江苏省连云港市灌南县惠泽高级中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

灌南县惠泽高级中学第一学期期末考试 物理学科 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是(　　) A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 根据速度定义式v＝，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法 C. 伽利略在研究自由落体运动的实验时把斜面的倾角外推到90°，得到自由落体运动的规律采用的是建立模型法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 答案：B 2．关于速度、速度变化量和加速度，下列说法正确的是（　　） A．运动物体的速度变化量越大，它的加速度就越大 B．某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零 C．速度变化很快的物体，其加速度可能很小 D．物体加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关 2．B 【详解】A．根据加速度定义式，单位时间的速度变化量越大，加速度越大，故A错误； B．加速度反映的是速度的变化快慢，和某时刻速度没有直接关系，某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零，比如静止开始的加速运动，初状态速度为0，加速度不为0，故B正确； C．加速度反映的是速度的变化快慢，加速度一定大，故C错误； D．根据加速度定义式，物体加速度方向与速度变化量方向相同，与速度方向无关，故D错误。 故选B。 3．a、b、c三个物体的位移--时间图象如图所示，其中图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是( ) A．a、b两物体都做匀速直线运动，两物体的速度相同 B．0~5s内a、b两物体平均速度相同 C．在0~10s内，c物体做曲线运动 D．物体c在t=5s时速度大小为1m/s 3．D 【详解】AB．x-t图像的斜率表示运动速度大小，正负表示速度方向，图中a、b两物体斜率恒定，大小相等，正负不同，即做速度大小相等（速率相等）的匀速直线运动，运动方向相反，A错误B错误； C．c物体做直线运动 D．图象c为抛物线，根据知加速度为 a=0.2m/s2． 故在t=5s时速度大小为 ， D正确． 4.某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3 s，g取10 m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为(　　) A．1 m 　　B．1.25 m C．0.4 m 　　D．1.5 m 【答案】B 【解析】小球经过光电门的速度v＝＝ m/s＝5.0 m/s，由v2＝2gh可得小球开始下落的位置距光电门的距离为h＝＝1.25 m，故B项正确。 5.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，弹簧的劲度系数为k，小球处于静止状态。重力加速度为g，则(　 ) A．弹簧的伸长量为 B．弹簧的压缩量为 C．斜面对小球的支持力大小为 D．斜面对小球的作用力方向竖直向上 [解析]　根据平衡条件知，小球受弹簧对小球的弹力水平向左，故弹簧是压缩的，A错误；设弹簧的压缩量为x，斜面对小球的支持力大小为F，由平衡条件得kx＝Fsin θ，mg＝Fcos θ，解得x＝，F＝，C正确，B错误；斜面对小球的支持力方向垂直斜面向上，D错误。 6．如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为(　 ) A．μ1(m＋M)g，向左 B．μ2mg，向右 C．μ2mg，向左 D．μ1mg＋μ2Mg，向左 解析：选B　对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Ff1；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确。 7. 将一个物体在t＝0时刻以一定的初速度竖直向上抛出，t＝0.8s时刻物体的速度大小变为8m/s(g取10m/s2)，则下列说法正确的是(　　) A. 物体一定是在t＝3.2s时回到抛出点 B. t＝0.8s时刻物体的运动方向可能向下 C. 物体的初速度不一定是16m/s D. t＝0.8s时刻物体一定在初始位置的下方 答案：A 8.与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．水在最高点时的速度为0 B．水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等 C．水做的是变加速曲线运动 D．水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直 8.【答案】　B 【解析】　与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，则在最高点具有水平速度，选项A错误；根据抛体运动的对称性，水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等，方向不同，B正确；与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，不计空气阻力，则只受重力，加速度为重力加速度，则做匀变速曲线运动，C错误；水在运动过程中受到的合力是重力，只有最高点时合力方向与其速度方向垂直，其余位置合力方向与速度方向不垂直，D错误． 9.如图所示为物体做直线运动的相关图像，下列说法不正确的是(　 ) A．甲图中，物体在0～t0时间内位移小于v0t0 B．乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的加速度变化量 D．丁图中，t＝3 s时物体的速度为25 m/s 答案：B [解析]　由v-t图线与时间坐标轴围成的面积表示位移可知，题甲图中物体在0～t0这段时间内的位移大于v0t0，A正确；根据v2＝2ax可知，题乙图中2a＝1 m/s2，则物体的加速度为0.5 m/s2，B错误；根据Δv＝at可知，题丙图中阴影部分的面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，C正确；由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，结合题丁图可知a＝5 m/s2，即a＝10 m/s2，则v0＝－5 m/s，故t＝3 s时物体的速度为v3＝25 m/s，D正确。 10.质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(　 ) A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 [解析]　对小滑块受力分析，如图所示，由题意可知，推力F与凹槽对滑块的支持力FN始终垂直，即α＋β始终为90°，在小滑块由A点向B点缓慢移动的过程中，α减小，β增大，而F＝mgcos α、FN＝mgsin α，可知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力FN一直减小，A、B错误；对小滑块和凹槽整体根据平衡条件可得，墙面对凹槽的压力大小FN1＝Fsin α＝mgsin 2α，水平地面对凹槽的支持力FN2＝Mg＋mg－Fcos α，在小滑块由A点向B点缓慢移动的过程中，α由逐渐减小到零，根据数学知识可知墙面对凹槽的压力先增大后减小，水平地面对凹槽的支持力一直减小，C正确，D错误。 二、实验题（每一空格3分，共18分） 11．某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是___________ A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）在做本实验时，下列操作中错误的是___________。 A．同一次实验过程中O点位置不允许变动 B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到O点 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取900，以便于算出合力的大小 （3）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为__________N。 （4）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值，________的方向一定沿（填“”或“”）。 （5）实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果________发生变化。（选填“会”或“不会”） 11、（1）D （2）CD （3）4.00 （4） F （5）不会 三、计算题（本题共4小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位） 12．如图为娱乐节目中某个通关环节示意图，参赛选手从高台上以一定的速度水平跳出，落到水中的平台上才能进入下一通关环节。图中高台离平台水平面高h＝3.2m。平台距离高台l1＝4.8m，平台宽度为l2＝1.6m（不计空气阻力，g＝10m/s2）。则： （1）选手要落到平台上，水平跳出的速度至少为多少？ （2）某质量为50kg的选手因跳出的速度太大，刚好从平台的右侧边缘落入水中，求选手刚落水时的速度。 【答案】（1）6m/s；（2）m/s，方向与水平向右成45°角向下 【详解】 （1）选手要落到平台上，水平跳出的速度至少为v0，下落时间为t，则水平方向有 竖直方向有 联立解得 t＝0.8s v0＝6m/s （2）若选手刚好从平台的右侧边缘落入水中，设选手跳出的初速度为v1，则水平方向有 解得 v1＝8m/s 竖直方向有 设此时选手落水时的速度与水平方向的夹角为，则有 则 故选手落水时的速度为 ，方向与水平向右成45°角向下 14. 如图甲所示的倾斜传送带始终以恒定的速度沿顺时针方向转动，主动轮、从动轮的大小可忽略不计，传送带与水平面的夹角为θ＝37°.一质量m＝1 kg的物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到达传送带顶端的速度恰好为零，物块运动的v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)0～2 s内物块的加速度a及传送带底端到顶端的距离x； (2)物块与传送带间的动摩擦因数； (3)如果物块可以在传送带上留下划痕，0～4 s内传送带上划痕的长度． 【答案】见解析 【解析】(1)由题图可知，0～2 s内物块的加速度a＝＝m/s2＝－10 m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反；由图线与横轴所围“面积”与位移关系可知，传送带底端到顶端的距离x＝×(24＋4)×2 m＋×2×4 m＝32 m. (2)0～2 s内，由牛顿第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝m|a|， 代入数据解得μ＝0.5. (3)由v－t图像可知，物块在0～2 s内向上做匀减速运动，当减速到与传送带速度相等时，由于重力沿传送带的分力大于物块受到的最大静摩擦力，所以物块继续向上做匀减速运动，由此可知传送带的速度为4 m/s,0～2 s内物块相对传送带向上的位移d＝×(24＋4)×2 m－4×2 m＝20 m,2～4 s内物块相对传送带向下的位移d′＝2×4 m－×2×4 m＝4 m， 所以物块在传送带上留下的划痕有重叠，则0～4 s内传送带上划痕的长度为d＝20 m. 15. 如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上，斜面长L=2.4m。质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接，连接B的细绳与斜面平行。A的质量m=2.5kg，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放，着地后立即停止运动。 A、B物体均可视为质点，取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8。 (1)求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小； (2)求当A物体从多高处静止释放，B物体恰好运动至斜面最高点； (3)若A物体从h1=1.6m处静止释放，要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出，求A物体质量m的取值范围。（设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 【答案】(1)2 m/s2 ；20N (2)1.92m (3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律对A有 mg-T=ma 根据牛顿第二定律对B有 代入数据解得 a=2 m/s2 绳子拉力大小 T=20 N (2)设物体A着地时B的速度为v，A着地后B做匀减速运动的加速度大小为a1 根据牛顿第二定律对B有 代入数据解得 a1= 8m/s2 对B由运动学公式得：着地前 着地后 代入数据解得 h=1.92 m (3)设A着地后B向上滑行距离x，由运动学公式得 位移关系满足 着地前 代入第一问加速度的表达式解得 另一方面要能拉动必须有 解得 所以物体A的质量范围是 学科网（北京）股份有限公司 $$