2024-2025学年湖北省武汉市部分重点中学高一（上）期末物理试卷

这是一份2024-2025学年湖北省武汉市部分重点中学高一（上）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）春秋时期，齐国人的著作《考工记•辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。对于这种现象，下列说法正确的是（ ）
A．该现象说明力是使物体运动的原因
B．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小
C．“马力既竭，辀犹能一取”的原因是车具有惯性
D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动
2．（4分）跳伞运动以自身的惊险和挑战性被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法正确的是（ ）
A．水平风力越大，运动员下落时间越长
B．运动员下落时间与水平风力大小无关
C．运动员着地速度与水平风力大小无关
D．跳伞运动员遇到风力后做匀变速直线运动
3．（4分）汽车向前行驶时，会受到空气阻力Fd的作用，空气阻力Fd的大小与空气的密度ρ、汽车的行驶速度v、迎风面积S以及风阻系数Cd等因素有关。已知风阻系数Cd无单位，则下列表达式中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（4分）如图所示，用两根轻绳连接两个球甲和乙，其中一根绳的另一端固定在一个竖直转轴上，当两球随转轴一起匀速转动时，两球所处的位置可能是图中的哪一个（ ）
A．B．C．D．
5．（4分）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
6．（4分）如图所示，水平地面上固定一倾角为α的足够长斜面，一木块以v0＝4m/s初速度从斜面底端冲上斜面，木块与斜面间的动摩擦因数μ，改变α的数值，木块沿斜面向上滑行的最远距离x将发生变化。已知重力加速度大小g＝10m/s2，则x的最小值为（ ）
A．B．4mC．mD．m
7．（4分）工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，用合成肌肉做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁（c和e类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制），足够长细绳ab的a端固定于墙壁，另一端跨过定滑轮连接一重物。设cd与竖直墙壁ac夹角为θ，不计滑轮与细绳间的摩擦，且∠adb始终为钝角，下列说法正确的是（ ）
A．若保持θ不变，减小cd长度，则细绳对滑轮的力始终沿dc方向
B．若保持cd长度不变，减小θ角度，细绳对滑轮的力始终沿de方向
C．若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac＞cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小
D．若保持ac、ad长度均不变，且ac等于ad，增大cd长度，则细绳对滑轮的力先减小后增大
（多选）8．（4分）春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ）
A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与弹力大小成正比
B．提笔静止时，手对毛笔的弹力大小等于毛笔对手的弹力大小
C．向左行笔时，桌面对红纸的静摩擦力方向向右
D．向左行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右
（多选）9．（4分）如图（a）所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其T﹣v2图像如图（b）所示。不计一切阻力，小球可视为质点，则（ ）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度大小为a
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为
D．当v2＝b时，小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动
（多选）10．（4分）如图（a）所示，在倾角θ＝30°的固定光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与小滑块A相连，小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连，A、B的质量均为m，初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B，使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，A、B的v﹣t图像如图（b）所示，A的v﹣t图像在t2时刻的切线与t轴平行，已知重力加速度大小为g，则（ ）
A．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为
B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小为
C．弹簧恢复到原长时，A的速度达到最大值
D．A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为
二、非选择题题：本大题共5小题，共60分。
11．（8分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置及过程如图（a）所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉到的位置。
（1）本实验采用的科学方法是 ；
A.控制变量法
B.理想实验法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
（2）实验中不需要标记或者记录的信息有 ；
A.橡皮筋原长时小圆环的位置
B.橡皮筋拉伸后小圆环的位置
C.力F1、F2的大小和方向
D.力F的大小和方向
（3）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（b）所示，可知拉力的大小为 N；
（4）图（c）是小明和小华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中 （选填“小明”或“小华”）的实验比较符合实验事实。（力F是用一个弹簧测力计拉时的图示）
12．（10分）某同学用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码（每个槽码的质量均为m＝10g）。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
Ⅰ.按图（a）安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，轻轻释放小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道 下滑（选填“加速”、“匀速”或者“减速”）；
Ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
Ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤Ⅱ；
Ⅳ.以取下槽码的总个数n（1≤n≤6）的倒数为横坐标为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）请完成下列填空：
①下列说法正确的是 ；
A.先将小车从靠近打点计时器处释放，再接通电源
B.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
C.若细线下端悬挂着4个槽码，则小车和槽码系统在下滑过程中受到的合外力大小为2mg
②某次实验获得如图（b）所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则这次实验测得小车的加速度大小a＝ m/s2；（结果保留两位小数）
③按照上述步骤，该同学得到关系图线是一条直线，测得其斜率为k，纵轴截距为﹣b，则当地重力加速度大小g＝ ，小车质量M＝ 。（用m、k、b表示）
13．（10分）如图所示，质量m＝2kg的物块在沿斜面向上的推力作用下与斜面一起向右匀速运动，已知斜面质量M＝2.5kg，斜面倾角θ＝37°，斜面与地面间的动摩擦因数，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度大小g＝10m/s2。
（1）求沿斜面向上的推力F的大小；
（2）若此时物块恰好不沿斜面上滑，则物块与斜面间的动摩擦因数μ'是多少？
14．（14分）将扁平的小石片在手上呈水平放置后用力抛出，石片遇到水面后会擦着水面滑行一小段距离后再弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，即称为“打水漂”。如图所示，小明在岸边距水面某一高度处，将质量m＝20g的小石片以初速度v0＝4m/s水平抛出，石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为f＝0.2N，且小石片每次接触水面时间Δt＝0.1s后弹起，弹起后竖直方向上升的最大高度是前一次距离水面最大高度的，小石片在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零。已知小石片第一次与水面接触前瞬间水平方向的位移大小x0＝1.6m，重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小明抛出小石片前瞬间小石片距离水面的高度h0；
（2）从抛出到水平速度减为0，小石片在水面上滑行的次数；
（3）从抛出到第二次入水，小石片经历的时间t。
15．（18分）如图所示，质量m2＝1kg的木板B静止在水平地面上，将质量m1＝2kg的物块A放置在B的左端。现对A施加一大小F＝10N、方向与水平方向成θ＝37°角斜向上的恒力，作用t1＝2s后撤去。已知在运动过程中A不会掉下木板，A与B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.3最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
（1）撤去恒力前，A、B的加速度大小a1、a2；
（2）从施加恒力开始到B停止运动的过程中，A的位移x的大小。（计算结果可用分式表示）
2024-2025学年湖北省武汉市部分重点中学高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．（4分）春秋时期，齐国人的著作《考工记•辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。对于这种现象，下列说法正确的是（ ）
A．该现象说明力是使物体运动的原因
B．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小
C．“马力既竭，辀犹能一取”的原因是车具有惯性
D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动
【答案】C
2．（4分）跳伞运动以自身的惊险和挑战性被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法正确的是（ ）
A．水平风力越大，运动员下落时间越长
B．运动员下落时间与水平风力大小无关
C．运动员着地速度与水平风力大小无关
D．跳伞运动员遇到风力后做匀变速直线运动
【答案】B
3．（4分）汽车向前行驶时，会受到空气阻力Fd的作用，空气阻力Fd的大小与空气的密度ρ、汽车的行驶速度v、迎风面积S以及风阻系数Cd等因素有关。已知风阻系数Cd无单位，则下列表达式中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
4．（4分）如图所示，用两根轻绳连接两个球甲和乙，其中一根绳的另一端固定在一个竖直转轴上，当两球随转轴一起匀速转动时，两球所处的位置可能是图中的哪一个（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
5．（4分）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
【答案】C
6．（4分）如图所示，水平地面上固定一倾角为α的足够长斜面，一木块以v0＝4m/s初速度从斜面底端冲上斜面，木块与斜面间的动摩擦因数μ，改变α的数值，木块沿斜面向上滑行的最远距离x将发生变化。已知重力加速度大小g＝10m/s2，则x的最小值为（ ）
A．B．4mC．mD．m
【答案】D
7．（4分）工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，用合成肌肉做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁（c和e类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制），足够长细绳ab的a端固定于墙壁，另一端跨过定滑轮连接一重物。设cd与竖直墙壁ac夹角为θ，不计滑轮与细绳间的摩擦，且∠adb始终为钝角，下列说法正确的是（ ）
A．若保持θ不变，减小cd长度，则细绳对滑轮的力始终沿dc方向
B．若保持cd长度不变，减小θ角度，细绳对滑轮的力始终沿de方向
C．若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac＞cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小
D．若保持ac、ad长度均不变，且ac等于ad，增大cd长度，则细绳对滑轮的力先减小后增大
【答案】C
（多选）8．（4分）春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ）
A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与弹力大小成正比
B．提笔静止时，手对毛笔的弹力大小等于毛笔对手的弹力大小
C．向左行笔时，桌面对红纸的静摩擦力方向向右
D．向左行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右
【答案】BC
（多选）9．（4分）如图（a）所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其T﹣v2图像如图（b）所示。不计一切阻力，小球可视为质点，则（ ）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度大小为a
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为
D．当v2＝b时，小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动
【答案】AD
（多选）10．（4分）如图（a）所示，在倾角θ＝30°的固定光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与小滑块A相连，小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连，A、B的质量均为m，初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B，使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，A、B的v﹣t图像如图（b）所示，A的v﹣t图像在t2时刻的切线与t轴平行，已知重力加速度大小为g，则（ ）
A．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为
B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小为
C．弹簧恢复到原长时，A的速度达到最大值
D．A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为
【答案】BD
二、非选择题题：本大题共5小题，共60分。
11．（8分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置及过程如图（a）所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉到的位置。
（1）本实验采用的科学方法是 C ；
A.控制变量法
B.理想实验法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
（2）实验中不需要标记或者记录的信息有 A ；
A.橡皮筋原长时小圆环的位置
B.橡皮筋拉伸后小圆环的位置
C.力F1、F2的大小和方向
D.力F的大小和方向
（3）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（b）所示，可知拉力的大小为 3.00 N；
（4）图（c）是小明和小华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中 小明 （选填“小明”或“小华”）的实验比较符合实验事实。（力F是用一个弹簧测力计拉时的图示）
【答案】（1）C；（2）A；（3）3.00；（4）小明。
12．（10分）某同学用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码（每个槽码的质量均为m＝10g）。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
Ⅰ.按图（a）安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，轻轻释放小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道 匀速 下滑（选填“加速”、“匀速”或者“减速”）；
Ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
Ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤Ⅱ；
Ⅳ.以取下槽码的总个数n（1≤n≤6）的倒数为横坐标为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）请完成下列填空：
①下列说法正确的是 C ；
A.先将小车从靠近打点计时器处释放，再接通电源
B.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
C.若细线下端悬挂着4个槽码，则小车和槽码系统在下滑过程中受到的合外力大小为2mg
②某次实验获得如图（b）所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则这次实验测得小车的加速度大小a＝ 0.48 m/s2；（结果保留两位小数）
③按照上述步骤，该同学得到关系图线是一条直线，测得其斜率为k，纵轴截距为﹣b，则当地重力加速度大小g＝ ，小车质量M＝ 。（用m、k、b表示）
【答案】（1）匀速；（2）①C；②0.48；③；
13．（10分）如图所示，质量m＝2kg的物块在沿斜面向上的推力作用下与斜面一起向右匀速运动，已知斜面质量M＝2.5kg，斜面倾角θ＝37°，斜面与地面间的动摩擦因数，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度大小g＝10m/s2。
（1）求沿斜面向上的推力F的大小；
（2）若此时物块恰好不沿斜面上滑，则物块与斜面间的动摩擦因数μ'是多少？
【答案】（1）沿斜面向上的推力F的大小为15N；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ'是0.1875。
14．（14分）将扁平的小石片在手上呈水平放置后用力抛出，石片遇到水面后会擦着水面滑行一小段距离后再弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，即称为“打水漂”。如图所示，小明在岸边距水面某一高度处，将质量m＝20g的小石片以初速度v0＝4m/s水平抛出，石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为f＝0.2N，且小石片每次接触水面时间Δt＝0.1s后弹起，弹起后竖直方向上升的最大高度是前一次距离水面最大高度的，小石片在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零。已知小石片第一次与水面接触前瞬间水平方向的位移大小x0＝1.6m，重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小明抛出小石片前瞬间小石片距离水面的高度h0；
（2）从抛出到水平速度减为0，小石片在水面上滑行的次数；
（3）从抛出到第二次入水，小石片经历的时间t。
【答案】（1）小明抛出小石片前瞬间小石片距离水面的高度为0.8m；
（2）从抛出到水平速度减为0，小石片在水面上滑行的次数为4次；
（3）从抛出到第二次入水，小石片经历的时间为1.1s。
15．（18分）如图所示，质量m2＝1kg的木板B静止在水平地面上，将质量m1＝2kg的物块A放置在B的左端。现对A施加一大小F＝10N、方向与水平方向成θ＝37°角斜向上的恒力，作用t1＝2s后撤去。已知在运动过程中A不会掉下木板，A与B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.3最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
（1）撤去恒力前，A、B的加速度大小a1、a2；
（2）从施加恒力开始到B停止运动的过程中，A的位移x的大小。（计算结果可用分式表示）
【答案】（1）撤去恒力前，A、B的加速度大小a1为0.5m/s2、a2为0；
（2）从施加恒力开始到B停止运动的过程中，A的位移x的大小为。
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