陕西省榆林市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷(含解析)

陕西省榆林市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.年巴黎奥运会中国体育代表团获得金，创下参加境外奥运会金牌数最多的纪录，金牌总数第一。其中，全红婵获米跳台跳水冠军，樊振东获乒乓球男子单打冠军，郑钦文获网球女子单打冠军，杨家玉获田径女子公里竞走冠军，下列关于运动和力的说法，正确的是( )
A. 全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系
B. 研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C. 郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球处于失重状态
D. 杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
2.如图四幅图片中：图甲是子弹射出枪口；图乙是“漂浮”在空间站的航天员；图丙是跳伞运动员在空中匀速下降：图丁是伽利略研究自由落体运动规律。下列说法正确的是( )
A. 图甲中，子弹射出枪口时的速度指的是平均速度
B. 图乙中，“漂浮”在空间站的航天员，惯性消失了
C. 图丙中，运动员和伞没有受到外力作用
D. 图丁中，利用斜面是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间
3.如图为我国传统豆腐制作流程中用到的过滤器，正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端，再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完，纱布与豆渣的总质量为，细绳与竖直方向的夹角始终为。下列说法正确的是( )
A. 此时每根细绳受到的拉力为
B. 此时每根细绳受到的拉力为
C. 豆浆从纱布流出过程中，忽略纱布的拉伸形变，细绳受到的拉力变大
D. 豆浆从纱布流出过程中，纱布中豆浆和豆渣整体的重心不变
4.某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的小球做自由落体运动的照片，将一小球从高为处静止释放，重力加速度取，忽略空气阻力，该频闪摄影的闪光频率为( )
A.
B.
C.
D.
5.安全行驶不仅关系到自己的生命和安全，同时也是尊重他人生命的体现。图甲为可视为质点的两车、在时刻的位置以车的起始位置为坐标原点，图乙为两车速度随时间的变化图像。已知时两车恰好不相撞，时车停止运动，且此时车超前距离。则车出发的位置为( )
A. B. C. D.
6.如图甲所示，倾角为的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为的物块可视为质点。现对斜面体施加一水平向右的推力，测得推力的大小随弹簧的形变量的变化规律如图乙所示取弹簧伸长为正，压缩为负。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度，，，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为( )
A. B. C. D.
7.如图所示为某建筑工地的传送装置，长为、倾角的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率顺时针转动，质量的工件可视为质点无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为，取，，重力加速度，则下列说法正确的是( )
A. 工件由顶端到底端的时间为
B. 若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长
C. 工件在传送带上留下的痕迹长度为
D. 调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.“一年之计在于春，一日之计在于晨”。在方兴未艾的全民健身浪潮中，晨练以其独特的魅力吸引成千上万的群众。假期小明在晨练中做直线运动，其位移随时间变化的图像如图所示，则( )
A. 小明在时刻速度最小
B. 小明在时间内的平均速度与在时间内的平均速度方向相反
C. 小明在时间内做单方向直线运动
D. 小明在时间内的平均速度为零
9.如图所示是小明自制的测风速装置的工作原理图。水平细杆上套一环甲，环甲与球乙间用一轻质绳相连，由于球乙受到风力作用，环甲与球乙一起沿杆左右滑动。假设风力可以看成球乙受到水平向左的拉力的作用，此时环甲与球乙处于静止状态。保持拉力始终沿水平方向，将其大小缓慢增大，细线偏离竖直方向的角度将缓慢增大，这一过程中环甲始终保持静止，下列说法正确的是( )
A. 环甲受到水平细杆的摩擦力增大 B. 环甲对水平细杆的压力增大
C. 球乙所受到的合力保持不变 D. 球乙受到细线的拉力增大
10.如图所示，质量均为的物块、之间用轻杆连接放在倾角为的斜面上，两物块均可看成质点，物块与斜面间的摩擦忽略不计，物块与斜面间的动摩擦因数且随沿斜面上升的距离的增大而减小，初始给整体一个沿斜面向上的初速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在、一起沿斜面上滑和下滑的过程中，下列说法正确的是( )
A. A、一起上滑时，轻杆对的弹力沿斜面向上且在增大
B. A、一起上滑时，轻杆对的弹力沿斜面向下且在减小
C. A、一起下滑时，轻杆对的弹力沿斜面向上且在增大
D. A、一起下滑时，轻杆对的弹力沿斜面向下且在减小
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。请回答下列问题：
根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中、、、四个力，其中力______填上述字母不是由弹簧测力计直接测得的。
实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是______填正确选项前字母。
A.橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B.橡皮条沿同一方向伸长
C.橡皮条伸长到同一长度
D.两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为______。
下列操作有助于减小实验误差的是______。
A.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
12.用如图甲所示的实验装置测某两种新型材料表面之间的动摩擦因数。把两种材料分别安装在水平放置木板的上表面和物块的下表面，安装后测出物块的总质量为。重力加速度为。
利用传感器测量物块所受细绳拉力的大小，本实验______选填“需要”或“不需要”测量力传感器的质量。
在实验中得到一条如图乙所示的纸带，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔，由图数据可求得打下点时纸带的速度大小为______，纸带的加速度大小为______结果均保留位有效数字。
改变所加砝码的质量，多次进行实验，测出多组拉力和对应加速度，作图像如图丙所示，图线与纵轴的截距大小为，可得 ______。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.“过水门”仪式因两辆或两辆以上的消防车在飞机两侧喷射水雾时，会出现一个“水门”状的效果而得名。接机举行最高礼仪“飞机过水门”寓意为“接风洗尘”。仪式之前，消防官兵通常要测试消防车中水压情况，设水从消防车中竖直向上射出，经过水到达最高点，不计空气阻力和水柱间的相互影响，重力加速度。求：
水射出后第内上升的高度；
水通过前所用的时间。计算结果保留根式
14.如图所示，足够长的长木板的质量，可视为质点的物块的质量，与之间的动摩擦因数，现对施加一个大小为、方向水平向右的恒力，同时以初速度从左端滑上静止在光滑水平面上的木板，重力加速度。求：
在上相对向右滑动过程中，和的加速度大小；
与达到的共同速度的大小；
在上留下的痕迹长度。
15.如图所示，固定斜面的倾角，底端与水平面右端平滑相连，水平面左端与倾角为足够长的传送带在点平滑相连，传送带以速度逆时针匀速转动，质量的小物块可视为质点从高处由静止从斜面上滑下，小物块与斜面、水平面和传送带间的动摩擦因数均为，水平面长，，，重力加速度取，求：
小物块在斜面上受到摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小；
小物块运动到点的速度大小和沿传送带向上运动过程中的加速度大小；
小物块沿传送带向上运动的时间和向上滑行的最远距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择自己为参考系，故A错误；
研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不可以忽略，不可以将乒乓球视为质点，故B错误；
郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球只受重力，则网球处于失重状态，故C正确；
杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：图甲中，子弹射出枪口时的速度指的是瞬时速度，故A错误；
图乙中，“漂浮”在空间站的航天员处于完全失重状态，但质量不变，惯性不变，故B错误；
图丙中，运动员和伞受到重力和空气阻力的共同作用，故C错误；
图丁中，利用斜面是为了“冲淡”重力，延长运动时间而便于测量运动时间，故D正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：、对纱布和豆渣受力分析，如图所示：
设每根绳的拉力为，根据受力平衡，每根绳的拉力在竖直方向的分力等于，即：
解得：，故A正确，B错误；
、豆浆流出过程中整体的质量减少，根据：，可知减小；豆浆流出过程中根据整体质量的变化可以判断，整体的重心先向下移，当豆浆流出到一定程度后，重心又会上移，故CD错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：设频闪周期为，则根据自由落体运动规律有，代入数据解得，则闪光频率，解得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据自由落体运动的位移时间规律列式求解闪光周期以及频率。
考查自由落体运动的相关规律，会根据题意进行准确分析解答。
5.【答案】
【解析】解：如图：
已知时两车恰好不相撞，则时两车在同一位置，内两车间距为的面积，即为；内两车间距为的面积，根据和相似可得的面积为的面积的倍，
即时刻车出发的位置为，故C正确，BCD错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：设斜面体的质量，当时，斜面体对物块的支持力为，物块的加速度为，
对物块，由平衡条件及牛顿第二定律可得：，，
对物块和斜面组成的整体，由牛顿第二定律可得：，
由图可知：，
联立可得：；
设轻弹簧的劲度系数为，
当推力为时，物块受力平衡，沿斜面方向有沿斜面向下的重力分力以及沿斜面向上的弹簧弹力，
根据平衡条件及胡克定律可知：，
由图可知：，
联立可得：；
故B正确，ACD错误；
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、工件刚放在传送带上时相对于传送带向上滑动，对工件，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，工件加速到与传送带速度相等需要的时间，该过程的位移，由于，则工件与传送带速度相等后相对传送带静止，与传送带一起做匀速直线运动，工件做匀速直线运动的时间，工件由顶端到底端的时间，故A错误；
B、若工件与传送带共速后立马改为逆时针转动，工件相对于传送带向下滑动，工件所受滑动摩擦力沿斜面向上，滑动摩擦力大小，传送带顺时针转动时工件所受静摩擦力沿传送带向上，大小，则，传送带逆时针方向转动与顺时针方向转动工件受力情况不变，工件都做匀速直线运动，工件的运动时间不变，故B错误；
C、工件在传送带上留下痕迹的长度，故C错误；
D、工件在传送带上一直做匀加速直线运动，工件的运动时间最短，则，代入数据解得，最短运动时间，故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】解：、根据位移时间图像的斜率表示速度可知，时刻图像的切线斜率为零，则速度为零即为最小，故A正确；
B、根据纵坐标的变化量表示位移，可知小明在时间内的位移与在时间内的位移方向相反。根据平均速度公式，平均速度方向与位移方向相同，则小明在时间内的平均速度与在时间内的平均速度方向相反，故B正确；
C、根据位移时间图像的斜率表示速度可知，小明在时间内沿正方向做直线运动，在时间内沿负方向做直线运动，即做往返直线运动，故C错误；
D、小明在时间内的位移为零，则平均速度为零，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：对环甲和球乙的整体而言，水平方向受向左的拉力和向右的摩擦力作用，由平衡条件可知：，故当向左的拉力逐渐变大时，环甲受到杆的摩擦力增大，故A正确；
B.设球乙、环甲的质量分别为、，杆对环甲的支持力大小为，
对环甲和球乙的整体而言，竖直方向受到球乙及环甲的重力和杆对环甲的支持力作用，
则由平衡条件可得：，
故F逐渐增大时，杆对环甲的支持力不变，则由牛顿第三定律可知，环甲对杆的压力不变，故B错误；
C.对球乙而言，由于一直处于平衡状态，则球乙所受到的合力保持不变，始终为零，故C正确；
D.如图，对球乙受力分析：
由平衡条件可得：，
由题知，变大，则变小，又因为不变，故球乙受到细线的拉力增大，故D正确；
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、一起上滑时，整体加速度为，由牛顿第二定律有，得，对，由牛顿第二定律有，得，因为不断减少，所以不断减少，故A错误，B正确；
、一起下滑时，整体加速度为，由牛顿第二定律有，得，对，由牛顿第二定律有，得，因为不断增大，所以不断增大，故C正确，D错误。
故选：。
11.【答案】
【解析】解：由图乙可知，是以与为邻边的平行四边形的对角线，不是由弹簧测力计直接测得的。
该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。故A正确，BCD错误。
故选：。
图丙中弹簧测力计的分度值为，因此要估读到，由图可知该力大小为。
为了减小误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故A正确；
B.两细绳拉力大小不一定相等，所以橡皮条与两绳夹角的角平分线不一定在同一直线上，故B错误；
C.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差过大，可能使其中一个弹簧测力计读数过小，增大相对误差，故C错误；
D.为了减小拉力方向标记的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
故选：。
故答案为：；；；。
12.【答案】不需要
【解析】解：由于力传感器是连接在绳子下端，研究对象是物块，利用传感器测量物块所受细绳拉力的大小，因此本实验不需要测量力传感器的质量；
打下点时纸带的速度大小为，代入数据得，根据逐差法公式，加速度大小为，解得；
以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得，可得，可知在图像中，图线与纵轴的截距为，解得。
故答案为：不需要；，；。
13.【答案】解：根据题意，经过水到达最高点，则初速度，水射出后第内上升的高度为；
水通过前的过程有，
代入数据，
解得。
答：水射出后第内上升的高度为；
水通过前所用的时间为。
14.【答案】解：在上滑动过程，由牛顿第二定律得：
对：
对：
代入数据解得：，
做匀加速直线运动，做匀减速直线运动，
两者共速时
代入数据解得：，
两者共速后假设恰好相对静止，由牛顿第二定律得：
对、整体：
代入数据解得：，两者共速后相对静止一起加速运动
则在上留下痕迹的长度
代入数据解得：
答：在上相对向右滑动过程中，和的加速度大小分别是、；
与达到的共同速度的大小是；
在上留下的痕迹长度是。
15.【答案】解：物块在斜面上受到的滑动摩擦力大小
物块在斜面上下滑过程，对物块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由公式可知，物块滑到斜面底端时的速度大小
物块在水平面上运动过程，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
由公式可知，物块到达处的速度大小
由于，物块滑上传送带后相对于传送带向上滑动，
对物块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
物块滑上传送带后做匀减速直线运动，由于，则物块减速到与传送带速度相等后相对传送带向下滑动，继续做匀减速直线运动
物块与传送带共速后，对物块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
物块沿传送带向上运动的时间
物块沿传送带向上滑行的最大距离
代入数据解得：
答：小物块在斜面上受到摩擦力的大小是，刚滑到斜面底端时的速度大小是；
小物块运动到点的速度大小是，沿传送带向上运动过程中的加速度大小分别是、；
小物块沿传送带向上运动的时间是，向上滑行的最远距离是。
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