四川省攀枝花市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

四川省攀枝花市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.下列物理量都是矢量的是( )
A. 加速度、位移 B. 速度、路程
C. 时间、平均速度 D. 速度变化量、平均速率
2.如图所示为在“”上查询到攀枝花到成都东的次复兴号城际动车组列车的相关信息。根据图中信息，下列说法中正确的是( )
A. “”表示时间，“小时分”表示时刻
B. “公里”是攀枝花南站到成都东站的位移大小
C. 研究本次列车运行中的位置时，可以将列车看成质点
D. 次动车行驶过程中的平均速率约为
3.太空奥运你听说过吗？举重项目一直以来是我国的优势项目，他展现出个人强大的动力，同时也是为祖国争光的好时候。神舟十八号飞行乘组指令长叶光富同李聪、李广苏两位航天员在太空上设计比赛科目，出色地完成了惊天动地的“举重项目”。叶光富能轻松举起两位航天员是因为( )
A. 在空间站中航天员处于完全失重状态 B. 手对杆的作用力大于杆对手的作用力
C. 手对杆的作用力大于两位航天员的重力 D. 空间站对两位航天员有向上的引力
4.如图所示为简化后悬臂结构，在生活中有着广泛的应用。重为的均匀直杆一端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端用轻绳斜拉后，直杆保持水平静止。已知轻绳与直杆的夹角为，不计铰链的摩擦，则铰链和轻绳对直杆的弹力、的大小分别为( )
A. B.
C. D.
5.从高度为处的同一位置先后自由释放、两球，球与地面碰撞后原速竖直弹起，并在高为处与球相遇。已知重力加速度为，不计空气阻力和球与地面碰撞的时间，两球均可视为质点，则、两球释放的时间差为( )
A. B. C. D.
6.将一小球放在竖直弹簧的顶端，静止时弹簧长度为，如图甲所示。将同一小球连接在同一弹簧下端并竖直悬挂，静止时弹簧长度为。已知小球质量为，重力加速度为，弹簧始终处在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
7.一质点做直线运动的位移随时间变化的关系式为，式中物理量单位均为国际单位。下列关于该质点运动的描述正确的是( )
A. 质点的初速度大小为，加速度大小为
B. 时，质点回到出发点
C. 质点在时的瞬时速度为零
D. 第内，质点的位移为
8.作用于同一点的两个力，大小分别为、，这两个力的合力与的夹角不可能为( )
A. B. C. D.
9.质量相同的、、、四个小球用轻质弹簧和轻绳按如图所示的方式连接在一起处于静止状态。已知重力加速度为，现用火烧细绳，则在细绳烧断的瞬间，下列说法中正确的是( )
A. 球加速度大小为、方向竖直向上 B. 球加速度大小为、方向竖直向上
C. 球加速度大小为、方向竖直向下 D. 球加速度大小为、方向竖直向下
10.一辆汽车以的速度在平直的公路上做匀速直线运动，在它的正前方有一辆自行车以的速度同向匀速行驶，汽车驾驶员发现自行车后经踩下刹车，汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动。若汽车和自行车均可视为质点，要使汽车不碰上自行车，驾驶员发现自行车时汽车到自行车的距离至少为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为，后速度的大小变为，在这内该物体的( )
A. 位移的大小可能小于 B. 位移的大小可能大于
C. 加速度的大小可能小于 D. 加速度的大小可能大于
12.如图甲所示，质量为的滑块静止在水平地面上，从开始受到水平向右的拉力作用。拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示。已知滑块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是( )
A. 内滑块处于静止状态 B. 内滑块受到的摩擦力先增大后不变
C. 内滑块的加速度先增大后减小 D. 内滑块的速度先增大后减小
13.如图所示，质量为的滑块在水平拉力的作用下静止在倾角为的斜面上。已知重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关于滑块与斜面间的动摩擦因数和水平拉力的大小的各组数据中，滑块能静止的是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
14.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动结点的示意图，其中为固定橡皮条的图钉，为标记出的细线结点所在的位置，和为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。
该次实验中，右侧弹簧测力计的示数如图甲所示，该示数为________。
图乙中的力和力，一定沿橡皮条方向的是________选填“”或“”。
15.某实验小组利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与受力、质量的关系，已知打点计时器所用交流电源的频率为。
下列关于本实验的要求和做法中正确的是_________。
A.图甲中接的交流电源电压为
B.平衡阻力时，需要把钩码通过细绳系在小车上
C.改变小车质量后，需重新平衡小车受到的阻力
D.需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行
某次实验中获得的纸带如图乙所示，、、、、、、为选出的计数点，每相邻两个计数点之间有个点未画出，则打点时小车的速度大小为________，小车的加速度大小为________。保留两位有效数字
以小车的加速度为纵坐标、钩码的重力为横坐标作出的图像理想状态下应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的三种情况。关于这三种情况下列说法中正确的是_________。
A.图线交于纵轴的原因是钩码挂的个数太多
B.图线右端弯曲的原因是钩码挂的个数太少
C.图线交于横轴的原因可能是未平衡小车受到的阻力
实验小组的同学发现，当小车加速度较大时系统误差较大，同学们分析后认为可能是研究对象的选取不当造成的。同时发现实验所用的每个钩码的质量均相同，于是产生了以钩码个数为变量来探究该实验中加速度与力的关系的想法，通过逐个增加钩码，记录钩码个数对应的小车加速度，并作出图像，如图丁所示。通过对图像进行分析，即可得出结论。根据图像可知，小车质量与单个钩码的质量的关系为________用图中的字母表示。
四、计算题：本大题共6小题，共49分。
16.厚度均匀的木板置于水平地面上，滑块放在的上表面，某时刻、的速度方向如图所示、大小关系为，所有接触面均粗糙。请作出滑块的受力示意图并标出力的符号。
17.如图所示，质量的小球用两根轻质细线、悬挂，处于静止状态。已知细线与竖直方向的夹角，细线水平，重力加速度取，求细线、分别对天花板处和竖直墙壁处的拉力大小、。
18.一小球做自由落体运动，落地时的速度大小为，落地后不弹起。重力加速度取，求：
小球从释放到落地的时间；
小球落地前内的平均速度大小。
19.如图所示为一小游戏的示意图，位于水平地面上的推车上边缘宽，空中有一发球机可随机无初速的放出小球，发球机的下端到推车上边缘的高度。玩家在发现小球从发球机中下落后用力推出推车，使小球落入推车内视为游戏成功。已知推车与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，玩家推出推车时推车右端与小球落点之间的水平距离，玩家的反应时间，小球可视为质点，不计空气阻力和推车加速的时间，求：
小球从发球机中下落到进入推车的时间。
为使游戏成功，玩家推出推车时推车的速度范围。
20.如图甲所示，在一些货站会利用传送带将货物在高处与低处之间进行装卸，传送带与水平面的夹角，传送带顺时针或逆时针转动时的速度大小均恒为。现使传送带顺时针转动，稳定后将一可视为质点的货物从传送带的顶端轻放上传送带，货物运送过程的速度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知重力加速度取，，传送带底端到顶端的距离，求：
传送带与货物之间的动摩擦因数；
使传送带逆时针转动，将同一货物无初速的从传送带底端运送到顶端需要的时间。
21.如图所示，厚度均匀、质量的木板放在水平桌面上，可视为质点、质量的小物块放在木板的右端，两者均静止。在桌面的右侧边缘有一定滑轮，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮将一质量的重物与木板相连，调节定滑轮使定滑轮与木板之间的轻绳水平、重物与定滑轮间的轻绳竖直。现由静止释放重物，已知小物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平桌面之间的动摩擦因数，重物到地面之间的高度，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重物落地后不会反弹，小物块始终未从木板上滑落，木板也未与定滑轮发生碰撞，求：
重物下落过程中，小物块的加速度大小；
重物的下落时间和落地前瞬间重物的速率；
木板的最小长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.位移、加速度是既有大小又有方向的矢量，故A正确；
B.速度是既有大小又有方向的矢量，路程是只有大小没有方向标量，故B错误；
C.平均速度是既有大小又有方向的矢量，时间是只有大小没有方向标量，故C错误；
D.速度变化量是既有大小又有方向的矢量，平均速率是只有大小没有方向标量，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】A.表示时刻，小时分表示时间，故A错误；
B.“公里”表示的是路程，故B错误；
C.研究“列车运行中的位置时”，列车在大小在真个运行过程的尺度上可忽略，能看成质点，故C正确；
D.根据平均速率的计算公式有

故D错误；
故选C。
3.【答案】
【解析】A.叶光富能轻松举起两位航天员是因为在空间站中航天员处于完全失重状态，叶光富也处于完全失重状态，接触时彼此间的挤压力为零，因此会显得非常轻盈，故他只需要施加很小的力就能完成这一动作，与其他因素无关，故A正确；
B.根据牛顿第三定律知，手对杆的作用力等于杆对手的作用力大小，与叶光富能轻松举起两位航天员无关，故B错误；
C.航天员处于微重力状态，举起他们所需的力远小于在地球表面上两位航天员的重力，叶光富能轻松举起两位航天员，是因为两位航天员都处于完全失重状态，而不是手对杆的作用力大于两位航天员的重力，故C错误；
D.两位航天员都处于空间站内部，空间站对两位航天员引力为零，故D错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】如图所示，对杆进行受力分析，如图
由共点力的平衡条件及几何关系可得
故选A。
5.【答案】
【解析】根据匀变速直线运动的规律，将高度分为两段，即的两端，则每段时间相等，即对应的时间都是 ，易得相遇时


故两球释放的时间差
故选B。
6.【答案】
【解析】设弹簧原长为 ，根据平衡条件及胡克定律对甲乙两种情形分别列式
联立可解得
故选B。
7.【答案】
【解析】A.由匀变速直线运动的位移时间关系 可得质点做初速度为 、加速度为 ，故A错误；
B.时回到出发点，代入
解得

故B错误；
C.根据速度时间公式
可得
故C错误；
D.结合选项的时速度减为零可得，根据逆向思维可知，第内的位移
故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】如图，当与垂直时合力与的夹角最大，易得与的夹角最大为，不可能是。
故选D。
9.【答案】
【解析】烧断细线之前细线的拉力
在烧断细绳的瞬间，弹簧弹力不发生突变，易得
竖直向上；
竖直向下；
故选B。
10.【答案】
【解析】设汽车减速时间为，驾驶员反应时间为，驾驶员发现自行车时汽车到自行车的距离为。若汽车刚追上自行车时，二者速度刚好相等，则汽车恰好不会碰上自行车。此时二者的位移关系有
速度关系有
联立可解得
故选A。
11.【答案】
【解析】解：当后的速度方向与初速度方向相同，则加速度，位移。
当后的速度方向与初速度方向相反，则加速度，位移负号表示方向。故A、D正确，、C错误。
故选：。
12.【答案】
【解析】A.滑块的最大静摩擦力
由图像可知 时
故 后滑块就开始运动，故A错误；
B.结合分析可知， 内滑块与地面保持相对静止，受静摩擦力，随着外力的增大而增大， 内滑块与地面发生相对运动，受滑动摩擦力，保持不变，故B正确；
由图可知， 内外力均大于最大静摩擦力，且先增大后减小，由牛顿第二定律有
可知，加速度先增大后减小，加速度方向一直与速度方向相同，一直做加速运动，故C正确，D错误。
故选BC。
13.【答案】
【解析】A.滑块要自由静止在斜面上时，动摩擦因数要满足
即
所以当滑块加水平向右的外力时，当 时滑块不能静止在斜面上，故A错误；
B.当 时，若滑块静止
可算出
故B错误；
滑块要静止，由平衡条件可知需满足
带入， 和， 均可使不等式成立，故CD正确。
故选CD。
14.【答案】
【解析】弹簧测力计的最小刻度为，则该示数为；
图乙中的力和力，是两个分力合力的理论值，是两个分力合力的实验值，则一定沿橡皮条方向的是。
15.【答案】



【解析】图甲中的电磁打点计时器应接左右交流电源，故A错误；
B.平衡阻力时，不能把钩码通过细绳系在小车上，故B错误；
C.改变小车质量后，小车所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力等倍率变化，仍保持相等，所以，不需要重新平衡阻力，故C错误；
D.为给小车提供一个恒定的牵引力，需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行，故D正确。
故选D。
相邻两计数点间的时间间隔为

由图乙可知，打点时小车的速度大小为
根据逐差法可知，小车的加速度大小为
图线交于纵轴，即 时， ，原因是平衡摩擦力过大，故A错误；
B.根据牛顿第二定律有
解得
图线右端弯曲的原因是钩码挂的个数太多，故B错误；
C.图线交于横轴，即 时， ，原因可能是未平衡小车受到的阻力，故C正确；
故选C。
根据牛顿第二定律有
变形可得
根据图像的斜率与截距可知
，
解得
16.【答案】
【解析】滑块受重力和对的支持力，因为，则受到向右的摩擦力，受力如图。
17.【答案】对小球进行受力分析，设细线、对小球的的拉力大小分别为、，由平衡条件，有
得

18.【答案】根据题意，由公式 可得，小球从释放到落地的时间
根据题意，由公式 可得，小球开始下落前 下落的距离为
小球从释放到落地的距离为
则小球落地前内下落的距离为
小球落地前内的平均速度大小

19.【答案】小球做自由落地运动，有
得
设推车的加速度大小为，玩家的反应时间为，对推车，当推车右端刚到小球正下方时，有
当推车左端刚到小球正下方时，有
对小球和斜劈整体，有
联立以上各式得
即推车的速度范围为

20.【答案】由图乙可得
对滑块由牛顿第二定律，有：
得
设传送带逆时针转动，货物从传送带底端开始时的加速度为，货物加速到与传送带共速的时间为、位移为，由牛顿第二定律和运动学规律有
解得
之后货物与传送带共速运动，设从货物与传送带共速到运动至传送带顶端时间为，由于
则货物做匀速直线运动，有
则货物从传送带底端到顶端的时间

21.【答案】方法一：
对小物块，根据牛顿第二定律有
对重物，根据牛顿第二定律有
对木板，根据牛顿第二定律有
若小物块与木板保持相对静止，则有
解得
不符合事实，故小物块与木板会出现相对滑动，此时有
解得
，
方法二：
假设小物块与木板有相对滑动，设木板和重物的加速度大小为，细线的拉力大小为，由牛顿第二定律，对小物块有
对重物，根据牛顿第二定律有
对木板，根据牛顿第二定律有
解得

故假设成立。
对重物，根据运动学公式有
，
结合上述解得
，
重物落地后，小物块相对于木板向左运动，直到共速。又因为
可知，共速后小物块的加速度将小于木板的加速度，此后小物块相对于木板向右运动，直至停止。对重物落地后到小物块与木板共速的过程，根据牛顿运动定律有
根据运动学公式有
，
从开始到小物块与木板共速，则有
，
共速后小物块的位移
可知，木板的最小长度为
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