精品解析：上海市建平中学2023-2024学年高一上学期期末物理试题

上海市建平中学2024学年高一上学期 期末物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】质点做匀变速直线运动，则质点在AB段中间时刻的速度等于该段的平均速度，有 在CD段中间时刻的速度为 则质点的加速度为 故选A。 2. 某人用绳子将一桶重为G的水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，若桶对绳子的拉力为，绳子对桶的拉力为，则（　　） A. 只要桶能上升， B. 只有在桶匀速上升的过程中， C. 不管桶匀速上升还是加速上升， D. 不管桶匀速上升还是加速上升， 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．桶对绳子的拉力为与绳子对桶的拉力为是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，与运动状态无关，则选项D正确，AB错误； C．当桶匀速上升时 当桶加速上升时 选项C错误。 故选D。 3. 某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为 A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：由运动学公式，代人数据得：，故选B正确． 考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系 【名师点睛】已知飞机的末速度、加速度和位移，代入公式，即可求出初速度；该题考查导出公式的应用，直接代入公式即可． 4. 2021年10月16日，神舟十三号飞船顺利将三名航天员送入太空，成功对接天和核心舱。下列情况中飞船可视为质点的是（　　） A. 分析飞船升空后的运动轨迹时 B. 宇航员在飞船内进行实验时 C. 分析飞船与核心舱对接前的姿势时 D. 飞船在对接天和核心舱时 【答案】A 【解析】 【详解】A．分析飞船升空后的运动轨迹时，飞船的大小可忽略不计，可看作质点，选项A正确； B．宇航员在飞船内进行实验时，飞船的大小不能忽略，不能看作质点，选项B错误； C．分析飞船与核心舱对接前的姿势时，飞船的大小不能忽略，不能看作质点，选项C错误； D．飞船在对接天和核心舱时，飞船的大小不能忽略，不能看作质点，选项D错误； 故选A。 5. 为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器，如图（a）。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图（b）。下列说法中不正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左 B. 1.0~1.3s时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比 C. 1.0~1.3s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 D. 2.4~3.0s时间内，木板可能做变速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．木板始终向左运动或者有向左运动的趋势，可得物块对木板的摩擦力始终向右，所以物块受到木板对其的摩擦力方向始终水平向左，A正确； BC．根据图像可得在1.0~1.3s时间内物块受到摩擦力在变化，所以可得此时为静摩擦力，此时的静摩擦力大小与物块对木板的正压力无关，B错误，C正确； D．2.4~3.0s时间内传感器示数不再变化说明此时摩擦力已经变为滑动摩擦力，此时木板只要运动就行，可能做变速直线运动，D正确。 本题选错误的，故选B。 6. 在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于(　　) A. 极限分析物理问题的方法 B. 观察实验的方法 C. 建立理想物理模型的方法 D. 等效替代的方法 【答案】C 【解析】 【详解】“质点”是为了研究问题简单方便而引入的理想化的物理模型，所以它们从科学方法上来说属于建立理想物理模型的方法，故C正确，ABD错误．故选C. 7. 如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是和的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知（ ） A. B. 两地重力加速度 C. D. 两地重力加速度 【答案】A 【解析】 【详解】AC．根据 F-mg=ma 解得 a−F图像中斜率表示，由图可知A的斜率大于B的斜率，所以 mA<mB 故A正确；C错误； BD．由图像可知当两个物体外力F都为0时加速度都相同两物体都只受重力作用 a=g 所以 gA=gB 故B错误；D错误。 故选A。 8. 一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，下落后时刻到时刻的位移与时刻到时刻的位移之比为1：2，则等于（ ） A. 1：2 B. 2：3 C. 1：4 D. 3：4 【答案】A 【解析】 【详解】下落后t0时刻到t0+T时刻的位移为： 下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移为： 而 由以上各式解得：，故A正确． 点晴：根据自由落体运动位移公式列式表示出下落后t0时刻到t0+T时刻的位移和下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移即可求解． 9. 笔记本电脑静止在可调节角度的底座上，如图所示，对比底座处于卡位1和卡位4时（ ） A. 卡位4电脑受到的摩擦力大 B. 卡位4电脑受到的支持力小 C. 底座对电脑的作用力始终不变 D. 电脑受到的支持力与摩擦力大小之和等于其重力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设底座与水平面的倾角为，电脑的质量为，底座对电脑的摩擦力大小为，支持力大小为，根据受力平衡可得 ， 对比底座处于卡位1和卡位4时，由于卡位4的倾角较小，则卡位4电脑受到的摩擦力小，电脑受到的支持力大，故AB错误； C．根据平衡可知，底座对电脑的作用力大小等于电脑的重力，方向竖直向上，即底座对电脑的作用力始终不变，故C正确； D．电脑受到的支持力与摩擦力大小之和为 不一定等于mg，故D错误。 故选C。 10. 下述各种种力中，按力的性质命名的是（　　） A. 拉力 B. 阻力 C. 摩擦力 D. 支持力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】重力、弹力和摩擦力都是按性质命名的；拉力、阻力和支持力都是按效果命名的。 故选C。 11. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F的力压弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为；改用大小为F的力拉弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由胡克定律得 式中x为弹簧的形变量，设弹簧原长为，则有 联立解得 故选D。 12. 如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　） A. 起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B. 起跳后在上升过程中处于失重状态 C. 经过最高点时处于平衡状态 D. 在下降过程中处于超重状态 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．起跳时跳板对她的支持力和她对跳板的压力时一对相互作用力，大小相等，故A错误； B．起跳后在上升过程中，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故B正确； C．运动员经过最高点时受到竖直向下的重力作用，加速度方向向下，处于失重状态，没有处于平衡状态，故C错误； D．在下降过程中，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故D错误。 故选B。 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1。B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。此时B物体上、下两绳拉力之比为_______，在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______。 【答案】 ①. 2:1 ②. 1:2 【解析】 【详解】[1]设AB的质量分别为4m和m，对A分析可知，绳子的拉力 对B物体 解得下边绳子的拉力为 则B物体上、下两绳拉力之比为2:1； [2]设开始时AB距离地面的高度分别为h，则B落地时间 B落地速度 此时A的速度 即当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为1:2。 14. 如图所示，水平向右行驶的车厢中用细线悬挂小球，通过细线的倾斜程度来检测车辆在行进过程中的加速度。质量相同的两个光滑小球通过轻质细线分别系于车的顶部，两个小球都与车厢保持相对静止，左侧小球与车厢左侧壁接触，两细线与竖直方向的夹角相同。当汽车加速度增大时，______；______（选填“增大”、“减小”和“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]对球1受力分析，根据平衡条件可得 当汽车加速度增大时，与球1相连的细线与竖直方向的夹角不变，不变。 [2]对小球2受力分析，小球2受到沿细线方向斜右上方的拉力和竖直向下的重力。根据牛顿第二定律有 当汽车加速度增大时，与球2相连的细线与竖直方向的夹角增大，增大。 15. 如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．当滑块至少以加速度a=__________向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力FT=________． 【答案】 ①. g ②. 【解析】 【详解】以小球为对象分析，由于小球在竖直方向加速度为零、即在竖直方向小球的合外力为零，则有 ① 沿水平方向只有拉力沿水平方向的分量根据牛顿第二定律有 ② 联立①②可得a=g； 设当滑块以a=2g的加速度向左运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，则有 ③、④ 联立③④可得 16. 牛顿第一定律表明，力是使物体的_________发生变化的原因；同时还揭示了任何物体都具有_________。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性 【解析】 【详解】[1][2]牛顿第一定律告诉我们，一切物体都有保持原来速度不变的性质，这种性质叫做惯性，物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态，说明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 17. 在其余条件相同时，汽车因撞击而停下要比刹车停下对乘员的作用力大，分析其原因： (1)可依据的相关的物理原理有：______； (2)具体理由是：______。 【答案】 ①. 牛顿第二定律和运动学关系 ②. 速度变化相同时，时间越短（或路程越短），则加速度大 【解析】 【详解】(1)[1]牛顿第二定律和运动学关系； (2)[2]速度变化相同时，时间越短（或路程越短），则加速度大。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 如图（a）为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。 （1）在研究加速度和力的关系时，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度。 （2）段发生弯曲，原因是________；小车的加速度是否可以无限增大，理由是________。 （3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线，如图（b）所示。分析此图线的段可得出的实验结论是________。 【答案】 ①. 小车的总质量 ②. 小车受到的合外力 ③. 没有满足 ④. 当时小车加速度最大接近于重力加速度 ⑤. 在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比 【解析】 【详解】（1）[1][2]探究加速度与力的关系，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合外力。 （2）[3]设小车的质量为，钩码的质量为，由实验原理有 解得 这是理论值，而实际上 这是真实值，只有当时 a与F才成线性关系，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足造成的。 [4]小车的加速度不可以无限增大，原因是由上述分析可知，想要增大小车的加速度，就要增大钩码的质量，当时，小车的加速度为 即小车加速度最大接近于重力加速度。 （3）[5]由图像OA段可知，图像是一条直线，a与F成正比，即在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比。 19. 如图，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F与水平面间的夹角为θ=45°。试问：（重力加速度g=10m/s2） （1）若箱子匀速前进，则绳子拉力的大小为多少； （2）若箱子以1m/s2的加速度匀加速前进，则绳子拉力的大小为多少。 【答案】（1）100N；（2）120N 【解析】 【详解】（1）对箱子受力分析，如图 根据平衡条件，有x方向有 F1cos45°－f=0 y方向有 N+F1sin45°－mg=0 其中 f=μN 联立解得 F1=100N （2）对箱子受力分析，x方向根据牛顿第二定律有 F2cos45°－f'=ma y方向根据平衡条件有 N'+F2sin45°－mg=0 其中 f'=μN' 解得 F2=120N 20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求： (1)弹簧的劲度系数； (2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力大小； (3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ． 【答案】(1) 80N/m. (2) 1.6N. (3) 4N. 【解析】 【分析】 【详解】（1）物体匀速前进时，由平衡条件得 k(x−x0)=μmg 代入数据解得 k=80N/m （2）若将弹簧拉长到12cm时，弹簧的拉力为 F1=k(x1−x0)=80N/m×(0.12−0.10)N=1.6N 最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力 Ffm=0.2×2×10N=4 N 可知物体没动，则所受的静摩擦力为 Ff1=F1=1.6N （3）若将弹簧拉长到16cm时，弹簧弹力为 F2=k(x2−x0)=80N/m×(0.16−0.10)N=4.8 N 大于最大静摩擦力；故物体将加速前进；物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为 Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市建平中学2024学年高一上学期 期末物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（　　） A. B. C. D. 2. 某人用绳子将一桶重为G的水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，若桶对绳子的拉力为，绳子对桶的拉力为，则（　　） A. 只要桶能上升， B. 只有在桶匀速上升的过程中， C. 不管桶匀速上升还是加速上升， D. 不管桶匀速上升还是加速上升， 3. 某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为 A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s 4. 2021年10月16日，神舟十三号飞船顺利将三名航天员送入太空，成功对接天和核心舱。下列情况中飞船可视为质点的是（　　） A. 分析飞船升空后的运动轨迹时 B. 宇航员在飞船内进行实验时 C. 分析飞船与核心舱对接前的姿势时 D. 飞船在对接天和核心舱时 5. 为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器，如图（a）。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图（b）。下列说法中不正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左 B. 1.0~1.3s时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比 C. 1.0~1.3s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 D. 2.4~3.0s时间内，木板可能做变速直线运动 6. 在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于(　　) A. 极限分析物理问题的方法 B. 观察实验的方法 C. 建立理想物理模型的方法 D. 等效替代的方法 7. 如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是和的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知（ ） A. B. 两地重力加速度 C. D. 两地重力加速度 8. 一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，下落后时刻到时刻的位移与时刻到时刻的位移之比为1：2，则等于（ ） A. 1：2 B. 2：3 C. 1：4 D. 3：4 9. 笔记本电脑静止在可调节角度的底座上，如图所示，对比底座处于卡位1和卡位4时（ ） A. 卡位4电脑受到的摩擦力大 B. 卡位4电脑受到的支持力小 C. 底座对电脑的作用力始终不变 D. 电脑受到的支持力与摩擦力大小之和等于其重力 10. 下述各种种力中，按力的性质命名的是（　　） A. 拉力 B. 阻力 C. 摩擦力 D. 支持力 11. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F的力压弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为；改用大小为F的力拉弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　） A. 起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B. 起跳后在上升过程中处于失重状态 C. 经过最高点时处于平衡状态 D. 在下降过程中处于超重状态 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1。B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。此时B物体上、下两绳拉力之比为_______，在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______。 14. 如图所示，水平向右行驶的车厢中用细线悬挂小球，通过细线的倾斜程度来检测车辆在行进过程中的加速度。质量相同的两个光滑小球通过轻质细线分别系于车的顶部，两个小球都与车厢保持相对静止，左侧小球与车厢左侧壁接触，两细线与竖直方向的夹角相同。当汽车加速度增大时，______；______（选填“增大”、“减小”和“不变”）。 15. 如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．当滑块至少以加速度a=__________向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力FT=________． 16. 牛顿第一定律表明，力是使物体的_________发生变化的原因；同时还揭示了任何物体都具有_________。 17. 在其余条件相同时，汽车因撞击而停下要比刹车停下对乘员的作用力大，分析其原因： (1)可依据的相关的物理原理有：______； (2)具体理由是：______。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 如图（a）为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。 （1）在研究加速度和力的关系时，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度。 （2）段发生弯曲，原因是________；小车的加速度是否可以无限增大，理由是________。 （3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线，如图（b）所示。分析此图线的段可得出的实验结论是________。 19. 如图，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F与水平面间的夹角为θ=45°。试问：（重力加速度g=10m/s2） （1）若箱子匀速前进，则绳子拉力的大小为多少； （2）若箱子以1m/s2的加速度匀加速前进，则绳子拉力的大小为多少。 20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求： (1)弹簧的劲度系数； (2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力大小； (3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $