天津市红桥区2024-2025学年高一（上）期末 物理试卷

这是一份天津市红桥区2024-2025学年高一（上）期末 物理试卷，共17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。
1．（5分）2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离。已知神舟十六号载人飞船全长约8.86m，总质量达到7.79t。空间站的轨道高度一般在380～400km范围内（ ）
A．分离时的“20时37分”是指时间间隔
B．“总质量达到7.79t”中的“t”为导出单位
C．“飞船全长约8.86m”中涉及的“长度”为基本量
D．“飞行速度约为7600m/s”中的“m/s”为基本单位
2．（5分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力就是地球对物体的吸引力，它的方向总是竖直向下
B．桌面上的木块受到桌面对它的支持力，是由于桌面发生微小形变而产生
C．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力，且方向一定与物体运动方向相反
D．运动员能踢动足球，说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
3．（5分）如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板挡住，设球对斜面的压力大小为F1。球对挡板的压力大小F2，则（ ）
A．F1＝mgcsθB．F2＝mgtanθ
C．F1：F2＝tanθ：1D．F1：F2＝sinθ：1
4．（5分）书法是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，则（ ）
A．毛笔对白纸的摩擦向左
B．白纸对毛笔的摩擦力向右
C．桌面对白纸的摩擦力向左
D．桌面对白纸没有摩擦力
5．（5分）张师傅正在抢修重要机器，其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳，其中小球A质量为2m，中间连接了一根弹簧，重力加速度为g（ ）
A．剪去细绳瞬间，A球加速度aA＝2.5g
B．剪去细绳瞬间，A球加速度aA＝5g
C．剪去细绳瞬间，B球加速度aB＝g
D．剪去细绳瞬间，B球加速度aB＝3g
二、多选题。（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
（多选）6．（5分）将一个大小为31N的力分解为两个力，其中一个分力的大小为13N，则另一个分力的大小可能为（ ）
A．45NB．35NC．25ND．15N
（多选）7．（5分）某人在地面上用电子秤称得其质量为50kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g＝10m/s2，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．电梯始终向下运动B．电梯可能向上运动
C．人的最大速度为2m/sD．电梯运动的距离为3m
（多选）8．（5分）如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为1：3
B．两小球的下落时间之比为1：1
C．两小球的初速度大小之比为1：3
D．两小球的初速度大小之比为1：4
三、实验题（本题满分12分，第9题每空1分，第10题每空2分。）
9．（4分）某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，毫米刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐，实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力F
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
B.测量弹簧的长度时，应用手抓住钩码再读数
C.改变弹簧的弹力F时，钩码的数量可以任意增减
（2）多次实验，记录数据后描点连线得到F﹣L图像，如图乙所示0＝ cm，劲度系数k＝ N/m。
（3）弹簧自身的重量对其劲度系数的测量结果 （填“有”或“无”）影响。
10．（8分）某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验中用电火花打点计时器，则所用电源是 。
A.220V交流电源
B.8V交流电源
C.低压直流电源
（2）实验中需要平衡摩擦力，下列说法中正确的是 。
A.平衡摩擦力的目的，是为了使细线的拉力等于沙桶和其中沙的重力
B.平衡摩擦力的目的，是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力
C.平衡摩擦力时，小车后面应固定纸带，小车前面应通过细线连接沙桶
（3）为使沙桶和沙的总重力mg在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量m和小车的总质量M应满足m M。（选填“≫”、“≪”或“≈”）
（4）某同学在本次实验中得到一条纸带，测量计数点的间距如图乙所示。已知每两个计数点间有4个点未画出，电源的频率为50Hz m/s2（结果保留两位有效数字）。
四、计算题:(本大题共3个小题，11题14分，12题16分，13题18分，共48分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．（14分）如图所示，小朋友和雪橇的总质量m＝66kg，绳子与水平方向的夹角θ＝37°，小朋友和雪橇恰能向右做匀速运动，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
（1）雪橇受到的支持力N；
（2）雪橇受到的摩擦力f；
（3）雪橇与水平地面间的动摩擦因数μ。
12．（16分）如图所示，水平传送带以速度v0＝2m/s匀速转动，A、B两端的距离L＝5m。将一小物块轻放在传送带上的A端，物块和传送带间的动摩擦因数μ＝0.52。求：
（1）物块加速过程中的加速度大小a；
（2）物块从A端运动到B端的时间t。
13．（18分）风洞实验室中能产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F＝20N的竖直向上的风力作用下，已知杆与球间的动摩擦因数μ＝。试求：
（1）小球运动的加速度a1；
（2）若风力F作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离xm。
2024-2025学年天津市红桥区高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）
1．（5分）2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离。已知神舟十六号载人飞船全长约8.86m，总质量达到7.79t。空间站的轨道高度一般在380～400km范围内（ ）
A．分离时的“20时37分”是指时间间隔
B．“总质量达到7.79t”中的“t”为导出单位
C．“飞船全长约8.86m”中涉及的“长度”为基本量
D．“飞行速度约为7600m/s”中的“m/s”为基本单位
【分析】时间间隔在时间轴上对应一段距离，时刻在时间轴上对应的是一个点；质量的单位是基本单位；在国际单位制中，长度、质量，时间三个物理量被选作力学的基本物理量；速度的单位是导出单位。
【解答】解：A、分离时的“20时37分”在时间轴上是一个点，故A错误；
B、“t”是质量的一个常用单位制，但不是国际制基本单位，故B错误；
C、在国际单位制中、质量，所以“飞船全长约8.86m”中涉及的“长度”为基本量；
D、“飞行速度约为7600m/s”中的“m/s”为导出单位。
故选：C。
【点评】本题考查了对时间和时刻、常用单位和导出单位，基本单位等物理量的理解，对于相近知识点要注意准确理解，明确它们的区别和联系。
2．（5分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力就是地球对物体的吸引力，它的方向总是竖直向下
B．桌面上的木块受到桌面对它的支持力，是由于桌面发生微小形变而产生
C．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力，且方向一定与物体运动方向相反
D．运动员能踢动足球，说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
【分析】A.根据重力的特征进行判断；
B.根据弹力的产生原因进行判断；
C.举例分析是不是只有运动的物体才能受到滑动摩擦力，再结合滑动摩擦力的方向特点即可判断；
D.根据相互作用力的特征即可判断。
【解答】解：A.物体的重力是地球的吸引而使物体受到的力，是地球对物体的吸引力的一个分力，故A错误；
B.桌面上的木块受到桌面对它的支持力，是由于桌面发生微小形变而产生的；
C.静止物体也可能受到滑动摩擦力，例如：擦黑板时黑板受到滑动摩擦力，故C错误；
D.运动员对足球的力和足球对运动员的力是作用力与反作用力，大小相等。
故选：B。
【点评】本题考查对常见的三种性质力的理解，其中摩擦力是难点，关键是掌握摩擦力的方向特点和作用效果。
3．（5分）如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板挡住，设球对斜面的压力大小为F1。球对挡板的压力大小F2，则（ ）
A．F1＝mgcsθB．F2＝mgtanθ
C．F1：F2＝tanθ：1D．F1：F2＝sinθ：1
【分析】以球为研究对象，分析球的受力情况，根据平衡条件求出球所受挡板的弹力和斜面对球的弹力，再根据牛顿第三定律得到球对竖直挡板的压力和球对斜面的压力，由此得解。
【解答】解：以球为研究对象，球受重力1和N2，作出力图如图所示：
根据平衡条件，有：N8＝，N2＝mgtanθ
根据牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为F1＝N4＝，对竖直挡板压力的大小F2＝N2＝mgtanθ；
F2：F2＝1：sinθ，故B正确。
故选：B。
【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成，然后建立平衡方程进行解答。
4．（5分）书法是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，则（ ）
A．毛笔对白纸的摩擦向左
B．白纸对毛笔的摩擦力向右
C．桌面对白纸的摩擦力向左
D．桌面对白纸没有摩擦力
【分析】根据两物体间的相对运动或相对运动趋势分析摩擦力方向。
【解答】解：AB、毛笔相对于白纸向右运动，同理毛笔对白纸的摩擦向右；
CD、白纸相对于桌面有向右运动的趋势，故C正确；
故选：C。
【点评】根据摩擦力方向与物体相对运动（趋势）方向分析解答。
5．（5分）张师傅正在抢修重要机器，其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳，其中小球A质量为2m，中间连接了一根弹簧，重力加速度为g（ ）
A．剪去细绳瞬间，A球加速度aA＝2.5g
B．剪去细绳瞬间，A球加速度aA＝5g
C．剪去细绳瞬间，B球加速度aB＝g
D．剪去细绳瞬间，B球加速度aB＝3g
【分析】弹簧弹力不变突变，开始两球静止，由平衡条件可以求出弹簧的弹力，应用牛顿第二定律的求出剪断细线或剪断弹簧时各球的加速度。
【解答】解：剪去细绳前，B受到重力与弹簧的弹力
剪去细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，B的加速度为0；
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题的关键点就是抓住细线和弹簧的区别：弹簧的弹力不会突变，而细线在断后弹力会突变为零。这点在做题时要特别留意。
二、多选题。（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
（多选）6．（5分）将一个大小为31N的力分解为两个力，其中一个分力的大小为13N，则另一个分力的大小可能为（ ）
A．45NB．35NC．25ND．15N
【分析】根据两个力的合成法则，可知两个分力的合力范围，代入关系式，可计算其中一个分力的范围，找到选项中的可能值。
【解答】解：根据两个力的合成法则，可知两个分力的合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤F8+F2，当两个分力共线时，取得等号；
若这两个分力方向相同时，则另一个力为31N﹣18N＝18N，则另一个力为31N+13N＝44N；
所以另一个分力的大小范围为18N∼44N，故AD错误。
故选：BC。
【点评】本题考查力的合成，关键是理解，在同向、反向两种情况下，合力取得极值。
（多选）7．（5分）某人在地面上用电子秤称得其质量为50kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g＝10m/s2，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．电梯始终向下运动B．电梯可能向上运动
C．人的最大速度为2m/sD．电梯运动的距离为3m
【分析】电子秤示数大于同学的重力，该同学处于超重状态，电子秤示数小于同学的重力，该同学处于失重状态。所以电梯可能向加速或减速，但该同学所受重力不变，由牛顿第二定律计算电梯的加速度。
【解答】解：AB．启动电梯并开始计时，电子秤的示数如题中图所示，人处于失重状态，电梯向下加速运动，人处于匀速运动状态；3～4s内，有向上的加速度；综上可知，故A正确；
C．某人在地面上用电子秤称得其质量为50kg，根据牛顿第二定律可得
mg﹣N2＝ma1
解得
在t＝1s时，人的速度大小为
v6＝a1t1，解得v3＝1m/s
可知人的最大速度为1m/s，故C错误；
D．根据对称性可知，均为
电梯向下匀速运动的距离为
x2＝v1t8，解得x2＝2m
则电梯向下运动的距离为
x＝x3+x2+x3
解得x＝4m
故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查的是超重和失重问题，由牛顿第二定律求解加速度。
（多选）8．（5分）如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为1：3
B．两小球的下落时间之比为1：1
C．两小球的初速度大小之比为1：3
D．两小球的初速度大小之比为1：4
【分析】两小球所在高度相同，故下落时间相同，由水平位移关系可求出两小球的初速度的大小关系。
【解答】解：AB、两球的抛出高度相同知下落时间相同，B正确；
CD、两小球的水平位移分别为OP和OQ；由x＝vt可知两小球的初速度之比为1：4，C错误。
故选：BD。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，对于平抛运动要注意用好几何关系，并能灵活应用各物理量之间的关系。
三、实验题（本题满分12分，第9题每空1分，第10题每空2分。）
9．（4分）某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，毫米刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐，实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力F
（1）关于本实验，下列说法正确的是 A 。
A.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
B.测量弹簧的长度时，应用手抓住钩码再读数
C.改变弹簧的弹力F时，钩码的数量可以任意增减
（2）多次实验，记录数据后描点连线得到F﹣L图像，如图乙所示0＝ 4.0 cm，劲度系数k＝ 250 N/m。
（3）弹簧自身的重量对其劲度系数的测量结果 无 （填“有”或“无”）影响。
【分析】（1）根据测量弹簧的劲度系数的实验的原理、要求和注意事项进行分析解答；
（2）（3）根据图乙的图像的截距和斜率的物理意义进行分析判断。
【解答】解：（1）A.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故A正确；
B.测量弹簧的长度时，不能用手抓住钩码；
C.改变弹簧的弹力F时，不能使弹簧的形变量超过弹性限度。
故选：A。
（2）根据图乙，弹簧的原长为横轴截距0＝4.2cm，由胡克定律可得。
（3）由图乙斜率的物理意义可知，弹簧自身的重量对其劲度系数的测量结果无影响。
故答案为：（1）A；（2）4.0；（3）无。
【点评】考查胡克定律的问题，结合图像的截距和斜率的物理意义进行分析解答。
10．（8分）某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验中用电火花打点计时器，则所用电源是 A 。
A.220V交流电源
B.8V交流电源
C.低压直流电源
（2）实验中需要平衡摩擦力，下列说法中正确的是 B 。
A.平衡摩擦力的目的，是为了使细线的拉力等于沙桶和其中沙的重力
B.平衡摩擦力的目的，是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力
C.平衡摩擦力时，小车后面应固定纸带，小车前面应通过细线连接沙桶
（3）为使沙桶和沙的总重力mg在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量m和小车的总质量M应满足m ≪ M。（选填“≫”、“≪”或“≈”）
（4）某同学在本次实验中得到一条纸带，测量计数点的间距如图乙所示。已知每两个计数点间有4个点未画出，电源的频率为50Hz 0.53 m/s2（结果保留两位有效数字）。
【分析】（1）根据电火花计时器的电源要求进行分析解答；
（2）根据平衡阻力的原理以及目的、方法进行分析解答；
（3）根据牛顿第二定律导出F的表达式进行分析判断；
（4）根据逐差法求解加速度公式代入数据求解。
【解答】解：（1）电火花计时器使用220V交流电源，故A正确。
故选：A。
（2）AB.平衡摩擦力的目的，是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力，B正确；
C.平衡摩擦力时，小车后面应固定纸带，故C错误；
故选：B。
（3）根据牛顿第二定律可得F＝Ma，mg﹣F＝ma由此可知，沙桶和沙的总重力mg在数值上近似等于小车运动时受到的拉力。
（4）根据题意，相邻两计数点间的时间间隔为T＝0.02×7s＝0.1s。
故答案为：（1）A；（2）B；（4）0.53。
【点评】考查打点计时器的使用，纸带的数据处理以及牛顿第二定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。
四、计算题:(本大题共3个小题，11题14分，12题16分，13题18分，共48分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．（14分）如图所示，小朋友和雪橇的总质量m＝66kg，绳子与水平方向的夹角θ＝37°，小朋友和雪橇恰能向右做匀速运动，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
（1）雪橇受到的支持力N；
（2）雪橇受到的摩擦力f；
（3）雪橇与水平地面间的动摩擦因数μ。
【分析】（1）以小朋友和雪橇整体为研究对象，竖直方向受力平衡求解支持力大小；
（2）根据水平方向受力平衡求解地面对雪橇的摩擦力大小；
（3）根据滑动摩擦力公式求解雪橇与水平地面间的动摩擦因数μ。
【解答】解：（1）对小朋友和雪橇整体受力分析，如图所示。
竖直方向由平衡条件得
Fsinθ+N＝mg
解得雪橇受到的支持力为
N＝480N
（2）雪橇在水平方向受力平衡，则受到的摩擦力为
f＝Fcsθ＝300×0.8N＝240N
（3）由f＝μN得雪橇与水平地面间的动摩擦因数为
答：（1）雪橇受到的支持力N为480N。
（2）雪橇受到的摩擦力f为240N。
（3）雪橇与水平地面间的动摩擦因数μ为0.6。
【点评】本题主要是考查共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
12．（16分）如图所示，水平传送带以速度v0＝2m/s匀速转动，A、B两端的距离L＝5m。将一小物块轻放在传送带上的A端，物块和传送带间的动摩擦因数μ＝0.52。求：
（1）物块加速过程中的加速度大小a；
（2）物块从A端运动到B端的时间t。
【分析】（1）由题知，物块加速过程中，受传送带滑动摩擦力的作用，由牛顿第二定律列式，即可求解；
（2）由运动学规律，先求物块加速的时间，再求物块匀速运动的时间，即可确定物块从A端运动到B端的时间。
【解答】解：（1）由题知，物块加速过程中，
由牛顿第二定律可得：μmg＝ma，
解得：a＝5m/s2；
（2）由运动学规律可得，物块加速的时间为：，
解得：t1＝3.4s，
则物块匀速运动的时间为：
故物块从A端运动到B端的时间为：t＝t8+t2＝0.8s+2.3s＝2.7s；
答：（1）物块加速过程中的加速度大小为5m/s7；
（2）物块从A端运动到B端的时间为2.7s。
【点评】本题主要考查水平传送带模型，解题时需注意，利用传送带运送物体，涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用问题，需要综合运用力学、运动学以及牛顿运动定律的相关内容。
13．（18分）风洞实验室中能产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F＝20N的竖直向上的风力作用下，已知杆与球间的动摩擦因数μ＝。试求：
（1）小球运动的加速度a1；
（2）若风力F作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离xm。
【分析】（1）在风力F作用时小球的受力：重力、风力，杆的支持力和滑动摩擦力，采用正交分解法，根据牛顿第二定律求出加速度，
（2）再用同样的方法求出撤去F后小球的加速度，运用运动学公式即可求解.
【解答】解：（1）在力F作用时有受力如图（1）
（F﹣mg）sin30°﹣μ（F﹣mg）cs30°＝ma1
代入数据＝1×a1
解得：
2）刚撤去F时受力如图（2），
小球的速度v1＝a6t1＝2.5×1.2m/s＝3m/s
小球的位移＝。
撤去力F后，小球上滑时有
﹣mgsin30°﹣μmgcs30°＝ma2
代入数据：﹣
解得：a2＝﹣7.5m/s
因此小球上滑时间＝.
上滑位移
则小球上滑的最大距离xm＝x1+x2＝4.8m+0.6m＝2.4m
答：（1）小球运动的加速度a7为2.5m/s3；
（2）若风力F作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离xm为8.4m。
【点评】牛顿定律和运动学公式是解决力学的基本方法，关键在于分析物体的受力情况和运动情况，当物体受力较多时，往往采用正交分解法求加速度，本题求小球上滑过程中距A点最大距离，也可运用动能定理.题号
1
2
3
4
5
答案
C
B
B
C
A