浙江省舟山中学2024-2025学年高一（下）期中物理试卷（含解析）

浙江省舟山中学2024-2025学年高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.下列物理量都是矢量的是( )
A. 加速度、位移 B. 速度、路程
C. 时间、平均速度 D. 速度变化量、平均速率
2.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
3.如图所示，一半径为、密度均匀的球体，在距球心处有一质点。若以球心为中心挖去一个半径为的球体，则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的( )
A. B. C. D.
4.如图所示：用轻质柔软的细线将一质量为的小球悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，且细线与竖直方向的夹角为与的夹角为。下列说法中正确的是( )
A. 若初始时剪断细线，保持不变，小球将做平抛运动
B. 保持水平，缓慢增大角，则逐渐减小，逐渐增大
C. 保持角不变，缓慢减小角过程中时细线拉力最小
D. 保持角不变，缓慢减小角过程中时细线拉力最小
5.如图所示，水平圆盘和通过摩擦传动正在匀速转动，它们不发生相对滑动，物块和分别相对静止在圆盘和上，圆盘的半径是圆盘的倍，物块做圆周运动半径是物块的倍，则物块和物块的向心加速度之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
6.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，、、三物体做直线运动的位移时间图像如图所示，则时刻，三物体的速度相等
B. 乙图中，在内物体的加速度大小为
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的平均速度
D. 丁图中，该物体的初速度为，加速度为，做匀加速直线运动
7.某地开展亲子户外游玩活动，小朋友乘坐自制雪橇，爸爸拉着雪橇水平滑行，将小朋友和雪橇视为质量为的物体，受到斜向上拉力的作用，已知拉力与水平方向成角，雪橇与雪面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则下列说法正确的是( )
A. 若雪橇静止，则所受摩擦力为零
B. 若雪橇沿水平面运动，则所受摩擦力大小为
C. 只要雪橇沿水平面由静止开始运动，雪橇受到的摩擦力大小一定等于
D. 俗话说“下雪不冷消雪冷”，是因为雪融化放热
8.如图甲所示，小物块与质量为的小物块用一跨过桌边光滑小定滑轮的轻绳相连，在水平桌面上，用手控制，使静止在空中。现将手松开，松手后的速度时间图像如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度大小，、均视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 的初位置离地的高度为 B. 的初位置到滑轮的距离可能为
C. 的质量为 D. 的质量为
9.如图所示，质量为的斜面体放置于粗糙的水平面上，一个质量为的滑块由静止开始沿斜面加速下滑，斜面体始终处于静止状态。斜面体与滑块间的摩擦很小，可以忽略不计。重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 地面对斜面体的摩擦力为零 B. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
C. 地面对斜面体的支持力等于 D. 地面对斜面体的支持力大于
10.如图所示，靠在一起的、两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，盘的半径为，盘的半径。为盘边缘上的一点，、为盘直径的两个端点。当、、、共线时，从的正上方点以初速度沿方向水平抛出一小球。小球落至圆盘点，重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 若小球抛出时到的高度为，则盘转动的角速度必为
B. 若盘转动角速度，则小球抛出时到的高度为
C. 只要盘转动角速度满足小球就可能落至点
D. 只要小球抛出时到的高度恰当，小球就可能落至点
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
11.如图所示，光滑的半圆柱体放在粗糙的水平地面上，一小球在水平外力的作用下静止在半圆柱体上。现改变水平外力的大小使小球缓慢向上移动，半圆柱体始终静止。在小球运动到最高点之前，下列说法正确的是( )
A. 水平外力一直增大 B. 半圆柱体对小球的支持力一直减小
C. 半圆柱体受到地面的摩擦力一直增大 D. 半圆柱体受到地面的支持力一直不变
12.如图所示，粗糙水平面上放着一足够长的木板，质量，上面放着小物块，质量，与以及与地面摩擦因数均为，，给施加水平恒力，下列说法中正确的是( )
A. 时，的加速度为
B. 时，的加速度为
C. 如果把作用在上，，、一起向右匀加速运动，加速度为
D. 如果把作用到上，无论有多大，木板均不会运动
13.如图所示，用长为的轻绳轻绳不可伸长连接的、两物块均可视为质点放置在绕竖直轴转动的水平圆盘上，、连线的延长线过圆盘的圆心，与圆心的距离也为，、两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，、始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是( )
A. A、所受的摩擦力一定相等
B. 是物块开始滑动的临界角速度
C. 轻绳最大弹力为
D. 当时，所受摩擦力的大小为
三、实验题：本大题共3小题，共20分。
14.某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：
取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；
用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；
将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的、两点，如图所示；
将第三条橡皮筋的另一端系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；
以结点位置为起点，分别沿、方向和方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的长度成正比。
以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。
重复以上实验步骤中的，多做几次实验。请完成以下问题：
以下说法正确的是( )
A.该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等
B.步骤的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同
C.步骤中拉细绳的力可以不与木板平行
D.步骤中多次实验结点静止时的位置必须在同一位置
若第二次实验同第一次相比较，、夹角不变，、的夹角变小；橡皮筋长度不变，则橡皮筋长度_____，则橡皮筋长度_____。两空均选填“变大”“变小”或“不变”
15.某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动，某次得到的纸带如图乙所示，并在其上取了、、、、、、、个计数点，每相邻两个计数点之间还有个计时点图中没有画出，打点计时器接频率为的交流电源；
关于打点计时器的使用说法正确的是______。
A.电磁打点计时器使用的是直流电源
B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.为了取尽可能多的数据，应截取纸带上所打点最密集的部分研究
D.纸带上打的点越疏，说明物体运动的越快
打下点时小车的速度 ______；小车的加速度大小为______结果均保留两位有效数字。
该同学在实验时未垫高木板平衡摩擦力，那么加速度的测量值______选填“大于”“小于”或“等于”实际值。
16.“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。
按顺序进行实验操作；
将、球放置实验装置甲上
调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置
打开摄像机，开始摄像
敲击弹片，让、球同时开始运动
小球落在实验台上时停止摄像
实验中，球沿水平方向抛出，同时球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的实验结论是( )
A.仅可判断球竖直方向做自由落体运动
B.仅可判断球水平方向做匀速直线运动
C.可判断球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动
测得乙图中球连续个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为，重力加速度为，则频闪照相的时间间隔_____，球平抛的初速度表达式_____。以上结果均用题中所给的物理量符号表示
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
17.钢架雪车是一项观赏性强、危险性高的比赛项目。钢架雪车比赛的一段赛道简化为如图甲所示，长的水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车以的加速度匀加速运动到点后，紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑图乙所示，到达点时的速度大小为。雪车包括运动员可视为质点，求雪车包括运动员：
经过点时的速度大小；
在段滑行过程中的加速度大小；
从点运动到点的时间。
18.如图所示，放在粗糙水平面上的物块和悬挂的物块均处于静止状态，绳水平，劲度系数的轻弹簧中轴线与水平方向的夹角。已知物块的质量，物块的质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，，求：
轻弹簧的伸长量；
物块受到的摩擦力；
若此时物块恰好保持静止，则物块与水平面间的动摩擦因数。
19.如图所示，和是两个水平台面，是倾角为的斜面。台面到地面的高度为，台面到地面的高度为。有一个小物体静止在台面上，与点距离为，某时刻给小物体一个水平向右的拉力，小物体由静止开始匀加速运动，到达点后撤去外力，小物体离开点后做平抛运动，落在点时速度方向刚好沿着斜面的方向。已知小物体与斜面之间的动摩擦因数为，小物体可看作质点，空气阻力不计，重力加速度为，，，求：
小物体在台面上运动的加速度大小；
小物体运动到斜面末端时的速度大小；
其他条件不变，仅改变小物体在台面上时到点的距离，若小物体离开点做平抛运动刚好落到斜面的中点，求小物体在台面上开始运动时到点的距离。
20.如图所示，平台距竖直光滑圆弧轨道的点的竖直高度，竖直光滑圆弧轨道半径为，与竖直方向的夹角为。质量为的小球以初速度从平台边缘点水平飞出，恰好沿圆弧轨道点的切线方向进入圆弧，小球在点的速度和在点的速度之间的关系满足。已知，，重力加速度取，不计空气阻力，小球可视为质点。求：
小球到达点时的速度大小；
平台边缘点与点的水平距离；
小球对圆弧轨道点的压力大小结果用分数表示。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.位移、加速度是既有大小又有方向的矢量，故A正确；
B.速度是既有大小又有方向的矢量，路程是只有大小没有方向标量，故B错误；
C.平均速度是既有大小又有方向的矢量，时间是只有大小没有方向标量，故C错误；
D.速度变化量是既有大小又有方向的矢量，平均速率是只有大小没有方向标量，故D错误。
故选A。
2.【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。
3.【答案】
【解析】设球体的密度为 ，则球体的质量为
被挖去的小球体的质量为
可知完整球体对质点的万有引力大小为
被挖去的小球体对质点的万有引力大小为
则剩余部分对质点的万有引力大小为
可知剩余部分对该质点的万有引力变为原来的 。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.平抛运动的条件是具有水平方向的初速度且只受重力的作用，若初始时剪断细线， 保持不变，小球不是平抛运动，故A错误；
B.保持 水平，由平衡条件有
可知缓慢增大 角，则 逐渐增大， 逐渐增大，故B错误；
对小球进行受力分析，如图所示
由此可知保持 角不变，缓慢减小 角过程中，当 时，细线拉力 为最小，故C正确，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】设的角速度为，则物块的向心加速度
同缘转动，根据可知
则物块的向心加速度
可得
故选C。
6.【答案】
【解析】A.由图甲可知图像切线的斜率表示速度，可得时刻，故 A错误
B.根据可得可知图像的斜率，所以甲图中物体的加速度大小为，B正确；
C.丙图中，根据，可知阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C错误
D.根据丁图可知整理得结合匀变速直线运动的位移时间公式可知物体的初速度为，加速度大小为，故D错误。
7.【答案】
【解析】A.对雪橇，若雪橇静止，由平衡条件可知，雪橇所受摩擦力 ，故A错误；
若雪橇沿水平面运动，则所受摩擦力大小 ，故B错误，C正确；
D.“下雪不冷消雪冷”，是因为雪融化是熔化过程，熔化过程需要吸收热量，会使周围环境温度降低，而不是放热，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.速度时间图像中图线与时间轴包围的面积表示位移，内的位移大小
即的初位置到地面的高度为，故A错误；
B.速度时间图像中图线与时间轴包围的面积表示位移，内的位移大小为
大于，故B错误；
速度时间图像中图线切线的斜率表示加速度，内的加速度大小
内的加速度大小分别为
根据牛顿第二定律，内有
内有
解得 ，

故C正确，D错误。故选C。
9.【答案】
【解析】滑块由静止开始沿斜面加速下滑，滑块有向下的分加速度，可知，滑块处于失重状态，则地面对斜面体的支持力小于 ，故CD错误；
将滑块与斜面体作为一个整体，滑块由静止开始沿斜面加速下滑，则整体有水平向左的平均加速度，可知，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，故A错误，B正确。
故选B。
10.【答案】
【解析】、、两转盘靠摩擦传动，故，
小球抛出做平抛运动，若小球能落到点，则根据平抛运动的规律知，
若盘转过一周的整数倍，有，时小球可落到点
若盘转过半周的奇数倍，有，时小球也可落到点
即，
或者，
若盘转动角速度，则，，
若小球抛出时到的高度为，可知，即满足即可，故A错误，B正确
C.由知，只要盘转动角速度满足，或者，均可落到点，C错误
D.由以上分析可知，要想到达点，除了考虑高度，还要考虑初速度，D错误。
故选B．
11.【答案】
【解析】、对小球受力分析，如图所示，由平衡条件可得，，
小球缓慢向上移动的过程中增大，所以、均减小，故A错误、B正确
、设半圆柱体的质量为，因小球缓慢移动，小球和半圆柱体构成的系统处于平衡状态，
如右图，由平衡条件对系统受力分析得，，
结合上面对的分析知逐渐减小，恒定不变，故 C错误、D正确。
12.【答案】
【解析】、根据间、与地面间的摩擦因数，对整体受力分析，可知整体刚好匀变速时，外力的大小满足：，
对受力分析，可知：，解得：；
时，作为整体，不会分开，故：，解得的加速度为：，故A错误；
B、时，根据选项的分析可知会分开，对受力分析可知：，解得的加速度为：，故B正确；
、力作用在上时，根据对的受力分析，可知对的最大摩擦力为：，
地面对的最大摩擦力为：，可知，即无论多大，都不会运动，故C错误，D正确。
故选：。
13.【答案】
【解析】当较小时，甲乙均由静摩擦力充当向心力，由可知，两滑块受摩擦力不等，当增大，它受到的静摩擦力也增大，而的圆周半径大于的圆周半径，所以受到的静摩擦力先达到最大，此后继续增大，要保证不滑动，轻绳产生弹力并增大，受到的静摩擦力继续增大，直到受到的静摩擦力也达到最大，此时最大，轻绳弹力也最大，该过程中两滑块的摩擦力不相等；
对：
对：
联立解得 ，
选项A错误，BC正确；
D.当恰到最大静摩擦力细绳拉力为零时
解得
当 时，此时对分析
对分析
解得所受摩擦力的大小为
选项D正确。故选BCD。
14.【答案】
变小 变大
【解析】三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故A、B正确；
C.拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；
D.改变拉力，进行多次实验，每次没必要使 点在同一位置，故D错误。
故选AB。
若第二次实验同第一次相比较， 、 夹角不变， 、 的夹角变小；橡皮筋 长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋 长度变小，橡皮筋 长度变大。
15.【答案】 等于
【解析】电磁打点计时器使用的是交流电源，故A错误；
B.在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B错误；
C.为了取尽可能多的数据，应截取纸带上尽可能多的点进行研究，故C错误；
D.纸带上打的点越疏，说明物体运动的越快，故D正确。
故选：。
相邻两计数点间的时间间隔为，点的瞬时速度等于段的平均速度，则，代入数据得，根据逐差法求解加速度公式，代入数据解得；
本实验研究小车的匀变速直线运动，不需要平衡摩擦力，根据纸带求解加速度大小与是否平衡摩擦力无关，故测量值等于实际值。
故答案为：；，；等于。
16.【答案】
【解析】小球做自由落体运动，小球与小球始终处于同一高度，说明小球竖直方向做自由落体运动；小球相邻两个位置间的水平距离相等，说明小球水平方向做匀速直线运动。
故选C。
设频闪的时间间隔为，则水平方向
竖直方向
以上两式联立，求得
17.【解析】当运动员在水平轨道上运动时，由运动学知识得
代入数据得
当运动员在倾斜轨道上运动时，由运动学知识得
代入数据得
当运动员在水平轨道上运动时，由运动学知识得
解得
当运动员在倾斜轨道上运动时，由运动学知识得
解得
故运动员从 点运动到 点的时间为
18.【解析】对节点 受力分析，间绳对点的拉力等于的重力，则竖直方向有
根据胡克定律，有
联立解得
对节点 受力分析，水平方向有
对物块 受力分析，水平方向有
分析可知，物块 受到的摩擦力方向水平向左
对物块 受力分析，水平方向有
解得物块 与水平面间的动摩擦因数
19.【解析】小物块落到点时的竖直速度 ，
则水平速度 ，
可知物块到达点时的速度 ，
小物体在台面上运动的加速度大小 ；
物块在斜面上运动过程由牛顿第二定律得 ，解得 ，
则由运动公式 ，
其中 ，解得 ；
由上述计算可知 ，
物块从点做平抛运动，则由平抛运动规律可知竖直方向 ，
水平方向 ，解得 ，
可知距离为 。
20.【解析】小球在间做平抛运动，在竖直方向则有
解得
在点，根据运动的合成与分解有
解得 ；
小球在间做平抛运动，在竖直方向有
解得
在 点，根据运动的合成与分解有
解得
则平台边缘点与 点的水平距离
解得 ；
根据题意有
其中 ，可得小球到达点时的速度为
在点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，小球对圆弧轨道 点的压力 。
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