吉林省长春市友校盟2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

吉林省长春市友校盟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.下列四图中，其中运动物体不能被看成质点的是( )
A. 研究火箭发射升空的轨迹 B. 研究子弹高速穿过苹果的时间
C. 研究小车在桌面上运动发生的位移 D. 研究水星相对于太阳表面移动的轨迹
2.经常低头玩手机，会使人颈椎长期受压引发颈椎病。当人体直立时颈椎所承受的压力大小等于头部的重量人低头时，可粗略认为头受到重力、肌肉拉力和颈椎支持力，如图所示。若某同学低头看手机时头颈弯曲与竖直方向成，与水平方向成，已知，由此估算颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
3.河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则( )
A. 船渡河的最短时间是
B. 船在行驶过程中，船头必须始终偏向河岸上游
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是
4.如图所示，在里约奥运会男子跳高决赛中，加拿大运动员德劳因突出重围，以的成绩夺冠，则( )
A. 德劳因在最高点时处于平衡状态
B. 德劳因起跳以后在上升过程中处于超重状态
C. 德劳因在下降过程中处于失重状态
D. 德劳因在起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
5.、两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 前内、两物体运动方向一定相反 B. 时，、两物体相遇
C. 时，、两物体的速度相同 D. 物体的加速度比物体的加速度大
6.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，物块、质量均为物块静止在轻弹簧上端，物块用细线与斜面顶端相连，、靠在一起，但、之间无弹力．已知重力加速度为，某时刻将细线剪断，下列说法正确的是
A. 细线剪断前，弹簧的弹力为
B. 细线剪断前，细线的拉力为
C. 细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化
D. 细线剪断瞬间，物块的加速度大小为
7.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为的小圆环，悬吊一个质量为的小球，今用一水平力缓慢地拉起，仍保持静止不动，设圆环受到的支持力为，静摩擦力为此过程中( )
A. 增大，减小 B. 不变，减小
C. 不变，增大 D. 增大，增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一段绳子跨过距地面高度为的两个定滑轮，一端连接小车，另一端连接物块。小车最初在左边滑轮的下方点，以速度从点匀速向左运动，运动了距离到达点。下列说法正确的有( )
A. 物块匀加速上升
B. 物块在上升过程中处于超重状态
C. 车过点时，物块的速度为
D. 车过点时，左边绳子绕定滑轮转动的的角速度为
9.如图甲所示，是一段倾角为的传送带，一个可以看作质点、质量为的物块，沿传送带向下以速度从点开始运动，物块运动过程的部分图像如图乙所示，取，则( )
A. 物块最终从传送带点离开
B. 传送带的速度大小，方向为顺时针
C. 物块沿传送带下滑时的加速度
D. 物块与传送带间的动摩擦因数
10.A、两个物体可视为质点，分别从、两点做平抛运动，落到水平地面上的同一点，运动轨迹如图所示。设它们从、两点抛出的初速度分别为、，从抛出至落到水平地面的时间分别为、，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示的实验装置可以用来验证力的平行四边形定则，带有滑轮的方木板竖直放置，为了便于调节绳子拉力的方向，滑轮可以安放在木板上的多个位置：
请把下面的实验步骤补写完整：
三段绳子各自悬挂一定数目的等质量钩码，调整滑轮在木板上的位置，使得系统静止不动；
把一张画有等间距同心圆的厚纸，紧贴木板放置在绳子与木板之间，使得圆心位于绳子结点处，有足够多等间距同心圆作为画图助手，这样做为的是方便作出力的图示。你认为本实验有必要测量钩码所受的重力大小吗？答_____选填“有”或“没有”，不必说明理由；
记录三段绳子悬挂的钩码个数以及三段绳子的方向；
根据记录的数据，作出三段绳子上的拉力、、的图示；
以表示、的线段为邻边，画出平行四边形，如果平行四边形的对角线所表示的力与近似_____，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则。
在图中、、三段绳子上分别悬挂了、、个钩码而静止不动，图中、两段绳子与竖直方向的夹角分别为、，如果本实验是成功的，那么应接近于_____。
12.如图所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图中小车的质量为，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器频率，它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物的质量为，为测力传感器，实验时改变的质量，可以读出测力器不同读数，不计绳与滑轮的摩擦。
为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须先_______填“挂”或者“不挂”重物，在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木块，反复移动木块的位置，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列_______填“间距相同”或者“间距不同”的点。
下列说法正确的是_______填选项前的字母
A.电火花打点计时器应接低压交流电源
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中应远小于
D.测力计的读数始终为
下图为某次实验得到的纸带图中相邻两点间有个点未画出，由此可求得小车加速度的大小是_______，在打点计时器打出点时，小车的速度大小为_______。计算结果均保留两位有效数字
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，从点水平抛出的小球，到达斜面顶端处，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下。已知斜面倾角，小球初速度，取，不计空气阻力，求：
小球从抛出点到点的竖直高度；
抛出点到点的水平距离计算结果中可以有根号。
14.如图所示的传送皮带，其水平部分长，与水平面夹角，长度，一小物体与传送带的动摩擦因数，皮带沿至方向运行，速率为，若把物体放在点处，它将被传送带送到点，且物体不脱离皮带。
求物体从点被传送到点所用的时间；
若物体是煤块，求煤块在传送带上的划痕长度；
若传送带速度很大，若使物体在传送带上从点由静止开始运动至点一直未与传送带速度相等，求物体运动到点时的速度大小。
15.抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长、网高，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，如图所示，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．设重力加速度为
若球在球台边缘点正上方高度为处以速度水平发出，落在球台上的点运动轨迹如图中实线所示，求点距点的距离．
若球在点正上方以速度水平发出，经反弹恰好在最高点时越过球网落在球台上的点运动轨迹如图中虚线所示，求的大小．
若球在点正上方水平发出后，经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘处，求发球点距点的高度．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
图是研究火箭发射升空的轨迹，研究小车在桌面上运动发生的位移；研究水星相对于太阳表面移动的轨迹，三个图研究问题的性质都与物体的形状、大小无关，因此可以把火箭、小车、水星看成质点，故ACD不符合题意；
B.研究子弹高速穿过苹果的时间时，苹果的体积不大，子弹又是高速，所以子弹的形状和大小不能忽略，因此，子弹不能看成是质点，故 B符合题意。
2.【答案】
【解析】解：以人头为研究对象，低着头时，水平方向根据平衡条件可得：
竖直方向根据平衡条件可得：
解得：
结合牛顿第三定律和题意可知，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的倍，故C正确，ABD错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】A.当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，，故A错误；
当静水速即船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，由于水流速在变化，所以合运动不是直线运动，故BC错误；
D.当水流速最大时，合速度最大，最大速度为，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】A.在最高点时速度为零，但是加速度不为零，不处于平衡状态，A错误；
B.在上升过程中加速度方向向下，处于失重状态，B错误；
C.在下降过程中加速度方向向下，处于失重状态，C正确；
D.在起跳时具有向上的加速度，根据牛顿第二定律可得此时地面对他的支持力大于他所受的重力，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.由图可知，两物体的速度均沿正方向，故方向相同，故A错误；
B.图线与坐标轴围成的面积表示位移。时，由图象可知，物体图象与坐标轴围成的面积比与坐标轴围成的面积要小，则物体的位移小于物体的位移，但由于两物体出发点的关系未知，所以两物体不一定相遇，故B错误；
C.由图象可知时，、两物体的速度相同，故C正确；
D.由图象可知，物体图线的斜率大于的斜率，则物体的加速度比物体加速度大，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】、剪断细绳前，弹簧的弹力：，故A错误；
B、细线剪断前，细线的拉力为：，故B错误；
C、细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，，故C错误；
D、剪断细线瞬间，对、系统，加速度：，故D正确；
故选：。
7.【答案】
【解析】对受力分析，则受重力、绳子的拉力及；三力满足应始终处于平衡状态；受力分析如图所示：
在上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大，而重力不变，，故拉力应增大；
以为整体受力分析，整体在水平方向受拉力、摩擦力；竖直方向上受总重力、支持力；
因整体处于平衡状态，故水平方向，因增大，故摩擦力增大；竖直方向总重力不变，则支持力不变。
故C正确，ABD错误。
8.【答案】
【解析】将小车的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动，如图：
设此时绳子与水平方向的夹角为，则：
所以：
A、由三角函数可解得：当物体运动到绳与水平方向夹角为时物体的速度为，则，可知物体的运动不是匀加速运动．故A错误；
B、由于，随的减小，增大，所以物体向上做加速运动，加速度的方向向上，所以物体处于超重状态．故B正确；
C、当物体运动到点，绳与水平方向夹角时物体的速度为，则，则，故C错误；
D、物体运动到绳与水平方向夹角时，左侧的绳子的长度是，由图可知垂直于绳子方向的分速度为：
所以左边绳子绕定滑轮转动的角速度为：故D正确
故选：
9.【答案】
【解析】解：由图象可知，物块速度减小为零后反向向上运动，所以最终从点离开，故A错误。
B.由图象可知，物块最终向上做匀速运动，且速度为，所以传送带的速度为，且顺时针转动，故B正确。
C.图象中斜率表示加速度的负值，可知物块沿传送带下滑时加速度的大小为：，故C正确。
D.根据牛顿第二定律可知：，解得：，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、根据平抛运动在竖直方向上为自由落体运动可得：，解得：；
由于下落的高度大于下落的高度，则，故A正确、B错误；
、根据水平方向的运动规律可得平抛初速度：，由于下落的高度大于下落的高度、的水平位移小于的水平位移，则，故C错误、D正确。
故选：。
11.【答案】没有，等大反向；
【解析】解：实验中钩码都是相同的，可以把一个钩码受到的重力作为一个单位力，力的大小可以用钩码的个数表示，实验过程不需要测量钩码的重力。
以表示、的线段为邻边，画出平行四边形，如果平行四边形的对角线所表示的力与近似等大反向，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则。
作出力、及它们的合力与的示意图如图所示；
由正弦定理得：
则有：
故答案为：没有，等大反向；
12.【答案】不挂 ；间距相同； ；； 。
【解析】解：为了使绳子的拉力等于小车的合外力，实验前应当先平衡摩擦力即必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动小木块的位置，直至小车在不受牵引时能带动纸带在长木板上做匀速直线运动。判断做匀速直线运动的方法是：反复移动木块的位置，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列间距相同的点；
、电火花打点计时器应接交流电源，故A错误；
B、为了提高纸带的利用率实验时应先接通电源后释放小车，故B正确；
C、实验中绳子的拉力由测力传感器读出，故不是用重物的重力充当的，故不需要满足应远小于，故C错误；
D、对，根据牛顿第二定律：，可得：，故D错误；
故选：。
相邻两点间有个点未画出，计数点间的时间间隔：，
由匀变速直线运动的推论：可知，小车加速度的大小为：
；
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则
打下点的速度：
打下点时的速度：；
故答案为：不挂；间距相同；；；。
13.【答案】解：小球到达点时的竖直分速度为：，
由速度位移关系公式得：，解得：；
飞行时间：，从到点的水平距离。
答：小球从抛出点到点的竖直高度为；
抛出点到点的水平距离为。
14.【答案】解：在水平传送带上，共速前，对物体由牛顿第二定律可得
解得
设经过时间与传送带共速，则
联立得
可见包裹到达点时已经与传送带共速，之后物体匀速到，设匀速运动时间，则
物体进入传送带倾斜部分后，因为
故包裹继续加速，对包裹由牛顿第二定律可得
解得
又
解得舍去
则从到经历时间为。
在水平传送带上，共速前，对传送带
故
此时划痕在物体前方，物体进入传送带倾斜部分后
故
此时划痕在物体后方，划痕与在段的划痕有覆盖，故最终留下划痕长为。
物体全程做加速运动，则在传送带水平部分，由运动学公式可得
包裹进入传送带倾斜部分时，由牛顿第二定律可得
由运动学公式有
联立得。
15.【答案】解：
设发球高度为，飞行时间为，
根据平抛运动有，，
解得：．
设发球高度为，飞行时间为，
同理有，，
由于乒乓球反弹后竖直分速度不变，
则乒乓球可达到的最大高度与发球高度相等，，，得．
根据抛体运动的特点及反弹的对称性，
知反弹点到最高点的水平位移为，则反弹点到越过球网的水平位移为，
乒乓球在水平方向上做匀速直线运动，所以从越过球网到最高点所用的时间和从反弹点到最高点的时间之比为对反弹点到最高点的运动采取逆向思维，根据水平方向上的运动和竖直方向上的运动具有等时性，可知越过球网到最高点竖直方向上的时间和反弹点到最高点的时间之比为
根据，
可得越过球网到最高点竖直方向上的位移和反弹点到最高点的位移之比为，
即：，
解得：

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