精品解析：上海市卢湾高级中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

卢湾高级中学2024学年第一学期期末考试 高一年级 物理试卷 考试时间：60分钟 一、单项选择题（1~15题， 每题3分， 共45分） 1. 静止在光滑水平面上的物体，某时受到一个水平力F作用瞬时，其速度、加速度（　　） A. v≠0， a≠0 B. v=0， a≠0 C. v≠0， a=0 D. v=0， a=0 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合外力可能为零 B. 曲线运动的加速度一定不断变化 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动是变加速曲线运动 3. 如图，甲虫沿树枝由A缓慢上爬到B的过程中，树枝对甲虫的作用力（　　） A. 保持不变 B. 一直减小 C. 一直增大 D. 先减小后增大 4. 如图，举重运动员保持杠铃的平衡十分重要。当运动员举起杠铃后，双臂间的夹角逐渐减小，且保持平衡时，则下列说法正确的是（　　） A. 每个手臂受到的压力增大 B. 每个手臂受到的压力减小 C. 两手臂受到压力的合力增大 D. 两手臂受到压力的合力减小 5. 伽利略创造性地设计了如图（a）、（b）的两个斜面实验，下列说法正确的是（　　） A. 图（a）是为了便于测量速度 B. 由图（a）可得出自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动 C. 图（b）中需要斜面光滑 D. 由图（b）可得出力是维持物体运动的原因 6. 如图，质量为m的物体靠着粗糙的竖直墙面由静止下落过程中，其受力示意图是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，雪碧瓶在底部钻几个小孔，盛满水后将瓶竖直上抛，上升过程中应出现图为（　　） A. B. C. D. 8. 如图，从河岸M驶向对岸N，已知船在静水中速度v大于水速u，下图航程最短的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，飞机沿水平方向匀速飞行，每隔相同时间释放一包裹，忽略空气阻力，一段时间后炸弹在空中的位置关系应为（　　） A. B. C. D. 10. 如图，在某次飞镖比赛中，某一选手在距地高h、离靶面水平距离L 处，将质量为m的飞镖以速度v₀水平投出，结果飞镖落在靶心正下方。下列措施可使飞镖正中靶心的是（　　） A. 适当减小v₀ B. 适当减小h C. 适当减小m D. 适当减小L 11. 如图，在某次飞行演习中，以水平匀速飞行的飞机，某时释放一颗模拟弹，经时间t后炸弹垂直击中倾角为θ的山坡。则时间t为（　　） A. B. C. D. 12. 如图，倾角为θ的斜面静止在粗糙的水平地面上，一个质量为m的物体静止在斜面上。则关于地面对斜面的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 水平向右 B. 水平向左 C. 为零 D. 无法确定 13. 如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 14. 一物体以初速度沿足够长的斜面上滑，下列图像可能正确的是（　　） A. ②③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②④ 15. 如图，AB、AC为竖直平面上两根光滑细杆（α<θ），A 点为圆周的最高点，D点为圆周的最低点。将一小环分别套在细杆上，都从A 点静止释放，最后到达圆周上B、C所用时间分别为t1、t2，则（　　） A t1=t2 B. t1<t2 C. t1>t2 D. 无法确定 二、填空题（每格2分，共20分） 16. 如图，当马拉车加速前进时，马拉车的力______车拉马的力，当马拉车减速前进时，马拉车的力______车拉马的力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 17. 某位同学设计了一个加速度测量仪：如图（a），将一端连有摆球的细线悬于小车内O点。当小车运动时，小球与小车保持相对静止后，测量出悬绳与竖直方向的夹角θ，便可通过该角度计算得到小车此时的加速度值a大小为___________。（b）图中加速度仪表盘刻度___________（选填“均匀”或“不均匀”）。 18. 某人在地面上最多能举起质量为60kg的重物，他在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg的重物，则升降机的加速度a大小为______m/s2；若升降机以同样大小的加速度减速下降，该人在此升降机中最多能举起质量m为______kg。（取g=10m/s2） 19. 一渡船在宽为d的河中航行。现从码头出发，船头垂直于河岸，以速度v匀速驶向对岸，则渡河时间为___________；若越靠近河中央水流速度u越大，则渡船行驶的轨迹示意图为图的___________（选填“甲”或“乙”）。 20. 如图，某小组同学为了研究平抛运动的规律，描绘平抛运动的轨迹，某次实验记录了O、A、B三点，图中每一小格长度为L，则可判断O点______抛出点位置（选填“是”或“不是”）；小球经过A点的速度vA为______。（已知重力加速度大小为g） 三、实验题 21. 在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（　　） A. 斜槽尽量光滑 B. 小球每次应从斜槽上同一高度释放 C. 将斜槽的末端切线调成水平 D. 将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点 22. 如图，为“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，根据图线可得出结论为（　　） A. 作用力与反作用力作用在同一物体上 B. 作用力与反作用力是同时作用的 C. 作用力与反作用力合力始终为零 D. 作用力与反作用力性质相同 23. “用DIS探究牛顿第二定律”实验中，实验装置如图（甲）所示，其中传感器采用分离式位移传感器。 （1）在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画___________图像； （2）在“用DIS实验研究加速度与力的关系”实验中，由于没有平衡摩擦力，得到如图（丙） 所示的图像，由图线可知，小车的总质量为___________kg，物体与轨道间的动摩擦因数μ为___________。（取） 四、综合分析题（第24题7分， 第25题8分， 第26题9分， 共24分） 24. 一质点在光滑水平面上运动，它x方向和y方向的两个分速度—时间图像分别如图甲和图乙所示。 （1）可判断质点运动性质做______（选填“匀变速”或“变加速”）______（选填“直线”或“曲线”） 运动； （2）4s时速度v与x轴正方向的夹角为______°； （3）质点在4s内的位移s大小为______m，请在图丙中大致画出质点的运动轨迹图______。 25. 如图，为处于竖直平面内的一个模拟风洞中的实验装置。一长 与水平面成 的细杆固定，将一质量m=2kg的滑块套在细杆上，滑块与细杆间动摩擦因数为 均匀流动的气流对滑块施加始终垂直于细杆、大小为F的恒力作用。将滑块从细杆顶部的A 点由静止释放，经t=1s到达底部B点。（已知 则： （1）滑块运动的加速度a大小为___________m/s²； （2）（计算） 试求恒力F的大小。 26. 雨滴在竖直下落过程中由于受到阻力的作用，只要高度足够高，最终都会以收尾速度匀速下落。若雨滴受到空气阻力f与雨点横截面积S及下落速度v关系为（k为常数），已知重力加速度大小为g。 （1）若使用国际单位制中的基本单位，常数k的单位可表示为______； （2）质量为m的雨滴下落的最大速度即收尾速度的大小为______； （3）当雨滴速度为时，其加速度a的大小为______； （4）试分析雨滴下落过程中加速度a和速度v的大小如何变化？ （5）大致画出雨滴由静止下落到以收尾速度下落的v—t图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 卢湾高级中学2024学年第一学期期末考试 高一年级 物理试卷 考试时间：60分钟 一、单项选择题（1~15题， 每题3分， 共45分） 1. 静止在光滑水平面上的物体，某时受到一个水平力F作用瞬时，其速度、加速度（　　） A. v≠0， a≠0 B. v=0， a≠0 C. v≠0， a=0 D. v=0， a=0 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可知，静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平力F作用瞬时，其加速度不为0，但该瞬间物体的速度为0。 故选B。 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合外力可能为零 B. 曲线运动的加速度一定不断变化 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动是变加速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动，速度方向时刻改变，即运动状态在改变，所以合外力一定不为零，故A错误； B．曲线运动的加速度不一定不断变化，比如平抛运动，只受重力，加速度为重力加速度g，保持不变，故B错误。 CD．平抛运动只受重力，加速度为重力加速度g恒定不变，所以是匀变速曲线运动，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图，甲虫沿树枝由A缓慢上爬到B的过程中，树枝对甲虫的作用力（　　） A. 保持不变 B. 一直减小 C. 一直增大 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】甲虫缓慢上爬，看做一直处于平衡状态，树枝对甲虫的作用力与甲虫的重力平衡，所以保持不变。 故选A。 4. 如图，举重运动员保持杠铃的平衡十分重要。当运动员举起杠铃后，双臂间的夹角逐渐减小，且保持平衡时，则下列说法正确的是（　　） A. 每个手臂受到的压力增大 B. 每个手臂受到的压力减小 C. 两手臂受到压力的合力增大 D. 两手臂受到压力的合力减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据对称性可知，两个手臂所受压力大小相等，根据牛顿第三定律定律可知，手臂所受压力与手臂对杠铃的作用力大小相等，令两手臂之间的夹角为，则有 解得 双臂间的夹角逐渐减小时，F减小，故A错误，B正确； CD．结合上述可知，两手臂受到压力的合力大小始终等于杠铃的重力，即两手臂受到压力的合力不变，故CD错误。 故选B。 5. 伽利略创造性地设计了如图（a）、（b）的两个斜面实验，下列说法正确的是（　　） A. 图（a）是为了便于测量速度 B. 由图（a）可得出自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动 C. 图（b）中需要斜面光滑 D. 由图（b）可得出力是维持物体运动的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A．图（a）是为了便于测量时间，故A错误； B．由图（a）可得出自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动，故B正确； CD．图（b）中不可能有光滑的斜面，伽利略只是在实际实验结果下进行理想化逻辑推理，得出力不是维持物体运动的原因，故CD错误。 故选B。 6. 如图，质量为m的物体靠着粗糙的竖直墙面由静止下落过程中，其受力示意图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体下落过程，由于竖直墙面对物体没有弹力作用，则竖直墙面对物体没有摩擦力作用，所以物体只受重力作用。 故选A。 7. 如图，雪碧瓶在底部钻几个小孔，盛满水后将瓶竖直上抛，上升过程中应出现图为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】盛满水后将瓶竖直上抛，上升过程中处于完全失重状态，水不会流出。 故选A 。 8. 如图，从河岸M驶向对岸N，已知船在静水中速度v大于水速u，下图航程最短的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于船在静水中速度v大于水速u，则当船的合速度方向垂直于河岸时，航到达正对岸，航程最短，此时船头斜向上游。 故选B。 9. 如图，飞机沿水平方向匀速飞行，每隔相同时间释放一包裹，忽略空气阻力，一段时间后炸弹在空中的位置关系应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】飞机沿水平方向做匀速直线运动，包裹做平抛运动，包裹水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，可知，飞机与包裹在竖直方向始终位于同一条直线上，且在竖直方向上从上往下相邻包裹之间的间距逐渐增大，图中只有第三个符合要求。 故选C。 10. 如图，在某次飞镖比赛中，某一选手在距地高h、离靶面水平距离L 处，将质量为m的飞镖以速度v₀水平投出，结果飞镖落在靶心正下方。下列措施可使飞镖正中靶心的是（　　） A. 适当减小v₀ B. 适当减小h C. 适当减小m D. 适当减小L 【答案】D 【解析】 【详解】飞镖飞行竖直方向位移 水平方向 L=v0t 联立得 适当增大v0，或者减小L，则y减小可使飞镖正中靶心。 故选D。 11. 如图，在某次飞行演习中，以水平匀速飞行的飞机，某时释放一颗模拟弹，经时间t后炸弹垂直击中倾角为θ的山坡。则时间t为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】炸弹垂直击中倾角为θ的山坡，则有 又 联立可得 故选D。 12. 如图，倾角为θ的斜面静止在粗糙的水平地面上，一个质量为m的物体静止在斜面上。则关于地面对斜面的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 水平向右 B. 水平向左 C. 为零 D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】以斜面和物体为整体，根据受力平衡可知，地面对斜面的摩擦力为零。 故选C。 13. 如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，的方向保持不变，从水平方向逆时针变为竖直方向，以球为对象，如图所示 可知一直减小，先减小后增大。 故选D。 14. 一物体以初速度沿足够长斜面上滑，下列图像可能正确的是（　　） A. ②③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②④ 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面倾角为，若斜面光滑，则物体的加速度大小为 方向沿斜面向下，物体先向上做匀减速直线运动，再反向以相同的加速度向下加速运动，对应的图像为②； 若斜面粗糙，设物体与斜面间的动摩擦因数为，则物体上滑时的加速度大小为 若满足，则物体向上做匀减速运动到速度减为0后，物体处于静止状态，对应的图像为①； 若满足，则物体向上做匀减速运动到速度减为0后，反向向下加速运动的加速度大小为 对应的图像为③。 故选C。 15. 如图，AB、AC为竖直平面上两根光滑细杆（α<θ），A 点为圆周最高点，D点为圆周的最低点。将一小环分别套在细杆上，都从A 点静止释放，最后到达圆周上B、C所用时间分别为t1、t2，则（　　） A. t1=t2 B. t1<t2 C. t1>t2 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】令圆周半径为R，根据牛顿第二定律有 ， 根据位移公式有 ， 解得 故选A。 二、填空题（每格2分，共20分） 16. 如图，当马拉车加速前进时，马拉车的力______车拉马的力，当马拉车减速前进时，马拉车的力______车拉马的力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【详解】[1][2]马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，当马拉车加速前进时，马拉车的力等于车拉马的力，当马拉车减速前进时，马拉车的力等于车拉马的力。 17. 某位同学设计了一个加速度测量仪：如图（a），将一端连有摆球的细线悬于小车内O点。当小车运动时，小球与小车保持相对静止后，测量出悬绳与竖直方向的夹角θ，便可通过该角度计算得到小车此时的加速度值a大小为___________。（b）图中加速度仪表盘刻度___________（选填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】 ①. ②. 不均匀 【解析】 【详解】[1]小球与小车保持相对静止后，测量出悬绳与竖直方向的夹角θ，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 [2]由于 可知加速度与角度θ不是线性关系，所以（b）图中加速度仪表盘刻度不均匀。 18. 某人在地面上最多能举起质量为60kg的重物，他在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg的重物，则升降机的加速度a大小为______m/s2；若升降机以同样大小的加速度减速下降，该人在此升降机中最多能举起质量m为______kg。（取g=10m/s2） 【答案】 ①. 2 ②. 50 【解析】 【详解】[1]人在地面上最多能举起质量为60kg的重物，则有 在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg的重物，则有 解得 方向竖直向下。 [2]升降机以同样大小的加速度减速下降，加速度方向竖直向上，则有 解得 19. 一渡船在宽为d的河中航行。现从码头出发，船头垂直于河岸，以速度v匀速驶向对岸，则渡河时间为___________；若越靠近河中央水流速度u越大，则渡船行驶的轨迹示意图为图的___________（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 ①. ②. 甲 【解析】 【详解】[1]船头垂直于河岸，则渡河时间为 [2]若越靠近河中央水流速度u越大，则平行河岸方向的加速度先向右后向左，根据加速度方向位于曲线轨迹的凹侧，可知渡船行驶的轨迹示意图为图的甲。 20. 如图，某小组同学为了研究平抛运动的规律，描绘平抛运动的轨迹，某次实验记录了O、A、B三点，图中每一小格长度为L，则可判断O点______抛出点位置（选填“是”或“不是”）；小球经过A点的速度vA为______。（已知重力加速度大小为g） 【答案】 ①. 不是 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知的水平位移等于的水平位移，则间的时间等于间的时间，竖直方向有 解得 小球经过A点的竖直分速度为 则小球经过O点的竖直分速度为 可知O点不是抛出点位置。 [2]水平方向上有 解得 则小球经过A点的速度为 三、实验题 21. 在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（　　） A. 斜槽尽量光滑 B. 小球每次应从斜槽上同一高度释放 C. 将斜槽的末端切线调成水平 D. 将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．为了保持小球每次抛出的速度相同，小球每次应从斜槽上同一高度释放，但斜槽不需要光滑，故A错误，B正确； C．为了保持小球抛出的速度处于水平方向，应将斜槽的末端切线调成水平，故C正确； D．小球处于斜槽末端时，将小球球心的水平投影作为坐标系的原点，故D错误。 故选BC。 22. 如图，为“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，根据图线可得出结论为（　　） A. 作用力与反作用力作用在同一物体上 B. 作用力与反作用力是同时作用 C. 作用力与反作用力的合力始终为零 D. 作用力与反作用力性质相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．作用力与反作用力作用在不同物体上，故A错误； B．作用力与反作用力是同时产生、同时消失的，故B正确； C．作用力与反作用力作用在不同物体上，两者的效果不能够抵消，可知，不能够认为作用力与反作用力的合力为零，故C错误； D．从力的性质来看，作用力与反作用力是同一种性质的力，故D正确。 故选BD。 23. 在“用DIS探究牛顿第二定律”实验中，实验装置如图（甲）所示，其中传感器采用分离式位移传感器。 （1）在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画___________图像； （2）在“用DIS实验研究加速度与力的关系”实验中，由于没有平衡摩擦力，得到如图（丙） 所示的图像，由图线可知，小车的总质量为___________kg，物体与轨道间的动摩擦因数μ为___________。（取） 【答案】（1） （2） ①. ②. 0.3 【解析】 【小问1详解】 在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中，描绘出的关系如图（乙）所示，为进一步确定加速度与质量的关系，应画图像； 【小问2详解】 [1][2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 由图像可得 ， 解得小车的总质量为 物体与轨道间的动摩擦因数为 四、综合分析题（第24题7分， 第25题8分， 第26题9分， 共24分） 24. 一质点在光滑水平面上运动，它的x方向和y方向的两个分速度—时间图像分别如图甲和图乙所示。 （1）可判断质点运动性质为做______（选填“匀变速”或“变加速”）______（选填“直线”或“曲线”） 运动； （2）4s时速度v与x轴正方向的夹角为______°； （3）质点在4s内的位移s大小为______m，请在图丙中大致画出质点的运动轨迹图______。 【答案】（1） ①. 匀变速 ②. 曲线 （2）37 （3） ①. 16 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据图甲可知，x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀变速直线运动，加速度方向沿y轴负方向，加速度与初始合速度方向不在同一直线上，可知，质点做匀变速曲线运动。 【小问2详解】 根据图像可知，4s时分速度为 ， 令4s时速度v与x轴正方向的夹角为，则有 解得 【小问3详解】 [1]图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，时间轴上侧面积表示位移沿正方向，时间轴下侧面积表示位移沿负方向，根据图像可知，4s内y轴方向的分位移为0，则4s内的合位移等于x轴方向的分位移，即有 [2]结合上述可知，质点在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做双向匀变速直线运动，加速度方向沿y轴负方向，画出质点的运动轨迹如图所示 25. 如图，为处于竖直平面内的一个模拟风洞中的实验装置。一长 与水平面成 的细杆固定，将一质量m=2kg的滑块套在细杆上，滑块与细杆间动摩擦因数为 均匀流动的气流对滑块施加始终垂直于细杆、大小为F的恒力作用。将滑块从细杆顶部的A 点由静止释放，经t=1s到达底部B点。（已知 则： （1）滑块运动的加速度a大小为___________m/s²； （2）（计算） 试求恒力F的大小。 【答案】（1）5 （2）12或20 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 或者 解得 F=12N 或者 F=20N 26. 雨滴在竖直下落过程中由于受到阻力的作用，只要高度足够高，最终都会以收尾速度匀速下落。若雨滴受到空气阻力f与雨点横截面积S及下落速度v关系为（k为常数），已知重力加速度大小为g。 （1）若使用国际单位制中的基本单位，常数k的单位可表示为______； （2）质量为m的雨滴下落的最大速度即收尾速度的大小为______； （3）当雨滴速度为时，其加速度a的大小为______； （4）试分析雨滴下落过程中加速度a和速度v的大小如何变化？ （5）大致画出雨滴由静止下落到以收尾速度下落的v—t图像。 【答案】（1）kg/m3 （2） （3） （4）加速度先减小后一直为0，速度先增大后不变 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 由于 则有 根据单位运算解得，k单位为kg/m3。 【小问2详解】 速度最大时，空气阻力与重力平衡，则有 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 结合上述解得 【小问4详解】 雨滴下落过程，速度先增大，空气阻力增大，加速度减小，即雨滴先做加速度减小的变加速直线运动，当空气阻力与重力平衡时，速度达到最大值，雨滴开始做匀速直线运动。可知，加速度先减小后一直为0，速度先增大后不变。 【小问5详解】 图像的斜率表示加速度，结合上述，作出图像如图所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$