安徽省淮北市部分学校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

安徽省淮北市部分学校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示为手机被吸在磁性手机支架上的情形，汽车正在水平路面上加速直线行驶，关于手机的受力，下列说法正确的是( )
A. 手机可能只受三个力的作用 B. 手机可能不受摩擦力的作用
C. 支架对手机的作用力一定竖直向上 D. 支架对手机的作用力一定大于手机的重力
2.如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客人数为人，额定载重量为，当电梯受到的压力超过额定载重物体的重力时电梯会鸣笛警示。该电梯在八层停靠时进入位乘客，位乘客总质量。则下列说法正确的是( )
A. 当第位乘客进入电梯时，该电梯会鸣笛警示
B. 当电梯从八层开始向下运动时，电梯会鸣笛警示
C. 当电梯从八层下降到一层，快要停止时，电梯可能会鸣笛警示
D. 电梯从八层下降到一层停止全过程中一定不会鸣笛警示
3.如图所示，用力推动物块在水平桌面上向左运动，物块与水平面间的动摩擦因数为。某时刻突然撤掉向左的推力，而换成水平向右的推力。则此时物块产生的加速度是取，物块的质量为( )
A. B. ，水平向右
C. ，水平向左 D. ，水平向右
4.如图所示，绕过轻质滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦。保持手握绳子位置不变，手与绳无相对滑动且球不碰地不碰墙。下列说法正确的是( )
A. 人缓慢抬高绳子一小段距离则绳上张力不变，滑轮静止位置更靠近点
B. 人缓慢向左移动一小段距离绳上张力变大，人对地面压力变大
C. 换质量更大的小球则绳子之间的张角变小，绳子拉力更大
D. 人缓慢抬高绳子且向右移动一小段距离绳上张力变小，人对地面压力不变
5.如图所示，在距离地面高的位置竖直向上以的速度抛出一枚网球，最后落回地面，，规定竖直向上为正方向，则( )
A. 网球落地时的速度大小为
B. 网球在空中运动的时间为
C. 上升过程加速度的方向向上，下降过程加速度的方向向下
D. 上升过程加速度不断减小，下降过程加速度不断增大
6.如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为的块相同的砖，用两个大小均为的水平力压木板，使砖块静止不动，则第块砖对第块砖的摩擦力大小是( )
A. B. C. D.
7.如图分别为、两质点在同一直线上运动的速度时间图像，则下列判断正确的是( )
A. 末、一定相遇
B. 若时在前方，此后、只能相遇一次
C. 若时在前方，此后、将会相遇两次
D. 若时在前方的距离大于，此后、将不会相遇
8.如图甲所示，在一根固定不动的圆弧形树枝上，小鸟有时停在圆弧上的点，有时停在圆弧上的点。图乙为该情景的抽象示意图。对于这两个点下列分析正确的是( )
A. 小鸟停在点时，受到的支持力较小 B. 小鸟停在点时，对树枝的压力较小
C. 小鸟停在点时，受到的摩擦力较小 D. 小鸟停在点时，受到树枝的作用力较小
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.全红婵在年东京奥运会女子单人跳台跳水比赛中，以三轮满分的成绩，赢得金牌。某运动员进行跳水训练，起跳时开始计时其竖直速度与时间的关系如图所示，已知重力加速度，不计空气阻力，运动员可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 运动员在时刻到达最高点
B. 由题中信息可以求出、、
C. 由题中信息可以求出、，但不能求出
D. 跳水过程中，运动员离水面的最大高度为
10.如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的点，墙壁段竖直，段水平，不计一切摩擦，关于轻绳的拉力的变化情况，下列说法正确的是( )
A. 绳端由点移动至点的过程中一直不变
B. 绳端由点移动至点的过程中一直增大
C. 绳端由点移动至点的过程中一直不变
D. 绳端由点移动至点的过程中一直变大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组用一个弹簧测力计做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。他们先将橡皮筋的一端固定在白纸板上，另一端和两根细线系成一个结点，并在纸板上适当位置做出标记点。部分实验步骤如下：实验中用到的弹簧测力计最小分度为
用测力计拉细线将橡皮筋的结点拉到纸板上的标记点，测力计的示数如图甲所示，由图知此时细线的拉力大小为_______；
直接用手和测力计，同时沿不同的方向平行于纸板拉细线，将橡皮筋的结点再次拉到纸板上的点，记录_____________和两根细线的方向和，如图乙所示；
放回橡皮条，换用手直接拉右边的细线测力计拉左边的细线，平行于纸板将橡皮筋的结点也拉到纸板上的点。为能比较两根细线拉力与合力的关系，本步骤中除已述的实验措施外还应保证_______。
12.某小组用如图所示的装置研究：小车质量一定的情况下，加速度与力的关系。实验中可认为槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。测出小车和槽码的质量分别为、。重力加速度为。
关于该实验，下列说法正确的是
A.小车的质量应该远大于槽码的质量
B.补偿阻力时，将槽码通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带应连好
C.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源
D.实验中应改变槽码的质量，打出多条纸带
该小组得到如图所示的一条纸带。已知打点计时器的工作频率为。、、、、、是在纸带上选取的个计数点，各计数点间还有个点未画出。由此可得，小车的加速度大小为 。结果保留位有效数字
改变槽码的质量重复实验，得到多组槽码质量及小车加速度的数据，作出关系图像如图所示，图像出现弯曲的原因是
A.槽码的质量过小
B.槽码的质量过大
C.补偿阻力时长木板的倾角偏小
D.补偿阻力时长木板的倾角偏大
小明认为，根据第问中测得的小车加速度与对应槽码质量作出的图像应该是一条直线。你是否同意小明的观点，请分析说明理由 。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，质量为的金属块放在水平地面上，在大小为、方向与水平方向成角的斜向上拉力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，已知金属块与地面间的动摩擦因数，力持续作用后撤去，重力加速度取。求：
在作用下，金属块的加速度为多大？
撤去力后金属块在地面上还能滑行多远？
14.一传送带装置如图所示，其中段是水平的，长度，段是倾斜的，倾角为，和在点通过一段极短的圆弧连接图中未画出圆弧，传送带以的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。现将一个工件可看作质点无初速地放在点，求：
工件第一次到达点所用的时间；
工件沿传送带上滑的最大距离。
15.如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长。质量的物体放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻质细绳跨过定滑轮与物体相连接，连接的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住使其在距地面高处由静止释放，着地后立即停止运动。若、可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取，，求：
若的质量，判断物体是否运动，并说明理由。
为使能够向上运动且不从斜面顶端滑出，求物体质量的范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】手机一定受重力，磁性吸引力、支架的支持力以及支架对手机的摩擦力四个力的作用，并且由于支持力和磁性吸引力方向都与支架平面垂直，当手机加速前进时，手机所受沿磁片向上的摩擦力大于重力沿磁片向下的分力，即一定有摩擦力，AB错误；
由于汽车在加速运动，因此支架对手机的作用力与手机受到的重力的合力一定水平向前，根据力的合成可知，支架对手机的作用力一定斜向前方，且大于重力，C错误，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.由于位乘客的总质量为，而电梯额定载重量为，则当第位乘客进入电梯时，还没有达到电梯的额定载重量，所以电梯不会呜笛警示，故A错误；
B.当电梯从八层开始向下运动时，加速度向下，由牛顿第二定律知，解得：，由牛顿第三定律知，则此时乘客给电梯的压力小于乘客的重力，由题意知电梯不会鸣笛警示，故B错误；
当电梯从八层下降到一层，快要停止时，加速度向上，由牛顿第二定律知，解得：，由牛顿第三定律知，则此时乘客给电梯的压力大于乘客的重力，可能大于电梯的额定载重量，则电梯可能会鸣笛警示，故C正确，D错误。
3.【答案】
【解析】解：物块受力如图所示
对物块，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，方向水平向右，故ABC错误，D正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】
A、设滑轮和小球的总质量为，以滑轮和小球整体为研究对象，受力分析如下图所示：
滑轮两边绳的张力大小相等，由平衡条件得：，解得：，
设滑轮位置为，根据几何关系可得：，其中为绳长，为两点间的水平距离，为之间的竖直距离，
人缓慢抬高绳子一小段距离，但间水平距离和绳长不变，故不变，但间竖直距离变大，故L变大，则绳上张力不变，滑轮静止位置更靠近点 ，故A错误；
、人缓慢向左移动一小段距离，两边绳之间的夹角变大，则绳上的张力变大，人缓慢向右移动一小段距离的过程，两边绳之间的夹角变小，绳上的张力变小；设人的质量为，由平衡条件得地面对人的支持力为：，可知地面对人的支持力保持不变，由牛顿第三定律可得人对地面的压力保持不变，故B错误，D正确；
C、换质量更大的小球则绳子之间的张角不变，绳子拉力更大，故C错误；
故选：。
5.【答案】
【解析】解：设网球落地时的速度大小为，由竖直上抛运动的位移公式可得
即
解得，方向向下，
故A正确；
B.设网球在空中运动的时间为，由竖直上抛运动的速度公式可得
即
解得
故B错误；
依题意，可知小球做竖直上抛运动，整个运动过程的加速度为自由落体运动加速度恒定不变，方向竖直向下，故CD错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：将块砖看成一个整体，对整体进行受力分析，在竖直方向，共受到三个力的作用：竖直向下的重力，两个相等的竖直向上的摩擦力，由平衡条件可得：，。由此可见：第块砖和第块砖受到木板的摩擦力均为，方向竖直向上。
将第块砖和第块砖当作一个整体隔离后进行受力分析，受竖直向下的重力，木板对第块砖向上的摩擦力；由平衡条件可得二力已达到平衡，第块砖和第块砖之间的摩擦力必为零。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：末、两质点图像相交，图像的交点，表示物体速度相等，此时位移不相等，不会相遇，故A错误；
B.末、两质点速度相等，由图像围成的面积表示位移，可求得此时质点发生的位移为：，此时质点发生的位移为，若时在前方，末、两质点速度相等时，此时两者相距：，故B错误；
C.若时在前方，在之前，由于则质点将在前追上质点，追上之后，由图像由于质点的速度增加比质点的速度增加得快，故质点追上质点，以后将不再相遇，所以、将会相遇两次故C正确；
D.若时在前方的距离大于，由于质点的速度增加比质点的速度增加快，故质点将在后追上点，且由于以后质点的速摩比质点的速度大，则此、将不会再相遇，所以、将相遇一次后不再相遇。
故选：。
8.【答案】
【解析】设小鸟的重力为，过小鸟在树枝上位置的切线的倾角为，则小鸟所受支持力大小为 ，所受摩擦力大小为 ，因为过的切线的倾角比过的切线的倾角大，所以小鸟停在点时受到的支持力较小，站在点时受到的支持力较大，根据牛顿第三定律可知，小鸟停在点时对树枝的压力较大，小鸟站在点时受到的摩擦力较大，故A正确，BC错误。
D.小鸟站在点或点时所受树枝的作用力都和小鸟的重力平衡，所以两个位置树枝对小鸟的作用力相等，故D错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】解：、时间内，运动员向上运动，时刻速度为零，到达最高点，故A正确；
、根据图像的斜率表示加速度，则有，则。运动员参加跳台训练，根据图像与时间轴围成面积表示位移，得：，可以求出，由于条件不足，所以不能求出，故B错误，C正确；
D、跳水过程中，运动员离水面的最大高度等于时间内位移大小加上，为，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：设绳子总长为，绳子两端之间的水平距离为，两段绳子之间的夹角为，同一根绳子拉力相等，所以每根绳子与竖直方向的夹角均为，如图所示
根据平衡条件可得：
由根据图中几何关系结合数学知识得到：
当轻绳的右端从点移到点时，、不变，则保持不变，则不变；
当轻绳的右端从点移到点时，增大，变大，变小，则增大；
所以绳子拉力变化情况为先不变后增大，故BC错误，AD正确。
故选：。
11.【答案】；测力计的示数；使细线再次保持、方向。
【解析】图甲弹簧测力计最小分度为，读数时，估读到分度值的下一位，图中读数为；
在本实验中，我们需要知道两分力的大小和方向，故应记下弹簧测力计的读数及两个细绳套的方向。
本实验只有一个弹簧测力计，故需要依次测出两细线方向的拉力，在测拉力过程中应保证使细线再次保持、方向。
故答案为：；测力计的示数；使细线再次保持、方向。
12.【答案】
同意，理由：根据牛顿第二定律
可得
作出的 图像为一次函数关系，图线是一条直线。

【解析】为了使得槽码的重力近似等于小车的牵引力，实验中槽码的总质量应该远小于小车的总质量，故A正确；
B.平衡摩擦力时应取下槽码，让小车拖着纸带，轻推小车后观察纸带上的点迹间距是否均匀，故B错误；
C.实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C错误；
D.本实验是研究小车质量一定，小车所受到的拉力与小车加速度的关系，所以需要改变槽码的数量，打出多条纸带，通过研究纸带数据从而得出结论，故D正确。
故选AD。
已知打点计时器的工作频率为，各计数点间还有个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法有
解得
根据题意，由牛顿第二定律有
整理可得
可知，当 时
保持不变， 图像为过原点的直线，当逐渐增大，不满足 时， 减小， 图像向下弯曲，则图像出现弯曲的原因是槽码的质量过大。
故选B。
同意，理由：根据牛顿第二定律
可得
作出的 图像为一次函数关系，图线是一条直线。
13.【答案】解：对金属块受力分析，如下图所示：
水平方向，由牛顿第二定律有：
竖直方向，由力的平衡则有：
又有：
代入数据可得：
撤去力时，金属块的速度为：
撤去力后，由牛顿第二定律有：
设撤去力后金属块在地面上滑行的距离为，则有：
代入数据可得：
答：在作用下，金属块的加速度为；
撤去力后金属块在地面上还能滑行。
14.【答案】工件刚放在水平传送带上的加速度为，由牛顿第二定律得：
解得：
设经时间与传送带的速度相同，由得，工件的加速运动时间：，
前进的位移为：
此后工件将与传送带一起匀速运动至点，由得：
所以工件第一次到达点所用的时间为
由牛顿第二定律得：
解得：
设工件上升的最大距离为，由运动学公式有：
解得：

15.【答案】解：设沿斜面向上为正方向，若的质量 ，由于 ，可知、均处于静止状态；
刚能上滑对应的最小质量：
对、连接体，必须满足 ，解得：
随连接体加速，着地后减速上滑到斜面顶端速度减为零对应的最大质量：
着地前，设连接体的加速度为，着地瞬间速度为着地后，设减速上滑的加速度大小为 ，对由运动学公式可得：
对减速上滑，由牛顿第二定律得 ，解得
联立解得
对于、组成的系统，根据牛顿第二定律可得
联立可得
为使能够向上运动且不从斜面顶端滑出，的质量需满足的条件为 。

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