辽宁省大连育明高级中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

辽宁省大连育明高级中学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.关于直线运动与曲线运动，下列选项正确的是( )
A. 物体在变力作用下不可能做直线运动
B. 曲线运动可能是匀变速运动
C. 做曲线运动的物体，其运动状态可能不改变
D. 物体做曲线运动时，其加速度与速度的方向可能相同
2.如图是某物体做直线运动位置与时间的关系图像，下列说法正确的是( )
A. 在至间，质点的位移为零
B. 在至间，质点的位移为
C. 时，质点的运动方向发生变化
D. 在至间，质点的平均速度大小为
3.如图所示，一小球放在竖直的墙面与倾斜的木板之间，设小球对墙面的压力大小为，小球对木板的压力大小为，以木板与墙连接处所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置顺时针缓慢转到水平位置，不计摩擦，此过程中( )
A. 一直增大
B. 先减小后增大
C. 一直在减小
D. 先减小后增大
4.如图，套在竖直细杆上的环由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连。环在外力作用下沿杆匀速上升，从图中位置匀速上升至与定滑轮的连线处于水平的位置过程中( )
A. 环运动到点时，重物的速度大于环的速度
B. 环运动到点时，重物的速度达到最大值
C. 重物先失重后超重
D. 重物做减速运动
5.如图所示，两小球、分别从斜面长度为的斜面底端以某角度斜向上抛出，分别落到斜面顶端和距底端处，且在落点的速度均沿水平方向。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A. 小球、抛出时的初速度方向相同
B. 小球、在空中飞行时间之比为：
C. 小球、抛出时的初速度大小之比为：
D. 小球、在空中飞行速度的变化率之比为：
6.如图，水平地面上有三个靠在一起的物块、和，质量分别为、和，物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为的水平外力推动物块，设和之间相互作用力与与之间相互作用力大小之比为。下列判断正确的是( )
A. 若，则 B. 若，则
C. 若，则 D. 若，则
7.如图所示，轻绳的一端拴一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到较高的水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器做匀速圆周运动的( )
A. 角速度变大
B. 周期变大
C. 向心加速度变小
D. 轻绳的拉力大小不变
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，用两根轻绳、和轻弹簧悬挂两个质量均为的相同小球，其中绳与竖直方向夹角为，弹簧水平，两小球静止，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小为
B. 绳的弹力大小为
C. 剪断绳瞬间，绳的弹力大小为
D. 剪断绳瞬间，球和球的加速度大小之比为：
9.如图甲所示，弹簧台秤的托盘内放一个物块，整体处于静止状态，托盘的质量，物块的质量。给施加一个竖直向上的力，使从静止开始向上做匀加速直线运动，力随时间变化的图像如图乙所示，其中。取，下列说法正确的是( )
A. 的加速度为 B. 时刻托盘对物块的支持力为
C. 时弹簧恢复原长 D. 轻弹簧的劲度系数
10.如图甲所示为一皮带传送装置，皮带逆时针方向匀速转动，某货物由静止轻放到皮带顶端，被皮带向下传送，其在传送带上运动的图象如图乙所示图中只画出一部分。货物从顶端被运送到底端过程中在皮带上留下一段长的划痕，取，下列说法正确的是( )
A. 皮带的速度为 B. 皮带与水平面间的夹角
C. 货物与皮带之间的动摩擦因数 D. 传送带长
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
图所示的实验中，球沿水平方向抛出，同时球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可判断球竖直方向做______运动忽略一切阻力；
以的抛出点做为坐标原点，建立直角坐标系，如图所示，、、、相邻两点间的竖直距离分别为、、，则频闪照相的时间间隔 ______，物体平抛的初速度 ______用、、表示。
12.做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：
挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
取下托盘和砝码，测出其总质量为，让小车沿木板下滑，测量加速度；已知重力加速度为，则小车的合外力 ______；
经正确操作后获得一条如图丙所示的纸带，建立以计数点为坐标原点的轴，各计数点的位置坐标分别为、、、。已知打点计时器的打点周期为，则打计数点时小车速度的表达式 ______；小车加速度的表达式是以下选项中的______；
A.
B.
C.
改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。请分析需要满足条件的实验方案是______选填“甲”、“乙”或“甲和乙”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，一质量的物体在与水平方向成的拉力作用下，从静止开始运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数，，，，取。求；
物体与地面的摩擦力大小；
物体的加速度大小；
若经过撤掉拉力，物块再经过多长时间停止运动。
14.如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球和均可视为质点的直径略小于细圆管的内径内径远小于细圆管半径。它们的质量均为。某时刻，小球、分别位于圆管最低点和最高点，且的速度大小为，取。求：
球对轨道的弹力大小和方向；
若此时杆对圆管有竖直向下的弹力，大小为，则球的速度大小为多少。
15.如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上的某位置，整个系统处于静止状态，长木板的质量为，物块的质量为，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，物块可看作质点，木板足够长，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求：
如图所示，若对长木板施加一个水平向右的拉力，能使木板和木块相对静止一起向右匀加速运动，则力的取值范围为多少；
如图所示，若给木板一水平向右的初速度，小物块在往后的运动中恰好没有从木板左端掉下来，则木块距离木板左端的距离为多少；
在的条件下，在木板和物块运动的全过程中，物块与木板间的相对位移为多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体做直线运动的条件是合力与速度在同一条直线上，合外力大小和方向可以变化，故A错误；
B、曲线运动可能是匀变速运动，比如平抛运动，故B正确；
C、质点做曲线运动时，速度的方向一定是变化的，做曲线运动的物体，其运动状态可一定改变，故C错误；
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，由牛顿第二定律可知，合力的方向与加速度的方向是一样的，所以速度方向与加速度方向不在同一直线上，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：、在至间，质点的位移为，故AB错误；
C、根据图像的斜率表示物体的速度，直线的斜率恒定，可知质点的速度不变，运动方向没有变化，故C错误；
D、在至间，质点的平均速度大小为，故D正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：将小球的重力沿垂直于墙面和垂直于木板两个方向分解，如图所示。
根据几何关系可得
，，将木板从图示位置顺时针缓慢转到水平位置的过程中，增大，可知一直减小，一直在减小，故ABD错误，C正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：对环的速度分解，如图所示
根据图中的速度关系可得，由图可知在上升的过程中，细绳与细杆之间的夹角逐渐增大，而环是匀速上升的，所以重物的速度一直减小，当运动到点时，，则的速度为零，即是减速下降的，即具有向上的加速度，处于超重状态，故D正确，ABC错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：、根据逆向思维，小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，所以小球、的初速度方向相同，故A正确；
B、小球、的运动可视为平抛运动的逆过程，对小球：，得：
对小球得：，所以有：，故B错误；
C、设小球抛出后与水平方向的夹角为，对小球有：；对小球有：，则小球、抛出时的初速度之比为：，故C错误；
D、由于、抛出后都做斜抛运动，加速度为重力加速度，则有，故小球、在空中飞行速度的变化率之比为：，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：由牛顿第二定律得：
对、、整体：
对、整体：
对：
解得：，，，故ABC错误，D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：小球的受力情况如图
对小球，在水平方向上有，在竖直方向上有，得，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到较高的水平面内继续做匀速圆周运动，在此过程中，逐渐变大，则变大，向心加速度变大，设绳长为且在缓慢拉动时认为不变，则，得
，增大，则增大，由，得知减小，故A正确，BCD错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】解：、以、两球整体为研究对象，受力如图所示
则，，故A错误，B正确；
C、剪断绳后，球绕悬点做圆周运动，剪断绳的瞬间球的速度为零，则，故C正确；
D、剪断绳瞬间，对球，由牛顿第二定律得：，解得：
剪断绳的瞬间，弹簧弹力不变，对小球，由牛顿第二定律得：，解得球的加速度
则球和球的加速度大小之比：：，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：、开始施加的力，此时整体的合外力为，根据牛顿第二定律可得：
解得的加速度大小为：，故A错误；
B、时刻，对物块单独分析，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故B正确；
C、后拉力恒定，说明时二者分离，此时托盘和物块的加速度大小仍为，弹簧处于压缩状态，故C错误；
D、内整体上升的位移为：，解得：
设弹簧的劲度系数为，弹簧的压缩量为，则有：
当托盘和物块分离时，弹簧的压缩量为，则有：
又有：
联立解得：，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、由图乙所示图像可知，货物放在传送带上后沿传送带向下做加速运动，当速度为时货物的加速度大小发生变化，说明传送带速度是，故A正确；
、由图乙所示图像可知，货物的加速度，
对货物，由牛顿第二定律得：，，代入数据解得：，，故B正确，C错误；
D、货物加速到与传送带速度相等需要的时间
该过程货物的位移
该过程传送带的位移
痕迹长度
设共速后经过时间货物到达传送带底端，
货物与传送带共速运动到传送带底端过程，货物的位移
该过程传送带的位移
该过程痕迹的长度
货物与传送带共速前与共速后两阶段货物在传送带上留下的痕迹有重叠，
则货物在传送带上留下痕迹的长度
代入数据解得：
传送带的长度，故D正确。
故选：。
11.【答案】自由落体
【解析】解：根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可以判断出球竖直方向做自由落体运动；
在竖直方向：
解得
水平方向是匀速直线运动
解得
故答案为：自由落体；；
12.【答案】 甲
【解析】解：由题意可得，取下托盘和砝码后，小车在斜面上做匀加速直线运动，小车受到的合外力为：
两点间的时间为，打计数点时小车速度的表达式
根据逐差法可知加速度为
故A正确，BC错误；
故选：。
图甲中
解得
甲需满足。
乙中取下托盘和砝码，测出其总质量为，让小车沿木板下滑，则满足，无需满足。
故答案为：；；；甲
13.【答案】解：物体与地面间的摩擦力
对物体，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
撤去拉力时物体的速度
撤去拉力后，对物体，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
撤去拉力后物体减速到零需要的时间
答：物体与地面的摩擦力大小是；
物体的加速度大小是；
若经过撤掉拉力，物块再经过停止运动。
14.【答案】解：对小球，所需的向心力，故需要圆管外壁对小球产生向下的压力补充重力提供向心力不足，有，解得，根据牛顿第三定律可知，对轨道的弹力竖直向上，大小也为；
对圆管，根据平衡条件有，代入，，，解得，负号说明对圆管的弹力竖直向下；则圆管对的弹力竖直向上，大小为，对小球，合外力提供向心力有
，代入数据解得。
答：球对轨道的弹力大小为，方向竖直向上；
球的速度大小为。
15.【答案】解：设滑块的最大加速度为
根据牛顿第二定律，对滑块
对整体
联立解得
要使长木板和滑块一起向右做加速运动，拉力满足
能使木板和木块相对静止一起向右匀加速运动，力的取值范围为；
木板获得初速度后，与小滑块发生相对滑动，木板向右做匀减速运动，小滑块向右做匀加速运动，直到两者共速；
根据牛顿第二定律，对滑块
对木板
代入数据解得
设经过时间，两者共速，根据运动学公式
代入数据解得，
滑块与木板的相对位移
共速后，二者仍然相对运动，设加速度大小分别为和
牛顿第二定律，对滑块
代入数据解得
对木板
代入数据解得
那么，木板速度减小至零所用时间
代入数据解得
滑块速度减小至零所用时间，解得
小物块在往后的运动中恰好没有从木板左端掉下来，则木块距离木板左端的距离为即可；
滑块在过程中发生的位移为，解得
全程木板发生的位移为，
全程滑块发生的位移为，
物块与木板间的相对位移为
答：若对长木板施加一个水平向右的拉力，能使木板和木块相对静止一起向右匀加速运动，则力的取值范围为；
如图所示，若给木板一水平向右的初速度，小物块在往后的运动中恰好没有从木板左端掉下来，则木块距离木板左端的距离为；
在的条件下，在木板和物块运动的全过程中，物块与木板间的相对位移为。
第3页，共12页