黑龙江省哈尔滨师大附中2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

黑龙江省哈尔滨师大附中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.下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律也叫惯性定律，它可以通过实验直接验证
B. 在国际单位制中，力学的三个基本单位是、、
C. 相互挤压的海绵比物块形变大，所以海绵对物块的力大于物块对海绵的力
D. 、、是国际单位的导出单位
2.下列关于物体运动的说法，正确的是( )
A. 物体加速度方向为正，速度一定增加
B. 物体加速度方向保持不变，速度方向一定保持不变
C. 物体速度变化率越大，则加速度越大
D. 物体加速度逐渐变大，速度一定逐渐变大
3.如图甲所示是某无人机的飞行表演，图乙为该无人机表演过程中在竖直方向运动的图像，以向上为正方向，下列说法正确的是( )
A. 无人机在末上升到最高点
B. 无人机在时加速度为
C. 无人机在末和末的加速度方向相反
D. 无人机在和两个阶段的平均速度相等
4.如图所示，小车以速度匀速向右运动，通过滑轮拖动物体上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是( )
A. 物体的速度大小为 B. 物体的速度大小为
C. 物体减速上升 D. 绳子对物体的拉力等于物体的重力
5.关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图甲中，公路上对各类汽车都有限速，是因为汽车速度越大惯性越大
B. 图乙中，马拉着车在水平路面上做加速运动，则马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 图丙中，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律，是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间
D. 图丁中，伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，来验证力是维持物体运动的原因
6.两个圆和外切，它们的圆心在同一竖直线上，有三块光滑的板，它们的一端搭在墙上，另一端搭在圆的圆周上，三块板都通过两圆的切点，在圆周上，在圆内，在圆外，从三处同时静止释放一个小球，它们都沿光滑板运动，则最先到达圆的圆周上的球是( )
A. 从处释放的球
B. 从处释放的球
C. 从处释放的球
D. 同时到达
7.某同学站在压力传感器上做下蹲起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间，由图线可知，该同学的体重约为，除此以外，还可以得到以下信息( )
A. 时人在下蹲的最低点 B. 时人已处于起立静止状态
C. 该同学做了次下蹲起立的动作 D. 起立过程中人先超重后失重
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块栓接，劲度系数为。物块紧靠着物块，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力作用于，使、两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到、分离。物块质量为，物块质量为，重力加速度为，，。下列说法中正确的是( )
A. 施加拉力的瞬间，、间的弹力大小为
B. A、分离瞬间弹簧弹力大小为
C. 拉力的最大值大于
D. 在、分离前整个过程中的位移为
9.升降机从井底以的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 矿井的深度为
B. 螺钉松脱后做自由落体运动
C. 螺钉落到井底时的速度大小为
D. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后再做自由落体运动
10.如图所示，倾角的粗糙斜面放在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为的物块，另一端与斜面上质量也为的物块相连，滑轮与之间的细绳平行于斜面，整个系统处于静止状态。现用始终垂直细绳方向的拉力缓慢拉动，使其绕定滑轮逆时针旋转，、始终保持静止，在此过程中( )
A. 拉力一直增大 B. 斜面对的摩擦力先减小后增大
C. 地面对的摩擦力先增大后减小 D. 地面对的支持力先增大后减小
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
本实验采用的实验方法是______。
实验时，下列不正确的是______。
A.实验前需对弹簧测力计校零
B.实验时两个拉力的大小能相等
C.实验时应保持细绳与长木板平行
D.进行多次操作时每次都应使结点拉到点
实验结果如图甲所示。在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为______。
A.
B.
C.
D.
若用如图乙所示的装置来做实验，处于水平方向，与夹角为，则______填“”、“”或“”的力最大。
12.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
对本实验的操作，下列说法中正确的是______
A.让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
B.实验中无需测量砂和砂桶的质量
C.实验操作过程中需要平衡摩擦
D.如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力
图是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点、、、、，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是______，打下点时小车的速度大小是______。
在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量，测出对应的加速度，以为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为，图中纵轴的截距为，斜率为，则小车的质量为______
A.
B.
C.
D.
正确操作和处理数据，得到如图所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成______选填“正比”或“反比”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.为了清理堵塞河道的冰凌，实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以水平速度匀速飞行，投放炸弹并击中目标，不计空气阻力，取。求：
炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离；
炸弹击中目标时的速度大小。
14.如图所示，将质量的物块放在斜面上，斜面的倾角为。对物块施加一沿斜面向上的恒力，物块恰好不上滑。已知物块与斜面间的动摩擦因数在相同压力下，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现把物块放在相同倾角但上表面光滑的斜面底端，在相同恒力作用下向上滑行后撤去该力。取重力加速度。
求恒力的大小；
求在光滑斜面上恒力作用时物块的速度大小；
求物块返回斜面底端的速度大小。
15.如图所示，某地有一倾角为的山坡，山坡上面有一质量为的石板，其上下表面与斜坡平行；板上有一质量也为的小石块，恰好位于石板的下端。已知与之间的动摩擦因数为，与斜坡间的动摩擦因数，斜坡足够长。系统在外力的约束下处于静止状态。在时刻，撤去约束并同时让获得一个沿斜面向下的速度。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。
求时刻小石块的加速度大小；
为保证小石块不从石板上端滑出，求石板的最小长度；
假设石板的上端足够长，求从开始小石块离开石板所需要的时间。
答案和解析
1.
【解析】牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出，不能直接用实验来验证，故A错误；
在国际单位制中，力学的三个基本单位是、、，其它单位例如、是国际单位的导出单位，故B正确，D错误；
C.物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误。
故选：。
2.
【解析】如果速度方向为负，物体加速度方向为正，则速度减小，故A错误；
B.如果速度方向与加速度方向相反，物体加速度方向保持不变，则物体速度减为后，将反向加速运动，故B错误；
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量，物体速度变化率越大，则加速度越大，故C正确；
D.物体加速度逐渐变大，如果速度方向与加速度方向相反，则速度逐渐减小，故D错误。
故选：。
3.
【解析】根据该无人机表演过程中在竖直方向运动的图像可知，无人机在末前速度为正值，说明速度一直向上，所以无人机在末上升到最高点，故A错误；
B.图像斜率表示加速度，由图知，无人机在时加速度不为，故B错误；
C.无人机在末和末的斜率相同，所以加速度方向相同，故C错误；
D.无人机在的平均速度
，无人机在的平均速度
所以无人机在和两个阶段的平均速度相等，故D正确。
故选：。
4.
【解析】将小车的速度沿绳方向和垂直绳方向分解，如图
可得，故A错误，B正确；
小车向右匀速运动，不变，减小，增大，所以增大，物体加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体的拉力大于物体的重力，故CD错误。
故选：。
5.
【解析】质量是惯性大小的唯一量度，惯性和速度大小无关，故A错误；
B.马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，其大小相等，故B错误；
C.伽利略的“斜面实验”是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间，故C正确；
D.伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选：。
6.
【解析】如图把图旋转后，设板与竖直方向的夹角为，沿板运动的加速度为：
设上面圆的半径为，下面圆的半径为，则轨道的长度为：
，
根据位移时间公式得，，则，故 从点沿木板下滑到下圆圆周时所用时间最短，因点在圆内，故用的时间最短，故选：
7.
【解析】由传感器记录的压力随时间变化的图线可知，时人有向下的最大加速度，之后继续向下运动，所以时人不是在下蹲的最低点，故A错误；
B.由传感器记录的压力随时间变化的图线可知，时传感器示数等于人的重力，故此时处于下蹲静止状态，故B错误；
人在下蹲的过程中，人先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，人先失重后超重；同理可知，起立过程中，人先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，人先超重后失重；所以该同学做了次下蹲起立的动作，故C错误，D正确。
故选：。
8.
【解析】施加拉力之前，、整体受力平衡，根据平衡条件可得此时的弹簧弹力为：
解得：，
已知施加瞬间物体、加速度大小为，此时对根据牛顿第二定律得：
解得此时、间的弹力大小为：，故A正确；
B.物块、分离瞬间，它们之间作用力为零，对根据牛顿第二定律得：
解得：，，故B错误；
C.由上述分析可知，在、分离前整个过程中弹簧一直处于伸长状态，且弹力减小，则拉力一直增大，故A、分离瞬间最大，此时对根据牛顿第二定律得：
，解得：，故C错误；
D.由上述分析可得，在、分离前整个过程中的位移大小为：，故D正确；
故选：。
9.
【解析】以向下为正方向。
螺钉松脱后做竖直上抛运动，且螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后再做自由落体运动，故B错误，D正确；
A.根据运动学公式，螺钉下降距离，故井深，故A正确；
C.根据速度时间公式，螺钉落到井底时的速度大小，故C错误。
故选：。
10.
【解析】、对进行受力分析，如图所示。
根据平衡条件可得
由题可知，由逐渐减小到，减小，增大，则逐渐增大，逐渐减小，故A正确；
B、对分析受力，由平衡条件可得
解得
随着逐渐减小，斜面对的摩擦力逐渐减小，当缓慢绕定滑轮逆时针旋转，此时拉力
所受的斜面对它的摩擦力为，达到最小，故B错误；
、对与整体进行受力分析如图所示。
根据平衡条件有
解得
由此可知，在由逐渐减小到的过程中，先增大后减小，一直减小，故C正确，D错误。
故选：。
11.等效替代法
【解析】该实验过程，其合力与分力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不满足题意要求；
B.实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不满足题意要求；
C.为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不满足题意要求；
D.每次实验时，两个力拉和一个力拉需拉到结点的位置，但是不同次实验，的位置可以改变，故D错误，满足题意要求。
本题选择错误选项；
故选：。
、、，都是弹簧测力计测量得到，是通过作图得到的，故C正确，ABD错误。
故选：。
以为对象，与垂直，根据平行四边形可知为斜边，则的力最大。
故答案为：等效替代法；；；
12. 反比
【解析】为了获得更多的点迹，让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，后释放小车，故A错误；
B.实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量，故B正确；
C.为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力，故实验操作过程中需要平衡摩擦力，故C正确；
D.如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力，故D错误。
故选：。
根据逐差法，可知
打下点时小车的速度大小
对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律有
化简可得
由图可知
可得小车的质量为
故B正确，ACD错误；
故选：。
由图像知与成正比关系，则可知与成反比。
故答案为：；；；；反比
13【解析】.炸弹脱离飞机到击中目标在空中做平抛运动，
炸弹的水平速度
竖直方向做自由落体运动，则有
水平方向做匀速运动，则有
解得
击中目标时竖直方向的速度为，则有
所以炸弹击中目标时的速度大小
答：炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为；
炸弹击中目标时的速度大小为。
14.物块恰好不上滑，根据受力平衡可得
，
又
联立解得
，
在光滑斜面上，对物块根据牛顿第二定律可得
解得，
则时物块的速度大小为；
撤去力前，物块通过的位移大小为
撤去后，物块的加速度大小为
物块向上减速到速度为所用时间为
物块向上减速通过的位移大小为
物块返回到底端过程有，
可得。
答：恒力的大小为；
在光滑斜面上恒力作用时物块的速度大小为；
物块返回斜面底端的速度大小。
15.对，由牛顿第二定律得：受力分析可得：
代入数据解得，的加速度大小：
对，由牛顿第二定律得：
代入数据解得，的加速度大小：，方向平行于山坡向上
向下做初速度为零的匀加速直线运动，做匀减速直线运动，设经过时间两者共速，设共同速度为，
则：，
代入数据解得：，
该过程的位移：
的位移：
在上滑动的距离：
故要求不从上滑下，则板至少长
设达最高点后相对向下滑，对，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
对，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，假设正确，会从的下端滑出，
设经过时间从下端滑出，则：
代入数据解得：
离开用时：
答：时刻小石块的加速度大小是；
为保证小石块不从石板上端滑出，石板的最小长度是；
从开始小石块离开石板所需要的时间是。
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