上海市闵行区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（含解析）

这是一份上海市闵行区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.“平均速度”概念建立时用到的物理方法是( )
A. 等效替代法B. 控制变量法C. 理想模型法D. 极限思想法
2.当你坐在以350km/ℎ的时速匀速行驶的复兴号高铁上，身体不会有什么特别的感觉，而你坐在一架正在起飞的C919客机上，明显感觉身体有一种特别的变化，甚至会被吓一跳。根据以上事实推断，你的身体比较“敏感”的物理量是( )
A. 位移B. 速度C. 时间D. 加速度
3.2024年5月28日，历时约8.5小时，神舟十八号载人飞船的航天员刷新了中国航天员单次出舱活动时间纪录，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备巡检等任务。下列说法正确的是( )
A. 执行载人飞船与核心舱交会对接时，可将载人飞船看作质点
B. 研究宇航员出舱太空行走的姿态，可将宇航员看作质点
C. 操作机械臂旋转的工作过程，可将机械臂看作质点
D. 研究载人飞船绕地球一圈的时间，可将载人飞船看作质点
4.伽利略在研究自由落体运动时，首先研究铜球在斜面上的运动，然后通过合理外推，得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论．伽利略用“斜面实验”研究自由落体运动的原因是( )
A. 便于测量位移B. 便于测量时间C. 便于测量速度D. 便于测量加速度
5.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下水平向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来，则下列叙述正确的是( )
A. 鱼缸在桌布上滑动时，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力是阻力
B. 鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸底对桌布的滑动摩擦力是动力
C. 鱼缸在桌面上滑动时，鱼缸底对桌面的滑动摩擦力水平向左
D. 鱼缸在桌面上滑动时，桌面受到的压力是由于鱼缸发生弹性形变产生的
6.蝶泳运动员在加速冲刺时，关于池水对他的作用力F的方向，下图中大致正确的是( )
A. B.
C. D.
7.在1960年，第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制。国际单位制中的七个基本单位，构成了整个国际单位制的基础，下列单位中，不属于基本单位的是( )
A. 开尔文(K)B. 安培(A)C. 牛顿(N)D. 摩尔(ml)
8.如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间.为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是( )
A. B. C. D.
9.一小车沿直线运动，从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻，此后做匀减速运动，到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则关于物块A的受到的静摩擦力，说法正确的是( )
A. A不受静摩擦力B. A受到两个静摩擦力
C. A受到一个静摩擦力D. 无法确定
11.如图所示，两个小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，A的质量为m，B的质量为2m，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度分别是( )
A. 0和gB. g和0C. 2g和0D. 3g和0
12.一质点做直线运动，其位置坐标与时间的关系为x=2t−t2+1(x、t分别以m、s为单位)，则该质点( )
A. 初速度v0=1m/sB. 加速度a=−1m/s2
C. 第1s内的位移x1=2mD. 前2s内的平均速度v2=0m/s
二、填空题：本大题共5小题，共20分。
13.如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对___(选填“平衡”或“相互作用”)力。若小车加速向右运动，此时小车拉甲的力___(选填“大于”“等于”或“小于”)甲拉小车的力。
14.小安同学想测量地铁在平直轨道上启动的加速度。他在一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端用胶布固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，并与竖直扶手之间有一稳定的夹角θ，如右图，拍摄方向跟竖直扶手和细绳所在平面垂直。已知当地重力加速度为g，图中该地铁的加速度方向为_________，加速度大小为________。
15.在高度180m处有两只气球(气球a和气球b)，以相同速度10m/s分别匀速上升和匀速下降，此时，在这两只气球上各掉出一物体，则这两个物体落到地面时的时间差为______s，所经过的路程差为______m。(物体空气阻力不计)
16.如图，质量为m的物块在与水平面成θ角的恒力F作用下，沿水平面向左做匀加速运动。
(1)则F与滑动摩擦力的合力方向为_________(选涂“A.竖直向上”、“B.斜向左上”或“C.斜向右上”)。
(2)若要物块不脱离水平面，恒力F需满足的条件为__________。
17.如图，用力传感器A、B共同支起一个质量为m的光滑球。其中A对球的作用力方向与水平方向间夹角始终为30°，B对球的作用力方向可调。为使球保持平衡，传感器B对球作用力的作用点所在范围为______(在区域①、②、③、④、⑤中选填)，作用力的最小值为______。(重力加速度为g)
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
18.在“探究求合力的方法”实验中：

(1)需要用到带细绳套的橡皮筋，①图中最合适的是 ；
(2)某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图②所示，弹簧秤示数为 N；
(3)若选用量程为5N的弹簧测力计做该实验。图④中F1=F2=3.0N，甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°，乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°，丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°，其中操作不合适的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
19.如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置
①如图是本实验的装置图，图中①是位移传感器的___________部分(填“发射”或“接收”)
②实验中，要求所挂小盘和钩码的质量___________(填“远小于”或“远大于”)小车和所加配重片的质量，此时才能认为小盘和钩码所受重力大小等于绳对小车的拉力大小；
③如图为小车质量不变时实验所得的a−F图像，从图像上可以看到直线不过原点。这是由___________引起的，由图可知小车的质量为___________kg。
四、计算题：本大题共2小题，共26分。
20.如图甲，质量为m的物块，挂在一根橡皮筋下端静止时，橡皮筋伸长x0。如图乙，将此物块放在倾角为37°的固定斜面上，仍用该橡皮筋拉住物块，使其沿斜面匀速下滑，橡皮筋伸长x02。已知sin37 ∘=0.6，cs37 ∘=0.8，重力加速度为g。
(1)在甲图中画出物块受力示意图，并求橡皮筋的劲度系数k；
(2)在乙图中画出物块受力示意图，并求物块与斜面间的动摩擦因数μ。
21.小安同学住在一座25层的高楼内，每天乘电梯上下楼，经过多次观察和测量，发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，根据这一特点，小安在电梯内用台秤、重物和停表测量楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层。在整个过程中，他记录了台秤的不同时间段内的示数，数据如下表所示。由于疏忽，漏记了某次台秤示数突变的时刻“t1”。假设在每个时间段内台秤的示数是稳定的，重力加速度g取10m/s2。
(1)求出电梯在13.0−19.0s时间段内加速度的大小和方向；
(2)通过计算，推理出“t1”对应的时刻；
(3)根据测量的数据，估算该座楼房的平均层高。
答案解析
1.A
【解析】平均速度概念的建立体现的科学思想是等效替代的思想。
故选A。
2.D
【解析】当坐在以350km/ℎ的时速匀速行驶的复兴号高铁上，身体不会有什么特别的感觉，此时复兴号高铁的加速度为0；而坐在一架正在起飞的C919客机上，明显感觉身体有一种特别的变化，甚至会被吓一跳。此时客机的加速度不为0；所以身体比较“敏感”的物理量是加速度。
故选D。
3.D
【解析】A.执行载人飞船与核心舱交会对接时，载人飞船的形状大小不能忽略不计，不可以将载人飞船看作质点，故A错误；
B.研究宇航员出舱太空行走的姿态，宇航员的形状大小不能忽略不计，不可以将宇航员看作质点，故B错误；
C.操作机械臂旋转的工作过程，机械臂的形状大小不能忽略不计，不可以将机械臂看作质点，故C错误；
D.研究载人飞船绕地球一圈的时间，载人飞船的形状大小能忽略不计，可将载人飞船看作质点，故D正确。
故选D。
4.B
【解析】伽利略在研究自由落体运动时，物体下落的很快，而当时只能靠滴水计时，这样的计时工具不能较精确的测量自由落体运动所用的时间，伽利略采用斜面来“冲淡”重力，让小球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比它自由落体运动的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。故 B正确， ACD错误。
故选B．
5.D
【解析】A.鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸相对于桌布向左运动，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力向右，与鱼缸的运动方向相同，所以桌布对鱼缸底的滑动摩擦力是动力，故A错误；
B.鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸底对桌布的滑动摩擦力向左，与桌布的运动方向相反，所以鱼缸底对桌布的滑动摩擦力是阻力，故B错误；
C.鱼缸在桌面上滑动时，鱼缸相对于桌面向右运动，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力水平向左，则鱼缸底对桌面的滑动摩擦力水平向右，故C错误；
D.鱼缸在桌面上滑动时，桌面受到的压力是由于鱼缸发生弹性形变产生的，故D正确。
故选D。
6.C
【解析】蝶泳运动员在加速冲刺时，加速度方向大致为水平向前方向，则池水对他的作用力有水平向前的分力。
故选C。
7.C
【解析】A.开尔文(K)是温度的国际单位，是基本单位，A不符合题意；
B.安培(A)是电流强度的国际单位，是基本单位，B不符合题意；
C.牛顿(N)是力的国际单位，不是基本单位，C符合题意；
D.摩尔(ml)是物质的量的国际单位，是基本单位，D不符合题意。
故选C。
8.B
【解析】解：由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边，物体做自由落体运动的位移：ℎ=12gt2，位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大，由以上的分析可知，故B正确，ACD错误。
故选B。
9.D
【解析】小车先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，即小车的速度先增大后减小。因为x−t图像的斜率表示速度，所以在0−t1时间内图像的斜率变大，t1−t2时间内图像的斜率变小，t2时刻速度降为零，所以图像的斜率为零。故ABC错误，D正确。
故选：D
10.C
【解析】以物块A、B为整体，由于水平地面光滑，根据受力平衡可知竖直墙壁对A没有弹力作用，则竖直墙壁对A没有摩擦力作用；以A为对象进行受力分析，可知A受到重力、B的支持力和摩擦力作用，所以A受到一个静摩擦力。
故选C。
11.D
【解析】绳剪断前，对B，由平衡条件得
kx=2mg
绳剪断后瞬间，弹簧弹力来不及变化，对A有
kx+mg=maA
解得
aA=3g
由于弹力不变，则B的受力情况不变，其加速度为0。
故选D。
12.D
【解析】AB. t=0 时刻的位置坐标为
x0=1m
则从 0∼t 时间内质点通过的位移为
Δx=x−x0=2t−t2
结合匀变速直线运动位移时间关系
Δx=v0t+12at2
可知该质点的初速度和加速度分别为
v0=2m/s ， a=−2m/s2
故AB错误；
C.第1s内的位移为
x1=2×1m−12×2×12m=1m
故C错误；
D.前2s内的位移为
x2=2×2m−12×2×22m=0m
则前2s内的平均速度为
v2=x2t2=0m/s
故D正确。
故选D。
13.平衡 等于
【解析】[1]根据题意可知，小车静止时受到甲和乙的拉力而处于平衡状态，则这两个拉力是一对平衡力；
[2]小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力，两力大小是相等的。
14.水平向左 gtanθ
【解析】[1][2]以圆珠笔为对象，其受力如图所示
可知合力方向水平向左，根据牛顿第二定律可得
F合=mgtanθ=ma
解得
a=gtanθ
则该地铁的加速度方向为水平向左，加速度大小为 gtanθ
15.2 10
【解析】解：随气球上升的物体离开气球后做竖直上抛运动，设落地时间为t1，取向下为正方向，有：ℎ=−v0t1+12gt12
随气球上升的物体离开气球后做匀加速直线运动，设落地时间为t2，有ℎ=v0t2+12gt22
时间差Δt=t1−t2
解得：Δt=2s
做竖直上抛运动的物体，从抛出点上升的最大高度H=v022g=1022×10m=5m
两物体的路程差为Δs=2H+ℎ−ℎ=2H=2×5m=10m
故答案为：2；10。
根据竖直上抛运动规律求时间；根据匀加速运动规律求时间，再求时间差；根据运动学公式求做竖直上抛运动的物体的上升的最大高度，再求路程差。
无论竖直上抛运动还是竖直下抛运动都是加速度a=g的匀变速直线运动；随气球上升的物体脱离气球时，并不会立即下落，要先向上做匀减速运动，到达最高点再下落。
16.(1)B
(2) F≤mgsinθ

【解析】(1)由于物块沿水平面向左做匀加速运动，则恒力 F 的水平分力与滑动摩擦力的合力方向水平向左，而恒力 F 的竖直分力竖直向上，所以 F 与滑动摩擦力的合力方向为斜向左上。
故选B。
(2)若要物块不脱离水平面，恒力 F 需满足的条件为
Fsinθ≤mg
可得
F≤mgsinθ
17.②③； 32mg
【解析】以球为研究对象，受重力G和力传感器A对它的支持力FA作用，如图：
为使球保持平衡，传感器B对球作用力的作用点所在范围应在②③区域内；
当传感器B对球作用力FB与传感器A对它的支持力FA垂直的时候作用力最小，最小值为：
FB=mgcs30°= 32mg
故答案为：②③； 32mg。
18.C 2.65 甲
【解析】解：(1)为减小实验误差，方便实验操作，细绳套应适当长些，故选：C。
(2)由图示弹簧测力计可知，其最小分度值为0.1N，示数为2.65N。
(3)对于甲同学，合力F甲=2×3cs30°N>5N
对于乙同学F乙= 32+32N=4.2N
对于丙同学F丙=2×3cs60°N=3N
可见操作不合适的是甲同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的最大值，下面再用一个弹簧测力计拉时就拉不到O点。
故选：甲。
故答案为：(1)C；(2)2.65；(3)甲。
(1)根据误差分析判断；
(2)先确定弹簧测力计最小分度值，再读数；
(3)根据计算合力分析判断。
本题考查探究求合力的方法实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤、数据处理和误差分析。
19.发射 远小于 小车与轨道间的摩擦力 0.83
【解析】①图中①是位移传感器的发射器的发射部分，接收器固定在轨道上；
②本实验是探索“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，小盘和钩码所受重力作为小车所受外力；在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；对整体，根据牛顿第二定律有 mg=M+ma，解得 a=mgM+m ，对小车，根据牛顿第二定律有 F=Ma ，将a代入上式，可得 F=MmgM+m=mg1+mM，可见当满足 m≪M 时才能认为小盘和钩码所受重力大小等于绳对小车的拉力大小，即 F=mg。
③在图中，当绳子的拉力大于零时，小车的加速度仍然是零，说明小车还受到摩擦力的作用，所以从图像上可以看到直线不过原点，这是由小车与轨道间的摩擦力引起的；
对小车，根据牛顿第二定律有 F=Ma ，变形得 a=1MF ，则图线的斜率 k=1M=3.40−1.003−1，解得M= 0.83kg。
20.(1)物块受力示意图如图所示
根据受力平衡可得
F=mg
根据胡克定律可得
F=kx0
联立可得橡皮筋的劲度系数为
k=mgx0
(2)物块受力示意图如图所示
根据平衡条件可得
mgsin37 ∘=F1+f ， mgcs37 ∘=N
又
F1=kx02=12mg ， f=μN
联立解得物块与斜面间的动摩擦因数为
μ=0.125

【解析】详细解答和解析过程见答案
21.(1)在 13.0−19.0s 时间段内，以重物为对象，根据牛顿第二定律可得
mg−F2=ma2
解得
a2=mg−F2m=5.0×10−4.6×105.0m/s2=0.8m/s2
可知电梯在 13.0−19.0s 时间段内加速度的大小为 0.8m/s2 ，方向向下。
(2)在 0−t1 时间段内，以重物为对象，根据牛顿第二定律可得
F1−mg=ma1
解得
a1=F1−mgm=5.8×10−5.0×105.0m/s2=1.6m/s2
方向向上；设电梯匀速运动时的速度为 v ，则有
v=a1t1 ， 0=v−a2t2
联立可得
t1=a2t2a1=0.8×
(3)电梯匀速运动时的速度为
v=a1t1=4.8m/s
整个过程电梯上升的高度为
H=v2t1+vt匀+v2t2=4.82×3m+4.8×(13−3)m+4.82×6m=69.6m
则该座楼房的平均层高为
ℎ=H25−1=69.624m=2.9m

【解析】详细解答和解析过程见答案时间/s
电梯启动前
0−t1
t1−13.0
13.0—19.0
19.0以后
台秤示数/kg
5.0
5.8
5.0
4.6
5.0