上海市新中高级中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

这是一份上海市新中高级中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了7×104kg，03s，车头凹陷了0，0cm，生活中的物理无处不在等内容，欢迎下载使用。
1.伽利略是伟大的意大利物理学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想实验为牛顿建立牛顿第一定律奠定了基础。如今，力学原理可以科学地解释生活中的很多现象并加以运用。
(1)伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是______。

A.图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因B.图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验是为了减少摩擦力的影响D.图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动。
(2)当汽车突然起动的时候，由于乘客具有______，他会向跟车行______的方向倾倒；向北行驶的汽车突然向西拐弯时，车上的乘客会向______倾倒。
(3)如图丙所示，小张站在斜向上匀加速运行的自动扶梯上，分析此时游客的受力，以下示意图中正确的是______。

(4)撑竿跳高是田径比赛中一项技术性很强的运动，完整的过程可以简化成三个阶段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落，如图所示。撑竿跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是______。
A.持竿助跑过程，运动员的重力的反作用力是地面对运动员的支持力
B.撑竿起跳上升阶段，弯曲的撑竿对人的作用力大于人对撑竿的作用力
C.撑竿起跳上升阶段，人先处于超重状态后处于失重状态
D.在最高点手已离开撑竿，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力
(5)“C919”飞机是中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，航程4075～5555km，最大起飞重量约为7.7×104kg。已于2023年2月完成100h的验证飞行。下列说法正确的是______。
A.信息中的单位“km”、“h”属于单位制中的导出单位
B.力学范围内的三个基本量是长度、质量、时间
C.国际单位制的七个基本物理量分别是：m、kg、s、A、K、ml、cd
D.单位仅仅是一个符号，并无实际意义，在运算过程中可有可无
2.利用力的示意图，图像和规范的物理语言描述运动，是我们在实际生活中所需要具备的能力。
(1)一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是______。

(2)某校高一物理兴趣小组，进行了发射模型火箭的课外活动，图乙为该火箭模型运动的v-t图像，关于火箭模型的运动情况，下列说法正确的是______。

A.火箭在1s时和5s时的加速度相同
B.火箭2s时达到最高点
C.火箭在第4s末时位于发射点上方2m处
D.火箭在第3s末时加速度时方向改变
(3)(多选题)在水平路面上，一辆匀速运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡(如图丁所示)。若突然发现瓶中气泡向左移动，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是______。
A.小车可能突然向右加速运动
B.小车可能突然向左加速运动
C.小车可能突然向右减速运动
D.小车可能突然向左减速运动
(4)某汽车安全气囊的触发装置如图丙所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于400m/s2时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。若金属球的质量为50g，则强磁铁对金属球的最大引力为______N，当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将______(选填“变小”或“变大”或“不变”)；若汽车某次碰撞时间为0.03s，车头凹陷了0.15m，则此碰撞______导致安全气囊弹出(选填“会”或“不会”)。
(5)某轻质弹簧的劲度系数k=100N/m，两端分别施加F=5N的拉力，如图戊所示，则弹簧______。
A.伸长5.0cm
B.伸长10.0cm
C伸长0.1cm
D.处于自然长度

(6)放在桌子上的木块受到一个向上的弹力，这是由于______形变产生的；力是矢量，合成和分解时遵循______。
(7)(多选题)甲、乙两人在比较滑的水平地面上拔河(图己)，甲身材高瘦，乙身材矮胖，两人力气差不多，体重也差乙不多，穿相同材料的鞋子，则______。
A.乙对绳子的拉力更大
B.甲、乙对绳子的拉力一样大
C.甲赢的概率更大
D.乙赢的概率更大
3.物理学是基于实验的科学，实验可以让物理现象集中、突出的呈现在同学们的面前，通过进行实验的过程也提升了我们的科学探究能力。我们在本学期的学习中就完成了一系列实验，包括：在“用DIS探究加速度a与小车质量M的关系”的实验中，装置如图(a)所示。
(1)如图(a)所示，是“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置。

①小车上安装的是位移传感器的______部分(选填“接收器”或“发射器”)。通过位移传感器测得小车的v-t图像，通过图像的______(填“斜率”或“纵坐标轴截距”或“横坐标轴截距”)得到小车的加速度。
②实验中，多次改变______的总质量，获得多组小车运动的加速度a和所受拉力F的数据。某同学根据数据绘出的图像如图(b)所示，图线没有通过坐标原点，经检查分析，是由于小车与轨道间存在摩擦所致，则该小车与轨道间的摩擦力大小为______N，在检查分析前，还能推测出的误差可能为______。
③实验中小车在拉力作用下向右加速运动。请判断钩码受到的合力方向，并进一步判断小车受到的拉力是否等于砝码的重力______。
A.砝码受到合力向上，拉力大于砝码重力
B.砝码受到合力向上，拉力小于砝码重力
C.砝码受到合力向下，拉力大于砝码重力
D.砝码受到合力向下，拉力小于砝码重力
④另外4位同学均得到一条几乎通过坐标原点的直线。现将这4位同学的a-F图像画在同一个坐标系内，得到如图(c)所示的4条图线，这4位同学记录的小车总质量分别为：m1=0.50kg、m2=0.75kg、m3=1.00kg、m4=1.20kg。由图(c)及4位同学记录的小车总质量，推断出小车加速度与小车总质量的定性关系是：______。
(2)①我们还通过实验对平抛运动进行研究，平抛运动是______。
A.变加速曲线运动
B.匀加速曲线运动
C.所受合外力为变力
D.加速度垂直速度方向
②“探究平抛运动特点”实验，我们可以用频闪照片记录小球运动位置。如图(d)所示为一小球做平抛运动频闪照片的一部分，图中背景格的边长为5.0cm。通过计算分析，可求得物体做平抛运动的初速度大小为______m/s，B点的速度大小为______m/s。(g取10m/s2)

③在做平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
④某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图(e)所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：(g取10m/s2)；
ⅰ.小球平抛的初速度v= ______m/s，vB= ______m/s。
ⅱ.小球开始做平抛运动的位置坐标x= ______cm，y= ______cm。
4.生活中的物理无处不在：篮球弹跳遵循弹性碰撞与重力原理；平抛石子展现抛物线运动轨迹，受初速度与重力影响；子弹飞行依据空气动力学与牛顿第二定律；秋千摆动则是简谐运动的实例；电梯内“减肥”错觉源于失重感。
(1)如图1所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A，B两处。不计空气阻力，则落到A处的石块______。

A.初速度大，运动时间短
B.初速度大，运动时间长
C.初速度小，运动时间短
D.初速度小，运动时间长
(2)靶场的射击运动十分有趣，两把手枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图2所示，不计空气阻力。下列判断正确的是______。
A.子弹在空中运动时均做变加速曲线运动
B.甲枪射出的子弹初速度较大
C.甲、乙两枪射出的子弹运动时间一样长
D.乙枪射出的子弹初速度较大
(3)小张同学投篮时篮球恰好垂直打在篮板上，已知篮球撞击篮板处与抛出点的高度差为L，水平距离为2L。
设篮球抛出时速度大小为v，与水平面的夹角为θ，则下列判断正确的是______。
A.θ=30°
B.θ=60°
C.v= 2gL
D.v=2 gL
(4)如图3所示，用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两竖直木桩移近些，但仍保持两轻绳长度不变且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后______。
A.F1不变，F2变大
B.F1不变，F2变小
C.F1变大，F2变大
D.F1变小，F2变小
(5)某人在4m/s2匀加速下降的电梯中最多能举起质量为80kg的物体，则此人在地面上最多可举起质量为______kg的物体。若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起质量为40kg的物体，则此电梯上升的加速度的大小为______m/s2。
(6)如图4甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图，运动员自身和所有装备的总质量为m，在倾角θ=37°。的斜坡向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即f=kv，其中比例系数k=8P(P是k的单位)。运动员在比赛中的某段过程v-t图像如图5中实线AD所示，AB是曲线最左端A点的切线，B点的坐标为(16,48)，CD是曲线AD的渐近线，已知重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6。
①用国际单位制中基本单位表示P；
②求雪橇与斜坡间的动摩擦因数；
③求运动员自身和所有装备的总质量m。
答案和解析
1.【答案】D 惯性 相反 北 B C B
【解析】(1)AB.分析图甲可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到力不是维持物体运动的原因，由于不存在没有阻力的斜面，所以无法在实验室中真实呈现。故AB错误；
CD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来冲淡重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故C错误，D正确。
故选：D。
(2)当汽车突然起动的时候，由于乘客具有惯性，他会向跟车行相反的方向倾倒；向北行驶的汽车突然向西拐弯时，车上的乘客会向北倾倒。
(3)如图丙所示，小张站在斜向上匀加速运行的自动扶梯上，则合外力斜向右上方，故游客受到重力和电梯竖直向上的支持力，水平向右的静摩擦力，以下示意图中正确的是B，故B正确，ACD错误。
故选：B。
(4)A.持竿助跑过程，运动员的重力的反作用力是人对地球的吸引力，故A错误；
B.根据牛顿第三定律可得，撑竿起跳上升阶段，弯曲的撑竿对人的作用力等于人对撑竿的作用力，故B错误；
C.撑竿起跳上升阶段，人先向上加速后向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，故C正确。
D.在最高点手已离开撑竿，运动员还能继续越过横杆，是因为惯性的作用，故D错误。
故选：C。
(5)A.信息中的单位“km”、“h”是根据单位换算得到，不是由物理公式推导得出的，不属于单位制中的导出单位，故A错误；
B.力学范围内的三个基本量是长度、质量、时间，故B正确；
C.国际单位制的七个基本物理量分别是长度、质量、时间、电流、热力学温度以及物质的量和发光强度，这里m、kg、s、A、K、ml、cd是它们的单位，故C错误；
D.单位不仅是一个符号，还有其实际意义，在运算过程中利用单位制进行准确分析计算，故D错误。
故选：B。
故答案为：(1)D；(2)惯性，相反，北；(3)B；(4)C；(5)B。
2.【答案】B A BC 20 变大 不会 A 桌子 平行四边形定则 BC
【解析】(1)一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，即汽车做减速运动，合力方向指向曲线凹侧，且合力方向与速度方向夹角为钝角，可知B图符合题意，故B正确，ACD错误。
故选：B。
(2)A.v-t图像斜率表示加速度，则火箭在1s时和5s时的加速度相同，均为
a=ΔvΔt=4-02-0m/s2=2m/s2
故A正确；
B.由v-t图像可知0-3s内速度方向一直为正方向，即一直向上运动，则3s时达到最高点，故B错误；
C.v-t图像与横轴所围面积表示位移，则0-4s内位移为
x4=12×3×4m-12×1×4m=4m
则火箭在第4s末时位于发射点上方4m处，故C错误；
D.v-t图像斜率表示加速度，则2-4s加速度方向一直为负，故火箭在第3s末时加速度时方向不改变，故D错误。
故选：A。
(3)由于水的密度比气泡大的多，故同体积的水质量比气泡大，故小车可能向左加速运动或突然向右减速运动时，水向右运动，气泡向左运动，故BC正确，AD错误。
故选：BC。
(4)碰撞过程中速度减小，加速度向左，临界点吸引力为
F=ma=50×10-3×400N=20N
当汽车紧急加速时，加速度向右，即磁铁对金属球向右的压力增大，根据牛顿第三定律可得，金属球对强磁铁的压力将增大；若汽车某次碰撞时间为0.03s，车头凹陷了0.15m，利用逆向思维，根据位移公式x=12at2，解得
a=10003m/s2