河南省开封市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷(含解析)

河南省开封市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.下列四幅图中的说法正确的是( )
A. 甲图中，由于书本的形变，桌面对书产生向上的弹力
B. 乙图中，该同学的重心一定在其身体上
C. 丙图中，竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，则斜面对小球可能有弹力作用
D. 丁图中，立定跳远起跳的瞬间人受到向前的摩擦力
2.、两质点时刻开始沿同一直线运动，它们的位置随时间变化的图像分别如图所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻、运动方向相同
B. 时刻的速度大于的速度
C. 时间内的平均速度等于的平均速度
D. 时间内通过的路程等于通过的路程
3.现用某款智能手机进行竖直上抛实验：用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机( )
A. 在时间内手机先加速后减速
B. 在时刻手机到达最高点
C. 在时间内，手机处于失重状态
D. 在时间内手机受到的支持力逐渐减小
4.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，遇到紧急情况，突然刹车，从开始刹车起运动过程中的位置与时间的关系式为，下列说法正确的是( )
A. 刹车过程中的加速度大小为
B. 刹车过程中前内的位移大小是
C. 刹车过程中第一个比第二个的位移多
D. 从刹车开始计时，第内和第内的位移大小之比为
5.如图甲所示，滑块以一定的初速度冲上一倾角的足够长的斜面。滑块上滑过程的图像如图乙，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，则( )
A. 滑块上滑过程中的加速度大小是
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数
C. 滑块经返回出发点
D. 滑块回到出发点时的速度大小
6.如图所示，四分之一圆柱体固定在水平地面上，圆心的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为的小球连接置于圆柱体上，另一端系在固定竖直杆上的点。一质量为的钩码挂在间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，绳的总长不变，则( )
A. 若将点缓慢移动到点，且小球未动，在这个过程中，轻绳对小球的拉力不变
B. 若将点缓慢移动到点，且小球未动，在这个过程中，地面对圆柱体的支持力增大
C. 若减小钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球在圆柱体上位置不变
D. 若增大钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球在圆柱体上位置不变
7.在学习物理知识时，还应学习物理学研究问题的思想和方法，下列说法正确的是( )
A. 质点模型的建立运用了等效替代的方法
B. 伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的方法
C. 已知合力求分力，运用了控制变量的方法
D. 加速度和速度都采用了比值定义法
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出水龙头出水口到盘子的高度为，从第滴水开始下落到第滴水开始下落，所用时间为。下列说法正确的是( )
A. 一滴水在空中运动的时间为
B. 相邻两滴水开始下落的时间间隔为
C. 此地重力加速度的大小为
D. 第滴水刚落至盘中时，第滴水距盘子的距离为
9.如图所示，水平轻杆一端与竖直墙上的光滑的铰链连接，另一端用细绳系于墙上点，在点下方悬挂质量为的重物。水平轻杆一端插入竖直墙内，另一端固定光滑小滑轮，用细绳绕过滑轮一端悬挂质量为的重物，另一端系于墙上点，已知，，下列说法中正确的是( )
A. B. 杆上弹力的大小为
C. 杆上弹力的大小为 D. 杆上弹力的大小为
10.如图甲，质量的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的小物块。时刻对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示，末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 时物块受到的摩擦力大小为
B. 内物块相对木板滑行的位移大小为
C. 内物块的加速度为
D. 内物块的加速度为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，不需要记录的是( )
A.两细绳的方向
B.橡皮筋的原长
C.两弹簧秤的示数
D.结点的位置
按照正常实验操作，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是__________。填或
某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是( )
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
12.某实验小组采用如图所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
实验之前要补偿小车所受的阻力，具体的步骤是：_______填“挂”或“不挂”砂桶，连接好纸带后，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。
打出的纸带及数据如图所示，若打点计时器使用的交流电频率为，、、、、为连续相邻计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，则系统的加速度大小为_______，结果保留位有效数字。
在验证加速度与质量关系实验时，保证砂和砂桶的总质量不变，通过在小车上增加砝码来改变小车总质量，每次实验时仅记录了小车上砝码的总质量，但未测小车质量，作出与之间的关系图像如图所示，已知图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，当地重力加速度为。若该同学其他操作均正确，没有远小于，可得到砂和砂桶的总质量_______小车的质量为_______均用、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高为，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是，开始下滑时人的初速度为零，那么人滑至气囊底端过程中，取求：
到达底端时速度的大小；
人员到达气囊底端时，由于惯性作用，在水平地面上滑行了才停止，若不考虑气囊与地面连接处的速度大小变化，则人与地面间的动摩擦因数为多大。
14.在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，车在前，车在后，车的速度大小为，车的速度大小为。当、两车相距时，车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小为，从刹车开始计时，求：
车追上车之前，两者相距的最大距离；
车追上车所用的时间。
15.如图所示，一倾角的传送带以的速度逆时针匀速转动，其长度，左侧的水平面光滑且与传送带顶端点等高；现将一个小物块轻放在传送带底端，其与传送带间的动摩擦因数为，取。
求小物块刚放上传送带时加速度的大小；
若物块滑上传送带后，传送带速度突然变为零，判断物块能否滑上传送带顶端，若不能，求物块到达的最高点距点距离；若能，则求物块从传送带底端到达顶端所用时间；
在小问情景中，小物块在传送带上留下的划痕长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.甲图中，由于桌面的形变，桌面对书产生向上的弹力 ，故A错误；
B.乙图中，同学的身体弯曲，该同学的重心不一定在其身体上，故B错误；
C.丙图中，竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，由于重力和绳子拉力均处于竖直方向，根据平衡条件可知，斜面对小球没有弹力作用，故C错误；
D.丁图中，立定跳远起跳的瞬间，向后蹬地，则人受到向前的摩擦力，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.根据 图像可知， 时刻沿正方向运动，沿负方向运动，A错误；
B.根据 图像的切线斜率表示速度，可知 时刻的速度小于的速度，B错误；
C.由 图像可知， 时间内的位移等于的位移，则 时间内的平均速度等于的平均速度，C正确；
D.由 图像可知， 时间内通过的路程为 ，通过的大于 ，D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】A.由题图可知， 时间加速度向上，手机一直在向上加速，故A错误；
B. 时刻手机的加速度为，此时手机向上的速度达到最大，由于惯性手机会继续向上运动，所以在 时刻手机还没有到达最高点，故B错误；
C.在 时间内加速度先向上再向下，手机应处于先超重再失重状态，故C错误；
D. 时间内加速度向上，大小逐渐减小，根据牛顿第二定律，则有
随着的减小，手机受到支持力逐渐减小， 时间内加速度向下，逐渐增大，根据牛顿第二定律
随着的增大，手机受到支持力逐渐减小，则在 时间内手机受到的支持力逐渐减小，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】A.根据位移公式有，将公式与题中函数式进行对比有，，解得，故A错误
B.刹车过程中前内的位移大小，故B错误
C.刹车过程中第一个内的位移，从刹车开始计时，利用逆向思维，停止运动的时间，利用逆向思维，刹车过程中最后内的位移大小，则有，即刹车过程中第一个比第二个的位移多，故 C正确
D.从刹车开始计时，利用逆向思维，停止运动的时间，利用逆向思维，根据初速度为，连续相邻相等时间内位移之比的规律可知，第内和第内的位移大小之比为，故 D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】解：、由图象的斜率表示加速度，可知，滑块上滑的加速度大小为：
滑块冲上斜面过程中，根据牛顿第二定律，有：
代入数据解得，即滑块与斜面间的动摩擦因数为，故A错误，B正确；
C、滑块上滑的最大距离为：
下滑过程，由牛顿第二定律得：
得：
由得：，即木块经返回出发点，故C错误；
D、木块回到出发点时的速度大小 ，故D错误。
故选：。
根据图象的斜率求上滑过程中的加速度大小，根据牛顿第二定律求解动摩擦因数。由图象与时间轴所围的面积求出滑块上滑的最大距离，由牛顿第二定律求得下滑的加速度，再求下滑的时间和速度。
本题的关键是明确图象的斜率表示加速度，面积表示位移，对物体受力分析后，通过正交分解法求出合力，根据牛顿第二定律求得加速度，然后根据运动学公式求解未知量。
6.【答案】
【解析】通过点作一条竖直线，该线与之间的距离为，之间的绳长为，轻绳与竖直杆之间的夹角为 ，对和进行受力分析如图所示
根据几何关系可得
将点缓慢移动到点过程，和不变，则 不变，对分析，根据平衡条件可得
解得
所以绳拉力不变，由于绳拉力大小和方向均不变，则受力情况不变，所以地面对圆柱体的支持力不变，故 A正确，B错误；
对分析，设在圆柱体 上的 处，根据三角形相似可得
若减小钩码的质量，小球向下运动，增大；若增大钩码的质量，小球向上运动，故减小，故CD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.质点模型的建立运用了理想化的物理模型的方法，故A错误；
B.伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的方法；故B正确；
C.已知合力求分力，运用了等效替代的方法，故C错误；
D.加速度是加速度的决定式，不是比值定义法，速度采用了比值定义法；故D错误．
8.【答案】
【解析】根据自由落体运动公式，设每滴水下落时间为 ，有
解得
相邻的两滴水时间间隔相同，则相邻两滴水开始下落的时间间隔为，故A正确，B错误；
D.可知第滴水刚落至盘中时，第滴水距盘子的距离为，故D正确；
C.从第滴水开始下落到第滴水开始下落的时间间隔 的个数为 ，则有
同时根据前面分析有
联立解得，故C错误。
故选AD。
9.【答案】
【解析】、甲图中的杆为“活杆”，弹力方向沿杆方向，乙图中的杆为“死杆”，弹力方向不沿杆方向，而是沿两根绳合力的反方向，
图甲中，以点为研究对象，受到重物的拉力、绳的拉力和杆的弹力，根据平衡条件得杆的弹力：；
图乙中，以点为研究对象，受到重物的拉力、上边绳的拉力和杆的弹力，由于拉力和重力的夹角为，则由几何知识可得：，轻杆受到的弹力是，故BD错误、C正确；
A、甲图中轻绳的拉力为，乙图中轻绳的拉力，则，故A正确。
10.【答案】
【解析】由题意可知，在 的时间内，物块受到拉力
假设物块与板不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可得
解得
单独对物块受力分析则有
解得
而物块受到的最大静摩擦力
假设成立，此时物块受到的摩擦力为，A错误，C正确；
时，物块和木板的速度为
的时间内，拉力 ，设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为 和 ，隔离有
解得
隔离有
解得
时，物块和木板的速度分别为 ，
解得 ，
在 的时间内，物块在木板上滑行的位移大小为
B正确，D错误。
故选BC。
11.【答案】


【解析】实验时，不需要记录橡皮筋的原长。
故选B。
方向一定沿方向的力是用一根弹簧测力计拉动橡皮筋时拉力的方向，而平行四边形的对角线，是应用平行四边形定则得出的理论值，因此方向一定沿方向的力是 ；
为减小力的方向的测量误差，两根细绳应适当长一些，以细绳的两个端点确定两点，然后将这两点用直线连接起来即为力的方向，再从该线段上截取用以表示力大小的线段，不需要细绳等长，A错误；
只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮筋才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中并不要求两个弹簧秤的拉力大小相等。BC错误；
D.在使用弹簧秤时，要注意使弹簧秤与木板平面平行，以减小力的测量误差，D正确。
故选D。
12.【答案】不挂
【解析】补偿阻力是用小车重力沿斜面向下的分力与阻力相平衡，应不挂砂桶，给小车一个初速度，使小车能够沿斜面向下做匀速直线运动。
利用逐差法计算小车的加速度
根据牛顿第二定律，对砂和砂桶这个整体，有
对小车和砝码这个整体，有
两式联立，得
故 ， ，得 ，
13.【答案】设气囊所构成的斜面与水平方向夹角为 ，由牛顿第二定律
由几何知识可得
代入数据解得运动的加速度为
由运动学公式可得，到达底端时的速度大小为
在水平面上，由运动学公式
在水平面上由牛顿第二定律
联立可得人与地面间的动摩擦因数为

14.【答案】当、两车速度相等时，相距最远，则
解得
此过程中两车的位移分别为 ，
所以两者相距的最大距离为
车刹车停止运动所用时间为
此过程中两车的位移分别为 ，
由于
可知车追上车时，车已停止运动，所以

15.【答案】解：小物块刚放上传送带时，对小物块受力分析，受到沿传送带向上的滑动摩擦力、竖直向下的重力、垂直传送带向上的支持力，
则沿传送带方向，
根据牛顿第二定律可得，
代入数据，解得。
小物块在传送带上加速的时间为 ，则，
解得，
位移为，
则小物块在滑上传送带的时间内先加速后匀速，匀速时间为 ，则，
位移为，
则小物块在内的位移为，
当传送带速度突然变为零后，小物块受到的滑动摩擦力变为沿传送带向下，则此时小物块的加速度为，
此后小物块将做匀减速直线运动，假设小物块不能滑上传送带顶端，即小物块会减速到零，则小物块的位移为，
故假设成立，物块到达的最高点距点距离为。
小物块在加速阶段，小物块相对于传送带向下滑动留下痕迹，其中：小物块的位移为，
传送带的位移为，
所以小物块在加速阶段在传送带上留下的痕迹长度为，
小物块在最后的减速阶段，小物块相对于传送带向上滑动留下痕迹，其中：小物块的位移为，
此时传送带处于静止状态，故传送带的位移为零，则小物块在减速阶段在传送带上留下的痕迹长度为，
因为两个阶段小物块相对传送带滑动方向不同，则两个划痕重叠，
故。

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