甘肃省兰州市2025-2026学年高一（上）期末物理试卷

这是一份甘肃省兰州市2025-2026学年高一（上）期末物理试卷，共14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.第19届亚运会，中国队荣获201枚金牌，稳居榜首。以下关于运动的描述正确的是( )
A. 跳水裁判给全红婵打分时，可以把全红婵看成质点
B. 男子20km竞走张俊夺冠，他全程的位移是20km
C. 谢震业在100米决赛中以9秒97成绩夺冠，9秒97表示时刻
D. 孙颖莎接对方打来的弧旋球时，乒乓球不可以看成质点
2.大自然的植物多数是靠动物或鸟类帮忙传播种子，但也有一些植物会像愤怒的小鸟一样弹射的自己种子、自己播种，比如沙盒树。沙盒树的果实在成熟后会炸开，据说会发出类似手枪的响声，种子在十分之一秒时间内能以180公里的时速激射四周，宛如天然暗器一样。则沙盒树种子的加速度大小约为( )
A. 50m/s2B. 500m/s2C. 180m/s2D. 1800m/s2
3.某物块的位置x与时间t的关系如图所示，则下列速度v与时间t的关系图像可能正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
4.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为( )
A. 32mg，12mg
B. 12mg， 32mg
C. 33mg，12mg
D. 12mg， 33mg
5.图甲是小王学某次购物的情景图，购物袋可以简化为如图乙所示的理想化模型；在回家途中，小王在购物袋上端的绳上打了一个结，使绳子缩短了一些(由图乙中的实线变为虚线)，下列说法正确的是( )
A. 绳子缩短后，绳子的拉力不变B. 绳子缩短后，绳子的拉力变小
C. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变D. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力减小
6.应急滑梯是飞机的重要逃生设施。某次测试中，质量为m的测试员沿滑梯以某初速度滑下，恰好做匀速直线运动，将滑梯简化为倾角为θ的斜面，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则( )
A. 人在下滑过程中受到重力、支持力、摩擦力和下滑力
B. 滑梯对人的支持力大小为mgsinθ
C. 滑梯对人的摩擦力大小为mgsinθ
D. 人与滑梯间的动摩擦因数等于1tanθ
7.在伽利略和笛卡尔等科学家工作的基础上，牛顿提出了牛顿第一定律，揭示了运动和力的关系。关于运动和力的关系，下列说法正确的是( )
A. 物体受到的合力为零时，一定处于静止状态
B. 物体的运动方向与所受合力的方向一定相同
C. 物体做匀变速直线运动，运动状态不发生改变
D. 物体受到的合力不为零时，运动状态一定发生改变
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图所示，为一个轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，请根据图像判断，下列正确的结论是( )
A. 弹簧的劲度系数为100N/m
B. 弹簧的劲度系数为200N/m
C. 弹簧的原长为6cm
D. 弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N
9.图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等
B. 水滴在各点速度之比vB：vC：vD为1：2：3
C. 水滴在相邻两点之间的位移之比为1：4：9
D. 间歌发光的间隔时间是 210s
10.如图所示，一光滑杆固定在竖直墙壁上的A点，轻弹簧一端与套在杆上的小球连接，另一端固定于墙上的B点，小球静止在C点。A、B、C三点在同一竖直平面内，B、C连线水平，则( )
A. 弹簧对小球的弹力方向水平向左
B. 弹簧对小球的弹力方向水平向右
C. 杆对小球的弹力方向垂直于杆斜向下
D. 杆对小球的弹力方向垂直于杆斜向上
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。
(1)本实验所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______(填字母代号)。
A.直流电源
B.天平及砝码
C.6V交变电源
D.毫米刻度尺
(2)已知电磁打点计时器的工作频率为=50Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的计时点，由图中数据得，在打下D点时重物的速度大小为vD= ______m/s，重物的加速度大小为a= ______m/s2(结果均保留两位小数)。
(3)如果当时交变电流的频率是51Hz，而计算时仍按f=50Hz处理，那么加度的测量值将______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是______。
A.作用力大时反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力变化后反作用力才随之发生变化
D.图中的两个力是一对平衡力
12.某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验。将一固定有白纸的木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
(1)如图甲，在白纸上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O，根据两钩码的重力，在白纸上作出弹簧所受的拉力F，如图丙所示。
(2)如图乙所示，卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录______，其中B弹簧测力计的读数为______N。
(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′，若F′与F在误差范围内相同，可知力的合成遵循平行四边形定则。
(4)若保持OB的方向不变，将OA逆时针旋转直至竖直向下，为使轻弹簧末端始终位于O点，弹簧秤A的示数会______。
A.增大
B.减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.图甲所示为“神舟十号”航天员王亚平于2013年6月20日在太空授课时，介绍如何在太空测量物体的质量。其方法类似于：物体在光滑水平地面上从静止开始做匀加速直线运动。如图乙所示，物体受到水平向右的恒定拉力F=140N，在光滑水平地面上从静止开始经过t=0.5s的时间速度达到v=1m/s。求：
(1)物体加速度a的大小；
(2)物体的质量m。
14.一个苹果从某一高处A点自由落下，如图所示，t1=2s时落至B点，t2=4s时落至C点。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，试回答下列问题：
(1)求苹果从A点落至B点的位移hAB；
(2)求苹果落到C点时的速度vC的大小；
(3)求苹果在BC间的平均速度大小。
15.如图所示，在光滑的水平面上有一足够长且质量为M=4kg的长木板，在长木板的右端放一质量为m=1kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数为μ=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，初始时长木板与小物块均静止，现用水平恒力F向右拉长木板，g取10m/s2。
(1)若要使小物块和木板间发生相对滑动，求拉力F的最小值；
(2)若F=20N，经时间t1=1s撤去水平恒力F，则刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、跳水裁判给全红婵打分时，需要考察全红婵的动作，不能看成质点，故A错误；
B、男子20km竞走张俊夺冠，这里是指他走过的距离，所以是路程是，故B错误；
C、谢震业在100米决赛中以9秒97成绩夺冠，9秒97表示时间间隔，故C错误；
D、孙颖莎接对方打来的弧旋球时，乒乓球的大小、形状和旋转情况对所正确的接球问题而言不可忽略，则乒乓球不能看作质点，故D正确。
故选：D。
根据质点、路程、时间间隔的定义进行分析。
本题主要考查对物理概念的理解，根据概念的定义进行分析。
2.【答案】B
【解析】解：已知时间t=110s=0.1s，初速度v0=0，末速度v=180km/h=50m/s，则沙盒树种子的加速度大小为a=v−v0t=50−00.1m/s2=500m/s2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
已知时间和速度变化量，根据加速度的定义式求沙盒树种子的加速度大小。
解答本题的关键要掌握加速度的定义式a=v−v0t，解题时要注意单位的换算。
3.【答案】C
【解析】解：x−t图像的斜率表示速度，由图像得，0～t1时间内，物块向正方向左加速运动，速度为正值，且逐渐增大；
t1～t2时间内，物块做匀速直线运动，速度保持不变；
t2～t3时间内，物块向正方向做减速直线运动，速度为正值，且逐渐减小；
综上所述，对比选项中的图像分析，C选项中的运动符合x−t图像中的运动，故C正确，ABD错误；
故选：C。
x−t图像的斜率表示速度，根据x−t图像分析物块的运动情况和速度变化情况，结合选项分析即可。
本题考查x−t图像和v−t图像，解题关键是知道x−t图像的斜率表示速度。
4.【答案】A
【解析】解：对结点C受力分析，受到三根绳子拉力，将Fa和Fb合成为F
根据三力平衡条件得：F=Fc=mg
已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以Fa和Fb相互垂直，且α=30°，根据三角函数关系得：Fa=F⋅csα= 32mg，
Fb=F⋅sinα=mg2
故A正确，BCD错误；
故选：A。
对结点C受力分析，受到三根绳子拉力，根据力的合成可解得ac绳和bc绳中的拉力Fa和Fb。
本题考查力的合成与分解，解题关键掌握受力分析，结合共点力平衡的条件即可解得。
5.【答案】C
【解析】解：AB.由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，根据力的合成特点可知当重力不变时，绳子间的夹角变大，故绳子上的力变大，故AB错误；
CD.由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变，故C正确，D错误。
故选：C。
根据力的合成原理，即平行四边形法则可分析解答。
本题解题关键是抓住动滑轮绳子的张力大小相等的特点，以及合力与分力的关系：合力大小不变，夹角增大时，合力减小进行分析。
6.【答案】C
【解析】解：A、人在下滑过程中受到重力、支持力、摩擦力，没有下滑力，故A错误；
BC、根据共点力平衡条件有支持力N=mgcsθ，摩擦力f=mgsinθ，故B错误，C正确；
D、根据f=μN，解得μ=tanθ，故D错误；
故选：C。
人恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，对人为研究对象分析受力情况，根据共点力平衡条件解得。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，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。
7.【答案】D
【解析】解：A、物体受到的合力为零时，运动状态不改变，可能处于静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；
B、物体的运动方向与合力方向不一定相同，如平抛运动中合力方向竖直向下，而运动方向为曲线轨迹的切线方向，故B错误；
C、匀变速直线运动的速度大小在持续变化，运动状态(速度)发生改变，故C错误；
D、力是改变物体运动状态的原因，合力不为零时，速度(大小或方向)一定变化，运动状态一定改变，故D正确。
故选：D。
根据牛顿第一定律，力是改变物体运动状态的原因，结合合力与运动状态的关系分析各选项。
本题考查牛顿第一定律的核心内涵，即力与运动状态的关系，侧重对基本概念的辨析能力。
8.【答案】AC
【解析】解：C.从图像中可以看出，当弹力F=0时，弹簧的长度L=6cm，这表示弹簧的原长为6cm，故C正确；
AB.根据胡克定律F=kx
其中x是弹簧的伸长量。从图像中选取一个点，例如当F=2N时，L=8cm，
弹簧的伸长量x=8cm−6cm=2cm=0.02m
因此，劲度系数k=Fx=2N0.02m=100N/m，故B错误，C正确；
D.根据胡克定律F=kx
当k=100N/m，x=0.02m时，弹力F=100N/m×0.02m=2N，故D错误。
故选：AC。
从图像找弹力为零的位置，确定弹簧原长；通过弹力与长度的变化关系，确定劲度系数；再验证选项中伸长量对应的弹力是否匹配图像规律，以此判断选项正误。
这道题以弹簧弹力−长度图像为载体，考查胡克定律下原长、劲度系数的判断，结合图像理解弹力与形变量的关系，锻炼图像信息提取能力，是弹力基础知识点的典型应用题。
9.【答案】ABD
【解析】解：AC、水滴在相邻两点之间的位移满足xAB：xBC：xCD=10cm：30cm：50cm=1：3：5
根据初速度为零的匀加速直线运动的等分规律得tAB=tBC=tCD，即水滴在下落过程中通过相邻两点间的时间相等，故A正确，C错误；
B、由v=gt，则v∝t，水滴在各点速度之比为vB：vC：vD=1：2：3，故B正确；
D、由a=ΔxT2 得，间歇发光的间隔时间为T= Δxg= 0.3−0.110s= 210s，故D正确。
故选：ABD。
根据题意，间歇闪光时间间隔与水滴从A下落到B的时间相同，结合水滴“固定”的现象，判断相邻两点的时间间隔相等；利用自由落体速度公式，结合各点的下落时间(与间隔数成正比)，分析各点速度之比；通过自由落体位移公式，计算相邻两点的位移，判断位移比例；再结合B点的位移(由刻度得出)，用位移公式求出间歇时间。
这道题是自由落体与间歇闪光结合的情境题，考点覆盖自由落体的速度、位移公式，以及通过实验现象(水滴“固定”)分析时间间隔的逻辑，既考验对自由落体规律的应用，又需要结合情境提取关键条件(时间间隔相等)，难度中等，是高中物理“自由落体+实验情境”的典型题目，能有效训练学生的情境分析与公式应用结合的能力。
10.【答案】BD
【解析】解：若弹簧处于拉伸状态，则弹簧对小球的弹力方向水平向左，这时小球受到竖直向下的重力、弹簧对小球水平向左的弹力和杆对小球的弹力，不管杆对小球的弹力方向垂直于杆斜向下还是垂直于杆斜向上，都无法使得小球的合力为0，也就无法使小球处于平衡状态，所以弹簧应该处于压缩状态，则弹簧对小球的弹力方向水平向右，再结合平衡条件可知，杆对小球的弹力方向垂直于杆斜向上，故AC错误，BD正确。
故选：BD。
采用假设法分析弹簧的状态，再判断弹簧对小球的弹力方向，结合平衡条件以及弹力方向特点判断杆对小球的弹力方向。
解答本题的关键要会用假设法，结合平衡条件分析小球的受力情况。
11.【答案】CD 1.48;9.63 偏小 B
【解析】解：(1)电磁打点计时器需要的是6V交变电源，测量重物的位移需要毫米刻度尺，本实验不需要测量重物体的质量，所以不需要天平及砝码，故AB错误，CD正确。
故选：CD。
(2)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，可得vD=xCE2T=10.32−4.392×150×10−2m/s≈1.48m/s
根据Δx=aT2可得重力加速度为a=xCE−xAC4T2=10.32−4.39−4.394×(150)2×10−2m/s2≈9.63m/s2
(3)根据Δx=aT2可知g=xCE−xAC4T2
从题意可知计算时频率f偏小，则打点周期T变大，而计算时仍按原来的T值计算加速度，所以计算出的g就偏小。
(4)由图可知作用力反作用力等大，反向，共线，作用在两物体上，故ACD错误，B正确。
故选：B。
故答案为：(1)CD
(2)1.48，9.63；
(3)偏小；
(4)B。
(1)明确电磁打点计时器需低压交流电源，实验要测纸带距离，故选低压交流电源和毫米刻度尺；
(2)D点速度用相邻点平均速度求，加速度用逐差法，结合50Hz对应的0.02s打点周期计算；
(3)实际频率大则周期小，计算用了更大周期，位移差计算值小，加速度测量值偏小；
(4)依据作用力与反作用力“大小等、方向反、同时变”的特点，判断正确选项。
这道题是力学实验综合题，覆盖打点计时器器材选择、速度加速度计算、误差分析及作用力反作用力探究，贴合基础实验考点，考察实验操作与规律应用能力。
12.【答案】细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数 11.40 D
【解析】解：(2)将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，应记录两弹簧秤的大小与方向，因此需要记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数；由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，弹簧测力计的读数为11.40N。
(3)以表示FA、FB两力的线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线表示两力的合力，如图所示；
(4)保持OB的方向不变，即拉力FB的方向不变，使轻弹簧末端始终位于O点，两弹簧测力计拉力的合力不变，将OA逆时针旋转直至竖直向下过程，作出两力的合力如图所示；
由图所示可知，弹簧秤A的示数FA先减小后增大，故ABC错误，D正确。
故选：D。
故答案为：(2)细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数；11.40；(3)如图所示；(4)D。
(2)实验需要记录两弹簧测力计的拉力的大小与方向；由图示弹簧测力计确定其分度值，根据指针位置读出其示数。
(3)以表示两力的线段作为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线表示两力的合力。
(4)轻弹簧末端始终位于O点，两弹簧测力计拉力的合力不变，应用作图法分析弹簧秤A的示数大小如何变化。
本题考查了“探究求合力的方法”实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提；要掌握常用器材的使用方法与读数方法；对弹簧测力计读数时要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读数，读数时视线要与刻度线垂直。
13.【答案】解：(1)物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的速度—时间公式有
v=at
代入数据可得物体加速度大小a=2m/s2
(2)根据牛顿第二定律，有
F=ma
代入数据可得m=70kg
答：(1)物体加速度a的大小为2m/s2；
(2)物体的质量m为70kg。
【解析】(1)根据运动学公式，结合题意求出物体的加速度大小；
(2)利用牛顿第二定律，结合题意求出物体的质量。
本题考查了牛顿第二定律的应用，在已知物体的运动情况时，要注意利用运动学公式求出物体的加速度，再结合牛顿第二定律分析物体的受力。
14.【答案】苹果从A点落至B点的位移为20m，方向竖直向下 求苹果落到C点时的速度vC的大小为40m/s 求苹果在BC间的平均速度大小为30m/s
【解析】解：(1)由题意可知，苹果下落过程中做自由落体运动，则苹果从A点落至B点的位移为：hAB=12gt12=12×10×22m=20m，方向竖直向下；
(2)苹果落到C点时的速度的大小为：vC=gt2=10×4m/s=40m/s；
(3)苹果落到B点时的速度的大小为：vB=gt1=10×2m/s=20m/s，则苹果在BC间的平均速度大小为：vBC−=vB+vC2=20+402m/s=30m/s。
答：(1)苹果从A点落至B点的位移为20m，方向竖直向下；
(2)求苹果落到C点时的速度vC的大小为40m/s；
(3)求苹果在BC间的平均速度大小为30m/s。
(1)自由落体的位移—时间关系列式即可解答；
(2)自由落体速度—时间关系列式即可解答；
(3)由匀变速直线运动的平均速度公式v−=v0+v2可求苹果在BC间的平均速度大小。
本题是对自由落体运动规律的考查，解题的关键是要知道自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。
15.【答案】拉力F的最小值为15N 刚撤去F时，小物块离长木板右端的距离为0.625m
【解析】解：(1)当物块与木板恰好要发生相对滑动时，物块所受静摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块的加速度为a0=μg，计算得a0=3m/s2；
对整体应用牛顿第二定律得Fmin=(M+m)a0，代入数据解得拉力最小值为Fmin=15N。
(2)由于F=20N>15N，物块与木板之间发生相对滑动。对木板应用牛顿第二定律得F−μmg=MaM，代入数据解得木板的加速度aM=4.25m/s2；
对物块，其加速度为am=μg，代入数据计算得am=3m/s2。在t1=1s时间内，木板的位移为xM=12aMt12，代入数据计算得xM=2.125m，物块的位移为xm=12amt12，计算得xm=1.5m；
则刚撤去拉力F时，物块相对于木板向左滑动的距离，即物块离木板右端的距离为Δx=xM−xm，计算得Δx=0.625m。
答：(1)拉力F的最小值为15N。
(2)刚撤去F时，小物块离长木板右端的距离为0.625m。
(1)小物块与长木板恰好发生相对滑动的临界条件是两者加速度相同，此时小物块所受静摩擦力达到最大静摩擦力。需先由最大静摩擦力求出小物块能获得的最大加速度，此即两者共同加速的极限值。再对整体应用牛顿第二定律，即可求得使整体以此极限加速度运动所需的最小拉力F。
(2)比较实际拉力F与临界最小值，判断两者发生相对滑动。分别对小物块和长木板进行受力分析，利用牛顿第二定律求出各自在拉力作用下的加速度。已知时间t1，分别计算两者在此时间内的位移，位移之差即为小物块相对于长木板向左滑行的距离，也就是小物块离长木板右端的距离。
本题综合考查牛顿运动定律在板块模型中的应用，涉及临界条件分析和多过程运动学计算。题目以常见的水平拉力作用下的板块模型为背景，重点考查学生对相对滑动临界条件的理解、隔离法与整体法的灵活运用以及运动学公式的准确计算。第一问通过求解最小拉力Fmin，检验学生对最大静摩擦力转化为滑动摩擦力的临界点以及整体法、隔离法结合使用的掌握程度。第二问在给定拉力F大于临界值的情况下，要求计算特定时刻两物体的相对位移，计算过程涉及分别求解木板和物块的加速度、位移，最后作差得到相对滑行距离，计算量适中，能有效锻炼学生的逻辑推理与定量分析能力。题目难度中等，设问层次清晰，是巩固动力学核心知识的典型习题。