江苏省昆山市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

这是一份江苏省昆山市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法符合历史事实的是( )
A. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
B. 伽利略通过“理想斜面实验”论证了力不是维持物体运动的原因
C. 笛卡尔首先提出了力的概念，并指出力是改变物体运动状态的原因
D. 牛顿巧妙“冲淡”重力，合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
2.t=0时刻，小球甲(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动，小球乙(视为质点)从距地面高度为h0处由静止释放，两小球距地面的高度h随运动时间t的变化关系如图所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 甲的初速度比乙落地时的速度大
B. 甲、乙相遇时速度相同
C. 从t=0时刻到相遇过程中，甲的平均速度比乙的平均速度大
D. 整个运动过程甲的位置变化率先增大后减小
3.在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度v=0.4m/s，某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取g=10m/s2，不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为( )
A. 0.01mB. 0.02mC. 0.03mD. 0.04m
4.《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)数据，对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序，中国占据前三甲，其中上海中心大厦的电梯最高速度达20.5m/s，位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0～60s内，电梯的平均速度大小为9m/s
B. 0～20s内，电梯对乘客的支持力逐渐增大
C. 40～60s内，电梯对乘客的支持力小于乘客的重力
D. 10s末和50s末，电梯的速度大小相等，方向相反
5.如图所示，质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，用频闪照相对小球上升和下降过程进行拍照，甲图是小球上升时的照片，乙图是小球下降时的照片，O是运动的最高点。假设小球所受阻力大小不变，重力加速度为g，据此估算小球受到的阻力大小为( )
A. 15mg
B. 12mg
C. 13mg
D. 110mg
6.筷子是我国常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，用一双筷子夹住质量为m的光滑小球不动。两根筷子与球心O在同一竖直平面内，且两根筷子与竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g，则每根筷子对小球的支持力大小为( )
A. mgsinθB. mg2sinθC. mgcsθD. mg2csθ
7.如图所示，有一边长均为2m的立方形水箱，水箱右侧有一用活塞堵住的小孔a，小孔a到箱底的距离为0.25m；现向桶中注入一定量的水，使水面到箱底的距离为1m。在外力作用下使水箱向右做匀加速直线运动，同时打开活塞，待水面稳定后，发现有一半的水流出。已知重力加速度大小为10m/s2，则水箱的加速度为( )
A. 1m/s2B. 1.25m/s2C. 2.5m/s2D. 5m/s2
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，用轻杆将光滑的轻滑轮固定在天花板上，一根不可伸长的轻绳将一只水桶绕过定滑轮拴在地面上的石板上，开始时水桶中没有水，现在水桶中加水直至加满，石板与水桶始终处于静止状态，轻杆不弯曲。则下列说法中正确的是( )
A. 加水过程中石板可能只受重力、轻绳拉力、摩擦力等3个力作用而平衡
B. 加水过程中轻杆对轻滑轮的作用力一定方向不变
C. 加水过程地面对石板的摩擦力可能先减小后增大
D. 加水过程地面对石板作用力可能先减小后增大
9.质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块A受到一根轻弹簧施加的1.2N的水平拉力而保持静止，物块与木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。现让木箱在竖直方向上运动，要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。木箱的加速度大小和方向可能是( )
A. 6m/s2，方向向右B. 1m/s2，方向向左
C. 1.5m/s2，方向向下D. 2.5m/s2，方向向下
10.如图所示：光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一根劲度系数为k的轻弹簧相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大伸长量为3μmg4k
B. 若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间四个木块的加速度不变
C. 若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块的加速度不变，右边两个木块的加速度变小
D. 若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块之间的摩擦力不变，右边两个木块之间的摩擦力的大小变为原来的一半，方向与撤去拉力之前相同
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18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，部分装置如图甲所示。

(1)在某次实验中，其中一只弹簧测力计的指针如图乙所示，则其读数为______N；
(2)某次实验中，用F1、F2表示两个互成角度的力、F表示平行四边形作出的F1与F2的合力，F′表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是______。

(3)某次实验时，小组同学保持两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，记录两个分力间的夹角为θ，以及对应的合力为F，作出F与θ的关系图像如图丙所示。则由图可得，这两个分力的合力的最大值为______N。
12.如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，重力加速度取g。

主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用刻度尺测量两光电门之间的距离L；
②调整轻滑轮，使细线与木板水平；
③在绳子右侧依次加n(n取1、2、3……)个质量为m的钩码，让小车从光电门A的左侧开始运动，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，依次算出小车的加速度a1、a2、a2……；
⑤利用所得数据作出a−n图像如图乙所示。
回答下列问题：
(1)小车通过光电门A时的速度大小为vA= ______，小车的加速度大小为a= ______(用d、L、ΔtA和ΔtB表示)；
(2)为了让所得图线过坐标原点，应该将长木板右端______(选填“垫高”或“降低”)；
(3)若所得图线直线部分的斜率为k，则小车和遮光片的总质量为______(用m、g和k表示)；
(4)a−n图像中图线尾部是曲线的原因是______，在图乙中，随着加速度a的增加，加速度a的理论趋近值为______。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图10所示，光滑斜面上有一个重力为70N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，整个装置处于静止状态。求绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小。(sin37°=0.6,cs37°=0.8)
14.质量为m的球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机。已知重力加速度为g，飞行器飞行时受到的空气阻力大小f与其速率v的平方成正比(即f=kv2)，其中k=mg100，则：
(1)当飞行器沿水平方向以5m/s的速度匀速飞行时，求发动机推力的大小；
(2)若用飞行器携带质量为m0的物体，飞行器从静止开始斜向上做加速度为12g的匀加速直线运动，速度方向与水平方向之间的夹角为30°，物体受到的空气阻力不计，求飞行器对物体的作用力大小。
15.如图所示，质量为M=1.0kg的长方体形刚性盒子在水平拉力F=13N的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，此时盒子内一个质量为m=1kg的物块紧靠左侧内壁保持静止。当木箱的速度为v0=3m/s时撤去拉力F，物块恰好不会与盒子右侧内壁相撞。已知物块与盒子内壁间的动摩擦因数为μ1=0.2，盒子与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)撤去F前，盒子左侧内壁对物块的作用力大小；
(2)盒子左侧内壁和右侧内壁之间的距离L。
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】BD
9.【答案】ABD
10.【答案】AD
11.【答案】2.10 C 7
12.【答案】dΔtA d22L(1ΔtB2−1ΔtA2) 降低 mgk 所挂钩码的质量不满足远小于小车的质量 g
13.【答案】解：小球受力如图所示，将拉力和支持力沿水平和竖直方向分解，由平衡条件得：
Tsin45°=FNsin37°…①
Tcs45°+FNcs37°=mg…②
联立①②解得：
FN =50N
T=42N
答：绳对小球拉力的大小是42N，斜面对小球支持力的大小是50N。
14.【答案】解：(1)飞行器沿水平方向匀速飞行时受力如图

由平衡条件可得Fsinθ=mg，Fcsθ=f=kv2=mg100×52=mg4，解得F= (mg)2+(mg4)2= 17mg4；
(2)物体m0的受力如图

x轴方向Fcsθ−m0gsin30°=m0a
y轴方向Fsinθ=m0gcs30°
解得F= (m0×12g+m0g×12)2+(m0g× 32)2= 72m0g。
答：(1)当飞行器沿水平方向以5m/s的速度匀速飞行时，发动机推力的大小为 17mg4；
(2)飞行器对物体的作用力大小 7m0g2。
15.【答案】解：(1)对物块利用牛顿第二定律：FN+μ1mg=ma
对整体利用牛顿第二定律：F−μ2(M+m)g=(M+m)a
解得：FN=2N
(2)因为μ2>μ1，所以物块与盒子不能一起减速，物块：μ1mg=ma1，
盒子：μ2(M+m)g−μ1mg=Ma2
设盒子经过时间t停止运动v0=a2t
盒子发生的位移x盒子=v0t−12a2t2
设盒子停止时物块发生的位移为x1，速度为v1，x1=v0t−12a1t2，v1=v0−a1t
盒子停止后，木块继续运动的位移为x2，v12=2a1x2
盒子的左侧内壁和右侧内壁之间的距离L=x1+x2−x盒子
联立解得：L=0.75m
答：(1)求水平拉力F的大小为2N；
(2)盒子左侧内壁和右侧内壁之间的距离L为0.75m。