天津市五区县重点校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

天津市五区县重点校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共5小题，共25分。
1.结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是( )
A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力
B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持”
C. 图丙中同学推动同学时，对的作用力大于对的作用力
D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了
2.年小明考取了南京师范大学，他乘高铁在南京南站下车后，利用智能手机导航至南京师范大学报到，如图所示为导航地图，图中推荐出租车路线中有起点与终点相同的两个方案，方案一数据：全程分钟，公里，方案二数据：全程分钟，公里，下列说法正确的是( )
A. 分钟和分钟均表示的是时刻
B. 研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点
C. 按照方案一，路程公里与时间分钟相除，可以计算出出租车平均速度的大小
D. 出租车分别按照方案一和方案二行驶，两次运动的位移和路程均相同
3.如图所示，用一根细线穿过光滑的杯柄，两手握住细线两端，提起水桶，保持静止状态，下列说法正确的是( )
A. 细线之间的夹角变大时，细线的张力大小一定大于杯子的重力大小
B. 逐渐减小细线之间的夹角，细线的张力将逐渐变大
C. 当细线之间的夹角为时，细线的张力大小等于杯子的重力大小
D. 换力更大的同学进行操作，也不可能将细线拉至水平
4.张师傅正在抢修重要机器，其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳，其中小球质量为，小球质量为，中间连接了一根弹簧，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 剪去细绳瞬间，球加速度
B. 剪去细绳瞬间，球加速度
C. 剪去细绳瞬间，球加速度
D. 剪去细绳瞬间，球加速度
5.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的图像和乙的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动
B. 甲、乙均在末回到出发点，距出发点的最大距离均为
C. 内与内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向
D. 内甲的路程为，乙的位移为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图所示，将质量为的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 当底板与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大
7.一只羚羊在草原上沿直线匀速奔跑，潜伏的猎豹从距羚羊处开始由静止加速追赶，羚羊经一段时间发现身后的猎豹立即加速，图为它们沿同方向做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 羚羊在内的位移大小为
B. 猎豹加速时的加速度大小为
C. 猎豹加速时的加速度小于羚羊加速时的加速度
D. 内，羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小
8.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是( )
A. 小物块从传送带右端滑离传送带
B. 小物块滑离传送带时的速度大小为
C. 小物块在传送带上留下的划痕长度为
D. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
9.某小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。
除了图中所需的器材外，完成该实验还需的器材有______。
A.秒表
B.刻度尺
C.弹簧测力计
关于该实验操作，说法正确的是______。
A.该实验要求小车的质量要远小于所挂槽码的质量
B.打点计时器使用直流电源
C.补偿阻力时，小车前不需要悬挂槽码
D.每次改变小车质量后都需要重新平衡摩擦力
如图乙所示为正确实验后打出的一条纸带，两点间还有个点未画出，则纸带上的点的读数为______，该次实验的加速度大小为______计算结果保留两位小数。
如图丙所示，另一小组同学利用改装后的实验装置，长木板水平。探究小车质量一定时其加速度与力的关系，该小组以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像如图丁所示，其中、分别为图线的横、纵截距，则可知此次实验中小车的质量为______结果用符号、表示。
10.某实验小组用物块、轻质细线、拉力传感器两个、刻度尺、量角器、铅笔、方木板、白纸来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如图一所示，三根细线连接在点，两条细线的另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，第三条细线的下端连接物块重力为处于静止状态，三条细线处在同一竖直面内，订有白纸的木板竖直放置且与物块接近。从拉力传感器读出、的大小，过点用铅笔在白纸上作出、的方向。如图二所示，按统一标度作出力、以及图示，与等大反向，以、为邻边作出平行四边形，对角线为图中的，回答下列问题：
下列说法正确的是______。
A.、应相等
B.、应相等
C.对角线不一定竖直向上
D.平行四边形定则只适用力的合成，不适用其他矢量的合成
对图二，根据平行四边形定则，、的合力是______填或。
实验小组重新用坐标纸做了一次实验，如图三所示，若图中每一小格边长均代表，则在图中作出与的合力为______。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
11.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为的正方体，在墙壁和正方体之间放置一质量为的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面的动摩擦因数为已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
正方体对球的支持力和墙壁对球的支持力分别是多大？
若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？
12.如图所示，一质量为的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为现小球在的竖直向上的拉力作用下，从点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为试求：
小球运动的加速度；
若作用后撤去，小球上滑过程中距点最大距离；
若从撤去力开始计时，小球经多长时间将经过距点上方为的点．
13.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，的距离为。重力加速度。求：
物体刚开始下滑时的加速度大小；
物体通过传送带所需要的时间；
要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度应是多少？
答案和解析
1.
【解析】木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误；
B.图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确；
C.同学推动同学时，对的作用力与对的作用力是相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故C错误；
D.完全失重状态是指对绳的拉力或者对支撑物的压力为零，但重力不变，所以在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为的现象，重力不会消失的，故D错误。
故选：。
2.
【解析】两个时刻之间的间隔是一段时间，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，分钟和分钟均对应时间轴上的一段时间，是时间间隔，故A错误；
B.当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时可把物体看作质点，出租车的大小相对行驶路程可以忽略，因此研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点，故B正确；
C.平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值，由题只可知路程，不知道位移，无法求得平均速度的大小，故C错误；
D.出租车分别按照方案一和方案二行驶，初始位置和末位置相同，两次运动的位移相同，运动路径不同，路程不同，故D错误。
故选：。
3.
【解析】、设两细线之间的夹角为，根据水杯受力平衡，有
解得细线的张力大小为
可知，只有当细线之间的夹角大于时，细线的张力大小才大于杯子的重力大小，故A错误；
B、逐渐减小细线之间的夹角，则逐渐增大，细线的张力将逐渐变小，故B错误；
C、当细线之间的夹角为时，由解得，细线的张力大小为，故C错误；
D、无论该同学的力气多大，细线的拉力在竖直方向总有分量，所以细线不可能被拉至水平，故D正确。
故选：。
4.
【解析】剪去细绳前，受到重力与弹簧的弹力，根据二力平衡可知弹簧弹力为
剪去细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则的受力不变，的加速度为；
以为对象，根据牛顿第二定律可得
故A正确，BCD错误。
故选：。
5.
【解析】、根据图像的斜率表示速度，可知甲做变速直线运动。由图乙可知，乙做变速直线运动，故A错误；
B、甲在末，回到出发点。根据图像与时间轴所围的面积表示位移可知，乙在末，距出发点的距离最大，且最大距离为，故B错误；
C、根据图像的斜率表示速度和图像的斜率表示加速度可知，内与内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向，故C正确；
D、内甲的路程为，由图像可知，乙的位移是零，故D错误。
故选：。
6.
【解析】、当底板与水平面间的夹角为时，受力分析如图
由平衡条件可得
，
解得
，
即当底板与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为，支架对货物的支持力为，故A正确，B错误；
、压下把手的过程中，底板与水平面间的夹角为，则底板对货物的支持力，可知增大时该力一直减小，支架对货物的支持力，可知增大时该力一直增大，故C错误，D正确。
故选：。
7.
【解析】、根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可得羚羊在内的位移大小为，故A错误；
B、猎豹加速时的加速度大小为，故B正确；
C、根据图像的斜率表示加速度，可知猎豹加速时的加速度大于羚羊加速时的加速度，故C错误；
D、猎豹从距羚羊处开始由静止加速追赶，内，羚羊的速度大于猎豹的速度，两者间的距离逐渐增大；内，羚羊的速度小于猎豹的速度，两者间的距离逐渐减小，故D正确。
故选：。
8.
【解析】、物块在传送带滑动过程，对物块，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，
物块向左减速到零的时间
向左运动的最大距离，物块不会从左端滑离传送带，应从传送带右端滑离传送带，故A正确；
、物块向左减速到零后反向向右做初速度为零的匀加速直线运动，物块向右加速到与传送带速度相等需要的时间，
这段时间内向右运动的距离，
物块与传送带共速后向右做匀速直线运动，物块离开传送带时的速度是，
物块在传送带上匀速运动的时间
物块向左运动过程划痕的长度
物块向右加速运动过程划痕的长度
物块在传送带上留下划痕的长度，故BC错误；
D、小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间，故D正确。
故选：。
9.
【解析】该实验需要测量纸带上计数点间的距离，所以完成该实验还需要刻度尺，故B正确，AC错误。
故选：。
该实验要求所挂槽码的质量远小于小车的质量，故A错误；
B.打点计时器使用交流电源，故B错误；
补偿阻力时，原理是，故小车前不需要悬挂槽码，且改变小车质量后，小车的阻力与重力的分力依然平衡，故C正确，D错误。
故选：。
根据题意，相邻两计数点时间间隔为，刻度尺的精确度为，点的读数为，由逐差法公式有；
根据牛顿第二定律，对小车有，解得，由图像可得斜率，故。
故答案为：；；，；。
10.
【解析】根据实验原理和正确操作可知、不要求必须相等，拉力、的大小也不要求相等，故AB错误；
C.由于实验误差的存在，以、两分力为邻边所作的平行四边形中、所夹的对角线不一定竖直向上，故C正确；
D.平行四边形定则不仅适用力的合成，也适用其他矢量的合成，故D错误。
故选：。
对图二，根据平行四边形定则、的合力的理论值是；
根据平行四边形定则，所作的平行四边形如图所示：
在图中作出与的合力为。
故答案为：；；。
11.对球受力分析如图所示：
根据平衡条件得：
对球和正方体受力分析，如图所示：
为了不让正方体出现滑动，球的质量最大时，正方体与地面间的摩擦力达到最大静摩擦力，根据平衡条件得：
解得：
答：正方体对球的支持力和墙壁对球的支持力分别是、；
球质量的最大值为。
12.在力作用时，撤去前小球的受力情况：重力、拉力，杆的支持力和滑动摩擦力，如图，由根据牛顿第二定律，得

解得
刚撤去时，小球的速度 小球的位移
撤去力后，小球上滑时有：

小球上滑时间 上滑位移
则小球上滑的最大距离为
在上滑阶段通过点：

通过点时间 ，另 舍去
小球返回时有：

小球由顶端返回点时有：

通过通过点时间
13.【解析】物体刚开始下滑时所受滑动摩擦力沿斜面向下，设此时其加速度大小为，由牛顿第二定律得：
解得：
设物体与传送带共速时运动的位移大小为由运动学公式得：解得：，，解得
此后物体继续在传送带上，物块匀速运动，，解得
物体通过传送带所需要的时间
解得：
物块滑上木板的速度为，地面光滑时，物体和木板组成的系统动量守恒：
设木板长度最小为时，物体恰好滑到木板左端时与木板共速，根据能量关系有：
解得。
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