2024-2025学年河北省廊坊市高一（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省廊坊市高一（上）期末物理试卷（含答案），共15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。
1.2024年11月2日，WSE田径公开赛(廊坊站)暨2024年廊坊市田径公开赛在廊坊体育场激情开赛。共设60米、100米、200米、400米、800米、1500米6个比赛项目。为体现比赛公平，大赛组委会规定，如果运动员在枪响后0.1秒内有所动作就构成抢跑。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A. “800米”、“1500米”指的是运动员在完成比赛时的位移
B. “100米”运动员最后越跑越快，说明他的加速度越来越大
C. 研究运动员是否抢跑时，教练员可以把运动员看成质点
D. 起跑反应标准中“0.1秒”指的是时间间隔
2.下列关于力和运动的说法中正确的是( )
A. 物体所受合力方向与其加速度方向可能相反
B. 两个反方向力同时作用在同一物体上，物体一定处于静止状态
C. 作用力和反作用力一定是大小相等、方向相反
D. 相同时间里，速度变化大，加速度不一定大
3.下列关于图中弹力的判断，正确的是( )
A. 甲图中小球静止在斜面上时，受到支持力和压力两个弹力作用，二者大小相等、方向相反
B. 乙图中箭头所示的方向是碗对杆的弹力方向
C. 丙图中光滑小球随车厢一起向右做匀速直线运动时车厢左壁对小球有弹力
D. 丁图中绳对物体的拉力沿着绳并且指向绳收缩的方向
4.如图所示，质量为20kg的物体A静止在光滑水平面上。现对A施加两个大小都是60N且互成120°角的水平力，则2s末时物体A的速度大小为( )
A. 0
B. 4m/s
C. 6m/s
D. 6 3m/s
5.如图所示，甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移—时间图像，则在0～t0时间内，下列说法正确的是( )
A. 甲物体先加速后减速
B. 它们的平均速度相等
C. 它们的平均速率相等
D. 乙的速度始终大于丙的速度
6.如图所示，一辆向右匀速行驶的小车中，用两根不可伸长的细绳OA、OB悬挂一个小球，其中绳OB水平。当小车突然向右加速时，关于两根细绳OA、OB的拉力大小TOA、TOB和原来匀速运动时相比，下列说法正确的是( )
A. TOA不变，TOB变大B. TOA不变，TOB变小
C. TOA变小，TOB变大D. TOA变大，TOB不变
7.一辆汽车以20m/s的初速度沿着平直公路匀速行驶，因前方事故紧急刹车并最终停止运动。从车减速开始计时，经8s汽车的位移为32m，若减速过程视为匀变速直线运动，则汽车减速过程的加速度大小为( )
A. 4m/s2B. 1m/s2C. 2.5m/s2D. 6.25m/s2
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示。把钉子垂直墙面钉在光滑墙壁上A点，用网兜把足球挂在钉子上，足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。由于长时间使用网兜悬绳断裂，重新打结后，悬绳变短，若仍挂在A点。则下列有关说法正确的是( )
A. 足球对墙的压力不变
B. 足球对墙面的压力将变小
C. 足球对墙面的压力将变大
D. 足球对悬绳的拉力将变大
9.如图所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，已知物体a的质量为2kg，物体b的质量为1kg，弹簧原长5cm，弹簧劲度系数为500N/m，且弹簧始终处于弹性限度内。现对a施加水平向右的力F，F=30N，使a、b以相同加速度向右加速时，则下列说法正确的有( )
A. 若水平面光滑，则弹簧弹力大小为10N
B. 若水平面光滑，则弹簧的形变量为0.2cm
C. 若a、b与水平面间动摩擦因数均为μ=0.5，则弹簧弹力大小为5N
D. 若a、b与水平面间动摩擦因数均为μ=0.5，则弹簧长度为7cm
10.如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3，A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则下列说法正确的有( )
A. 如果让木箱以4m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动，则A相对木箱滑动
B. 如果让木箱以4m/s2的加速度竖直向下做匀加速运动，则A相对木箱滑动
C. 如果让木箱以6m/s2的加速度水平向右做匀加速运动，则A相对木箱滑动
D. 如果突然在空中释放木箱，让木箱做自由落体运动，则释放瞬间A的加速度大于g
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图所示，甲图为探究小车匀变速直线运动规律的装置，乙图是某次实验获取的一段纸带。实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，A、B、C、D、E是纸带上的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，请回答以下问题：
(1)除了图甲中标出的器材外，还需要______。(请填选项前的字母序号)
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.弹簧测力计
(2)根据乙图中数据，可判断出小车做______(填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”)，你判断的依据是______。
(3)打C点时小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
12.在探究两个互成角度的力的合成规律实验中，如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是______。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
C.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计的共同作用效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是______。
A.拉橡皮筋的细绳要细一些且长一些
B.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些
C.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
D.使拉力F1和F2的夹角很小
(3)实验中某次拉力的示意图如图丙所示。图中α=βTOB，故A正确，BCD错误。
故选：A。
车匀速运动时，小球处于平衡状态，对球受力分析，结合平衡条件求解绳子拉力大小；当小车突然向右加速时，根据牛顿第二定律和平衡条件求解绳子拉力大小，然后对比即可。
本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，熟悉物体的受力分析，结合牛顿第二定律和几何关系即可完成解答。
7.D
【解析】解：汽车以20m/s的初速度做减速运动，如果8s汽车速度没有减为零，则末速度满足
x=v0+v2t
解得
v=−12m/s
说明在8s前汽车已经静止，则汽车减速过程的加速度为
a=v022x,代入数据解得a=6.25m/s2，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据平均速度公式来判断8s是否已经减速到零，然后利用速度—位移关系求解加速度大小。
学生在解答本题时，应注意汽车真正的减速时间，而不是题干中所给的时间。
8.CD
【解析】解：足球受重力，拉力和墙壁的弹力，受力分析如图
由平衡条件可知
T=Gcsα
F=mgtanα
可知悬绳断裂，重新打结后，悬绳变短，角度α增大，绳的拉力增大，墙壁的弹力也增大，根据牛顿第三定律可知足球对墙面的压力将变大，故AB错误，CD正确。
故选：CD。
足球受重力、墙壁的支持力和绳子的拉力处于平衡，根据平衡条件求出悬绳的拉力和墙壁对球的支持力，如果悬绳变短，细线与竖直方向的夹角变大，根据表达式分析拉力和压力的变化情况。
对三力平衡问题，一般根据平衡条件画出力合成时的平行四边形。对四力或四力以上的平衡问题，一般建立合适的直角坐标系，对各力按坐标轴进行分解。
9.AD
【解析】解：AB.若水平面光滑，设两者加速度为a，对ab整体，由牛顿第二定律有F=(ma+mb)a，即30N=(2+1)a
设弹簧形变量为x，对b有F弹=kx=mba
联立解得F弹=10N，x=0.02m=2cm，故A正确，B错误；
CD.若a、b与水平面间动摩擦因数均为μ=0.5，设两者加速度为a′，弹簧长度为L，对ab整体，由牛顿第二定律有F−μ(ma+mb)g=(ma+mb)a′
根据题意知弹簧原长L0=5cm=0.05m，对b有F弹′=k(L−L0)−μmbg=mba′
联立解得F弹′=10N，L=7cm，故C错误，D正确。
故选：AD。
AB.先对ab整体，再隔离b分析，利用牛顿第二定律列表达式，求出弹簧弹力和形变量；
CD.加上粗糙条件，依旧先对ab整体，再隔离b分析，利用牛顿第二定律列表达式，求出弹簧弹力和形变量。
本题分地面光滑和粗糙两种情况下，考查板块模型，利用整体隔离法来求解，难度不大。
10.BCD
【解析】解：A、木箱以a1=4 m/s2的加速度竖直向上加速时，物块受支持力N、重力mg、摩擦力及弹簧弹力F弹作用。由牛顿第二定律得N−mg=ma1，其中a1=4 m/s2，mg=5N，解得：N=7N。最大静摩擦力fmax=μN，解得：fmax=2.1N>F弹=1.2N，故物块相对木箱静止，故A错误；
B、木箱以a1=4 m/s2的加速度竖直向下加速时，设支持力为N1，由mg−N1=ma1，解得：N1=3N。最大静摩擦力fmax1=μN1，解得：fmax1=0.9Nfmax2=μmg=1.5N，假设不成立，故物块滑动，故C正确；
D、若突然释放木箱，竖直方向弹力突变为零，物块仅受重力，加速度为g，但水平方向F弹未变，由矢量合成可知合加速度必大于g，故D正确；
故选：BCD。
题目分析物块A在木箱内的运动状态取决于木箱的加速度方向与大小。当木箱竖直向上加速时，物块受到的支持力增大导致最大静摩擦力增加，此时弹簧拉力不足以克服摩擦力，物块保持静止。木箱竖直向下加速会减小支持力，最大静摩擦力不足以平衡弹簧拉力，物块将滑动。水平向右加速时，物块需要更大的摩擦力来维持相对静止，但实际摩擦力无法满足需求，物块滑动。自由落体状态下物块水平方向受弹簧拉力，竖直方向仅受重力，合加速度必然大于重力加速度。
本题综合考查牛顿运动定律的应用，涉及静摩擦力、滑动摩擦力的临界分析，以及不同运动状态下受力情况的动态变化。题目通过设置木箱在竖直和水平方向的加速运动，全面检验学生对受力分析、最大静摩擦力计算以及加速度合成的掌握程度。计算量适中，需要学生准确理解最大静摩擦力与正压力的关系，并能灵活运用牛顿第二定律建立方程。选项B和C重点考查加速度临界条件的判断，要求学生具备较强的逻辑推理能力；选项D则巧妙结合自由落体与水平弹力，考察瞬时加速度的矢量合成，体现了对思维深度的考查。本题难度中等偏上，能有效区分学生对动力学核心概念的理解深度与应用能力。
11.B； 匀变速直线运动；连续相等的时间内，位移差相等； 0.383；1.02
【解析】(1)A.实验目的是研究小车的匀变速直线运动规律，不需要用天平测量钩码、小车的质量，故A错误；
B.实验中需要利用刻度尺测量纸带点迹之间的间距，故B正确；
C.打点计时器是一种计时仪器，不需要用秒表测量时间，故C错误；
D.实验目的是研究小车的匀变速直线运动规律，不需要用弹簧测力计测量钩码的重力，故D错误。
故选：B。
(2)根据纸带上的数据，计算出相邻相等时间间隔的位移差分别是
Δx1=xBC−xAB=1.02cm
Δx2=xCD−xBC=1.02cm
Δx3=xDE−xCD=1.02cm
可知在连续相等的时间内，位移差相等，故小车做匀变速直线运动。
(3)由于相邻两个计数点之间还有四个点未画出，所以相邻计数点间时间间隔t=0.02s×5=0.1s，匀变速直线运动推论可知，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，则
vD=xCD+xBC2t=4.34+3.322×0.1×10−2m/s=0.383m/s
由逐差法得加速度
a=xCE−xAC4t2=4.34+5.36−3.32−2.304×0.12×10−2m/s2=1.02m/s2
故答案为：(1)B；(2)匀变速直线运动；连续相等的时间内，位移差相等；(3)0.383；1.02
(1)根据实验原理分析出需要的实验器材；
(2)根据纸带数据求解相邻计数点之间的位移差，结合匀变速运动的推论进行分析；
(3)根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求D点的瞬时速度；根据逐差法求解加速度。
根据实验原理选择正确的实验器材，理解匀变速直线运动的特点结合运动学公式即可完成分析。
12.D AC B
【解析】解：(1)本实验的“等效代替”的含义是指拉力的作用效果相同。即两弹簧测力计的共同作用效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，故D正确，ABC错误。
故选：D。
(2)A.拉橡皮筋的细绳要适当细一些且适当长一些，这样方便确定拉力的方向，可以减小实验误差，故A正确；
B.拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样在方向上可以减小误差，故B错误；
C.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，这样可以使弹簧秤的读数等于橡皮筋所受的拉力，可以减小实验误差，故C正确；
D.若拉力F1和F2的夹角很小，很可能会导致这两个拉力的合力大于其中一个弹簧秤的量程，导致无法进行实验，且夹角很小也不利于做出力的平行四边形定则，所以夹角适当就好，不宜过大，也不宜过小，故D错误。
故选：AC。
(3)由题意可知，保持O点位置不变，即合力大小和方向不变，且拉力F1的大小不变，角α=β