河北省石家庄市2024-2025学年高一(上)期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省石家庄市2024-2025学年高一(上)期末物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了45m等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题
1. 在国际单位制中，下列属于力学基本单位的一组是（ ）
A. kg，m，sB. m、N、g
C. m/s、kg、ND. s、J、cm
【答案】A
【解析】在国际单位制中的力学基本单位有三个：米（m）、千克（kg）、秒（s）。
故选A。
2. 如图所示，某同学让篮球在他的手指上绕竖直轴匀速转动，手指刚好在篮球的正下方，M、N为篮球上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. M、N两点周期不相等
B. M、N两点的角速度不相等
C. M、N两点的线速度相同
D. M点向心加速度小于N点的向心加速度
【答案】D
【解析】AB．M、N两点同轴转动，则周期和角速度相等，选项AB错误；
C．根据可知，N点的转动半径大于M，可知M、N两点的线速度不相同，选项C错误；
D．根据可知，M点的向心加速度小于N点的向心加速度，选项D正确。
故选D。
3. 以15m/s的速度在平直公路上行驶的汽车遇到紧急情况刹车，刹车过程可看做是加速度大小为5m/s2的匀减速直线运动。关于汽车刹车过程，下列说法正确的是（ ）
A. 4s时的速度大小为5m/sB. 4s时的速度大小为3m/s
C. 刹车后4s内位移大小为22.5mD. 刹车后4s内位移大小为20m
【答案】C
【解析】AB．汽车减速到0的时间为s
则4s时的速度大小为0，故AB错误；
CD．刹车后4s内位移大小即3s内的位移，大小为m
故C正确，D错误；
故选C。
4. 某同学做蹲起动作，如图所示是该同学先下蹲再起立过程中加速度传感器输出的加速度a随时间t变化的图像，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻该同学处于超重状态B. t2.时刻该同学处于超重状态
C. t3时刻该同学处于失重状态D. t4时刻该同学处于失重状态
【答案】D
【解析】加速度向上为超重，向下为失重，以竖直向上为正方向，则t1时刻、t4时刻该同学处于失重状态，t3时刻该同学处于超重状态，t2.时刻加速度为0，该同学处于平衡状态。
故选D。
5. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下实验：光滑斜面AC固定在水平面上，B是斜面上的点，且AC=4BC，如图所示。将小铜球分别从A、B位置由静止释放，可知小铜球从A运动到C与从B运动到C所用的时间之比为（ ）
A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1
【答案】A
【解析】根据匀变速直线运动位移时间关系
由于位移之比为4:1，则时间之比为2:1。
故选A。
6. 如图甲所示，运动员正在和机器人打乒乓球。若机器人在两次击球后，乒乓球均以水平向右的速度通过球网正上方的O点，先后两次落点分别为M、N，两球运动轨迹在同一竖直面内，如图乙所示。乒乓球可看作质点，不计乒乓球的旋转和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 乒乓球第一次通过O点时的速度小于第二次通过O点时的速度
B. 乒乓球两次通过O点时的速度相等
C. 乒乓球从O点运动到M点的时间等于从O点运动到N点的时间
D. 乒乓球从O点运动到M点的时间小于从O点运动到N点的时间
【答案】C
【解析】根据平抛运动规律有，
解得，
可知两次时间相等，第一次水平位移较大，乒乓球第一次通过O点时的速度大于第二次通过O点时的速度。
故选C。
7. 如图所示，墙角处固定一斜板，斜板与水平天花板的夹角为θ。工人用沿水平向左的力推质量为m的磨石，使其沿斜板匀速下滑，已知磨石与斜板间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g，则推力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对磨石，水平方向有
竖直方向有
又
联立可得
故选D。
二、多项选择题
8. 小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后反弹至某一高度，其速度v随时间t变化的关系图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球反弹后离开地面的速度大小为5m/s
B. 小球反弹的最大高度为0.45m
C. 小球与地面相碰过程中的速度变化量的大小为8m/s
D. 小球反弹后的加速度大小为8m/s2
【答案】BC
【解析】A．由图像可知，0.5s末小球反弹，此时速度的大小为3m/s，故A错误；
B．小球能弹起的最大高度对应图中0.5s~0.8s内速度图像的面积，所以
故B正确；
C．小球与地面碰撞前的速度为5m/s，方向竖直向下，与地面碰撞后的速度大小为3m/s，方向竖直向上，则小球速度的变化量
方向竖直向上，故C正确；
D．v-t图像的斜率等于加速度，由图可知，小球反弹后的加速度大小为
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机重力大小为300N。横梁OA水平，斜梁OB跟横梁的夹角为37°，内外两支架的横梁与斜梁的交点分别为O、，空调重心位于连线中点的正上方，外侧支架横梁对O点的拉力沿OA方向，斜梁对O点的支持力沿OB方向，。下列说法正确的是（ ）
A. 横梁OA对O点的拉力大小为400N
B. 斜梁OB对O点的支持力大小为250N
C. 如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，斜梁对O点的作用力不变
D. 如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁对O点的作用力将变小
【答案】BD
【解析】AB．对O点受力分析，如图
由平衡知识可知横梁对O点的拉力为
斜梁对O点的支持力为
解得N，N
故B正确，A错误
CD．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则角变大，则这时横梁对O点的作用力将变小，斜梁对O点的作用力将变小，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，质量为1kg的足够长的木板B放在光滑水平桌面上，质量为2kg的物块A放在木板B上，水平细线的一端固定在墙上，另一端与A相连，与B相连的细线绕过两轻质滑轮后固定到天花板上，其中绕过动滑轮的左右两段细线刚好竖直。现将质量为1kg的物块C挂在轻质滑轮上，在外力作用下，细线处于伸直状态且弹力恰好为零。已知A、B间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑滑轮的摩擦，重力加速度g取10m/s2。若释放物块C，下列说法正确的是（ ）
A. 细线对A的拉力大小为4N
B. 细线对B的拉力大小为5N
C. 木板B的加速度大小为0.8m/s2
D. 物块C的加速度大小为0.4m/s2
【答案】ACD
【解析】A．因
细线对B的拉力
可知B将会被拉动做加速运动，此时细线对A的拉力大小为
选项A正确；
BCD．对B分析
对C分析
解得a=0.8m/s2，T=4.8N，aC=0.4m/s2
选项B错误，CD正确。
故选ACD。
三、非选择题
11. 某兴趣小组利用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车的左端通过细线跨过定滑轮与槽码相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连，实验中认为槽码的总重力近似等于细线的拉力F。
（1）关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 实验前应调节连接槽码和小车的细线与长木板保持平行
B. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
C. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D. 平衡摩擦力时，需要把纸带拴在小车上
（2）如图所示为实验中打出的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，测出各计数点到A点之间的距离。根据纸带可求得，打下C点时小车的速度vC=________m/s，此过程中小车的加速度a=_________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在保持小车质量一定时，改变槽码质量，得到小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像如图所示，由图可知，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲。为避免F增大时，a-F图线出现弯曲，可采取的措施是（ ）
A. 测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B. 在增加槽码质量时，确保槽码的总质量始终远小于小车质量
C. 将无线力传感器固定在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替槽码的总重力
【答案】（1）ACD （2） 0.54 1.0 （3）BC
【解析】
【小问1解析】
A．为了保证实验过程中，细绳对小车的拉力不变，实验前应调节连接槽码和小车的细线与长木板保持平行，故A正确；
B．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车，故B错误；
C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；
D．平衡摩擦力时，需要把纸带拴在小车上，而不需要连细线，故D正确。
故选ACD。
【小问2解析】
打下C点时小车的速度为
小车运动的加速度为
【小问3解析】
由于随着F增大，槽码总质量不满足远小于小车的总质量，为避免F增大时，a-F图线出现弯曲，可以通过在增加槽码质量时，确保槽码的总质量始终远小于小车质量，也可将无线力传感器固定在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替槽码的总重力，而不需要槽码的总重力代替绳的拉力。
故选BC。
12. 在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。
（1）在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是（ ）
A. 实验表明平抛运动竖直方向是自由落体运动
B. 实验表明平抛运动水平方向是匀速直线运动
（2）在图乙所示实验中，除了用到图中器材之外，下列器材还需要用到的有（ ）
A. 刻度尺B. 秒表C. 天平
（3）为定量研究小球平抛运动的特点，需要建立坐标系，小球在斜槽末端开始做平抛运动时的位置如图丙所示，关于坐标原点的选取，下列选项正确的是（ ）
A. 小球最高点a在坐标纸上的投影
B. 小球球心b在坐标纸上的投影
C. 小球最低点c在坐标纸上的投影
D. 小球最右端d在坐标纸上的投影
（4）如图丁所示，记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置，每个正方形小格的边长2.45cm，重力加速度g取10m/s2，则该小球做平抛运动的初速度大小v0=________m/s，小球在B点的竖直分速度大小vBy=________m/s，图中O′点__________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）A （2）A （3）B （4） 1.05 1.40 不是
【解析】
【小问1解析】
本实验应改变装置高度多次实验，发现两球的下落时间总是相同，进而说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，但不能说明水平分运动是匀速直线运动，
故选A。
【小问2解析】
在做“研究平抛物体运动”实验时，除了图中的器材之外，还需要刻度尺，用来测量距离，不需要秒表和天平。
故选A。
【小问3解析】
建立坐标系时，应以小球球心b在坐标纸上的投影点为坐标原点。
故选B。
【小问4解析】
由于小球水平方向做匀速直线运动，则
在竖直方向有
代入数据联立可得，
小球在B点的竖直分速度大小为
若O′点为小球做平抛运动的抛出点，则在连续相等时间间隔内，小球水平位移相等，竖直位移应满足1:3:5，此时从O′点开始竖直位移之比为1:3:5，但水平位移不等于3L，故O′点不是小球平抛运动的抛出点。
13. 如图所示，截面为等腰三角形ABC、∠A=74°、质量不计的光滑物块甲置于开孔的竖直墙壁处。现将质量m=3kg的物块乙通过细线悬挂在O点，水平细线OA与物块甲连接于A点，细线OD与水平方向夹角为37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）细线OA、OD的拉力大小；
（2）物块甲的AB面对墙面的弹力大小。
【答案】（1）40N，50N （2）
【解析】
【小问1解析】
对结点O及物块乙整体进行受力分析，如图所示
根据平衡条件可得，
解得，
【小问2解析】
对物块甲受力分析，如图所示，物块甲的AB面所受墙壁压力F与TOA之间的关系为
解得
F1与F之间是相互作用力等大反向，所以
14. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=4kg的木块，细绳的一端系在木块上，另一端穿过固定在转台圆心O的光滑圆筒后悬挂一小球，木块与O点间距离r =0.1m。木块可视为质点，重力加速度g取10m/s2。
（1）若转台光滑，当角速度ω0=10rad/s时，木块与转台保持相对静止，求此小球的质量m；
（2）若转台与木块间的动摩擦因数μ=0.75，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。为使木块与转台间保持相对静止，求转台转动的角速度范围。
【答案】（1）4kg （2）
【解析】
【小问1解析】
转台转动时，木块做圆周运动，小球处于静止，根据平衡条件和牛顿第二定律，对m有
对M有
联立解得
【小问2解析】
木块受到的最大静摩擦力
①当ω较小时，木块有近心趋势，静摩擦力沿半径向外有
解得
②当ω较大时，木块有离心趋势，静摩擦力沿半径向里有
解得
为使木块与转台保持相对静止，转台转动角速度范围为
15. 如图所示为某工厂卸货装置原理图。长度为L=10.5m的水平传送带以v=8m/s速度顺时针匀速转动，在传送带右端有一与传送带等高的滑板无缝对接，滑板质量为M=20kg。质量m=140kg的货物以v0=5m/s的速度从最左端进入传送带，之后滑上滑板。货物与传送带间的动摩擦因数μ1=0.3，货物与滑板间的动摩擦因数μ2=0.4，滑板与地面间的动摩擦因数μ3=0.2，重力加速度g取10m/s2。
（1）求货物在传送带上运动的时间；
（2）若货物在传送带上运动时能够留下划痕，求划痕长度；
（3）为使货物不从滑板上滑落，求滑板的最小长度。
【答案】（1）1.5s （2）1.5m （3）2m
【解析】
【小问1解析】
货物滑上传送带，由牛顿第二定律
解得
货物加速时间
货物加速位移大小
货物匀速运动时间
货物在传送带上的运动总时间
解得
【小问2解析】
货物加速运动过程中，传送带位移大小为
货物在传送带上滑行过程中留下的痕迹长度
解得
【小问3解析】
货物滑上滑板后，由牛顿第二定律
货物的加速度大小为
滑板加速度大小为
货物与滑板共速时
解得，
物块的位移
滑板的位移
滑板长度至少为
解得