天津市五区县重点校2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题（解析版）

这是一份天津市五区县重点校2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（共40分）
一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。）
1. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力
B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体运动不需要力来维持”
C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力
D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了
【答案】B
【解析】A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误；
B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确；
C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误；
D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。
故选B。
2. 2024年小明考取了南京师范大学，他乘高铁在南京南站下车后，利用智能手机导航至南京师范大学报到，如图所示为导航地图，图中推荐出租车路线中有起点与终点相同的两个方案，方案一数据：全程34分钟，24.4公里，方案二数据：全程41分钟，25.8公里，下列说法正确的是（ ）
A. 34分钟和41分钟均表示的是时刻
B. 研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点
C. 按照方案一，路程24.4公里与时间34分钟相除，可以计算出出租车平均速度的大小
D. 出租车分别按照方案一和方案二行驶，两次运动的位移和路程均相同
【答案】B
【解析】A．两个时刻之间的间隔是一段时间，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，34分钟和41分钟均对应时间轴上的一段时间，是时间间隔，故A错误；
B．出租车的大小相对行驶路程可以忽略，因此研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点，故B正确；
C．平均速度的大小是位移除以时间的绝对值大小，路程与时间相除得到的是平均速率，由题只可知路程，不知道位移，无法求得平均速度的大小，故C错误；
D．出租车分别按照方案一和方案二行驶，初始位置和末位置相同，两次运动的位移相同，运动路径不同，路程不同，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，用一根细线穿过光滑的杯柄，两手握住细线两端，提起水杯，保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 细线之间的夹角变大时，细线的张力大小一定大于杯子的重力大小
B. 逐渐减小细线之间的夹角θ，细线的张力将逐渐变大
C. 当细线之间的夹角为60°时，细线的张力大小等于杯子的重力大小
D. 换力更大的同学进行操作，也不可能将细线拉至水平
【答案】D
【解析】A．设细线之间的夹角为θ，根据水杯受力平衡，有
解得
只有当细线之间的夹角θ大于120°时，细线的张力大小才大于杯子的重力大小，故A错误；
B．逐渐减小细线之间的夹角θ，则逐渐增大，细线的张力将逐渐变小，故B错误；
C．当细线之间的夹角θ为60°时，细线的张力大小为，故C错误；
D．无论人的力气多大，细线的拉力在竖直方向总有分量，即细线不可能被拉至水平，故D正确。
故选D。
4. 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，小球B质量为3m，中间连接了一根弹簧，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 剪去细绳瞬间，A球加速度
B. 剪去细绳瞬间，A球加速度
C. 剪去细绳瞬间，B球加速度
D. 剪去细绳瞬间，B球加速度
【答案】A
【解析】剪去细绳前，以B为对象，可得弹簧弹力为
剪去细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则B的受力不变，B的加速度为0；以A为对象，根据牛顿第二定律可得
故选A。
5. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动
B. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m
C. 02s内与4s6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向
D. 6s内甲的路程为16m，乙的位移为12m
【答案】C
【解析】A．根据x-t图像的斜率表示速度，可知甲做往返的变速直线运动。由图乙可知，乙做变速直线运动，故A错误；
B．甲在3s末，回到出发点。根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移可知，乙在3s末，距出发点的距离最大，且最大距离为
故B错误；
C．根据x-t图像的斜率表示速度和v-t图像的斜率表示加速度可知，0～2s内与4～6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向，故C正确；
D．6s内甲的路程为
s甲=4×4m=16m
乙图像与时间轴所围的面积表示位移可知，乙的位移是零，故D错误。
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。选对但不全的给3分。）
6. 我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 当底板与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大
【答案】AC
【解析】AB．当底板与水平面间的夹角为30°时，对货物受力分析，两个弹力的合力与重力等大反向，如下图所受：
两个弹力N1与N2垂直，由平衡条件可得支架对货物的支持力
N1=mgsin30°=0.5mg
底板对货物的支持力
N2=mgcs30°=
故A正确，B错误；
CD．压下把手的过程中，两个弹力的夹角始终是90°，货物的受力情况如下图所示：
由图可知，底板对货物的支持力N2一直减小，支架对货物的支持力N1一直增大，故C正确，D错误。
故选AC。
7. 一只羚羊在草原上沿直线匀速奔跑，潜伏的猎豹从距羚羊80m处开始由静止加速追赶，羚羊经一段时间发现身后的猎豹立即加速，图为它们沿同方向做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 羚羊在07s内的位移大小为96m
B. 猎豹加速时的加速度大小为4m/s2
C. 猎豹加速时加速度小于羚羊加速时的加速度
D. 07s内，羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小
【答案】BD
【解析】A．因v-t图像的面积等于位移，可知羚羊在07s内的位移大小为
选项A错误；
B．因v-t图像的斜率等于加速度，则猎豹加速时的加速度大小为
选项B正确；
C．羚羊加速时的加速度大小为
猎豹加速时的加速度大于羚羊加速时的加速度，选项C错误；
D．07s内，猎豹的速度先小于羚羊的速度，后大于羚羊的速度，则羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小，选项D正确。
故选BD。
8. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为10m，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小物块从传送带右端滑离传送带
B. 小物块滑离传送带时的速度大小为
C. 小物块在传送带上留下划痕长度为21m
D. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为
【答案】AD
【解析】A．物块在传送带上加速度
向左减速到零的时间
向左运动的最大距离
故小物块不会从左端滑离传送带，应从右端滑离传送带，故A正确；
B．物块向左减速到零后，向右加速，但因为
当速度和传送带速度相同时，不再受摩擦力，之后将做匀速度直线运动，以4m/s的速度从传送带离开。故B错误；
C．物块向右加速到4m/s用时
这段时间内向右运动的距离
向左运动过程，划痕长度
向右运动过程，划痕长度
总划痕长度
故C错误；
D．小物块在传送带上做匀速直线运动的时间

小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间
故D正确。
故选AD。
三、填空题（每空2分，共16分）
9. 某小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。
（1）除了图中所需的器材外，完成该实验还需的器材有
A. 秒表B. 刻度尺C. 弹簧测力计
（2）关于该实验操作，说法正确的是
A. 该实验要求小车的质量要远小于所挂槽码的质量
B. 打点计时器使用直流电源
C. 补偿阻力时，小车前不需要悬挂槽码
D. 每次改变小车质量后都需要重新平衡摩擦力
（3）如图乙所示为正确实验后打出的一条纸带，两点间还有4个点未画出，则纸带上的F点的读数为_________cm，该次实验的加速度大小为_________m/s2（计算结果保留两位小数）。
（4）如图丙所示，另一小组同学利用改装后的实验装置，长木板水平。探究小车质量一定时其加速度与力的关系，该小组以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像如图丁所示，其中b、分别为图线的横、纵截距，则可知此次实验中小车的质量为_________（结果用符号b、c表示）。
【答案】（1）B （2）C
（3）13.98##13.99##14.00##14.01##14.02 0.29##0.30##0.31
（4）
【解析】
【小问1解析】
除了图中所需的器材外，完成该实验还需的器材是刻度尺，故选B；
【小问2解析】
A．该实验要求小车的质量要远大于所挂槽码的质量，这样可认为槽码的重力近似等于小车的牵引力，选项A错误；
B．打点计时器使用交流电源，选项B错误；
C．补偿阻力时，小车前不需要悬挂槽码，选项C正确；
D．因平衡摩擦力时满足
两边都有质量消掉，则每次改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力，选项D错误。
故选C。
【小问3解析】
刻度尺最小刻度1mm，则纸带上的F点的读数为14.00cm；
该次实验的加速度大小为
【小问4解析】
对小车，由牛顿第二定律
解得
可知
可得
10. 某实验小组用物块、轻质细线、拉力传感器（两个）、刻度尺、量角器、铅笔、方木板、白纸来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如第一幅图所示，三根细线连接在点，两条细线的另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，第三条细线的下端连接物块（重力为）处于静止状态，三条细线处在同一竖直面内，订有白纸的木板竖直放置且与物块接近。从拉力传感器读出、的大小，过点用铅笔在白纸上作出、的方向。如第二幅图所示，按统一标度作出力、以及图示，与等大反向，以、为邻边作出平行四边形，对角线为图中的，回答下列问题：
（1）下列说法正确的是__________。
A. 、应相等
B. 、应相等
C. 对角线不一定竖直向上
D. 平行四边形定则只适用力的合成，不适用其他矢量的合成
（2）对第二幅图，根据平行四边形定则，、的合力是______（填F或）。
（3）实验小组重新用坐标纸做了一次实验，如第三幅图所示，若图中每一小格边长均代表，则在图中作出与的合力为__________。
【答案】（1）C （2）F （3）3.6
【解析】
【小问1解析】
A．、大小要适当即可，不一定要相等，选项A错误；
B．、不一定要相等，大小适当即可，选项B错误；
C．对角线不一定竖直向上，选项C正确；
D．平行四边形定则适用一切矢量的合成，选项D错误。
故选C。
【小问2解析】
对第二幅图，根据平行四边形定则，、的合力是F。
【小问3解析】
在图中作出与的合力如图，合力大小为3.6N；
四、计算题（本题共3小题，共44分，11题10分，12题16分，13题18分）
11. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为的正方体，在墙壁和正方体之间放置一质量为的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面的动摩擦因数为（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：
（1）正方体对球的支持力F1和墙壁对球的支持力F2分别是多大？
（2）若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？
【答案】（1）， （2）M
【解析】
【小问1解析】
小球受力平衡，由图可知
【小问2解析】
以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墙壁的弹力F2和地面的摩擦力，有


联立解得
故球的最大质量为
12. 如图，一质量为1 kg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的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为．试求：
（1）小球运动的加速度a1；
（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；
（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25mB点．
【答案】（1）2.5 m/s2；（2）2.4m；（3）0.75s
【解析】（1）在力F作用时有
解得
（2）刚撤去F时，小球的速度 小球的位移s1 = t1=1.8m
撤去力F后，小球上滑时有
解得
因此小球上滑时间t2= =0.4s 上滑位移s2=t2=0.6m
则小球上滑的最大距离为
（3）在上滑阶段通过B点
SAB-s1= v1 t3-a2t32
通过B点时间t3=0.2 s，另t3=0.6s（舍去）
小球返回时有
解得
因此小球由顶端返回B点时有
=
解得 t4 =
通过通过B点时间=s＝0.75s
13. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，的距离为s=3.20m。重力加速度。求：
（1）物体刚开始下滑时的加速度大小；
（2）物体通过传送带所需要的时间；
（3）要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度应是多少？
【答案】（1）
（2）1.7s （3）
【解析】
【小问1解析】
物体速度达到传送带速度前，由牛顿第二定律得
mgsin30° +μ1mgcs30°= ma1
解得
【小问2解析】
物体与传送带共速所需时间为
运动的位移为x1，对物体根据运动学公式可得

解得
共速后，由于
物体继续在传送带上做匀速直线运动，设物体经到达端，则有
s - x1 v0 t2
解得
t2=1.5s
物体通过传送带所需要的时间为
t总=t1+t2=1.7s
【小问3解析】
物体滑上木板左端时的速度大小
vB=2m/s
物体滑上木板后向右做匀减速直线运动，加速度大小为
μ2mg=mam
木板向右匀加速，由

解得
设再经时间两者速度相等，则有

解得
t=s
共同速度为
物体的位移为

木板的位移为
因恰好不掉下来，所以木板长度为