天津市南开中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

2024-2025学年天津市南开中学高一（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1.1971年7月26号发射的阿波罗号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶了28km，并做了一个自由落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和小铁锤，出现的现象是月球上是真空(    ) A. 羽毛先落地，铁锤后落地 B. 铁锤先落地，羽毛后落地 C. 铁锤和羽毛同时落地 D. 不能确定 2.下列关于惯性的说法中，正确的是(    ) A. 速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长，说明物体的运动速度越大，其惯性也越大 B. 出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的 C. 坚硬的物体有惯性，如投出去的铅球；柔软的物体没有惯性，如掷出的鸡毛 D. 只有匀速运动或静止的物体才有惯性，加速或减速运动的物体都没有惯性 3.如图所示，车辆在行驶过程中，遇到紧急情况需要急刹车，为了保护驾乘人员的安全，要求驾驶员和乘客都必须正确佩戴安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速为，从踩下刹车到汽车完全停止运动需要的时间为5s，则乘客受到的合力大约为(    ) A. 300N B. 420N C. 600N D. 800N 4.汽车在水平路面上刹车，其位移与时间的关系是：，则它在前3s内的位移是(    ) A. 12m B. 16m C. 18m D. 24m 二、多选题：本大题共6小题，共24分。 5.用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中，把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，把两个测力探头的挂钩钩在一起，拉动手中的传感器，两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图象就显示在计算上，如图所示．通过此实验，可以得到的结论是(    ) A. 作用力与反作用力在任何时刻大小都是相等的、方向都是相反的 B. 作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零 C. 作用力与反作用力作用在同一物体上 D. 在两个运动物体之间，作用力与反作用力也时刻大小相等、方向相反 6.蹦极是一项极限运动，在做好充足的防护措施的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用的绳索可看成弹性绳，人蹦极下降过程中的加速度随下降位移变化的图像如图所示，忽略空气阻力以及绳索的重力，g为重力加速度，则下列说法正确的是(    ) A. 从0到，加速度等于g B. 从到，人处于减速状态 C. 下降开始，人处于超重状态 D. 下降到时，人的速度达到最大 7.一个物体受到两个共点力的作用，大小为3N和5N，则合力的数值可能是(    ) A. 1N B. 3N C. 7N D. 9N 8.在国际单位制中，下列物理量的单位属于基本单位的是(    ) A. 质量单位 B. 力的单位 C. 时间单位 D. 功的单位 9.在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是(    ) A. 在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行 B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可 D. 描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些 10.下列说法中，正确的是(    ) A. 物体的重心必定在物体上 B. 轻杆的弹力方向总是沿杆方向，但可以沿杆向外 C. 拉不动物体，是因为拉力小于或等于最大静摩擦力 D. 滑动摩擦力的大小可以用公式直接计算 三、实验题：本大题共3小题，共20分。 11.如图是用打点计时器测匀变速运动的加速度打出的一条纸带。A、B、C、D、E为在纸带上所选的记数点，相邻计数点间的时间间隔为。试求： 段的平均速度______； 打点计时器打下D点时小车的瞬时速度______； 小车的加速度为______。 12.甲、乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，甲、乙两同学各自的实验结果分别如图所示。 甲、乙两同学各自的实验中，两次拉橡皮筋时，都需将橡皮筋结点拉到______选填“同一长度”或“同一位置”，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同。 比较两位同学在做以上实验时得到的结果，其中______选填“甲”或“乙”的实验比较符合实验事实力是用一个弹簧测力计时的拉力。 13.在做《研究匀变速直线运动》的实验时。 该同学要探究小车的加速度a和质量M、合外力F的关系，应用了______选填“控制变量法”或“等效替代法”的科学方法； 我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关。为研究这三个物理量之间的定量关系，某同学的实验方案如图甲所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施： 用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是______。使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于______。 研究加速度与力的关系时得图乙所示的图像，试分析其上端弯曲原因______。 出现如图丙所示，图像不过原点的原因是______。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 14.一个汽车在水平面上刹车，可看成做匀变速直线运动，某时刻速度大小为，然后开始减速，4s后该物体的速度减小为0，求： 物体的加速度的大小； 、5s时小车的速度大小。 15.如图甲所示，质量为1kg的物体，放在倾角为的斜面上，推动一下恰好能够沿斜面匀速下滑。如果用原长为30cm的轻质弹簧沿斜面向上拉物体图乙，使物体沿斜面匀速上滑时，弹簧的长度为40cm。求： 斜面的动摩擦因数； 弹簧的劲度系数； 用16N的力通过弹簧沿斜面向上拉物体，物体加速度为多大。 16.如图甲所示，质量的长木板在水平地面上受一水平向右恒力F作用下以速度匀速运动，如图乙所示，当M运动到某点A时，在M右端轻放一个的小物块，已知M、m间动摩擦因数，M与地面间动摩擦因数，求： 有多大？ 从A点到M、m都静止时，M运动了多远？结果可使用分数 最终停在M上距离最右端多远处？ 答案和解析 1.【答案】C  【解析】解：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，由于没有阻力，都做自由落体运动，根据知运动时间相等，则同时落地。故C正确，ABD错误。 故选：C。 在月球上没有空气，两物体不受阻力作用，由静止释放，做自由落体运动．根据比较运动的时间． 解决本题的关键知道自由落体运动的特点，以及掌握自由落体运动的运动学公式，并能灵活运用． 2.【答案】B  【解析】解：A、物体的质量是描述物体惯性的唯一物理量，物体惯性的大小与运动速度大小、形态和是否运动无关，故ACD错误； B、由于惯性，炮弹离开炮筒后继续向前飞行，故B正确。 故选：B。 一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性，任何物体都有惯性，物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，与物体的运动状态及受力情况无关． 本题考查了惯性知识，一切物体都有惯性，物体的惯性与物体是否受力无关，与物体的运动状态无关，取决于物体的质量． 3.【答案】B  【解析】解； 汽车加速度大小为： 根据牛顿第二定律可得：，故B正确，ACD错误； 故选：B。 根据加速度定义式和牛顿第二定律可求出。 本题主要考查了加速度定义式和牛顿第二定律的应用，此题比较基础。 4.【答案】D  【解析】解：根据知，汽车的初速度，加速度， 则汽车速度减为零的时间， 3s内的位移等于2s内的位移，，故D正确，ABC错误。 故选：D。 根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车的位移． 本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动，结合运动学公式和推论进行求解． 5.【答案】AD  【解析】解：A、察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力一定大小相等，方向相反，作用力与反作用力大小一定同时变化，故A正确； BC、作用力与反作用力作用在不同的物体上，不是共点力，故合成无意义，不能合成，故BC错误； D、根据牛顿第三定律可知，在两个运动物体之间，作用力与反作用力也时刻大小相等、方向相反，故D正确． 故选：AD 作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上． 解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上． 6.【答案】AD  【解析】解： A。从0到，人做自由落体运动，加速度=重力加速度，所以等于g，故A正确； B.从到，人的加速度向下，人在做加速度减小的加速运动，故B错误； C.从到，人的加速度向下，人处于失重状态，后，人的加速度向上，处于超重状态，故C错误； D.人下降到时，人的加速度为0，处于平衡状态，则向下的速度达到最大，故D正确。 故选：AD。 本题根据超重、失重本质，结合图象即可解答。 本题考查学生对超失重理解，其中，是速度最大的临界，需要学生掌握技巧。 7.【答案】BC  【解析】解：两个共点力的合力为两个力的和差之间，即大小为3N和5N的两个力合力的范围是 故它们的合力可能的为3N和7N，故BC正确，AD错误； 故选：BC。 两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零方向相同时合力最大，夹角方向相反时合力最小，合力范围为： 能否根据合力的方向进行分类讨论是本题的解题关键，学生解题时往往考虑不全面，这一点要特别注意。 8.【答案】AC  【解析】解：单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．所以AC正确． 故选：AC 国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位． 国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的． 9.【答案】AD  【解析】解：A、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故A正确； B、实验中，两个分力的大小不一定相同，故合力不一定在其角平分线上，故B错误； C、为保证拉力的作用效果相同，每一次拉伸橡皮筋时橡皮筋的结点应到达同一位置，不能只是确保橡皮筋伸长量相同，故C错误； D、描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小测量拉力方向时的误差，故D正确。 故选：AD。 本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的，本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择。 解决本题的关键是知道“探究求合力的方法”的实验原理和注意事项，难度不大，属于基础题。 10.【答案】CD  【解析】解：物体的重心不一定在物体上，也可能在物体的外部，故A错误； B.轻杆的弹力方向可以沿任意方向，故B错误； C.拉不动物体，是因为拉力等于物体受到的静摩擦力，而静摩擦力是小于或等于最大静摩擦力的，故C正确； D.滑动摩擦力的大小可以用公式直接计算，故D正确。 故选：CD。 重心是物体上各点受重力的等效作用点，可以在物体上也可以在物体外；弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力；要明确弹力的方向与形变方向之间的关系；明确滑动摩擦力和静摩擦力的性质，根据平衡条件判断物体受到的拉力和摩擦力的关系。 本题考查对重力、弹力和摩擦力的理解，要注意掌握三种力的基本性质，明确它们各自的大小、方向和作用点等。 11.【答案】      【解析】解：段的平均速度：； 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于瞬时速度， 打点计时器打下D点时小车的瞬时速度：； 由匀变速直线运动的推论可知：， 小车的加速度：； 故答案为：；；。 根据平均速度公式求出AC段的平均速度。 根据匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。 根据匀变速直线运动的推论应用逐差法求出小车的加速度。 本题考查了测匀变速运动的加速度实验，根据图示纸带分析清楚小车运动过程是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题；解题时注意单位换算。 12.【答案】同一位置  甲  【解析】解：甲、乙两同学各自的实验中，两次拉橡皮筋时，都需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同。 由题意可知是合力的实际值，其图示一定和橡皮筋在同一直线上，而F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值，考虑到实验存在误差，F和之间存在一定偏差，所以甲的实验比较符合实验事实。 故答案为：同一位置；甲 根据实验的实验原理和实验的注意事项进行分析解答。 根据合力的理论值以及实验值的区别进行分析解答。 解决该题的关键是掌握实验的实验目的、实验原理和实验的注意事项，知道合力的理论值和实验值的区别，掌握平行四边形定则的原理。 13.【答案】控制变量法  平衡摩擦力  砂桶的重力  没有满足小车质量M远大于砂桶质量m造成的  没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的  【解析】解：本实验要探究小车的加速度a和质量M、合外力F的关系，故采用控制变量法； 用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，目的是平衡摩擦力；对整体运用牛顿第二定律得，则小车的合力，当砂桶的总质量远小于小车的质量，小车所受的拉力近似等于砂桶的重力； 图线上部弯曲，即当拉力较大时加速度与小桶及砝码重力不成正比，这是由于没有满足小车质量M远大于砂桶质量m造成的； 图象不过原点，时，，这是由于实验时没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的。 故答案为：控制变量法；平衡摩擦力，砂桶的重力；没有满足小车质量M远大于砂桶质量m造成的；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的。 根据控制变量法对应的实例进行分析解答； 根据砂桶的拉力取代小车受到的合外力思路分析垫高长木板一端的原因，结合牛顿第二定律判断质量关系的要求达到的目的； 根据质量关系的变化情况解释图像弯曲的问题； 根据图像不过原点分析可能的原因和解决办法。 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，在本实验中，知道两个认为：1、认为小车所受的合力等于绳子的拉力；2、认为砂桶的总重力等于小车所受的合力。 14.【答案】解：根据加速度的公式，可知汽车刹车过程中加速度为 所以物体的加速度的大小等于，负号代表汽车加速度方向与初速度方向相反。 根据匀变速直线运动速度-时间关系可得物体速度 代入，解得3s时小车的速度大小为 在刹车问题中4s时汽车已停下来，则5s时小车的速度大小保持为0。 答：物体的加速度的大小等于； 时小车的速度大小等于，5s时小车的速度大小等于0。  【解析】根据加速度的公式计算分析即可； 根据匀变速直线运动速度-时间关系可得物体速度。 刹车类问题注意物体速度减为零的时刻。 15.【答案】解：依题意，物体恰好能够沿斜面匀速下滑，可得 代入数据解得 物体沿斜面匀速上滑时，有 代入数据解得 根据牛顿第二定律，可得 代入数据解得 答：斜面的动摩擦因数是； 弹簧的劲度系数是； 用16N的力通过弹簧沿斜面向上拉物体，物体加速度为。  【解析】根据题意，物块恰好能够沿斜面匀速下滑的过程中，沿斜面向下的重力分力等于滑动摩擦力的大小，可依此计算动摩擦因数的大小； 物体沿斜面匀速上滑时，物块所受摩擦力与重力的分力的合力与弹簧弹力等大反向共线，可利用此特点计算弹簧劲度系数。 可利用牛顿第二定律计算加速度大小。 本题考查学生对匀变速直线运动规律的理解，灵活运用牛顿第二定律与平衡状态的特点即可解题。 16.【答案】解：当长木板在水平地面上匀速运动，根据力的平衡可得， 在M右端轻放小物块后，在M、m速度相等之前，对小物块m，由牛顿第二定律得， 解得： 对长木板M，由牛顿第二定律得， 解得： 假设M、m速度相等后一起做匀减速运动，对整体，由牛顿第二定律得， a 解得： 因为，所以假设成立，M、m的图象如图所示： 由图象可知， 解得：， 长木板与小物块速度相等时，长木板运动的位移： 长木板与小物块一起做匀减速运动的位移： 则长木板从A点到M、m都静止时，M运动的位移： 解得 设m最终位置距M右端为，则 解得 答：的大小为15N； 从A点到M、m都静止时，M运动了； 最终停在M上距离最右端处。  【解析】长木板在水平地面上匀速运动，根据力的平衡计算； 分析物块和木板运动的加速度，分析两物体的运动情况，根据运动学公式计算。 本题主要考查牛顿第二定律和匀变速直线运动规律的综合应用，解题的关键是判断二者速度相等后的运动状态，充分利用图象更有利于问题的解决，有一定的难度。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$