福建省福州市闽侯县2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

这是一份福建省福州市闽侯县2024-2025学年高一（上）期末物理试卷，共1页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列物理量中，属于矢量的是( )
A. 速率B. 加速度C. 时间D. 质量
2.动车行驶的几个过程中，运动状态不变的是( )
A. 加速出站B. 匀速直线行驶C. 平稳转弯D. 减速进站
3.小格用手机导航从省科技馆到三坊七巷的骑行路线，如图为导航界面的截图。下列说法正确的是( )
A. “12分钟”指的是时刻B. “2.1公里”表示位移
C. “当前路线”的平均速度比其他路线小D. 定位小格当前位置可以把他视为质点
4.用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A. 研磨过程中，以砚台为参考系墨条是静止的
B. 桌面对砚台的支持力是因为砚台发生形变
C. 桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力
D. 桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对平衡力
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示的欹(qī)器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子有坐》曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”。下列分析正确的是( )
A. 未装水时欹器的重心一定在器壁上
B. 欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点
C. 往欹器注水过程中，欹器重心先降低后升高
D. 欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向
6.图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪。将总质量为m的锅(含食材)放在炉架上，图乙为侧视图，忽略爪与锅之间的摩擦力，锅是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 放在炉架上的锅所受的合力为零B. 每个爪对锅的弹力方向竖直向上
C. 每个爪对锅的弹力为mg4D. 每个爪对锅的弹力为mgR2 4R2-d2
7.图甲是行李安检设备，其传送装置可简化为图乙所示的模型。已知水平传送带以速度v=0.2m/s匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离l=2m，取g=10m/s2，将行李(视为质点)无初速度地放在A处，则( )
A. 起始时行李受到的摩擦力方向水平向右B. 行李在运动过程中一直受到摩擦力作用
C. 起始时行李的加速度大小为0.2m/s2D. 行李经过10.05s到达B处
8.光滑水平面上有一质量为1kg的滑块，t=0时刻给滑块一水平初速度，同时对滑块施一水平力F，取滑块初速度方向为正方向，力F随时间t变化关系如图所示，0～8s时间内滑块的速度恰好只有一次等于0，则滑块( )
A. 0～8s内做匀加速直线运动B. 初速度大小为4m/s
C. 0～6s内速度变化量大小为4m/sD. t=8s时回到出发点
三、填空题：本大题共1小题，共3分。
9.如图，质量分别为4kg和6kg的A、B两个物块相互接触，放在光滑的水平面上，两物块在水平推力F=10N作用下，一起以相同的加速度向右运动，加速度大小a= ______m/s2，A对B的弹力FN= ______N，方向______。
四、实验题：本大题共3小题，共20分。
10.升旗手小格不断练习升旗，并利用物理知识研究国旗上升过程中的运动情况，以保证每次国旗都能在国歌结束时恰好到达旗杆顶端。

(1)国旗上升过程可简化为如图1所示的v-t图像，图中实线和虚线分别表示两次升旗练习过程。在加速上升时，国旗处于______(选填“超重”或“失重”)状态，第一次国旗的加速度______第二次国旗的加速度。升旗全程中，第一次国旗的平均速度______第二次国旗的平均速度。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
(2)某次国旗上升过程v-t图像如图2所示，已知国旗上升的总高度为16.8m，且加速与减速过程的加速度大小均为0.1m/s2，则国旗匀速上升的速度大小v1= ______m/s，国歌演奏的时间T= ______s。
11.在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。

(1)本实验中正确的操作是______。(选填“A”或“B”)
A.随意增加悬挂的钩码，多测量几组数据
B.悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度
(2)根据实验数据在图乙中作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L关系的图像，可得弹簧的劲度系数k= ______N/m。
(3)接着使用该弹簧，按照图丙所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为13cm，由图丁可知弹力大小F2= ______N。图丁方框中已经画出了F1和F的图示，请画出：①F2的图示；②以F1F2为邻边的平行四边形的对角线F'。对比F与F'，在误差允许范围内，如果他们______，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
12.在“探究小车的加速度与受力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，实验中打点计时器的工作周期为0.02s。

(1)下列器材中，本实验需要的是______。(选填“A”或“B”)
A.秒表
B.刻度尺
(2)使用打点计时器时应______。(选填“A”或“B”)
A.先接通电源后释放小车
B.先释放小车后接通电源
(3)图乙是按正确的实验步骤得到的一条纸带，每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出，则小车的加速度为______m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图像，明显超出了误差范围，下列可用于改进的措施是______。(选填“A”或“B”)
A.多加些砝码，使拉力增大
B.木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些
五、计算题：本大题共3小题，共37分。
13.有一滴水从屋檐无初速滴落，经过1.2s落地。不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
(1)屋檐离地高度；
(2)水滴落地时的速度大小；
(3)水滴下落最后1s内的位移大小。
14.拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图甲，某同学保持拖杆与水平方向的夹角为53°，用沿拖杆方向向下的恒力F=10N推动拖把头，使拖把头沿水平地面匀速运动。已知拖把头的质量m=1kg，拖杆的质量不计，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。

(1)在图乙中画出拖把头所受各力的示意图并用规范化符号表示；
(2)求地面对拖把头的弹力和摩擦力大小；
(3)保持推力方向不变，仅增大推力，让拖把头由静止开始向右做匀加速直线运动，3s内前进的位移为6m，求此时推力的大小。
15.如图，速降自行车赛中某选手骑车进入一段直下坡，在坡道上不蹬踏板而自由加速下滑。自行车受到路面的阻力忽略不计，空气阻力与车速大小成正比，比例系数为k，方向与车速方向相反，人与车总质量为m，下坡路段与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。

(1)自行车在坡道上速度为v1时空气阻力和加速度的大小分别是多少？
(2)如果坡道足够长，自行车能达到的最大速度vm是多少？
(3)进入平直路面后该选手开始刹车，自行车在刹车阻力和空气阻力的共同作用下做匀减速运动，刹车过程车轮与地面接触处始终不打滑。从开始刹车起，车载速率表显示前轮转动第一圈过程车辆前进的平均速度为v，刹车过程前轮总共转了n圈，自行车开始刹车时的速度v2是多少？
答案和解析
1.B
【解析】速率、时间、质量只有大小，没有方向，均为标量；
加速度既有大小也有方向，计算遵循平行四边形定则，属于矢量。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
2.B
【解析】A.动车在加速出站时，其速度大小在增大，因此运动状态在改变，故A错误；
B.动车在匀速直线行驶时，其速度大小和方向都保持不变。这正是运动状态不变的定义，故B正确；
C.动车在平稳转弯时，虽然速度大小可能保持不变，但其运动方向在改变，因此，运动状态也在改变，故C错误；
D.动车在减速进站时，其速度大小在减小，因此运动状态在改变，故D错误。
故选：B。
3.D
【解析】A.12分钟表示的是时间间隔，故A错误；
BC.2.1千公里是路程，平均速度是总位移与均速度是总位移与所用时间的比值，总位移都相等，时间越短，平均速度越大，“当前路线”的平均速度比其他路线大，故BC错误；
D.研究小格当前位置时，小格的大小、形状相对于所在空间可以忽略，故可以把小格看作质点，故D正确。
故选：D。
4.C
【解析】A.在研磨过程中，墨条相对于砚台的位置在不断变化，所以以砚台为参考系，墨条是运动的，不是静止的，故A错误；
B.桌面对砚台的支持力是因为桌面发生形变而产生的。当砚台放在桌面上时，桌面受到砚台的压力而发生微小形变，从而对砚台产生支持力，故B错误；
C.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且分别作用在两个不同的物体上(一个是桌面，一个是砚台)，故C正确；
D.桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上，且能使物体保持静止或匀速直线运动状态。而这里桌面对砚台的摩擦力作用在砚台上，砚台对墨条的摩擦力作用在墨条上，它们不是作用在同一个物体上的力，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
5.BC
【解析】AC.未装水的欹器竖立时，容器无法正立而是略有倾斜，说明它的重心略高于转轴，故重心不一定在器壁上，盛水适中时，容器和水的整体重心应该在转轴下方，故容器端正；当盛满水时，容器和水的整体重心在转轴的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器倾斜，水流出，当水流尽时，它又像开始时那样倾斜，故A错误，C正确；
BD.欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点，重力方向不会偏离竖直方向，故B正确，D错误。
故选：BC。
6.AD
【解析】A.由题知，放在炉架上的锅处于平衡状态，则其所受的合力为零，故A正确；
BCD.由弹力的方向特点可知，每个爪对锅的弹力方向都指向锅面(球面)的球心，设每个爪与锅之间的弹力大小为N，方向与竖直方向的夹角为θ，
竖直方向，根据平衡条件及对称性可得：4Ncsθ=mg，
根据几何关系可得：csθ= R2-(d2)2R，
联立可得：N=mgR2 4R2-d2，故BC错误，D正确；
故选：AD。
7.AD
【解析】A、起始时行李相对于传送带向左滑动，行李受到的摩擦力方向水平向右，故A正确；
BCD、行李相对传送带滑动过程，对行李，由牛顿第二定律得：μmg=ma，代入数据解得：a=2m/s2
行李加速到与传送带共速需要的时间t1=va=0.22s=0.1s
行李加速到与传送带共速的位移x1=12at12=12×2×0.12m=0.01m
行李与传送带共速后与传送带相对静止做匀速直线运动，做匀速直线运动过程行李不受摩擦力作用，
行李做匀速直线运动的时间t2=l-x1v=2-
行李运动到B处需要的时间t=t1+t2=0.1s+9.95s=10.05s，故BC错误，D正确。
故选：AD。
8.BC
【解析】ACD、图像与坐标轴围成的面积代表速度的变化，则0～6s内速度变化量大小为
Δv=2×2m/s-2×(6-2)m/s=-4m/s
大小为4m/s；
0～8s时间内滑块的速度恰好只有一次等于0，则应在t=6s时速度为0，根据牛顿第二定律有a=Fm
解得a=2m/s2
滑块先做匀加速运动，再做匀减速运动，然后再做匀加速运动，位移一直为正，故AD错误，C正确；
B、t=6s时速度为0，则有0=v0+at1-at2
代入数据有0=v0+2×2m/s-2×(6-2)m/s
解得v0=4m/s
故B正确；
故选：BC。
9.1 6 水平向右
【解析】由牛顿第二定律得：
对A、B整体：F=(mA+mB)a
对B：FN=mBa
代入数据解得：a=1m/s2，FN=6N，方向水平向右
故答案为：1；6；水平向右。
10.超重 大于 等于 0.4 46
【解析】(1)在加速上升时，加速度向上，国旗处于超重状态，v-t图像的斜率表示加速度，第一次国旗的加速度大于第二次国旗的加速度，升旗全程中，第一次国旗的平均速度等于第二次国旗的平均速度，因为两次升旗总位移和总时间都相等；
(2)加速与减速过程的加速度大小均为0.1m/s2，由图得加速时间为4s，由对称性可得减速时间为4s，匀速运动速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，国旗上升的总高度为16.8m，v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，则有16.8m=T+T-8s2×0.4m/s，解得T=46s。
故答案为：(1)超重；大于；等于；(2)0.4；46
11.B 50 2.5 大小相等、方向相同
【解析】(1)A.为了减小实验误差，需要适当增加钩码数，多测量几组数据，但不能随意增加悬挂的钩码，超过弹簧测力计的量程，故A错误；
B.悬挂钩码待其静止后，钩码处于平衡状态，读出弹簧的长度，故B正确。
故选：B。
(2)设弹簧的原长为L0，根据胡克定律F=k(L-L0)=kL-kL0
F-L函数图像的斜率表示弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数k=4.0-0(16-8)×10-2N/m=50N/m
(3)根据图乙可知，当L=13cm，弹力大小F2=2.5N；根据力的图示，作出的平行四边形如图所示：
比较合力的理论值F'与合力的实际值F在误差允许范围内它们的大小相等、方向相同，就可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
故答案为：(1)B；(2)50；(3)2.5；见解析；大小相等、方向相同。
12.B A 2.36 B
【解析】(1)下列器材中，本实验需要的是刻度尺测量相应距离，故B正确，A错误。
故选：B。
(2)使用打点计时器时应先接通电源后释放小车，故A正确，B错误。
故选：A。
(3)相邻的两个计数点之间的时间间隔为T=0.02s×5=0.1s，根据逐差法求解加速度公式有a=CD-AC4T2，代入数据得a=2.36m/s2。
(4)根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图像，明显超出了误差范围，在横轴上有截距说明平衡阻力不足或者没有平衡阻力，故让木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些可以得到改善，故B正确，A错误。
故选：B。
故答案为：(1)B；(2)A；(3)2.36；(4)B。
13【解析】.(1)根据自由落体运动规律，物体下落的位移H与时间的关系为H=12gt2，将t=1.2s和g=10m/s2代入公式，得到H=7.2m；
(2)速度v与时间的关系为v=gt，将t=1.2s和g=10m/s2代入公式得到v=10×1.2m/s=12m/s；
(3)水滴下落总高度为7.2m，前0.2s下落的位移h=12gt'2，将t'=0.2s和g=10m/s2代入公式，得到h=0.2m，因此，最后1s内的位移大小等于总高度减去前0.2s的位移，即7.2m-0.2m=7m
答：(1)屋檐离地高度为7.2m；(2)水滴落地时的速度大小为12m/s；(3)水滴下落最后1s内的位移大小为7m。
14.【解析】(1)拖把头受力如图所示

(2)拖把头做匀速直线运动，由平衡条件得：
在竖直方向：FN=mg+Fsin53°
水平方向：FN=Fcs53°
代入数据解得：FN=18N，Ff=6N
(3)拖把头匀速运动时所受滑动摩擦力Ff=μFN
代入数据解得：μ=13
拖把头做初速度为零的匀加速直线运动，位移x=12at2
代入数据解得：a=43m/s2
对拖把头，由牛顿第二定律得：F'cs53°-μ(mg+F'sin53°)=ma
代入数据解得：F'=14N
答：(1)拖把头所受各力的示意图如图所示；
(2)地面对拖把头的弹力大小是18N，摩擦力大小是6N；
(3)此时推力的大小是14N。
15.【解析】(1)车在坡道上的速度达到v1时，空气阻力为
f=kv1
由牛顿第二定律可得
mgsinθ-f=ma
解得加速度为
a=mgsinθ-kv1m
(2)当加速度等于0时，自行车速度最大，由二力平衡可得
mgsinθ-kvm=0
解得
vm=mgsinθk
(3)自行车刹车后做匀减速运动，设加速度大小为a，前轮转动第一圈后车速为v3，车轮的周长为L，则
v=v2+v32
v22-v32=2aL
从开始刹车到车停止运动可知
v22=2anL
联立解得
v2=2v(n- n2-n)
答：(1)自行车在坡道上速度为v1时空气阻力和加速度的大小分别是kv1与mgsinθ-kv1m；
(2)自行车能达到的最大速度vm是mgsinθk；
(3)自行车开始刹车时的速度v2是2v(n- n2-n)。