高一物理试卷
本试卷满分 100 分,考试时间75 分钟。
注意事项:
1 .答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3 .考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 10 小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;第8~10 题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
1.在酒泉卫星发射中心发射的我国神舟二十号载人飞船与运载火箭组合体,总质量超过400t。飞船入轨后于北京时间2025 年4 月24 日23 时49 分成功对接于空间站天和核心舱径向端口。下列说法正确的是( )
A .质量和时间为矢量
B .质量单位“t”为导出单位
C .对接过程飞船可视为质点
D .“23 时 49 分”指时刻
2 .火车的轮对是由两个铁质圆轮及一根固定轴组成,假设该轴上存在 A 、B 两点,位置如图所示。转弯时, 火车看成在某一水平面内做匀速圆周运动,关于 A、B 两点的运动描述下列说法正确的是( )
A.A 点的角速度大于 B 点的角速度
B.A 点的角速度小于 B 点的角速度
C.A 点的线速度大于 B 点的线速度
D.A 点的线速度小于 B 点的线速度
3 .如图,蹦极是当下一项流行的极限运动,蹦极爱好者从高台跳下至运动到最低点过程,
试卷第 1 页,共 7 页
把蹦极爱好者看作质点,该过程看作直线运动,忽略空气阻力,蹦极绳的形变始终在弹性限度内,则蹦极爱好者的 v-t 图像可能正确的是( )
试卷第 2 页,共 7 页
A.
C.
B.
D.
4 .中学物理是科学课程中非常重要的一门课,它对我们了解客观世界、学习探索世界的方法、培养科学的思维、形成科学的态度与责任等都有非常重要的作用。下面所涉及的一些科学思维与方法说法错误的是( )
A .图甲由v - t (速度-时间)图像求物体位移时运用了微元的思想
B .图乙伽利略在研究自由落体运动时采用了实验探究的方法
C .图丙用光路观察桌面微小形变时运用了放大的思想
D .图丁在探究互成角度的两个力的合成时运用了等效替代的思想
5.游乐场有一组滑梯,如图所示,由 A、B 、C 三个滑梯组成,滑梯的倾角分别为60。、45。和30。(滑梯的水平投影长度相同),游玩者可以根据年龄选择适合自己的滑梯。若有三个游玩者先后从 A 、B 和 C 滑梯由静止滑下,忽略一切阻力,则三个游玩者滑到 O 点的速度
vA 、vB 和vC 以及在滑梯上下滑的时间tA 、tB 和tC 的大小关系正确的是( )
A .vA = vB = vC B .vA < vB < vC C .tA > tB > tC D .tB < tA = tC
6 .2025 年 12 月 12 日,中国女子排球超级联赛正进行得如火如荼,观众们看得心潮澎湃。在某次比赛中,运动员以速度v1 从某一高度处将排球竖直向上抛出,当球运动 h 后到达最高点,运动员又将球以v2 的速度水平击出,直至球下落回抛出高度,此时球与最高点的水平距离为 x,已知 x =2h ,忽略空气阻力。则排球由竖直抛出到下落回抛出高度的过程中,下列说法正确的是( )
A .排球的上升的初速度v1 小于水平击出的初速度v2
B .排球上升过程的时间等于水平击出后运动的时间
C .仅增大v1 无法改变球水平抛出后的水平位移 x
D .仅增大v2 无法使球水平抛出后水平位移 x 变大
7.如图所示,一根长度为 L 的轻质细杆在竖直平面内以转速 n 绕圆心 O 匀速转动,细杆远离圆心 O 的端点有一个光源,该光源始终竖直向下投射出一束细光。在圆心 O 的下方设有一个光屏,光屏与光源运动轨迹圆的最下端相切。当光屏上的光斑移动至最左端时开始计时,则光斑从最左端移动到最右端的过程中,t 时刻的速度为( )
A .2τnL sin(2τnt) B .2τnL cos(2τnt) C . D .
8 .如图所示,倾角为θ 的粗糙斜面固定在水平面上,一物块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上,另一端系在物块上,弹簧始终保持水平,物块处于静止状态,已知此时物块受到沿斜面向下的摩擦力。则( )
试卷第 3 页,共 7 页
A .弹簧一定处于拉伸状态 B .弹簧一定处于压缩状态
C .物块一定受到三个力的作用 D .物块一定受到斜面支持力的作用
9 .春节期间,为营造喜庆氛围,我们常能看到大街上悬挂着许多灯笼。如图所示,某路灯下方竖直悬挂着灯笼(视为质点),其中 A、B 在同一水平面,AO 和 BO 是两段等长的细线,且 A、B 间距离等于细线 AO 的长度。已知灯笼质量为 m,重力加速度为 g。现同时将 A、B两点向中间靠近,下列说法正确的是( )
A.A 、B 两点靠近前,每根细线的拉力为、mg
B.A 、B 两点靠近前,每根细线的拉力为mg
C.A 、B 两点靠近的过程中,细线的拉力逐渐减小
D.A 、B 两点靠近的过程中,细线的拉力逐渐增大
10 .某同学以 4m/s 的速度骑自行车上学(视为质点且匀速直线行驶)。一辆以 8m/s 速度行驶的公交车在车尾位于该同学前方 8m 处时,开始以大小为2m/s2 的加速度刹车进站。为了安全,该同学在某时刻也以大小为2m/s2 的加速度刹车,最终恰好停在公交车车尾。已知上下乘客共用时 10s,结束后,该同学以 2m/s2 的加速度启动至原来的速度。自行车和公交车的启动和刹车均视为匀变速直线运动。则( )
A .公交车的刹车距离为 16m
B .进站过程中公交车与该同学的最远距离为 8m
C .公交车刹车 5s 后该同学开始刹车
D .由于公交车进站,该同学耽误了 12s 的时间
二、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。
11.(1)在某次“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中:实验室已经提供了带有滑轮的长木板、电火花计时器、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子、刻度尺等器材外,为了完成此实验,还需要下列中的实验器材是________。
试卷第 4 页,共 7 页
A .学生电源 B .天平 C .弹簧测力计 D .秒表
(2)图 1 中使用的打点计时器适配电压为________(填“约 8V”或“220V”)交流电。
(3)某同学利用图 2 装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验,打点计时器使用的交流电频率为 50Hz。图 3 是实验获得的一段纸带,每隔 4 个点取一个计数点,打下计数点 3 时小车的速度v =________m/s,通过纸带数据计算出小车的加速度 a = ________ m/s2 。(计算结果均保留 2 位有效数字)
12 .在某次探究平抛运动的实验中:
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把 A 球沿水平方向弹出,同时 B 球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;改变小锤打击的力度,即改变 A 球被弹出时的速度,两小球仍然同时落地。这说明平抛运动的物体在竖直方向上做________(填“自由落体”或“匀速直线”)运动。
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上,斜槽与白纸的固定位置正确的是________
(
A. B
C
) (
D.
)
试卷第 5 页,共 7 页
(3)钢球沿斜槽轨道 PO 滑下后从 O 点飞出,落在水平挡板 MN 上。钢球落在挡板上时,
钢球会在白纸上挤压出一个痕迹点,移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(4)该小组同学通过实验记录了若干点迹,由图丙可知,A 点不是小球的抛出点,请在图丙中标出小球的抛出点,用“ . ”表示______。若图丙中每个方格的边长为 5cm,重力加速度 g取9.8m/s2 ,由此可计算出小球由 A 点移动到 B 点的时间为________s(保留 1 位有效数字)。
13.花样滑冰是深受人们喜爱的冰上运动项目之一,运动员通过冰刀在冰面上表演跳跃、旋转等高难度动作。某花样滑冰运动员在冰面上表演,假设在水平冰面上建立直角坐标系
Oxy,其中在 x 方向的速度与时间图像和y 方向的位移与时间图像如图所示,运动员可视为质点(下列结果均可保留根号)。
(1)求 2s 末时运动员的速度大小;
(2)由图中数据判断运动员在 0~2s 内的运动性质,并说明理由(初速度大小,加速度情况及运动轨迹)。
14.2025 年 9 月 3 日,我国为纪念抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利 80 周年举行了阅兵仪式,其中备受瞩目的是我国的空中梯队。假设某飞机在飞行过程中, 始终受到与机身垂直的空气升力,且升力 F 与飞机的速率成正比,即F = k1v (k1 为已知常数,v 为飞机的速率)。已知飞机的质量为 m,重力加速度为 g ,sin 37。= 0.6 。
(1)若飞机在空中沿水平直线匀加速飞行,加速度大小为a0 ,求飞机受到的除重力外其他作
试卷第 6 页,共 7 页
用力的合力大小以及合力与运动方向夹角的正切值;
(2)若飞机在跑道上加速起飞的过程中一直以加速度 a 做匀加速直线运动,水平方向受力中包含与运动方向相反的空气阻力(其大小与飞机速率成正比,即Ff空 = k2v ,k2 为已知常
数)、地面的阻力Ff地 (与飞机对地面的压力成正比) 以及与运动方向相同的恒定推力F推 ,请在图中大致画出Ff地 随时间 t 的变化图线(无须标出数据及证明过程)并求跑道的最小长度 x 及恒定推力F推 。
15 .如图所示,倾角为30。的光滑斜面 AB 固定在传送带的上方,最低点与水平传送带上表面的最左端 B 点平滑连接,A 点距离 B 点的竖直高度h = 0.45m ,B 点距传送带最右端 C 点之间的距离L = 2m ,C 点距离地面的高度H = 3.2m 。将一个质量m = 1kg 的物块从 A 点由静止释放。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ = 0.2 ,重力加速度 g 取10m/s2 ,忽略空气阻力。若传送带以v =4m/s 的速度匀速转动(方向未知)。
(1)求物块运动到 B 点时速度大小vB ;
(2)若物块从 C 点水平抛出后落到地面并静止,求距离 C 点水平距离 x 的可能值;
(3)若以(2)中结果的最大值情景为例,物块从 C 点水平抛出后落到地面并反弹,每次反弹时竖直方向的速率变为落地前瞬间速率的 ,方向相反,水平方向的速率不变,求物块最终落地点距离 C 点最远的水平距离d。(可能用到的数学公式:
,其中 n 取无穷大时, 近似为零)
试卷第 7 页,共 7 页
1 .D
时间和质量是标量,A 项错误;“t”(吨)是质量的常用单位,属于基本单位千克的倍数,并非导出单位,B 项错误;对接需考虑飞船的具体形状和位置,不能视为质点,C项错误;“23 时 49 分”描述的是时刻,D 项正确。
2 .C
由于火车的轮对固定, 角速度相同,由图可得 A 点的轨迹半径大,根据公式v = rw可知,线速度大,故选 C 项。
3 .C
蹦极绳绷紧之前蹦极爱好者做自由落体运动, 弹性绳绷紧后弹力逐渐增大,弹力小于重力时,继续向下做加速度减小的加速运动,弹力大于重力时,向下做加速度增大的减速运动,到最低点速度为零。
故选 C。
4 .B
图甲中位移等于图线所围的面积, 运用了微元的思想方法,A 项正确;图乙中伽利略关于自由落体运动的研究体现了实验与逻辑推理结合的科学思维方法,B 项错误;图丙中通过光路观察桌面的微小形变运用了放大的思想方法,C 项正确;图丁在学习分力与合力的概念时运用了等效替代的思想,D 项正确。
5 .D
三个游玩者的加速度为a g sinθ , 由于滑梯的投影长度 d 相同,则滑梯的长度x ,根据运动学公式有v2 = 2ax = 2gd tan θ , 即下滑到 O 点的速度大小依次为
vA > vB > vC ,根据运动学公式有 x gt2 sin ,解得 t 当角度为45。时 t 最小,且30。和60。时,正弦值相同,故下滑时间为tB < tA = tC 。故选 D 项。
6 .B
由题意可知, 排球竖直上抛的速度与平抛运动落地时竖直方向的速度大小相同,时间相同,即t ,但是竖直向上排球做匀变速直线运动,有v2t t ,由此可得v1 = v2 , A 项错误,B 项正确;若仅增大v1 ,即h , 高度变高,则时间变长,故水平位移变大,
答案第 1 页,共 5 页
C 项错误;若增大水平速度,时间不变,则水平位移变大,D 项错误。
7 .A
当光源经过时间 t 时,转过的角度为θ = 2τnt ,此时光源的速度为2τnL ,该速度的水平分速度即为光斑的速度,为2τnL sin(2τnt) ,故选 A 项。
8 .BD
由于题目给出斜面给物块的摩擦力沿斜面向下, 弹簧必须给物块向左的弹力,A 项错误,B 项正确;物块受到重力、弹簧对物块的弹力、斜面给物块的支持力、斜面给物块的摩擦力,在四个力的作用下处于平衡状态,C 项错误,D 项正确。
9 .BC
灯笼受到的力为重力和细线的拉力,由题意可知 AOB = 60。,则绳子拉力为
mg ,A 项错误,B 项正确;A 、B 两点靠近的过程中,灯笼的重力不变,由 可知,拉力逐渐减小, C 项正确,D 项错误。
10 .ACD
公交车的刹车距离为 x m ,A 项正确;该同学与公交车共速的时刻为 t s ,此时二者的位移差为 v人t + 8m = 12m ,B 项错误;公交车停止后该同学仍然匀速行驶,该同学在速度减为零时,所用的时间为 2s,匀速时间设为t , 则该同学的位移为v人t at m ,解得 t = 5s ,故公交车刹车 5s 后该同学开始刹车,C 项正确;由于该同学减速和加速的总时间为2t = 4s ,相同位移该同学匀速需要 2s,故耽误了2s,再加上公交车上下乘客的时间,故共耽误了 12s ,D 项正确。
11 .(1)B
(2)约 8V
(3) 0.66(或 0.65) 0.83(0.81~0.85)
答案第 2 页,共 5 页
(1)电火花计时器需要连接 220V 交流电源;本实验需要用天平测量小车和钩码的质量;本实验不需要用弹簧测力计和秒表。故选 B 项。
(2)使用电磁打点计时器时,适配电压为 8V 左右交流电。
(3)因为每隔 4 个点取一个计数点,则相邻两个计数点间的时间间隔为T = 0.02s × 5 = 0.1s ,打下计数点 3 时小车的速度为v m/s ,根据逐差法 Δx = aT2 ,可得小车的加速度为a m/s2 。
12 . 自由落体 C 0.1
(1)用小锤打击弹性金属片,A 球做平抛运动,B 球做自由落体运动,两球总是同时落地,说明 A 球平抛运动在竖直方向上的运动与 B 球相同,是自由落体运动。
(2)斜槽末端是水平的,小球做平抛运动,要分解为水平方向和竖直方向的分运动,故方格纸应该水平竖直,坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合,故选 C项。
(4)由于自由落体运动竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动,根据比例关系可知,两点间的竖直高度比例为1: 3: 5,初始位置如图所示。
根据逐差法可知, Δx = aT2 ,即 T s 。
13 .(1)10m/s
(2)初速度大小为2m/s ,加速度大小为 2m/s2 ,匀变速曲线运动,理由见解析
(1)由 x 方向的速度与时间图像可知,在 x 方向的初速度大小为vx0 = 2m/s由y 方向的位移与时间图像可知,在y 方向做匀速直线运动,速度大小为vy0 = 8m/s 2s 末在 x 方向的速度大小为vx = 6m/s y 方向的速度大小为vy = 8m/s
答案第 3 页,共 5 页
因此 2s 末时运动员的速度大小为v合 = = m/s = 10m/s
(2)同理得出,运动员的初速度大小为 v0 = = 2m/s由图可知在 x 方向上加速度大小不变a m/s2 = 2m/s2
加速度不变的曲线运动
(
0
)14 .(1) · ,
(2)图线见解析, ma + k
(1)将飞机的重力与其他作用力合成后合力沿飞机的运动方向,如图所示
(
0
)由此可得F = 设夹角为θ ,则有 tan θ =
(2)设地面阻力与飞机压力的关系为Ff地 = μFN飞机 ,则有Ff地 = μ(mg - k1v) = μ(mg - k1at)
当飞机在跑道上做匀加速直线运动的最后时刻,空气升力等于飞机的重力,即k1v = mg
此时地面的阻力为 0 根据运动学公式有2ax = v2 ,解得
对飞机受力分析有F推 - k2v - Ff地 = ma由于Ff地 = 0 ,解得F推 = ma + k2
15 .(1)3m/s
(2)0.8m 或 3.2m
(3)9.6m
(1)根据牛顿第二定律可得mg sin 30° = ma
答案第 4 页,共 5 页
再根据运动学公式可得2a 解得vB = 3m/s
(2)无论抛出时物块的初速度如何,下落时间均为 ts
若传送带逆时针旋转,则物块一直做匀减速直线运动,加速度为am/s2
根据运动学公式有-2a1L = v - v 解得v1 = 1m/s
若传送带顺时针转动,假设能共速,则v2 - v = 2a1x , x = 1.75m < L ,故物块加速至共速后随传送带一起做匀速直线运动,则v2 = 4m/s
所以物块水平抛出后的位移为x = vt0 ,可得 x 的可能值为 0.8m 或 3.2m
(3)由题意可知,传送带需要顺时针转动,物块抛出时的速度为 4m/s第一次落地时的速度为vy = gt0 = 8m/s
碰撞后竖直方向的分速度为碰撞前竖直方向分速度的 ,所以从第一次碰撞后到发生第二次碰撞的时间ts = 0.8s
同理,从第二次碰撞后到发生第三次碰撞的时间ts = 0.4s ...
从第 n 次碰撞后到发生第n + 1 次碰撞的时间tn
小球运动的总时间t = t1 + t2 + ... + tn 根据提供的公式可得t = 1.6s所以 n 次碰撞后的水平位移为d = x + v2t = 9.6m (x 取 3.2m)
答案第 5 页,共 5 页