上海市杨浦区同济大学第一附属中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（等级考）（含解析）

上海市杨浦区同济大学第一附属中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（等级考）
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.智能手机上装载的众多软件改变着我们的生活．如图所示为百度地图软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，分钟，公里，关于这两个数据，下列说法正确的是( )
A. 研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点
B. 分钟表示的是某个时刻
C. 公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小
2.某校高一物理兴趣小组，进行了发射模型火箭的课外活动。图乙为该火箭模型运动的图像，关于火箭模型的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 火箭在第末时加速度的方向改变 B. 火箭时达到最高点
C. 火箭在第末时位于发射点上方处 D. 火箭在时和时的加速度相同
3.如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从运动到的过程中( )

A. 树枝对小鸟的合作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大 D. 树枝对小鸟的弹力保持不变
4.如图所示，为了观察桌面的微小形变，在一张大桌子上放两个平面镜和，让一束光一次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。这个实验中用到的科学方法是( )
A. 微小形变放大法
B. 控制变量法
C. 抽象模型法
D. 多次测量减小误差法
5.为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器，如图。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图。下列说法中不正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B. 时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
D. 时间内，木板可能做变速直线运动
6.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用、两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了，下列说法正确的是( )
A. 这有可能，板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
B. 这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大
C. 这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
D. 这有可能，但板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
7.如图所示，某同学站在力传感器上，做下蹲起立的动作时，记录压力随时间变化的图像。由图线可知该同学( )
A. 体重约为牛
B. 做了两次下蹲起立动作
C. 做了一次下蹲，一次起立动作
D. 下蹲过程中，先处于超重状态后处于失重状态
8.如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的点，另一端拴在人的腰间点重心处。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为点，人的重力全部集中在点，到点可简化为轻杆，为轻绳。已知长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻构成等边三角形，则( )
A. 轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B. 在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于
C. 在虚纸位置时，轻绳承受的拉力更小
D. 在虚线位置时，段承受的压力变大
9.如图所示，小车上固定着硬杆，杆的端点固定着一个质量为的小球．当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化用至变化表示可能是下图中的沿杆方向( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力大小为 B. 木块对铁箱压力的大小
C. 铁箱与地面的摩擦力为 D. 水平拉力大小
二、填空题：本大题共6小题，共24分。
11.在高度处有两只气球气球和气球，以相同速度分别匀速上升和匀速下降，此时，在这两只气球上各掉出一物体，则这两个物体落到地面时的时间差为______，所经过的路程差为______。物体空气阻力不计
12.游泳对我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是______。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则如图中合理的游泳姿势为______选择：图，图所示。
13.我们知道，如果一个物体在力的作用下沿力的方向移动了一段距离，这个力即对物体做功，其中功的单位是焦耳是______选填：基本单位，导出单位。汽车行驶时，如果空气阻力很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究，人们发现空气阻力的大小与空气密度、物体进风面积、物体与空气的相对运动速度均有关，关系式为，其中是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度的指数的数值为______。
14.如图所示的两架直升机在某一高度向右飞行。某同学根据图中信息判断直升机在加速前进，直升机在减速前进。他的判断______选填：正确，错误，说明理由______。
15.如图所示，某同学把、两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究、弹簧弹力与伸长量的关系。在弹簧下端依次挂上质量为的钩码，静止时指针所指刻度、的数据如表。
钩码个数
当钩码个数为时，弹簧的伸长量 ______，两弹簧劲度系数的比值： ______。
16.在某科技活动中。一位同学设计了一个加速度测量仪，如图所示，将一端连有摆球的细线悬于小车内点。当小车运动时，小球与小车保持相对静止后，测量出悬绳与竖直方向的夹角，便可通过该角度计算得到小车此时的加速度值。
请填写图中刻度盘上的角度为对应的加速度值为______。答案用表示
运用该测量仪测量加速度，会有哪些局限：______。
三、计算题：本大题共2小题，共34分。
17.游乐圈中有一些圆周运动项目，比如过山车、快乐飞机。这些游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。
如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为。乘客在最低点时对座位的压力______。
A.等于
B.小于
C.大于
如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机“的游乐项目，模型如图乙所示，已知模型飞机质量为，固定在长为的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，则旋臂对模型飞机的作用力方向______选填：。一定与旋臂垂直，可能与悬臂不垂直；若仅夹角增大，则旋臂对模型飞机的作用力______选填：变大，变小，不变。
模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是______法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是：______。
18.游戏玩具枪的原理是利用压缩气体或者弹簧的力将弹丸或小球射出，拟真实枪械的射击效果。如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在高地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上点等高且相距为。当玩具子弹以水平速度从枪口向点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为。不计空气阻力。
关于子弹击中积木的位置，以下说法正确的是______。
A.将恰好击中点
B.将击中点上方
C.将击中点下方
子弹击中积木的时间______
A.
B.
C.
为研究平抛运动的规律，我们可采用如图所示频闪照相的方法，拍摄小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为，则拍摄时每______曝光一次，平抛运动的初速度为______。取重力加速度
如图所示是位于同一竖直平面内的游戏装置，是固定的直三棱柱，是三棱柱表面上的一点。是倾角的固定斜面，是斜面上距离点水平距离的点。游戏时让小球从距离点某高度处自由落下，在点与三棱柱碰撞不计碰撞时间，碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同。若小球恰好垂直斜面打在点为游戏取胜，重力加速度取，，，不计空气阻力。求游戏取胜时：
小球落在点的速度大小；
小球自由下落时距离点的高度；
小球在空中运动的总时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故A正确；
B、图中显示分钟对应时间轴上的一段，所以是时间，故B错误；
C、公里是路程，故C错误；
D、公里是路程，所以可以求出平均速率的大小，但不能求出平均速度，故D错误。故选：。
2.【答案】
【解析】、图像的斜率表示加速度，内图像是直线，斜率不变，加速度不变，则火箭在第末时加速度的方向没有改变，故A错误；
B、内火箭向上运动，内火箭向下运动，则火箭时达到最高点，故B错误；
C、根据图像与时间轴围成的面积表示位移，知内火箭的位移为，则火箭在第末时位于发射点上方，故C错误；
D、内与内图像平行，斜率相同，则加速度相同，因此火箭在时和时的加速度相同，故D正确。故选：。
3.【答案】
【解析】、树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，故A错误。
B、小鸟所受的摩擦力，从到的过程中，先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故B正确。
C、小鸟所受的弹力，从到的过程中，先减小后增大，则弹力先增大后减小，故C、D错误。故选：。
4.【答案】
【解析】用力压桌面，桌面发生形变，平面镜或的高度就会发生变化，从而使刻度尺上的光斑移动，然后根据光的反射定律可知刻度尺上光点的移动情况。该装置是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变“放大”到直接看出来，故A正确，BCD错误。故选：。
5.【答案】
【解析】、物块始终静止，受力平衡，力传感器的示数始终等于物块所受的摩擦力，由图像得，时间内，摩擦力随时间增大而增大，则此时的摩擦力为静摩擦力，时，静摩擦力达到最大值，摩擦力发生突变，由静摩擦力突变为滑动摩擦力，木板与物块发生相对运动，故C正确；
B、时间内，物块所受摩擦力为静摩擦力，大小与外力有关，与物块对木板的正压力不成正比，故B错误；
D、由题意可知，时间内，木板与物块间的摩擦力为滑动摩擦力，只能判断木板与物块间发生相对滑动，不能判断木板的运动情况，木板可能做变速直线运动，也可能做匀速直线运动，故D正确；
A、时间内，木板相对物块有向左运动的趋势，物块相对木板有向右运动的趋势，受到向左的静摩擦力，木板运动后，木板相对物块向左运动，物块相对木板向右运动，受到向左的滑动摩擦力，故物块受到的摩擦力方向始终水平向左，故A正确；
本题要求选不正确的，故选：。
6.【答案】
【解析】开始小明是推不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力；
站在人字形架时，重力产生两个效果，分别向左右两侧推墙壁和衣橱，如图；
小明的重力可以分解成沿，两个方向的力，由于底角较小，所以，方向的力会很大．
对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力；故选：．
7.【答案】
【解析】当同学站在力传感器静止不动时，示数将稳定，由牛顿第三定理可知该同学体重约为，故A错误；
、一次下蹲过程速度从变为到最大，再变为，所以一次下蹲经过了一次加速向下与一次减速向下的运动，所以下蹲过程中先是失重后是超重，而起立过程先是超重后是失重，如图所示可知有二次失重，二次超重，并且下蹲后约起立，所以BD错误，C正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对相互作用力，故A错误；
B.以人为研究对象，受到重力、崖壁的支持力和绳子的拉力，如图所示
根据相似三角形的对应边成比例，得，由于和不变，当长等于时，为等边三角形，则绳子对人的拉力大小，故B正确；
C.若保持点不动，在虚线位置，间绳子长度增大，根据，得到；间绳子长度增大，但的大小和的长度不变，绳承受的拉力变大，故C错误；
D.若保持点不动，在虚线位置，根据，得到；间绳子长度增大，但和的长度不变，则轻杆段承受的压力不变，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】小球与小车的运动情况保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐渐增大，对小球进行受力分析，竖直方向受平衡力，所以杆子对小球的力的竖直向上的分量等于重力且不发生变化，水平方向合力向右并逐渐增大，所以杆子对小球的作用力的水平分量逐渐增大，故C正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】、木块恰好能静止在后壁上，在竖直方向由平衡条件得木块受到的摩擦力大小为，故A错误；
C、铁箱与地面的摩擦力为，故C错误；
B、由滑动摩擦力公式可知木块对铁箱压力的大小为，故B错误；
D、对木块在水平方向上由牛顿第二定律得
对整体由牛顿第二定律得
解得，故D正确；
故选：。
11.【答案】
【解析】随气球上升的物体离开气球后做竖直上抛运动，设落地时间为取向下为正方向，根据竖直上抛运动规律：
随气球上升的物体离开气球后做匀加速直线运动，设落地时间为取向下为正方向，根据
时间差
代入数据联立解得：
做竖直上抛运动的物体，从抛出点上升的最大高度
两物体
故答案为：；
12.【答案】牛顿第三定律
【解析】游泳时我们向后作划臂、蹬腿，则水对人体有向前的推动力使人体前进，解释这一现象用到的物理规律是牛顿第三定律；图中人在前进方向的横截面的投影面积比图大，故人受到的阻力更大，所以合理的泳姿应为图，故A正确，B错误；
故选：。
故答案为：牛顿第三定律，。
13.【答案】
【解析】根据力学中的基本单位判断，焦耳是导出单位，故B正确，A错误。
根据阻力公式，即，解得。
故答案为：，。
14.【答案】 飞机受到空气对飞机的作用力斜向右上，和重力的合力方向向右，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向右，与飞机速度同向，可知直升机在加速前进；
飞机受到空气对飞机的作用力斜向左上，和重力的合力方向向左，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向左，与飞机速度反向，可判断直升机在减速前进，所以该同学判断正确。
【解析】直升机、飞机受力分析图如图所示。
两架直升机在某一高度向右飞行，可知飞机受到空气对飞机的作用力斜向右上，和重力的合力方向向右，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向右，与飞机速度同向，可知直升机在加速前进；
飞机受到空气对飞机的作用力斜向左上，和重力的合力方向向左，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向左，与飞机速度反向，可判断直升机在减速前进，所以该同学判断正确。
故答案为：；飞机受到空气对飞机的作用力斜向右上，和重力的合力方向向右，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向右，与飞机速度同向，可知直升机在加速前进；
飞机受到空气对飞机的作用力斜向左上，和重力的合力方向向左，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度水平向左，与飞机速度反向，可判断直升机在减速前进，所以该同学判断正确。
15.【答案】 ：
【解析】钩码个数为时，弹簧的伸长量，弹簧的伸长量。
其中弹簧的形变量，由于，则
故答案为：；：
16.【答案】 加速度太大时，无法准确测量
【解析】设小球的加速度为，绳中张力为，对小球受力分析，则有
、
联立解得
根据公式结合正切函数的特征可知，当加速度较大时对应的角度变化较小，会导致加速度较大情况下的测量误差较大。
故答案为：；加速度太大时，无法准确测量。
17.【答案】 控制变量 作的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论
【解析】乘客在最低点时，根据牛顿第二定律有，结合牛顿第三定律可知对座位的压力为，故C正确，AB错误。
故选：。
模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，则旋臂对模型飞机的作用力与重力的合力提供向心力，则旋臂对模型飞机的作用力方向可能与悬臂不垂直。故B正确，A错误。故选：；根据牛顿第二定律有，解得，若仅夹角增大，则旋臂对模型飞机的作用力变大。故A正确，BC错误。
故选：。
该实验的研究方法是控制变量法；根据向心力公式，可知与成正比，与不成正比，故作的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。
故答案为：；，；控制变量，作的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。
18.【答案】
【解析】玩具子弹射出后做平抛运动，小积木恰好由静止释放，两者在竖直方向上均做自由落体运动，故两者在竖直方向上相对静止，子弹与点始终处于同一水平面上，实验子弹击将恰好击中点，故A正确，BC错误。
故选：。
子弹在水平方向上做匀速直线运动，根据的分析，可知子弹击中积木的时间为：，故B正确，AC错误。
故选：。
设相邻两次拍照的时间间隔为，由图可得到相邻的竖直位移的差值为：
小球在竖直方向上做自由落体运动，根据：，解得：，故拍摄时每曝光一次。
小球在水平方向上做匀速直线运动，平抛运动的初速度为：。
小球由到做平抛运动，将小球在点的速度分解为水平分速度和竖直分速度，如下图所示。
则有：
由小球在水平方向上做匀速直线运动得：
小球在竖直方向上做自由落体运动得：
联立解得：，，
小球落在点的速度大小
由题意可知小球自由下落到点的速度大小等于，由运动学公式得：
小球自由下落到点的时间为：
可得小球在空中运动的总时间为：
故答案为：；；；；
小球落在点的速度大小为；
小球自由下落时距离点的高度为；
小球在空中运动的总时间为。
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