精品解析：吉林省长春市德惠市第四中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

2024-2025学年度第一学期期末考试 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号等信息填涂在答题卡上。 2．请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 3．考试时间75分钟，总分100分。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。其中1-7题为单项选择题，每题4分，8-10为多项选择题，每题6分，少选给3分，多选或错选给0分。） 1. 扫地机器人因操作简单、使用方便，已逐渐走进了人们的生活。某次清扫过程中，主人在A处启动扫地机器人，在B处完成清扫工作，其规划清扫路线如图所示，完成清扫任务用时3min。机器人清扫路线的总长度为36m，A、B两点间的距离为9m。下列说法正确的是（　　） A. 机器人在该过程中的位移大小为36m B. 机器人在该过程中的平均速率为12 C. 机器人在该过程中的平均速度大小为0.05 D. 机器人在B点的瞬时速率大小一定为0.2 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人在该过程中的位移大小为9m，路程为36m，A错误； B．平均速率等于路程与时间的比值，机器人在该过程中的平均速率为 B错误； C．平均速度等于位移与时间的比值，机器人在该过程中的平均速度大小为 C正确； D．题干未明确指出机器人在整个过程中瞬时速率大小不变，故不可认定机器人在B点的瞬时速率等于平均速率0.2m/s，D错误。 故选C。 2. 下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（　　） A. 位移、速度变化量、平均速率 B. 速度、平均速率、加速度 C. 加速度、速度变化量、速度 D. 路程、时间、速率 【答案】C 【解析】 【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，其中位移、速度变化量、速度、加速度是矢量。 故选C。 3. A、B、C三物体同时出发做直线运动，它们的运动情况如图所示。在20s内，它们的平均速率的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，A、B、C三物体在20s内通过的路程关系为，根据平均速率公式 可知，20s内三物体的平均速率关系为。 故选A。 4. 如图所示，某中学新校区装修时，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加方向竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力；先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：在沿斜面方向有 在垂直斜面方向上有 根据 得 故选AC。 5. 某校课外活动小组自制一枚土火箭，设火箭发射实验时，火箭由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，图像如图所示，由图像可知（　　） A. 由，知0~2 s时间内火箭的平均速度为 B. 2~4 s时间内火箭的加速度大小为，方向在3 s时改变 C. 0~2 s时间内火箭上升，2 s时火箭开始下落 D. 时火箭离地面最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知时间内火箭初、末速度分别为和，但是图像为曲线，火箭做变加速运动，所以不能用计算平均速度得到，故A错误； B．根据图像的斜率为加速度可知，时间内火箭的加速度大小为，但是方向在3s时没有改变，故B错误； C．由图可知，3s时火箭速度反向，开始下落，故C错误； D．火箭上升到最高点时离地面最远，在最高处时速度为零，所以3s时刻火箭离地面最远，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，质量为M的木箱用细绳竖直悬挂，在木箱底部放有质量为m的物块A，在木箱顶部用轻质弹簧悬挂的质量也为m的物块B。剪断细绳的瞬间，物块A、B和木箱的瞬时加速度大小分别为（　　） A. g、0、g B. g、g、g C. g，0， D. 0，0， 【答案】C 【解析】 【详解】细绳剪断前B处于平衡状态，弹簧弹力大小 细绳剪断的瞬间弹簧的弹力不能突变，所以剪断细绳的瞬间，B受力不变，仍然平衡，则 剪断细绳的瞬间，木箱不在受细绳的拉力，木箱受重力Mg和弹簧向下的拉力F，由牛顿第二定律可知 解得木箱的加速度大小为 物块A只受重力作用，加速度为g。 故选C。 7. 如图所示，小圆环吊着一个质量为的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细绳一端拴在小圆环上，另一端跨过固定在大圆环最高点的一个小滑轮后吊着一个质量为的物块。如果小圆环、滑轮、细绳的大小和质量以及相互之间的摩擦均忽略不计，细绳不可伸长，且平衡时弦所对应的圆心角为，则两物块的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】解法一：对小圆环受力分析，建立如图甲所示的坐标系，在轴方向上合力为零，则有 由几何知识可知 解得 C正确。 故选C。 解法二：由题可知绳长 力的三角形和几何三角形相似，则对应边成比例，如图乙所示，则有 解得 C正确。 故选C。 8. 伽利略相信，自然界的规律是简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的，为验证自己的猜想，他做了如图的“斜面实验”。下列说法正确的是（　　） A. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度 B. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间 C. 实验中需要测量的物理量是加速度，并且需要验证加速度是否恒定 D. 本实验合理地运用了外推法，证明了自由落体运动是匀变速直线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．物体做自由落体运动的时间很短，不易测量，当时伽利略利用斜面做实验，主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，伽利略在实验中没有测量速度，故A错误，B正确； C．在当时的情况下，还没有出现加速度的概念，伽利略在实验中没有测量加速度，故C错误； D．铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时铜球做自由落体运动，由此得出的结论是在斜面倾角一定时，铜球运动的速度随时间均匀增大，即自由落体运动是一种匀变速直线运动，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，自A点水平向右抛出小球甲，自B点水平向左抛出小球乙，两小球先后经过C点时速度大小相等。甲经过C点时，速度与竖直方向夹角为，乙经过C点时，速度与竖直方向夹角为。AC两点的高度差为h，不计阻力。由以上条件可知（　　） A. A、B两点的高度差为3h B. A、B两点的高度差为2h C. A、B两点的水平距离为 D. A、B两点的水平距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设经过C点时的速度大小为，速度的分解可知 ， ， 根据竖直方向的运动规律有 解得 故A错误，B正确； CD．根据水平方向运动规律可知 其中 ， 则 解得 故C错误，D正确； 故选BD。 10. 如图所示一辆运输集装箱的卡车在倾角为的斜面上运动，箱子的顶部用细线挂了一个小球，某段时间内，卡车与小球一起运动，悬挂小球的细线与虚线的夹角为，细线在虚线的左侧，虚线垂直于车厢底面，车厢底面与斜面平行，则关于卡车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 若，卡车可能匀速开上斜坡 B. 若，卡车可能匀减速开上斜坡 C. 若，卡车可能匀加速倒车开下斜坡 D. 无论卡车怎样运动，细线都不可能到达虚线右侧与水平地面平行的位置 【答案】AB 【解析】 【详解】A．若卡车匀速开上斜坡，则小球匀速直线运动，受到的合外力为0，小球竖直方向上重力和绳子拉力相等，细线在竖直方向上，根据几何关系可知 故A正确； B．若卡车匀减速开上斜坡，则小球受到绳子拉力和重力的作用，由于做减速运动，则加速度方向沿斜面向下，故细线向右偏（相对于过悬点的竖直方向），此时 故B正确； C．若卡车匀加速开上斜坡，则小球受到的合外力沿斜面向上，对小球受力分析，小球受重力和细线的拉力，如图所示 由正弦定理与几何关系可得 得 若，有a大于0，符合匀加速开上斜坡，不符合匀加速倒车，故C错误； D．卡车向下加速运动时，细线可能到达虚线右侧与水平地面平行的位置，故D错误。 故选AB。 二、实验题（本大题共2小题，共14分，每空2分） 11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． （1）关于此实验的下列说法中正确的是（ ） A．同一次实验中，O点位置不允许变动 B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取 D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点 （2）图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是_________． （3）本实验采用的科学方法是_________（填字母代号）． A．极限法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大法 【答案】 ①. A ②. ③. B 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A．本实验采用的是等效替代的方法，同一次实验中，O点位置不允许变动，故A正确； B．实验中，需记录弹簧测力计的读数和O点的位置，以及拉力方向，故B错误； C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取，故C错误； D．本实验只要达到效果相同，对弹簧称拉力的大小没有要求，不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，故D错误； （2）[2]与的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是． （3）[3]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，因此ACD错误，B正确． 考点：验证力的平行四边形定则 【名师点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析． 12. 利用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律实验。小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。 （1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。 （2）某小组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的关系图像如图2所示，则其原因是__________。 （3）下图为打出的一条纸带的一部分，5个点为连续的5个计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。已知电源的频率为，A点的速度大小__________，小车加速度大小__________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）m远小于M （2）没有平衡摩擦力或木板的倾角过小 （3） ①. 0.34 ②. 0.39 【解析】 【小问1详解】 在本实验中，小车和小桶共同加速，根据牛顿第二定律可知，加速度真实值为 此时小车的拉力为 故当m远小于M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。 【小问2详解】 图像不过原点，说明外力增加到一定值后才能克服摩擦力使小车运动起来，所以原因是没有平衡摩擦力或木板的倾角过小。 【小问3详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔为 A点的速度大小为 [2]根据逐差法可知，小车的加速度大小为 三、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 如图所示，重均为G=10N的A、B 球，置于倾角为的光滑斜面上，A球下方用竖直放置的挡板挡住，B球下方用垂直斜面的挡板挡住，两球均静止。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75） （1）求斜面对A球的支持力和挡板对球的支持力。 （2）求斜面对B球的支持力和挡板对球的支持力。 【答案】（1）12.5N，方向垂直斜面向上，7.5N，方向水平向右 （2）8N，方向垂直斜面向上，6N，方向平行斜面向上 【解析】 【小问1详解】 对A球受力示意图 三力合力为零，所以 方向垂直斜面向上； 方向水平向右； 【小问2详解】 对B球分析可知，沿斜面方向 方向平行斜面向上； 垂直斜面方向 方向垂直斜面向上。 14. 跳台滑雪是以滑雪板为工具，在专设的跳台上通过助滑坡获得速度，比拼跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。图为简化后的跳台滑雪赛道，质量m = 60 kg的运动员从圆弧轨道的末端A以vA = 24 m/s的速度水平飞出，落在倾角为θ、足够长的斜坡上，不计空气阻力，取重力加速度大小g = 10 m/s2，sinθ = 0.6，求： （1）运动员在斜坡上的落点到A点的距离s； （2）运动员到斜坡的最大距离d。 【答案】（1）108 m （2）12.96 m 【解析】 【小问1详解】 设运动员做平抛运动的时间为t，则有 由几何关系得 联立解得 【小问2详解】 将运动员在空中的运动看成沿斜坡和垂直斜坡的两个匀加速直线运动的合成，如图所示 设运动员从A点飞出到距斜坡最远所用的时间为t′，有 运动员到斜坡的最大距离为 联立可得 15. 如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求： （1）A被敲击后获得的初速度大小vA； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'； （3）B被敲击后获得的初速度大小vB． 【答案】（1）；（2）aB=3μg，aB′=μg；（3） 【解析】 【详解】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg 匀变速直线运动2aAL=vA2 解得 （2）设A、B的质量均为m 对齐前，B所受合外力大小F=3μmg 由牛顿运动定律F=maB，得aB=3μg 对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg （3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA 则v=aAt，v=vB–aBt 且xB–xA=L 解得． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期期末考试 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号等信息填涂在答题卡上。 2．请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 3．考试时间75分钟，总分100分。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。其中1-7题为单项选择题，每题4分，8-10为多项选择题，每题6分，少选给3分，多选或错选给0分。） 1. 扫地机器人因操作简单、使用方便，已逐渐走进了人们的生活。某次清扫过程中，主人在A处启动扫地机器人，在B处完成清扫工作，其规划清扫路线如图所示，完成清扫任务用时3min。机器人清扫路线的总长度为36m，A、B两点间的距离为9m。下列说法正确的是（　　） A. 机器人在该过程中的位移大小为36m B. 机器人在该过程中的平均速率为12 C. 机器人在该过程中的平均速度大小为0.05 D. 机器人在B点的瞬时速率大小一定为0.2 2. 下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（　　） A. 位移、速度变化量、平均速率 B. 速度、平均速率、加速度 C. 加速度、速度变化量、速度 D. 路程、时间、速率 3. A、B、C三物体同时出发做直线运动，它们的运动情况如图所示。在20s内，它们的平均速率的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，某中学新校区装修时，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加方向竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 5. 某校课外活动小组自制一枚土火箭，设火箭发射实验时，火箭由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，图像如图所示，由图像可知（　　） A. 由，知0~2 s时间内火箭的平均速度为 B. 2~4 s时间内火箭的加速度大小为，方向在3 s时改变 C. 0~2 s时间内火箭上升，2 s时火箭开始下落 D. 时火箭离地面最远 6. 如图所示，质量为M的木箱用细绳竖直悬挂，在木箱底部放有质量为m的物块A，在木箱顶部用轻质弹簧悬挂的质量也为m的物块B。剪断细绳的瞬间，物块A、B和木箱的瞬时加速度大小分别为（　　） A. g、0、g B. g、g、g C. g，0， D. 0，0， 7. 如图所示，小圆环吊着一个质量为的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细绳一端拴在小圆环上，另一端跨过固定在大圆环最高点的一个小滑轮后吊着一个质量为的物块。如果小圆环、滑轮、细绳的大小和质量以及相互之间的摩擦均忽略不计，细绳不可伸长，且平衡时弦所对应的圆心角为，则两物块的质量之比为（　　） A. B. C. D. 8. 伽利略相信，自然界的规律是简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的，为验证自己的猜想，他做了如图的“斜面实验”。下列说法正确的是（　　） A. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度 B. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间 C. 实验中需要测量的物理量是加速度，并且需要验证加速度是否恒定 D. 本实验合理地运用了外推法，证明了自由落体运动是匀变速直线运动 9. 如图所示，自A点水平向右抛出小球甲，自B点水平向左抛出小球乙，两小球先后经过C点时速度大小相等。甲经过C点时，速度与竖直方向夹角为，乙经过C点时，速度与竖直方向夹角为。AC两点的高度差为h，不计阻力。由以上条件可知（　　） A. A、B两点的高度差为3h B. A、B两点的高度差为2h C. A、B两点的水平距离为 D. A、B两点的水平距离为 10. 如图所示一辆运输集装箱的卡车在倾角为的斜面上运动，箱子的顶部用细线挂了一个小球，某段时间内，卡车与小球一起运动，悬挂小球的细线与虚线的夹角为，细线在虚线的左侧，虚线垂直于车厢底面，车厢底面与斜面平行，则关于卡车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 若，卡车可能匀速开上斜坡 B. 若，卡车可能匀减速开上斜坡 C. 若，卡车可能匀加速倒车开下斜坡 D. 无论卡车怎样运动，细线都不可能到达虚线右侧与水平地面平行的位置 二、实验题（本大题共2小题，共14分，每空2分） 11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． （1）关于此实验的下列说法中正确的是（ ） A．同一次实验中，O点位置不允许变动 B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取 D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点 （2）图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是_________． （3）本实验采用的科学方法是_________（填字母代号）． A．极限法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大法 12. 利用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律实验。小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。 （1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。 （2）某小组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的关系图像如图2所示，则其原因是__________。 （3）下图为打出的一条纸带的一部分，5个点为连续的5个计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。已知电源的频率为，A点的速度大小__________，小车加速度大小__________（结果保留两位有效数字）。 三、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 如图所示，重均为G=10N的A、B 球，置于倾角为的光滑斜面上，A球下方用竖直放置的挡板挡住，B球下方用垂直斜面的挡板挡住，两球均静止。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75） （1）求斜面对A球的支持力和挡板对球的支持力。 （2）求斜面对B球的支持力和挡板对球的支持力。 14. 跳台滑雪是以滑雪板为工具，在专设的跳台上通过助滑坡获得速度，比拼跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。图为简化后的跳台滑雪赛道，质量m = 60 kg的运动员从圆弧轨道的末端A以vA = 24 m/s的速度水平飞出，落在倾角为θ、足够长的斜坡上，不计空气阻力，取重力加速度大小g = 10 m/s2，sinθ = 0.6，求： （1）运动员在斜坡上的落点到A点的距离s； （2）运动员到斜坡的最大距离d。 15. 如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求： （1）A被敲击后获得的初速度大小vA； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'； （3）B被敲击后获得的初速度大小vB． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $