黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学2024-2025学年度高一上学期期末考试 物理试题（含解析）

这是一份黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学2024-2025学年度高一上学期期末考试 物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共46分，其中1-7题单选每题4分，8-10题多选每题6分，少选得3分，错选没有分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律也叫惯性定律，它可以通过实验直接验证
B. 在国际单位制中，力学的三个基本单位是kg、m、s
C. 相互挤压的海绵比物块形变大，所以海绵对物块的力大于物块对海绵的力
D. kg、m/s、N是国际单位的导出单位
【答案】B
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的。该定律是在可靠的事实基础上，通过科学推理概括出来的，不能直接用实验来验证，故A错误；
BD．在国际单位制中，力学的三个基本单位是kg、m、s，其它单位例如m/s、N是国际单位的导出单位，故B正确；D错误；
C．物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误。
故选B。
2. 下列关于物体运动的说法，正确的是（ ）
A. 物体加速度方向为正，速度一定增加B. 物体加速度方向保持不变，速度方向一定保持不变
C. 物体速度变化率越大，则加速度越大D. 物体加速度逐渐变大，速度一定逐渐变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体加速度方向为正，如果速度方向为负，则速度减小，故A错误；
B．物体加速度方向保持不变，如果速度方向与加速度方向相反，则物体速度减0后，将反向加速运动，故B错误；
C．加速度是描述速度变化快慢的物理量，物体速度变化率越大，则加速度越大，故C正确；
D．物体加速度逐渐变大，如果速度方向与加速度方向相反，则速度逐渐减小，故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示是某无人机的飞行表演，图乙为该无人机表演过程中在竖直方向运动的图像，以向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在2s末上升到最高点
B. 无人机在3s时加速度为0
C. 无人机在1s末和5s末的加速度方向相反
D. 无人机在0s-2s和2s-3s两个阶段的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．无人机在3s末前速度为正值，说明速度一直向上，所以无人机在3s末上升到最高点，故A错误；
B．图像斜率表示加速度，由图知，无人机在3s时加速度不为0，故B错误；
C．无人机在1s末和5s末的斜率相同，所以加速度方向相同，故C错误；
D．无人机在0-2s的平均速度
无人机在2s-3s的平均速度
所以无人机在0s-2s和2s-3s两个阶段的平均速度相等，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ）
A. 物体A的速度大小为B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即
故A错误，B正确；
CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。
故选B。
5. 关于下列四幅图的叙述正确的是（ ）
A. 图甲中，公路上对各类汽车都有限速，是因为汽车速度越大惯性越大
B. 图乙中，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律，是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间
C. 图丙中，马拉着车在水平路面上做加速运动，则马对车的拉力大于车对马的拉力
D. 图丁中，伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，来验证力是维持物体运动的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A．惯性只与质量有关，与速度无关，选项A错误；
B．图乙中，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律，当时所处的年代时间的测量没有现在精确，通过“斜面实验”来研究落体运动规律，是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间，故B正确；
C．图丙中，马拉着车在水平路面上做加速运动，根据牛顿第三定律，则马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小，选项C错误；
D．图丁中，伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，来验证力不是维持物体运动的原因，选项D错误。
故选B。
6. 如图所示，圆1和圆2外切，它们的圆心在同一竖直线上，有三块光滑的板，它们的一端搭在墙上，另一端搭在圆2上，三块板都通过两圆的切点，在圆上，在圆内，在圆外。从、、三处同时由静止释放一个小球，它们都沿光滑板运动，则最先到达圆2上的球是（ ）
A. 从处释放的球B. 从处释放的球
C. 从处释放的球D. 从、、三处释放的球同时到达
【答案】B
【解析】
【详解】假设经过切点的板两端点分别在圆1、圆2上，板与竖直方向的夹角为，圆1的半径为，圆2的半径为，则圆内轨道的长度为
对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得下滑时小球的加速度为
根据位移时间公式得
解得
可知当板的端点在圆上时，小球沿不同板下滑到底端所用的时间相同。由题意可知，在圆上，在圆内，在圆外，可知从处释放的球下滑的时间最短，B正确。
故选B。
7. 某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间，由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（ ）
A. 1s时人在下蹲的最低点B. 2s时人已处于起立静止状态
C. 该同学做了2次下蹲—起立的动作D. 起立过程中人先超重后失重
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题图可知，时人有向下的最大加速度，之后继续向下运动，所以1s时人不是在下蹲的最低点，故A错误；
B．时传感器示数等于人的重力，故此时处于下蹲静止状态，故B错误；
CD．人在下蹲的过程中，人先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，人先失重后超重；同理可知，起立过程中，人先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，人先超重后失重；所以该同学做了1次下蹲—起立的动作，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（ ）
A. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为
B. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C. 拉力F的最大值大于mg
D. 在A、B分离前整个过程中A的位移为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．施加拉力F之前，A、B整体受力平衡，根据平衡条件，有
解得
施加F瞬间，物体A、B加速度大小为
对A、B整体，根据牛顿第二定律
对A，根据牛顿第二定律得
联立，解得
故A正确；
B．分离时，物体A、B之间作用力为0，对B根据牛顿第二定律得
解得
可得
故B错误；
C．依题意，整个过程中拉力F一直增大， A、B分离瞬间，物体A、B之间作用力为0，F最大，对A根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．在A、B分离前整个过程中A的位移为
故D正确。
故选AD。
9. 升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 螺钉松脱后做自由落体运动
B. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后再做自由落体运动
C. 螺钉落到井底时的速度大小为40m/s
D. 矿井的深度为80m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．螺钉松脱后先向上做匀减速直线运动，到达最高点后再做自由落体运动，故A错误，B正确；
C．规定向下为正方向，根据
解得螺钉落到井底时的速度大小为
故C错误；
D．螺钉下降距离为
因此井深为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，倾角的粗糙斜面C放在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端与斜面上质量也为m的物块B相连，滑轮与B之间的细绳平行于斜面，整个系统处于静止状态。现用始终垂直细绳方向的拉力F缓慢拉动A，使其绕定滑轮逆时针旋转60°，B、C始终保持静止，在此过程中（ ）
A. 拉力F一直增大B. 斜面对B的摩擦力先减小后增大
C. 地面对C的摩擦力先增大后减小D. 地面对C的支持力先增大后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．对A进行受力分析如图所示
根据平衡关系可知
由题可知，由逐渐减小到，则F逐渐增大，T逐渐减小，A正确；
B．对B受力可知
解得
则随着逐渐减小，当F缓慢绕定滑轮逆时针旋转60°，此时拉力
B所受的斜面对它的摩擦力为0，达到最小，B错误；
CD．对物体整体进行受力分析如图所示
解得
由此可知，在由逐渐减小到的过程中，先增大后减小，一直减小，C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（共14分）
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
（1）本实验采用的实验方法是______。
（2）实验时，下列不正确是_______。
A. 实验前需对弹簧测力计校零B. 实验时两个拉力的大小能相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到点
（3）实验结果如图甲所示。在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为_____。
A. B. C. D.
（4）若用如图乙所示的装置来做实验，处于水平方向，与夹角为，则______（填“”、“”或“”）的力最大。
【答案】（1）等效替代法
（2）D （3）C
（4）OA
【解析】
【小问1详解】
该实验过程，其合力与分力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
【小问2详解】
A．实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不满足题意要求；
B．实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不满足题意要求；
C．为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不满足题意要求；
D．每次实验时，两个力拉和一个力拉需拉到结点O的位置，但是不同次实验，O的位置可以改变，故D错误，满足题意要求。
故选D。
【小问3详解】
、、，都是弹簧测力计测量得到，F是通过作图得到的。
故选C。
【小问4详解】
以O为对象，OB与OC垂直，根据平行四边形可知OA为斜边，则OA的力最大。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
（1）对本实验的操作，下列说法中正确的是（ ）
A. 让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
B. 实验中无需测量砂和砂桶的质量
C. 实验操作过程中需要平衡摩擦
D. 如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力
（2）图2是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是________，打下C点时小车的速度大小是________。
（3）在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（ ）
A. B. C. D.
（4）正确操作和处理数据，得到如图3所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成________（选填“正比”或“反比”）。
【答案】（1）BC （2） ①. 2.00 ②. 0.52
（3）B （4）反比
【解析】
【小问1详解】
A．让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，后释放小车，故A错误；
B．实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量，故B正确；
C．为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力，故实验操作过程中需要平衡摩擦力，故C正确；
D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力，故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]根据逐差法，可求出小车的加速度大小为
[2]打下C点时小车的速度大小
【小问3详解】
对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律有
化简可得
由图可知
可得小车的质量为
故选B。
【小问4详解】
由图像知与成正比关系，则可知与成反比。
三、解答题（共40分）
13. 为了清理堵塞河道的冰凌，实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以水平速度匀速飞行，投放炸弹并击中目标，不计空气阻力，g取。求：
（1）炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离；
（2）炸弹击中目标时的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，，炸弹脱离飞机到击中目标在空中做平抛运动，竖直方向
水平方向
代入数据得
【小问2详解】
根据题意
代入数据得
14. 如图所示，将质量的物块放在斜面上，斜面的倾角为30°。对物块施加一沿斜面向上的恒力F，物块恰好不上滑。已知物块与斜面间的动摩擦因数（在相同压力下，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现把物块放在相同倾角但上表面光滑的斜面底端，在相同恒力F作用下向上滑行2s后撤去该力。取重力加速度。
（1）求恒力F的大小；
（2）求在光滑斜面上恒力作用2s时物块的速度大小；
（3）求物块返回斜面底端的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
详解】（1）物块恰好不上滑，根据受力平衡可得
，
又
联立解得
（2）在光滑斜面上，对物块根据牛顿第二定律可得
解得
则2s时物块的速度大小为
（3）撤去力F前，物块通过的位移大小为
撤去F后，物块加速度大小为
物块向上减速到速度为0所用时间为
物块向上减速通过的位移大小为
物块返回到底端过程有
，
可得
15. 某地有一倾角为θ=37°如图所示的山坡，山坡上面有一质量为m=1kg的石板B，其上下表面与斜坡平行；板上有一质量也为m=1kg的小石块A，恰好位于石板B的下端。已知A与B之间的动摩擦因数为µA=0.3，B与斜坡间的动摩擦因数µB=0.5，斜坡足够长。系统在外力的约束下处于静止状态。在t=0s时刻撤去约束并同时让B获得一个沿斜面向下的速度v0=12.8m/s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求t=0s时刻小石块A和石板B的加速度大小；
（2）为保证小石块A不从石板B上端滑出，求石板B的最小长度；
（3）假设石板B的上端足够长，求从t=0开始小石块A离开石板B所需要的时间。
【答案】（1）8.4m/s2，4.4m/s2
（2）6.4m （3）3s
【解析】
【小问1详解】
（1）对A受力分析可得
解得
对B受力分析可得
可得
【小问2详解】
B做匀减速直线运动，当A、B共速时，有
解得
此时A的位移
B的位移
此时A在B上滑动的距离
故要求A不从B上滑下，则板至少为6.4m；
【小问3详解】
设A达最高点后相对B向下滑，对A受力分析可得
解得
对B受力分析可得
解得
显然此时A会从B下端滑出，此时有
解得
B离开A用时