湖北省武汉市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

湖北省武汉市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.年月日时分，神舟十九号乘组三名航天员完成了小时的出舱活动，再次刷新中国航天员出舱活动时长记录，下列说法正确的是( )
A. 小时指的是时刻 B. 月日时分指的是时间间隔
C. 以地面为参考系，航天员是运动的 D. 航天员出舱活动时不受重力
2.某片树叶从空中飘落的轨迹为曲线。则该树叶( )
A. 速度在不断变化
B. 一定在做匀变速运动
C. 所受的合力一定保持不变
D. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
3.骑自行车的人以的初速度沿足够长的斜坡向上做匀减速运动，加速度大小是，经过，他在斜坡上通过的距离是( )
A. B. C. D.
4.如图中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像竖直向上为正方向，根据图像可知下列判断正确的是( )
A. 在钢索最容易发生断裂 B. 材料处于完全失重状态
C. 材料处于超重状态 D. 时材料离地面的距离最大
5.钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为，取，则( )
A. 钢球下落的高度是 B. 钢球在前内的平均速度是
C. 钢球在第内增加的速度是 D. 钢球在最后内下落的高度是
6.学校运动会上，参加铅球项目的运动员，把的铅球以的初速度从某一高度投掷出去，如图所示，抛射角，铅球落地速度与水平地面夹角，不计空气阻力，重力加速度取，则铅球抛出时离地面的高度是( )
A. B. C. D.
7.中国功夫名扬海外，许多国际友人到中国学习中国功夫。如图为一名中文名叫妙武的英国人展示他学习中国功夫的一个画面，其双脚一勾一踩在一根长直硬杆上保持静止状态，设人的质量为，重力加速度为，忽略杆的质量。关于人和杆的受力分析，下列说法正确的是( )
A. 地面对杆的摩擦力向右 B. 地面对杆的作用力大小等于
C. 两脚对杆的弹力大小相等，方向相反 D. 两脚对杆的摩擦力大小相等，方向相反
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，木块、分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为，夹在、之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现用的水平拉力作用在木块上，则力作用后( )
A. 木块所受摩擦力大小为 B. 木块所受摩擦力大小为
C. 木块所受摩擦力大小为 D. 木块所受摩擦力大小为
9.某快递公司为了提高效率，使用电动传输机输送快件如图所示，水平传送带长度，始终保持恒定速度运行，在传送带上处轻轻放置一快件可视为质点，快件与传送带之间的动摩擦因数，快件由静止开始加速，与传送带共速后做匀速运动到达处，忽略空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用
B. 快件在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
C. 快件与传送带的相对位移为
D. 快件由到的时间为
10.如图所示，轻杆的中点固定着小球，现使端不脱离墙面，端在水平面上以向右匀速运动。当杆与水平面成角时，下列说法正确的是( )
A. 杆上端的速度大小为
B. 小球的速度大小为
C. 杆对小球的作用力方向一定沿竖直方向
D. 杆对小球的作用力方向一定沿杆方向
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示。已知打点计时器每隔打一个点，他以点为起点，以后每个点取一个计数点，依次标为、、、、、，并且测得，，，，，计算结果均保留位有效数字。
该实验使用了电火花计时器，关于电火花计时器的使用，下列说法正确的是______。
A.电火花计时器使用的是左右的交流电源
B.在实验操作中，先接通电源，后让小车运动
C.在同一纸带上打的点越密，说明小车运动的速度越小
根据题中所给的数据算出打计数点时的瞬时速度 ______。
根据题中所给的数据算出小车的加速度为 ______。
12.用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
下列实验条件必须满足的有______。
A.斜槽轨道末端水平
B.斜槽轨道光滑
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。
取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的______选填“最上端”“最下端”或者“球心”对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时______选填“需要”或者“不需要”轴与重垂线平行。
若遗漏记录平抛轨迹的起始点也可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则 ______选填“大于”“等于”或者“小于”。可求得钢球平抛的初速度大小为______已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.用三根细线、、将两个小球和连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线水平。小球的质量为，小球的质量为，重力加速度为，求结果可用分式或根式：
细线、分别对小球和的拉力大小；
细线对小球的拉力大小。
14.据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的倍。一辆小轿车在平直公路上以某一速度匀速行驶时，司机低头看手机，相当于匀速盲开，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离至少是，根据以上提供的信息：
求汽车匀速行驶速度和刹车最大加速度的大小；
若该车以的速度在高速公路上行驶时，前方处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包后才发现危险，司机的反应时间为，刹车的加速度与问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
15.如图所示，水平面上有一质量为的长木板，在长木板的右端放一质量为的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，初始时长木板与小物块均静止，现用水平恒力向右拉长木板，取，则：
若拉力，小物块与长木板一起运动，求小物块与长木板间静摩擦力的大小；
要使小物块与长木板保持相对静止，水平拉力不得超过多大；
若，且从静止开始拉力作用时间时，小物块从长木板上滑落，长木板的长为多少？
答案和解析
1.
【解析】小时指的是时间间隔，故A错误；
B.月日时分指的是时刻，故B错误；
C.以地面为参考系，航天员是运动的，故C正确；
D.航天员处于失重状态，但是仍然受到重力作用，故D错误。
故选：。
2.
【解析】树叶从空中飘落的轨迹为曲线，则速度的方向不断改变，速度不断变化，故A正确；
树叶做曲线运动只能得出树叶所受合力与速度方向不共线，并不能确定合力是否变化，若不变则为匀变速运动，若改变则不是匀变速运动，故BC错误；
D.树叶的运动轨迹为曲线，合力与速度方向不共线，加速度与合力同向，则加速度方向与速度方向不在同一直线上，故D错误；
故选：。
3.
【解析】自行车在内通过的距离，故B正确，ACD错误。
故选：。
4.
【解析】在材料处于匀速状态，钢索不是最容易发生断裂，加速度向上，超重才容易发生断裂，故A错误；
图像斜率表示加速度，材料加速度为，失重状态，但不是完全失重，完全失重加速度为，故BC错误；
D.图像面积表示位移，时材料离地面的距离最大，故D正确。
故选：。
5.
【解析】、钢球下落的高度，故A错误；
B、钢球在前内的平均速度，故B正确；
C、钢球在第内增加的速度，故C错误；
D、钢球在最后内下落的高度，故D错误。
故选：。
6.
【解析】铅球抛出时的竖直分速度，水平分速度
铅球落地时的竖直分速度
铅球从抛出到上升到最高点上升的高度
铅球从最高点到落地下落的距离
铅球抛出时离地面的高度，故C正确，ABD错误。
故选：。
7.
【解析】以棍子和人为整体，根据题干，其双脚一勾一踩在一根长直硬杆上保持静止状态，除了地面没有其他支撑物，所以地面对杆的作用力大小等于，方向竖直向上，地面没有摩擦力，否则整体不能平衡，故A正确，B错误；
C.这里存在一个以支撑点为支点的杠杆，双脚对杆弹力分别为动力和阻力，根据杠杆平衡条件，离支点远的脚弹力小，离支点近的脚弹力大，故C错误；
D.两脚都有下滑趋势，故摩擦力方向都向上，方向相同，故D错误。
故选：。
8.
【解析】木块受到的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
木块受到的最大静摩擦力，代入数据得：
木块受到的最大静摩擦力，代入数据得：
弹簧对木块、的弹力为，代入数据得：
对于木块，弹簧对木块的弹力小于木块受到的最大静摩擦力，所以木块处于静止状态
根据平衡可得受到静摩擦力
对于木块，在水平方向拉力和弹簧对木块的弹力的合力为
对受力分析：，故BC错误，AD正确。
故选：。
9.
【解析】、快件刚放在传送带上时相对传送带滑动，受到滑动摩擦力作用，快件做初速度为零的匀加速直线运动；当快件加速到与传送带速度相等后快件相对传送带静止与传送带一起做匀速直线运动，快件相对传送带既没有相对运动，也没有相对运动趋势，快件不受摩擦力作用，故A错误，B正确；
C、快件相对传送带滑动时，对快件由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，快件加速到与传送带速度相等需要的时间，快件与传送带的相对于位移，故C正确；
D、快件加速运动的位移，快件在传送带上匀速运动的时间，快件由到的时间，故D错误。
故选：。
10.
【解析】、分解、两点的速度，如图所示
则，解得，故A正确；
B、以墙角为坐标原点，设点横、纵坐标分别为、，杆长为，则点纵坐标为，点横坐标为，则有，可得点的轨迹方程为，即轨迹为圆，其速率满足，代入数据得 ，故B错误；
、点的水平分速度为速度的一半，所以在水平方向上匀速运动，水平方向合力为，竖直方向变速运动，所以杆对小球的作用力方向一定沿竖直方向，故C正确，D错误。
故选：。
11.
【解析】电火花计时器使用的是的交流电源，故A错误；
B.在实验操作中，先接通电源，待打点稳定后让小车运动，故B正确；
C.在同一纸带上打的点越密，说明小车运动的速度越小，故C正确。
故选：。
两相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动瞬时速度和平均速度关系，打计数点时的瞬时速度，代入数据得。
根据逐差法求解加速度公式，代入数据得。
故答案为：；；。
12. 球心 需要 小于
【解析】为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故A正确；
为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故B错误，D正确；
C.挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故C错误。
故选：。
小球在运动中记录下的是其球心的位置，所以抛出点也应是小球静止与点的时球心的位置，所以应以球心在白纸上的位置为坐标原点；
由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，因此在确定轴时需要轴与重垂线平行；
和的水平间距相等，说明到所用时间等于到所用时间，点不是平抛运动起始点，设点的竖直分速度为，则有
可得
因此
平抛运动竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论
小球离开轨道后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，水平位移
解得初速度
故答案为：；球心；需要；小于；。
13. 【解析】两小球处于静止状态，合外力都为零。
将球和球当作一个整体，受力分析如图所示。
根据平衡条件可知，与的合力与重力等大反向，则有
隔离分析小球，受力分析如图所示。
根据平衡条件可知，小球的重力与的合力与等大反向，则有
答：细线、分别对小球和的拉力大小分别为、；
细线对小球的拉力大小为。
14.汽车匀速行驶时的速度为，汽车的最大加速度为；
汽车的初速度为
抢红包期间汽车前进的距离为
汽车的反应距离为
汽车的刹车距离为，
因为，所以会发生交通事故。
答：汽车匀速行驶的速度为，刹车的最大加速度大小为；
会发生交通事故。
15.由牛顿第二定律得：
对小物块与长木板整体：
对小物块：
代入数据解得：
小物块与长木板恰好保持相对静止时，由牛顿第二定律得：
对小物块与长木板整体：
对小物块：
代入数据解得：
由牛顿第二定律得：
对小物块：
对长木板：
小物块滑落长木板时：
其中，代入数据解得：
答：小物块与长木板间静摩擦力的大小是；
水平拉力不得超过；
长木板的长为。
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