北京市大兴区2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题（含解析）

北京市大兴区2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法，比如质点就是理想模型，下列关于质点的理解正确的是( )
A. 只有细小的物体才能看成质点
B. 研究物体的运动在任何情况下都能看成质点
C. 计算火车经过大桥的运动时间时，考虑了火车的长度依然可视为质点
D. 用自由下落的直尺测量反应时间时，研究直尺的下落考虑了直尺的大小不能视直尺为质点
2.下列物理量中，描述位置变化快慢和方向的是( )
A. 速度 B. 位移 C. 速率 D. 加速度
3.日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义，有时指的是速度大小，有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看，下列说法中“快”代表加速度大的是( )
A. “和谐号”动车行驶得很“快”
B. 从家到学校，骑自行车比步行“快”
C. 小轿车比大卡车刹车“快”
D. 小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快”
4.以下描述了四个不同的运动过程，加速度的数值最大的是( )
A. 一架超音速飞机以的速度在天空沿直线匀速飞行了
B. 一辆自行车以的速度从坡顶加速冲下，经过到达坡路底端时，速度变为
C. 一只蜗牛由静止开始爬行，经过，获得了的速度
D. 一列动车在离开车站加速行驶中，用了使速度由增加到
请阅读下述文字，完成下题：
校园大扫除中，某同学用方向沿杆向下、大小为的力推拖把。如图所示，拖把杆与水平面的夹角为时，拖把恰好沿水平地面匀速运动。已知拖把含杆总重为、与地面间的动摩擦因数为。

5.下列关于拖把的受力情况分析，正确的是( )
A. 只受重力、支持力和推力 B. 只受重力、支持力和摩擦力
C. 拖把受到的合力方向与运动方向相同 D. 拖把受到的合力为零
6.若不改变推力大小，只减小拖把杆与水平面的夹角，则拖把受到的摩擦力和运动情况为( )
A. 摩擦力减小，减速运动 B. 摩擦力减小，加速运动
C. 摩擦力增大，减速运动 D. 摩擦力增大，加速运动
7.汽车在制动过程中可视为匀变速运动，位移与时间、速度与时间的关系图像如图所示，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，飞船与空间站对接后，在推力作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为和，若飞船和空间站之间连接力传感器测得相互作用力大小为，则推力大小为( )
A. B. C. D.
9.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。初中阶段我们学习了一个物体在力的作用下沿着力的方向移动了一段距离，这个力对物体做的功，以及功的单位焦，下列组合单位与焦相同的是( )
A. B. C. D.
10.“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：
助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；
起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；
飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；
减速阶段，运动员落地后在水平滑道减速至停止。
下列说法正确的是( )
A. 助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B. 起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的加速度
C. 飞行阶段，运动员始终受到和重力方向相反的空气阻力
D. 减速阶段，运动员减速所用时间仅由落地速度决定
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
11.儿童在做滑梯游戏时匀速滑下。在研究儿童在滑梯上受力情况时，可以将滑梯抽象为一个斜面模型，以正在匀速滑下的小孩为研究对象，利用平衡知识求解三个力的关系。已知儿童重力大小、斜面的支持力大小和滑动摩擦力大小。图中受力分析及力的分解或合成示意图中符合规范的有( )
A. B.
C. D.
12.如图，物块在水平放置的台式弹簧秤上保持相对静止，弹簧秤的示数为。要得出物块的重力为的结论，还需要的依据是
A. 胡克定律
B. 牛顿第三定律
C. 当地的重力加速度为
D. 物块处于平衡态，平衡态的物体所受合力为零
13.拉力器是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示，某同学拉开拉力器使其比原长伸长了，此时对拉力器的拉力大小为。可认为弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则( )
A. 弹性绳的伸长量与受到的拉力成正比
B. 对拉力器的拉力增大，弹性绳的劲度系数也随之增大
C. 若对拉力器的拉力变为，则弹性绳长度变为
D. 每根弹性绳的劲度系数为
14.很多智能手机都有加速度传感器。某同学用手机测量竖直运动物体的加速度。他打开加速度传感器的，用手掌托着手机，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的加速度随时间变化的图像。假设实验中手机仅在竖直方向上运动且无翻转。以竖直向上为正方向，由图像可判断出( )
A. 手机可能离开过手掌
B. 手机在时刻运动到最高点
C. 手机在时刻开始减速上升
D. 手机在时间内，受到的支持力先减小再增大
三、实验题：本大题共3小题，共27分。
15.利用如图所示的装置可探究弹簧的弹力 与伸长量 的关系。某同学选取了、两根不同的弹簧分别进行探究。在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，他在同一个坐标系内作出了图像，如图所示，据此可知：在弹性限度内，弹簧的弹力 与其伸长量 成____选填“正比”或“反比”；弹簧、的劲度系数分别为和，则____选填“”或“”。
16.某频闪仪的频闪周期为，每隔的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从点运动到点的频闪照片示意图，由图可以推测，小球在此运动过程中的速度_______选填“越来越大”或“越来越小”，受到的合力_______选填“越来越大”“越来越小”或“不变”。为计算小球在点时的瞬时速度，甲同学用计算，乙同学用计算，得到不同计算结果，从理论上讲_______选填“甲”或“乙”同学的计算结果更接近真实值。
17.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：
为猜想加速度与质量的关系，可利用图所示装置进行对比实验。两小车放在平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确________选填选项前的字母。
A.小车质量不同，钩码质量相同 小车质量相同，钩码质量不同
C.小车质量不同，钩码质量不同 小车质量相同，钩码质量相同
某同学为了定量验证中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度与质量的组实验数据，如下表所示。在图所示的坐标纸上已经描好了组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像______。
次数
在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图中画出小车受力的示意图_____。为了简化“力”的测量，下列说法不正确的是：_____选填选项前的字母。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C. 无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D.让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
18.为了估测井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过后听到石块击水的声音。重力加速度取。
计算石子落水时的速度；
请你估算水面到井口的距离；
若考虑声音在空气中传播需要一定的时间，估算值偏大还是偏小？请说明理由。
19.水上滑梯可简化为如图所示的模型，斜槽和水平槽平滑连接，斜槽的竖直高度，倾角。水平槽长，人与、间的动摩擦因数均为。取重力加速度，，。一质量为小朋友可视为质点从滑梯顶端点无初速地自由滑下。
画出小朋友沿斜槽下滑时的受力示意图并求出所受摩擦力；
求小朋友沿斜槽下滑时的加速度大小；
求小朋友达到点速度大小。
20.机动车礼让行人是一种文明行为。质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设驾驶员从看到行人到开始刹车的反应时间为，且在刹车过程中所受阻力不变。
求汽车刹车所用的时间；
求汽车刹车时所受阻力的大小；
若路面宽度，小朋友行走的平均速度，求汽车在斑马线前等候小朋友们全部通过所需的时间。
21.有一项游戏可简化如下：如图所示，滑板长，起点到终点线的距离。开始滑板静止在水平地面上，右端与平齐；滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力使滑板前进；滑板右端到达处冲线，游戏结束。地面视为光滑，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知滑块与滑板间动摩擦因数，滑块质量，滑板质量，重力加速度取，求：
滑板由滑到的最短时间；
为使滑板能以最短时间到达，水平恒力的取值范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.物体是否可以看成质点，取决于其形状大小在研究的问题中是否可以忽略不计，不是只有细小的物体才能看成质点，故A错误；
B.研究物体的运动，如果物体的形状大小在研究的问题中不可以忽略不计，物体不可以看成质点，故B错误；
C.计算火车经过大桥的运动时间时，考虑了火车的长度，火车不可以视为质点，故C错误；
D.用自由下落的直尺测量反应时间时，研究直尺的下落考虑了直尺的大小，不能视直尺为质点，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.速度是描述物体位置变化快慢和方向的物理量，故A正确；
B.位移是描述物体位置变化的物理量，故B错误；
C.速率是描述物体运动快慢的物理量，故C错误；
D.加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量，故D错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】A.“和谐号”动车行驶得很“快”指速度大，故A错误；
B.从家到学校，骑自行车比步行“快”指速度大，故B错误；
C.小轿车比大卡车刹车“快”指小轿车的加速度更大，故C正确；
D.小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快”指速度大，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.一架超音速飞机以 的速度在天空沿直线匀速飞行了 ，加速度为零；
B.一辆自行车以 的速度从坡顶加速冲下，经过 到达坡路底端时，速度变为 ，加速度大小为
C.一只蜗牛由静止开始爬行，经过 ，获得了 的速度，加速度大小为
D.一列动车在离开车站加速行驶中，用了 使速度由 增加到 ，加速度大小为
综上所述加速度的数值最大的过程是一辆自行车以 的速度从坡顶加速冲下，经过 到达坡路底端时，速度变为 。
故选B。
5~6.【答案】D 、B
【解析】
对拖把进行分析可知，拖把受到重力、推力、地面支持力与滑动摩擦力四个力的作用，故AB错误；
C.拖把做匀速直线运动，根据平衡条件可知，拖把受到的合力为零，故C错误，D正确。
故选D。

对拖把进行受力分析如图所示
则竖直方向上有
则滑动摩擦力为
减小拖把杆与水平面的夹角，可知，摩擦力减小， 增大，即推力水平向右的分力大于摩擦力，合力方向向右，则拖把向右加速运动。综合上述可知，拖把摩擦力减小，加速运动。
故选B。
7.【答案】
【解析】A. 图像斜率表示速度，由图可知 图像斜率不变，即速度不变，为匀速直线运动，故A错误；
B.同理 图像斜率表示速度，由图可知 图像斜率不变，即速度不变，为匀速直线运动，故B误；
C.由图可知，该图线表示物体做匀速直线运动，故C错误；
D.由图可知，速度随时间均匀减小，物体做匀减速直线运动，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】设推力大小为 ，以飞船与空间站为整体，根据牛顿第二定律可得
以空间站为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
9.【答案】
【解析】根据
可得
可知功的单位可以表示为，根据牛顿第二定律有
所以
所以功的单位可以表示为。
故选A。
10.【答案】
【解析】A.助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，故A错误；
B.起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据牛顿第二定律可知，增加了向上的加速度，故B正确；
C.飞行阶段，运动员的速度方向与轨迹相切，空气阻力方向与速度方向相反，而飞行阶段速度方向不在竖直方向上，所以空气阻力方向与重力方向不在一条直线上，故C错误；
D.减速阶段，运动员减速所用时间不仅与落地速度有关，还与地面粗糙程度有关，故D错误。
故选B。
11.【答案】
【解析】以正在匀速滑下的小孩为研究对象，将小孩的重力沿斜面和垂直斜面方向分解，根据受力平衡可得
，
其中 、 为重力 的两个分力，遵循平行四边形定则，故A错误，B正确；
以正在匀速滑下的小孩为研究对象，根据受力平衡可知，斜面的支持力 和滑动摩擦力 的合力 与小孩的重力平衡，即 方向应竖直向上，故C正确，D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】弹簧秤的示数为，则物体对弹簧秤的压力为，根据牛顿第三定律可知，弹簧秤对物体的支持力为，对物体由平衡知识可知，物体的重力与弹簧秤对物体的支持力等大反向，则物体的重力为。要得出物块的重力为的结论，还需要的依据是牛顿第三定律和二力平衡知识；
A.胡克定律，与结论不相符，故A错误；
B.牛顿第三定律，与结论相符，故B正确；
C.当地的重力加速度为，与结论不相符，故C错误；
D.物块处于平衡态，平衡态的物体所受合力为零，与结论相符，故D正确；
故选BD．
13.【答案】
【解析】A.在弹性限度范围内，弹性绳的伸长量与受到的拉力成正比，故A正确；
B.弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹簧拉力的大小无关，故B错误；
D.根据胡克定律得
解得每根弹性绳的劲度系数为
故D正确；
C.若对拉力器的拉力变为，则弹簧伸长量
由于弹簧原长未知，所以的长度不可求，故C错误。
故选AD。
14.【答案】
【解析】A.若手机离开手掌，则其加速度应为 ，由图像可知，在 时刻之后的一段时间内，手机的加速度大小接近 ，方向向下，手机可能处于该情形，故A正确；
B. 时刻手机加速度最大，但 时刻之后手机的加速度依然是正值，手机还将继续加速上升，故B错误；
C. 时刻之后，手机的加速度反向，但此时手机向上的速度最大，手机在 时刻开始减速上升，故C正确；
D.手机在 时间内，向上的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得
可知支持力逐渐减小；手机在 时间内，向下的加速度逐渐增大，由牛顿第二定律得
可知支持力继续减小，故D错误。
故选AC。
15.【答案】正比
【解析】 图像是过原点的直线，故弹簧的弹力与其伸长量成正比。
图像的斜率反映劲度系数的大小，故 。
16.【答案】越来越大 越来越大 甲
【解析】由图可知，相等的时间内位移越来越大，可知速度越来越大；
由图可知，连续相等时间内的位移差 越来越大，根据 可知加速度越来越大，根据牛顿第二定律 可知小球受到的合力越来越大；
根据瞬时速度的定义 ，当 趋近于零时，速度等于瞬时速度，所以从理论上讲甲同学的计算结果更接近真实值。
17.【答案】


【解析】为了探究加速度与质量的关系，必须控制小车所受拉力相同，所以让小车的质量不同，钩码质量相同。
故选A。
图像可知第四组数据没画出，结合表格数据，数据描点和 图像如图所示
小车受到绳子拉力、支持力 、重力、阻力 ，受力的示意图如下
使小车沿倾角合适的斜面运动，小车所受重力沿斜面的分力刚好等于小车所受的摩擦力，则小车受力可等效为只受绳的拉力，故A正确，不符合题意；
B.若斜面倾角过大，重力沿斜面的分力大于摩擦力，小车所受合力将大于绳的拉力，故B错误，符合题意；
C.由牛顿第二定律可知，无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都大于绳的拉力，故C错误，符合题意；
D.当小车的运动为匀速时，由平衡可知，砂和桶的重力近似等于绳的拉力，故D正确，不符合题意。
故选BC。
18.【答案】
偏大

【解析】题意知小石块从井口自由落下，经过 后听到石块击水的声音，该过程可认为做自由落体运动，则石子落水时的速度
根据自由落体运动规律有
若考虑声音在空气中传播需要一定的时间，则小石块实际下落时间小于，则有 ，可知估算值偏大。
19.【答案】 ，方向沿斜面向上



【解析】小朋友沿斜槽 下滑时的受力示意图如下
所受摩擦力为滑动摩擦力，故摩擦力
代入题中数据得 ，方向沿斜面向上。
在段，由牛顿第二定律有
联立以上解得
设小朋友在点速度为 ，在段，由运动学公式有
设在段加速度大小为 ，由牛顿第二定律有
在段，由运动学公式有
联立以上解得
20.【答案】



【解析】题意知 ，反应时间 ，则反应时间内汽车位移为
由运动学公式可知刹车位移
联立解得
刹车过程，加速度大小
由牛顿第二定律有
联立以上解得
小朋友通过斑马线的时间
汽车在斑马线前等待时间为
21.【答案】


【解析】滑板由滑到过程中一直加速，且加速度最大时，所用时间最短，滑板在水平方向只受滑块施加的滑动摩擦力 ，设滑板的加速度为 ，对滑板，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移时间公式有
解得
滑板与滑块刚好要相对滑动，水平恒力最小，设为 ，此过程可认为二者加速度相等，对于滑块，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
当滑板运动到，滑块刚好脱离时，水平恒力最大，设为 ，设滑块的加速度为 ，对于滑块，根据牛顿第二定律有
根据题意有
联立并代入数据解得
故水平恒力大小范围是
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