精品解析：黑龙江省哈尔滨第三中学校2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷

哈三中2024—2025学年度上学期 高一学年期末考试物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1~7小题只有一个选项正确，每小题4分。8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. “物理”二字最早出现在汉语中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。关于物理概念和规律，下列选项正确的是（　　） A. 质点做曲线运动时，质点的速度和加速度方向均时刻在改变 B. 质点所受合力方向与速度方向相反时，可以做曲线运动 C. 、、都是国际单位制中的基本单位 D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律表达式才是 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点做曲线运动时，质点的速度方向时刻在改变，而加速度可以恒定或者变化，故A错误； B．质点所受合力方向与速度方向不共线时才做曲线运动，故B错误； C．m、kg是国际单位制中的基本单位，N是国际单位制中的导出单位，故C错误； D．牛顿第二定律的表达式是，只有在国际单位制中，，则表达式为，故D正确。 故选D。 2. 、两个物体同时同地从静止开始运动，两物体运动的图像如图所示，关于它们运动的描述正确的是（　　） A. 物体做加速度增大的曲线运动 B. 物体在直线上做往返运动 C. 第内物体的平均速度比小 D. 物体前与最后加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体A速度为正值，表示沿同一方向做直线运动。图像的斜率表示加速度，由图像可知物体A做加速度增大的直线运动，故A错误； B．物体速度为正值，表示沿同一方向做直线运动，故B错误； C．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知第内物体A的位移小于物体的位移，平均速度等于位移与时间的比值，故第内物体A的平均速度比小，故C正确； D．物体前与最后速度变化量的大小相同，故加速度大小之比为，故D错误。 故选C。 3. 某汽车正以在公路上行驶，遇突发情况时，司机紧急刹车使车做匀减速直线运动，若刹车时汽车加速度大小为，则以下说法中正确的有（　　） A. 刹车后第内的位移大小为 B. 刹车后内的位移大小为 C. 在减速行驶的整个过程中，汽车的平均速度大小为 D. 刹车后6s内的位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．汽车刹车停止需要的时间 刹车后内的位移大小为 刹车后2s内的位移大小为 可知刹车后第内的位移大小为，故A错误，B正确； C．在减速行驶的整个过程中，汽车的平均速度大小为，故C错误； D．刹车后6s内的位移大小等于5s内的位移，则为，故D错误。 故选B。 4. 如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为。若弹簧测力计位于竖直方向读数为，取，挡板对球体支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球受力分析如图所示 由几何关系易得挡板对球体的支持力与斜面对球体的支持力与竖直方向的夹角均为，根据正交分解法可得， 解得 故选C。 5. 如图，竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，B点位于A点正上方的墙壁上，C点在M点正上方与A点等高。某时刻同时由A、B、C三点静止释放a、b、c三个相同的小球，c球由C点自由下落，a，b两球分别沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动，它们运动到M点所用时间分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设M点到墙角的距离为x，斜面与水平面的夹角为θ，则当物块从斜面顶端下滑到底端时，根据 可得 对小球a，θ=45°可知 对小球b，θ>45°可知 对小球c，根据 可得 则 故选A。 6. 如图（a），足够高的水平长桌面上，点左边光滑右边粗糙，物块在砝码的拉动下从桌面左端开始运动，物块的图像如图（b）所示。已知砝码质量为，重力加速度大小取，则下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，轻绳的拉力大小为 B. 物块的质量为 C. 物块与点右边桌面间的动摩擦因数为0.25 D. 物块与点右边桌面间的动摩擦因数为0.125 【答案】D 【解析】 【详解】B．物块A在P点左边滑动时的加速度 对AB整体分析可知 可得A的质量为 故B错误； A．在0 ~ 1 s时间内，对A分析可知，轻绳的拉力大小为，故A错误； CD．物块A在P点右边滑动时的加速度 对AB整体分析可知 解得桌面间的动摩擦因数为，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图，轻弹簧下端系一个质量的小球，小球被水平挡板托住使弹簧长度恰为自然长度（小球与挡板不粘连），然后使挡板以恒定的加速度开始竖直向下做匀加速直线运动，0.1s时小球与挡板间弹力大小为，忽略空气阻力，。则下列说法正确的是（　　） A. 时，挡板即将与小球分离 B. 劲度系数 C. 小球与挡板分离后，到最低点的过程中，小球一直处于失重状态 D. 小球从开始运动直到最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量为 【答案】A 【解析】 【详解】B．0.1s时下落的高度 此时小球与挡板间弹力大小为6N，则对小球分析 解得劲度系数，故B错误； A．当挡板与球分离时对小球， 解得x2=004m， 故A正确； C．小球的平衡位置 可知小球从与挡板分离到平衡位置，加速度向下处于失重状态；从平衡位置到最低点的过程中，加速度向上，小球处于超重状态，故C错误； D．小球从开始运动直到最低点的过程中，小球速度最大时在平衡位置，此时弹簧的伸长量为，故D错误。 故选A。 8. 如图，套在竖直杆上的环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连，的质量较大。在释放后，将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，环上升速度为且，则（　　） A. 该时刻的速度恰好为0 B. 该时刻的加速度恰好为0 C. 该时刻的加速度恰好为0 D. 当运动到绳与水平方向成角虚线位置时的速度大小恰好是的两倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A B．环上升过程中其速度v可分解为两个分速度v∥和v⊥，如下图所示 其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度为v2；v⊥为绕定滑轮转动的线速度，则关系式为 v2=vcosθ θ为v与v∥间的夹角，当A上升至与定滑轮的连线处于水平的位置时 θ=90° 即 cosθ=0 可得 v2=0 该时刻之前的瞬间和之后的瞬间的速度均不为零，故该时刻的加速度不为0， 故A正确，B错误； C．环A到达此位置时，受到重力、绳子的拉力和杆的支持力，其中绳子的拉力和杆的支持力平衡，物体A的合力等于其重力，由牛顿第二定律得 mg=maA 解得 aA=g 故C错误； D．当A运动到如图虚线位置时，此时，绳与水平方向成角，由上分析可知 v2=vcos60° 可得 故D正确。 故选AD。 9. 如图，倾斜的光滑杆与水平方向的夹角为，一质量为的小环套在杆上位于底端，现施加一个竖直向上的拉力在小环上，作用时间后撤掉该力，小环再经时间恰好返回杆的底端（最初出发处），。下列说法正确的是（　　） A. 小环沿光滑杆上升阶段，最大速度大小为 B. 小环返回斜面底端时的速度大小为 C. 恒力的大小为 D. 撤掉前，小环加速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．有拉力时，对小环根据牛顿第二定律可得 撤去拉力后，对小环根据牛顿第二定律可得 解得 由运动学公式 有拉力时，由位移公式 撤去拉力后，根据位移公式 解得，，故C正确，D错误； A．撤去拉力时速度最大为，故A错误； B．小环返回斜面底端时的速度为 即小环返回斜面底端时的速度大小为，故B正确。 故选BC。 10. 如图为工厂常用的皮带传输装置，它由两台皮带传输机组成，一台水平传送，两端相距；另一台倾斜浅色帆布传送带与地面倾角；两端相距。、相距很近，假设所传送的物件从水平传送带过渡到倾斜传送带时速度大小没有发生改变。水平部分以的速率顺时针转动，将质量为的一块煤块轻放上水平传送带的最左端。煤块与两传送带间动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等。，取则下列说法正确的是（　　） A. 煤块在段一直加速运动，且煤块滑上端速度为 B. 若部分不运转，煤块沿倾斜传送带上升的最大距离为 C. 若以的速率顺时针方向转动，煤块从端运动到端的时间为 D. 若以的速率顺时针方向转动，煤块在上留下痕迹的长度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．煤块在水平传送带上，由牛顿第二定律有 解得 假设煤块一直加速到水平传送带右端，则有 解得 假设不成立，则煤块在段先加速后匀速，最终煤块滑上端速度为，故A错误； B．煤块在倾斜传送带上，由牛顿第二定律有 解得 若部分不运转，则有 解得 故B正确； CD．若以的速率顺时针方向转动，则煤块速度减为之前的加速度为，此时上滑的距离和时间为， 煤块相对传送带向上移动的距离为 由于，煤块继续向上匀减，此时加速度 设再经过煤块运动到端，则有 解得，（舍掉） 煤块相对传送带向下移动的距离为 则煤块从端运动到端的时间为 煤块在上留下痕迹的长度为 故CD正确。 故选BCD。 二、实验题（14分） 11. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验，量角器竖直放置，结点与量角器的中心点在同一位置。 （1）本实验采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）实验中保持重物质量不变以及点位置不变，改变细绳与细绳的方向，细绳与细绳拉力的合力________（填“变化”或“不变化”）。 （3）在某次实验中，弹簧测力计、的读数分别是、，然后只用弹簧测力计测量物体重力，其读数为，最后根据平行四边形定则作出、的合力。若操作正确，则作出的图应是图________（填“2”或“3”）。 【答案】（1）B （2）不变化 （3）2 【解析】 【小问1详解】 该实验是用一个力作用产生的作用效果与两个共同作用产生的作用效果相同来探究两个互成角度的力的合成规律，所以使用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 仅改变细绳与细绳的方向，细绳与细绳拉力的合力大小仍等于细绳的拉力大小，由于重物c质量不变以及O点位置不变，细绳的拉力不变化，则细绳与细绳拉力的合力不变化。 【小问3详解】 是通过实验得到的合力，一定沿竖直方向，合力是通过平行四边形得到的理论值，不一定在竖直方向上，则若操作正确，则作出的图应是图2。 12. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用表示，重物质量用表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________（填选项字母） A. 四组实验中只有甲需要平衡阻力 B. 四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件 C. 乙方案中力传感器的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小 D. 四组实验都需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件 （2）甲同学经改进实验设计完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为时，它的加速度大小为________ （3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器读数都相同，通过计算得到小车加速度均为，且（为当地重力加速度），则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为________，丙、丁实验用的重物质量之比为________。 【答案】（1）B （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．实验中需要使连接小车的细绳的拉力等于小车所受外力的合力，四组实验均需要平衡摩擦力，故A错误； BD．由于乙、丙、丁图中能够利用力传感器直接测出细绳的拉力，而甲图中近似认为重物的重力等于细绳的拉力，由于， 解得 可知，为了减小误差，甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，故B正确，D错误； C．乙方案中力传感器的示数的两倍等于小车所受合力的大小，丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 根据图像可知 可知，当小车的质量为1kg时，它的加速度为 【小问3详解】 [1] ]对乙图有 对丙图有 对丁图有 解得 [2] 图丙中，对重物根据牛顿第二定律有 图丁中，对重物根据牛顿第二定律有 图丙、丁所示实验用的重物质量之比为 三、计算题（共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，点在点正下方，、两点距地面高度分别为和，从、两点分别以不同的初速度水平抛出小球、，，，，忽略空气阻力。 （1）求出、两个小球从抛出到落地所用时间之比 （2）若想使两小球在点相遇，应先抛出哪个小球，并求出先后抛出两个小球的时间间隔。 【答案】（1） （2）先抛球，1s 【解析】 【小问1详解】 、竖直分运动为自由落体运动，由 可得 【小问2详解】 设从到时间，则有， B从到的时间为，则有， 又有 联立解得 则先抛球；抛出两个小球的时间间隔为。 14. 如图所示，两个完全相同的弹簧将质量的物块悬挂在天花板上，天花板上两悬点的距离为，若对物块施加一垂直纸面向里的推力，推力大小时物块能够静止在点（图中未画出），点距天花板的距离为，若弹簧劲度系数，。 （1）求物块受到两根弹簧弹力的合力大小 （2）求弹簧的原长 【答案】（1）20N （2）（或） 【解析】 【小问1详解】 设两弹簧合力大小为，如图所示 则有 解得 【小问2详解】 如图所示 力的三角形与三角形相似，即 得， 设弹簧原长，弹簧此时长度为x1 由三角函数关系得， 可得 可知 解得 15. 如图所示，物块A置于长木板B的左端（物块A可看成质点），其中A的质量为，B的质量为，用一根轻绳绕过固定在墙上的定滑轮，绳的两端分别连接A、B两个物体（绳未松弛弯曲），水平拉力F大小为27N作用在物块A上，使A、B由静止开始运动，一段时间后撤掉水平拉力F同时撤掉滑轮和轻绳。以拉力F作用在A上为计时起点，一段时间内物块A的运动情况如图乙所示，，，，整个运动过程B与墙壁未相撞，且A未从B上掉落，设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，。 （1）求AB间动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数 （2）求物块A最终位置距B板左端的距离 （3）若前述过程不变，物块A与板B共速时，在板B左端上方（原A物块处）轻放一与物块完全相同的物块C，求A、C两物块间的最近距离（结果用分数表示） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像求得撤前后物块A的加速度大小分别为， 撤后，对A有 撤前，对A有 对B有 解得， 【小问2详解】 撤后，对B有 解得 设从撤到A、B共速所用时间为，有（向右为正方向） 解得 撤前A、B位移大小为 撤后A、B位移大小分别为， A距B板左端的距离 【小问3详解】 设A、B共速时速度大小为，有 解得，向左； 将C放于板上后，对C有 对A、B有 解得； A、B一起减速； 设从A、B共速到AB与C共速所用时间为，有 解得 放C开始到ABC共速过程A、C的位移大小分别为，， A相对于C位移为 经判断ABC共速后一起减速，AC距离不再发生变化，则AC最近距离为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈三中2024—2025学年度上学期 高一学年期末考试物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1~7小题只有一个选项正确，每小题4分。8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. “物理”二字最早出现在汉语中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。关于物理概念和规律，下列选项正确的是（　　） A. 质点做曲线运动时，质点的速度和加速度方向均时刻在改变 B. 质点所受合力方向与速度方向相反时，可以做曲线运动 C. 、、都是国际单位制中的基本单位 D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是 2. 、两个物体同时同地从静止开始运动，两物体运动的图像如图所示，关于它们运动的描述正确的是（　　） A. 物体做加速度增大的曲线运动 B. 物体在直线上做往返运动 C. 第内物体的平均速度比小 D. 物体前与最后加速度大小之比为 3. 某汽车正以在公路上行驶，遇突发情况时，司机紧急刹车使车做匀减速直线运动，若刹车时汽车加速度大小为，则以下说法中正确的有（　　） A. 刹车后第内的位移大小为 B. 刹车后内的位移大小为 C. 在减速行驶的整个过程中，汽车的平均速度大小为 D. 刹车后6s内位移大小为 4. 如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为。若弹簧测力计位于竖直方向读数为，取，挡板对球体支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，B点位于A点正上方的墙壁上，C点在M点正上方与A点等高。某时刻同时由A、B、C三点静止释放a、b、c三个相同的小球，c球由C点自由下落，a，b两球分别沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动，它们运动到M点所用时间分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图（a），足够高水平长桌面上，点左边光滑右边粗糙，物块在砝码的拉动下从桌面左端开始运动，物块的图像如图（b）所示。已知砝码质量为，重力加速度大小取，则下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，轻绳的拉力大小为 B. 物块质量为 C. 物块与点右边桌面间的动摩擦因数为0.25 D. 物块与点右边桌面间的动摩擦因数为0.125 7. 如图，轻弹簧下端系一个质量的小球，小球被水平挡板托住使弹簧长度恰为自然长度（小球与挡板不粘连），然后使挡板以恒定的加速度开始竖直向下做匀加速直线运动，0.1s时小球与挡板间弹力大小为，忽略空气阻力，。则下列说法正确的是（　　） A. 时，挡板即将与小球分离 B. 劲度系数 C. 小球与挡板分离后，到最低点的过程中，小球一直处于失重状态 D. 小球从开始运动直到最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量为 8. 如图，套在竖直杆上环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连，的质量较大。在释放后，将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，环上升速度为且，则（　　） A. 该时刻的速度恰好为0 B. 该时刻加速度恰好为0 C. 该时刻的加速度恰好为0 D. 当运动到绳与水平方向成角虚线位置时的速度大小恰好是的两倍 9. 如图，倾斜的光滑杆与水平方向的夹角为，一质量为的小环套在杆上位于底端，现施加一个竖直向上的拉力在小环上，作用时间后撤掉该力，小环再经时间恰好返回杆的底端（最初出发处），。下列说法正确的是（　　） A. 小环沿光滑杆上升阶段，最大速度大小为 B. 小环返回斜面底端时的速度大小为 C. 恒力的大小为 D. 撤掉前，小环加速度大小为 10. 如图为工厂常用的皮带传输装置，它由两台皮带传输机组成，一台水平传送，两端相距；另一台倾斜浅色帆布传送带与地面倾角；两端相距。、相距很近，假设所传送的物件从水平传送带过渡到倾斜传送带时速度大小没有发生改变。水平部分以的速率顺时针转动，将质量为的一块煤块轻放上水平传送带的最左端。煤块与两传送带间动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等。，取则下列说法正确的是（　　） A. 煤块在段一直加速运动，且煤块滑上端速度为 B. 若部分不运转，煤块沿倾斜传送带上升的最大距离为 C. 若以的速率顺时针方向转动，煤块从端运动到端的时间为 D. 若以的速率顺时针方向转动，煤块在上留下痕迹的长度为 二、实验题（14分） 11. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验，量角器竖直放置，结点与量角器的中心点在同一位置。 （1）本实验采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）实验中保持重物质量不变以及点位置不变，改变细绳与细绳的方向，细绳与细绳拉力的合力________（填“变化”或“不变化”）。 （3）在某次实验中，弹簧测力计、的读数分别是、，然后只用弹簧测力计测量物体重力，其读数为，最后根据平行四边形定则作出、的合力。若操作正确，则作出的图应是图________（填“2”或“3”）。 12. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用表示，重物质量用表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________（填选项字母） A. 四组实验中只有甲需要平衡阻力 B. 四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件 C. 乙方案中力传感器的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小 D. 四组实验都需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件 （2）甲同学经改进实验设计完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为时，它的加速度大小为________ （3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器读数都相同，通过计算得到小车加速度均为，且（为当地重力加速度），则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为________，丙、丁实验用的重物质量之比为________。 三、计算题（共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，点在点正下方，、两点距地面的高度分别为和，从、两点分别以不同的初速度水平抛出小球、，，，，忽略空气阻力。 （1）求出、两个小球从抛出到落地所用时间之比 （2）若想使两小球在点相遇，应先抛出哪个小球，并求出先后抛出两个小球的时间间隔。 14. 如图所示，两个完全相同的弹簧将质量的物块悬挂在天花板上，天花板上两悬点的距离为，若对物块施加一垂直纸面向里的推力，推力大小时物块能够静止在点（图中未画出），点距天花板的距离为，若弹簧劲度系数，。 （1）求物块受到两根弹簧弹力的合力大小 （2）求弹簧的原长 15. 如图所示，物块A置于长木板B的左端（物块A可看成质点），其中A的质量为，B的质量为，用一根轻绳绕过固定在墙上的定滑轮，绳的两端分别连接A、B两个物体（绳未松弛弯曲），水平拉力F大小为27N作用在物块A上，使A、B由静止开始运动，一段时间后撤掉水平拉力F同时撤掉滑轮和轻绳。以拉力F作用在A上为计时起点，一段时间内物块A的运动情况如图乙所示，，，，整个运动过程B与墙壁未相撞，且A未从B上掉落，设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，。 （1）求AB间动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数 （2）求物块A最终位置距B板左端的距离 （3）若前述过程不变，物块A与板B共速时，在板B左端上方（原A物块处）轻放一与物块完全相同的物块C，求A、C两物块间的最近距离（结果用分数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $