A错误；
B.使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B正确；
C.平衡摩擦力时，垫高无滑轮一端，用小车自身重力的分力平衡摩擦力，故前端不需连接轻绳、悬挂砂桶，且小车后端连上纸带穿过打点计时器，便于观察小车是否匀速运动，故C错误，D正确。
故选：。
由于拉力传感器可直接读出拉力大小，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量。
由题图可知、两点间的距离
B、间的距离
根据
得
分析可知，当未挂砂和砂桶时，就有了加速度，说明平衡摩擦力过度。设木板倾角为，根据牛顿第二定律有
整理得：
可得斜率为：
由题图计算可得
解得
故答案为：；不需要；；平衡摩擦力过度；
13.【解析】对行李箱受力分析，如图所示
根据平衡条件可得
水平方向上：
解得，行李箱受到的摩擦力大小
根据平衡条件可得
竖直方向上：
解得，地面对行李箱的支持力大小
根据滑动摩擦力表达式可知
答：行李箱受到的摩擦力的大小为；
地面对行李箱的支持力大小为；
行李箱与地面的动摩擦因数为。
14.【解析】工件加速运动过程，对工件，由牛顿第二定律得：
解得：
工件加速到与传送带速度相等需要的时间
加速运动的位移
工件匀速运动的时间
工件运动的时间
当工件一直做匀加速直线运动时，运行时间最短，则
代入数据解得：
传送带的最小速度
传送带的速度
答：工件经过能被传送到处。
工件从到运动的最短时间是，此时传送带的速度应满足的条件是。
15.【解析】设企鹅向上“奔跑”时加速度大小为，有
解得
设企鹅向上“奔跑”时的末速度大小为，有
设向上滑行时企鹅的加速度大小为，时间为，由牛顿第二定律有
解得
又
解得
则可得上滑位移为
设向下滑行时，企鹅的加速度大小为，时间为，由牛顿第二定律有
解得
由位移与时间的关系式可得
解得
总时间为
答：企鹅向上“奔跑”的加速度大小等于；
企鹅卧倒后还能向前滑行的最大距离等于；
企鹅从卧倒至退滑到出发点过程所用的总时间等于。
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