2024-2025学年天津市南开区高一上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年天津市南开区高一上学期期末物理试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分，用时60分钟。考生将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷时，考生将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。
第I卷（选择题）
一、单项选择题（每题3分，共60分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. “析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，研究物理有很多方法，一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。下列与重心概念的提出用到同样物理方法的是（ ）
A. 图像面积的含义
B. 合力与分力概念的提出
C. 通过平面镜观察桌面的微小形变
D. 速度定义式与加速度的定义
【答案】B
【解析】根据题意可知，重心概念的提出用到等效替代的物理方法
A．图像面积的含义是采用微元法得到表示物体的位移的，故A不符合题意；
B．合力与分力的概念是采用等效替代的思想方法提出的，故B符合题意；
C．通过平面镜观察桌面的微小形变是采用了放大法，故C不符合题意；
D．速度定义式与加速度的定义采用比值定义法，故D不符合题意。
故选B。
2. 2023年10月5日，中国女篮在杭州亚运会女篮决赛中以74∶72战胜日本队，获得冠军，这也是中国女篮第7次获得亚运会金牌。下列说法正确的是（ ）
A. 全场比赛共四节，每节，指的是时刻
B. 手对篮球产生弹力是因为手发生了形变
C. 篮球刚被投出后受到重力、手的推力和空气阻力
D. 在考虑篮球从被投出到进篮的路线时，该篮球不可以看作质点
【答案】B
【解析】A．全场比赛共四节，每节，指的是时间间隔，选项A错误；
B．手对篮球产生弹力是因为手发生了形变，选项B正确；
C．篮球刚被投出后受到重力和空气阻力，选项C错误；
D．在考虑篮球从被投出到进篮的路线时，篮球的大小和形状可忽略不计，该篮球可以看作质点，选项D错误。
故选B。
3. 深中通道位于珠三角伶仃洋海域，是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级跨海通道集群工程。两辆汽车从中山至深圳：A车，经虎门大桥，全程约103千米，耗时约1小时50分钟；B车，经深中通道，全程约53千米，耗时约1小时10分钟。若两辆汽车出发点和终点位置相同，下列说法正确的是（ ）
A. 全程A车的位移更大
B. 两辆汽车全程的平均速度大小相同
C. A车全程的平均速度更大
D. 两辆汽车全程的平均速度方向相同
【答案】D
【解析】A．两车的初末位置相同，则两车的位移相同，选项A错误；
BC．两辆汽车全程的位移相同，但是时间不同，根据
则平均速度大小不相同，A车用时间较长，可知A车平均速度较小，选项BC错误；
D．两辆汽车全程的位移方向相同，则平均速度方向相同，选项D正确。
4. 2022年5月14日6时52分，中国自主研发的编号为B-001J的C919大型民用客机在浦东机场起飞，完成持续3小时2分钟的首飞任务，该飞机总长38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、总质量44.1吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（ ）
A. 小时B. 分钟C. 米D. 质量
【答案】C
【解析】国际单位制的七个基本单位是：长度(米)、质量(千克)、时间(秒)、电流（安培)、热力学温度（开尔文）、物质的量(摩尔)和发光强度(坎德拉)。
故选C。
5. 赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是（ ）
A. 加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度也一定大
B. 速度变化得越快，加速度就变化得越快
C. 物体的加速度变大，则速度也一定是在变大
D. 速度变化越快，加速度越大
【答案】D
【解析】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，但加速度不一定大，如速度较大的匀速直线运动，故A错误；
B．速度变化得越快，说明加速度大，加速度不一定变化得越快，故B错误；
C．物体的加速度变大，则速度变化快，不一定是在变大，若加速度与速度方向相反，速度减小，故C错误；
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故D正确。
故选D。
6. 春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性最早的记述。下列说法正确的是（ ）
A. “马力既竭”时马没有了惯性B. “马力既竭”时车的惯性不变
C. 马的拉力越大，车的惯性越大D. 马车速度越大，车的惯性越大
【答案】B
【解析】AB．惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，“马力既竭”时马的惯性保持不变，不为0，故A错误，B正确；
C．惯性大小的唯一量度是质量，拉力不能改变车的惯性大小，故C错误；
D．惯性大小的唯一量度是质量，与车的速度大小无关，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，助跑器多用于短跑赛场上，在起跑前用力一蹬，帮助运动员进行加速的同时减少跑步带来的肌肉拉伤概率。下列说法正确的是（ ）
A. 脚对助跑器施加一个向前的力
B. 运动员进行加速时助跑器给脚的力大于脚对助跑器施加的力
C. 脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对平衡力
D. 脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力性质相同，都属于弹力
【答案】D
【解析】A．当运动员起跑时，向后蹬助跑器，脚对助跑器施加一个向后的力，助跑器给脚一个向前的力，故A错误，
BCD．脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对相互作用力，大小总是相等，性质相同，都属于弹力，故BC错误，D正确。
故选D。
8. 运动员出色表现的背后，不仅有自身努力的付出，也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察，如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒从点到点做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列关于烟尘颗粒的说法正确的是（ ）
A. 烟尘颗粒速度始终不变
B. 点处的速度方向从点指向点
C. 点处的加速度方向可能斜向右上方
D. 点处的合力方向可能竖直向上
【答案】C
【解析】A．烟尘颗粒做曲线运动，可知速度方向不断变化，即速度不断变化，选项A错误；
B．P点处的速度方向沿轨迹的切线方向，并非从P点指向点，选项B错误；
C．颗粒在P点处的合力方向指向轨迹的凹向，即加速度方向可能斜向右上方，选项C正确；
D．颗粒在点处的合力方向指向轨迹的凹向，不可能竖直向上，选项D错误。
故选C。
9. 下面对于物体的受力情况描述正确的是（ ）
A. 图（1）光滑球静止在两夹板之间，小球受到两夹板的弹力作用
B. 图（2）竖直细线悬挂光滑小球在斜面上静止，斜面对小球可能有弹力
C. 图（3）A、B物体保持相对静止向右匀速，A、B间摩擦力与F大小相等
D. 图（4）对木块施加一沿斜面向上的拉力，木块静止，斜面对木块可能没有摩擦力
【答案】D
【解析】A．如图（1）光滑球静止在两夹板之间，只有下板有弹力，若上板也有弹力，小球不能静止，故A错误；
B．如图（2）用竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，绳子处于竖直，根据平衡条件知，绳的拉力和重力等大反向，斜面没有弹力，故B错误；
C．如图（3）A、B两物体叠放，在水平外力F的作用下共同做匀速直线运动，由平衡条件可知，A物体重力和支持力平衡，A、B间无摩擦力，故C错误；
D．如图（4）某人对木块施加一沿粗糙斜面向上的拉力作用，木块保持静止不动，若拉力与重力分力的大小相等，斜面对木块没有摩擦力，故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示，趣味运动会上有一种“背夹球”游戏，A、B两个运动员背夹弹力球完成各种动作。其过程可以简化为图乙所示，假设两运动员背部给弹力球的压力均在同一竖直面内，不计摩擦，现保持A背部竖直，B背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大，而弹力球保持静止，在此过程（ ）
A. A对弹力球的压力大于B对弹力球的压力
B. A、B对弹力球的合力增大
C. A对弹力球的压力减小
D. B对弹力球的压力增大
【答案】C
【解析】B．根据平衡条件可得，A、B对弹力球的合力始终等于弹力球的重力，保持不变，故B错误；
ACD．以弹力球为对象，根据平衡条件可得
，
可得
，
可知A对弹力球的压力小于B对弹力球的压力；夹角缓慢增大，则A对弹力球的压力减小，B对弹力球的压力减小，故AD错误，C正确。
故选C。
11. 2024年3月28日小米SU7正式上市，在上市前某次测试中小米SU7在平直公路上以的速度匀速行驶，后以的加速度刹车，设初速度方向为正方向，汽车开始刹车时为零时刻，汽车刹车过程视为匀减速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 从开始刹车至停下，汽车用时
B. 从开始刹车至停下，汽车行驶的位移为
C. 从开始刹车起，汽车内行驶的位移为
D. 时汽车的速度为
【答案】C
【解析】A．从开始刹车至停下，汽车用时
选项A错误；
B．从开始刹车至停下，汽车行驶的位移为
选项B错误；
CD．从开始刹车起，3s末已经停止运动，此时的速度为零，汽车内行驶的位移为，选项C正确，D错误。
故选C。
12. 图示为两个互成角度的共点力、的合力F随θ（θ为、的夹角）变化的关系，以下说法正确的是（ ）
A. 两个共点力的大小分别为3N和5N
B. 两个共点力的大小分别为1N和6N
C. 两个共点力的夹角为90°时，它们的合力为5N
D. 两个共点力的夹角为120°时，它们的合力小于1N
【答案】C
【解析】AB．由图像可得
解得
故AB错误；
C．根据力的合成可知两个共点力的夹角为90°时，它们的合力为
故C正确；
D．由图可知，在夹角为180°时合力最小，且最小值为1N，则两个共点力的夹角为120°时，它们的合力大于1N，故D错误。
故选C。
13. 某品牌拉力器的弹簧的劲度系数，小明左手和右手分别向相反方向各用200N的水平力拉拉力器，这时拉力器弹簧的伸长量是（ ）
A. 5cmB. 10cmC. 0D. 20cm
【答案】A
【解析】当拉力器受到两个大小相等方向相反的拉力作用时，由胡克定律可知，弹簧的伸长量为
故A正确，BCD错误；
故选A。
14. 下列给出的四组图像中，其中一组图像中的两图能够描述同一直线运动的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．由图像可知，物体在内处于静止状态；由图像可知，物体在内做匀加速直线运动，故A错误；
B．由图像可知，物体在内做匀速直线运动，速度大小为；由图像可知，物体在内做匀速直线运动，速度大小为
故B错误；
C．由图像可知，物体在内做匀速直线运动，加速度为0，在内做匀加速直线运动，加速度大小为
由图像可知，物体在内的加速度为0；在内的加速度大小为，故C正确；
D．由图像可知，物体在内处于静止状态，加速度为0，在内做匀速直线运动，加速度为0；由图像可知，物体在内的加速度为0，在内的加速度大小为，故D错误。
故选C。
15. 如图所示，在飞船发动机推力的作用下，飞船和空间站一起向前做匀加速直线运动。飞船和空间站的质量分别为和，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】浮力飞船和空间站的整体，由牛顿第二定律
对空间站
解得飞船和空间站之间的作用力大小为
故选A。
16. 如图所示，质量为m的人站在倾角为的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 人未受到摩擦力作用
B. 人处于超重状态
C. 踏板对人的摩擦力大小
D. 踏板对人的支持力大小
【答案】D
【解析】AB．把加速度分解为水平和竖直两个方向，可知加速度具有水平向右的分加速度，所以人受到摩擦力作用，加速度具有竖直向下的分加速度，人处于失重状态。故AB错误；
CD．对人受力分析，有
，
解得
故C错误,D正确。
故选D。
17. 细绳拴一个质量为的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为，如图所示。（，）下列说法正确的是（ ）
A. 小球静止时弹簧弹力的大小为
B. 小球静止时细绳拉力的大小为
C. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
D. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
【答案】C
【解析】AB．小球静止时，以小球为对象，根据平衡条件可得
，
解得
，
故AB错误；
CD．细绳烧断瞬间，弹簧弹力保持不变，则重力和弹簧弹力的合力大小等于细绳烧断前细绳拉力的大小，则小球的加速度为
故C正确，D错误。
故选C。
18. 某中学举办“套圈”活动。如图所示，小明同学站在标志线后以的速度水平抛出一铁丝圈，正好套中静放在正前方水平地面上的饮料罐A。抛出时，铁丝圈位于标志线的正上方处，若铁丝圈、饮料罐均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度，下列说法错误的是（ ）
A. 铁丝圈在空中运动的时间为
B. 饮料罐A与标志线的距离
C. 铁丝圈落地前瞬间，速度大小为
D. 保持铁丝圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为
【答案】D
【解析】A．铁丝圈在空中运动的时间为
选项A正确，不符合题意；
B．饮料罐A与标志线的距离
选项B正确，不符合题意；
C．铁丝圈落地前瞬间，速度大小为
选项C正确，不符合题意；
D．保持铁丝圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为
选项D错误，符合题意。
故选D。
19. 蹦床运动作为一项竞技运动，自2000年悉尼奥运会以来就一直是奥运会的正式比赛项目。如图甲所示利用传感器对蹦床进行弹性测试，测得运动员训练时蹦床弹力随时间变化的图线如图乙所示。假设运动员（可视为质点）仅在竖直方向运动，忽略空气阻力，重力加速度。依据图像给出的物理信息可知（ ）
A. 运动员上升的最大高度为
B. 运动员的最大加速度大小为
C. 时运动员位于最低点
D. 至，运动员先向下减速后向上加速运动
【答案】B
【解析】AC．由图乙可知，时运动员开始离开蹦床向上运动，在时运动员开始接触蹦床，则运动员在空中的时间为，根据对称性可知，自由下落时间为，则运动员上升的最大高度为
故AC错误；
B．由图乙可知，运动员的重力为400N，质量为
运动员的最大加速度大小为
故B正确；
D．由图乙可知，至，运动员先向下加速运动后向下减速运动到最低点，之后向上加速运动，再向上减速运动，故D错误。
故选B。
20. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B处，则下列说法正确的是（ ）
A. 该行李的加速度大小一直为2m/s2
B. 该行李经过5s到达B处
C. 该行李相对传送带滑行距离0.08m
D. 若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处
【答案】D
【解析】A．开始时行李的加速度为
当加速到与传送带共速时的时间

运动的距离
共速后行李随传送带匀速运动，加速度为零，则选项A错误；
B．该行李到达B处的时间
选项B错误；
C．该行李相对传送带滑行距离为
选项C错误；
D．若传送带速度足够大，行李要想最快到达B处，则需一直加速，则根据

解得
选项D正确。
故选D。
第II卷
二、实验题（共14分）
21. 某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，某同学先将弹簧水平放置在桌面测出其原长，再将弹簧悬挂起来，测得弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示。
（1）图乙中直线不过坐标原点的原因是___________；
（2）该弹簧的劲度系数为______N/m；
（3）另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示，下列表述正确的是 （多选）。
A. a的原长比b的短
B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小
D. 测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】（1）弹簧自身重力的影响 （2）50 （3）AB
【解析】
【小问1解析】
由于实际弹簧都有重力，故竖直悬挂后，有了一定的初始伸长量，使得图线不过坐标原点。
【小问2解析】
该弹簧的劲度系数为
【小问3解析】
A．当弹簧弹力为0时，弹簧处于原长，由图乙可知，横轴截距表示原长，所以a的原长比b的短，故A正确；
BC．根据胡克定律可得可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；
D．根据胡克定律可知，弹簧的弹力与弹簧的伸缩量成正比，故D错误。
故选AB。
22. 某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系：
（1）把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使木块在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是________
A. 理想模型法B. 阻力补偿法
C. 等效替代法D. 控制变量法
（2）下列做法正确的是________
A. 实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源
B. 为使砝码桶及桶内砝码总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量
C. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
D. 通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板的倾斜度
（3）如图所示的是一次记录木块运动情况的纸带，图中、、、、、，为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器的工作频率为。根据纸带可以计算木块在打下点时的瞬时速度________，木块的加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
（4）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像如图所示。此图像的段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________。
A. 木块与长木板之间存在摩擦
B. 长木板的倾斜角度过大
C. 所用木块的质量过大
D. 所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大
【答案】（1）B （2）C （3）0.36 0.50 （4）D
【解析】
【小问1解析】
把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，使木块在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是阻力补偿法。
故选B。
【小问2解析】
A．实验时，为了充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源，再放开木块，故A错误；
B．为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量，故B错误；
C．为了使木块运动过程受到的细绳拉力恒定不变，应调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故C正确；
D．平衡摩擦力时，有
可得
可知通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度，故D错误。
故选C。
【小问3解析】
相邻计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
木块在打下点时的瞬时速度为
根据逐差法可得木块的加速度大小为
【小问4解析】
以木块为对象，根据牛顿第二定律可得
以砝码桶及桶内砝码为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
当满足时，图像的斜率近似等于保持不变；当所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大，不满足时，图像的斜率随（）的增大，明显减小，则图像的段明显偏离直线。
故选D。
三、计算题（本题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
23. 如图所示，质量的物体置于倾角的固定斜面上，先用水平推力作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑；再改用平行于斜面的推力作用于物体上，使物体能静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）的取值范围。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
（1）受力分析如图
由平衡条件有
代入数据解得
物体与斜面间动摩擦因数。
【小问2解析】
用平行于斜面的推力作用于物体上，保持物体静止，物体合力为零。
①若物体刚好不上滑，摩擦力沿斜面向下刚好达到最大，受力分析如图，由平衡条件有
代入数据解得
②同理，若物体刚好不下滑，摩擦力沿斜面向上刚好达到最大，由平衡条件有
代入数据解得
为保持物体静止，水平推力大小应满足的条件
的取值范围：。
24. 我国大疆无人机因其产品的高品质、高性能和创新设计，赢得了全球用户的认可和信赖，处于极其重要的领先地位，可应用于应急救灾、地质勘测、高空消防、环境监测、军事等众多领域。现有一无人机质量，从地面以恒定升力竖直起飞，经过达到最大速度，然后关闭动力系统，无人机又上升了到达最大高度。假设无人机所受阻力大小不变，重力加速度。求：
（1）无人机关闭动力系统前、后加速度、的大小；
（2）无人机上升的最大高度；
（3）无人机动力系统提供的恒定升力的大小。
【答案】（1），
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
无人机先竖直向上做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则有
解得无人机关闭动力系统前、后加速度、的大小分别为
，
【小问2解析】
无人机上升的最大高度为
【小问3解析】
无人机加速阶段，根据牛顿第二定律可得
无人机减速阶段，根据牛顿第二定律可得
联立解得无人机动力系统提供的恒定升力的大小