内容正文:
2025-2026学年辽宁省大连市第一中学高一(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( )
A. 力是维持物体运动的原因,没有力的作用物体将保持静止
B. 牛顿对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略通过理想斜面实验证明了力是维持物体运动状态的原因
D. 物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”,即都具有惯性。
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第一定律(惯性定律),物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态,并非“保持静止”。力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。亚里士多德的这一观点已被伽利略和牛顿推翻。故A错误。
B.自由落体运动的研究主要由伽利略完成,他通过斜面实验和逻辑推理(如理想实验)结合数学分析,得出了自由落体规律。牛顿虽在《自然哲学的数学原理》中发展了实验与数学结合的方法,但自由落体的核心研究并非牛顿的贡献。故B错误。
C.伽利略的理想斜面实验恰恰推翻了“力是维持运动原因”的观点。实验表明,在无摩擦的理想情况下,物体会保持运动状态(如从斜面滑下后以恒定速度水平运动),无需外力维持。这为牛顿第一定律奠定了基础。故C错误。
D.根据牛顿第一定律,所有物体都具有惯性,即抵抗运动状态变化的性质。惯性是物体的固有属性,与质量相关。故D正确。
故选D。
2. 现将一条长为L的纸带扭转后再把两端粘贴在一起,就构成了一个莫比乌斯带(不考虑连接纸带时的长度损失)。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到P点的整个过程中,蚂蚁的( )
A. 加速度始终为零 B. 速度始终不变 C. 平均速度为零 D. 运动时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.蚂蚁做曲线运动,速度方向发生变化,速度变化,故加速度不为零,AB错误;
C.平均速度是位移与所用时间的比值,蚂蚁的位移为零,故平均速度为零,故C正确;
D.蚂蚁运动的路程为2L,则运动时间应为,故D错误。
故选C。
3. 某齿轮在作匀速转动时,其转速为n转每分,角速度为弧度每秒,那么下列关于n和的数值关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】先把转速的时间单位换算为秒,每秒转动的圈数是
根据角速度与转速的关系公式
可得
故选B。
4. 有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间夹角为60°,有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与AB面间的动摩擦因数为μ,与BC面间无摩擦,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块受的摩擦力为( )
A. μmg B. μmg C. μmg D. μmg
【答案】B
【解析】
【详解】木块受重力、斜面AB的支持力、斜面BC的支持力、斜面AB的摩擦力以及推力F的作用,将重力按照实际作用效果正交分解,如图
垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,木块受的摩擦力为
故选B。
5. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以恒定的速度向左匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 细钢丝的拉力一定大于演员B的重力 B. 演员B匀速上升
C. 演员B处于失重状态 D. 细钢丝的拉力变大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.对轨道车A的速度分解如图所示
所以特技演员B的速度大小为
由图可知,在轨道车向左运动过程中,逐渐减小,所以特技演员B的速度逐渐变大,所以演员B向上做加速运动,则特技演员B处于超重状态,细钢丝的拉力一定大于演员B的重力,故A正确,BC错误;
D.演员B的速度速度大小为,运动过程中越来越接近于,即速度变化越来越慢,所以特技演员向上做加速度减小的加速运动,又,可知特技演员受到的拉力逐渐减小,故D错误。
故选A。
6. 悬挂线是数学中一种优美曲线,如图有一段质量均匀分布的细绳两端固定,构成悬挂线,曲线左右两端点的切线与水平方向夹角分别为和,那么由水平切线的垂线所分成的两部分质量比是( )
A. :
B. :
C. :
D. :
【答案】C
【解析】
【详解】对竖直虚线左边绳子受力分析如图所示
根据平衡条件得,竖直方向有
水平方向有
可得
同理对竖直虚线右边绳子受力分析如图所示,根据平衡条件可得
可得由水平切线的垂线所分成的左右两部分质量比为。
故选C。
二、多选题:本大题共4小题,共22分。
7. 为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 动力车的初速度为
B. 刹车过程中加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为12s
D. 从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为90m
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.根据
可得
由图像可知图像截距
斜率
可得,故AB正确;
C.刹车过程持续的时间为,故C错误;
D.汽车刹车完全停止,则该车的位移大小为
解得
因此从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为,故D错误。
故选AB。
8. 如图甲,辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图,某次需从井中汲取的水,辘轳绕绳轮轴半径为,水斗的质量为,井足够深且井绳的质量和粗细忽略不计。时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动,其角速度随时间变化规律如图丙所示,g取,则( )
A. 水斗做匀加速运动 B. 井绳拉力随时间均匀增大
C. 内水斗上升的高度为20m D. 内水斗上升的高度为15m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图丙可知,水斗的速度等于辘轳转动的线速度,故水斗速度随时间变化规律为
根据匀变速直线运动的规律可知,所以水斗做匀加速运动,故A正确;
B.对水斗,根据牛顿第二定律可得,其中,
解得井绳拉力,保持不变,故B错误;
CD.内水斗上升的高度为,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 质量的小球悬挂在轻弹簧下端,静止时弹簧的长度。如图当小球在水平面内做匀速圆周运动时,弹簧轴线与竖直方向的夹角为,弹簧拉力大小为F,周期为,加速度大小为a。已知重力加速度,,不计空气阻力,弹簧未超出弹性限度。下列判断正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的原长为
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】C.静止时,设弹簧的劲度系数为k,原长为,由平衡条件可得
当小球在水平面内做匀速圆周运动时,受力分析如图所示:
在y轴上,由平衡条件可得
解得,故C错误;
AB.在x轴上,设此时弹簧的长度为,由牛顿第二定律可得
解得
由胡克定律可得
解得,,故AB正确;
D.当小球在水平面内做匀速圆周运动时,由牛顿第二定律可得
解得,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,一条轻绳绕过轻质定滑轮,两端各系质量均为m的物体A和B,物体A放置于倾角质量为M的斜面上,地面粗糙,斜面光滑。先用手压住物体A使A、B均处于静止状态,由静止释放物体A,在其沿斜面向上运动的过程中(未与滑轮碰撞、B未落地,斜面一直静止),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. A、B的加速度大小为 B. A、B的加速度大小为
C. 地面对斜面的支持力为 D. 地面对斜面的支持力为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.以A和B整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得,故A正确,B错误;
CD.A和B在运动过程中,A的加速度在竖直方向的分量为,方向向上,B的加速度方向向下,大小为a。以A、B和斜面整体为研究对象,取向上为正方向,竖直方向根据牛顿第二定律可得
解得,故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 某小组同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系,图中力传感器可以测出物块所受细线的拉力F,物块质量用M表示,重物质量用m表示,利用打出的纸带可求出物块的加速度a。忽略空气阻力以及打点计时器对纸带的阻力,重力加速度大小为g。
(1)利用该实验装置进行实验___________(填“需要”或“不需要”)满足。
(2)第一次实验中,小组同学根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图乙所示的图像,图像不过坐标原点的原因可能是___________。
(3)通过小组讨论,在第一次实验的基础上作出了调整:把木板水平放置进行实验,根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图丙所示的图像。由图像可知,物块质量M=__________,物块与长木板间的动摩擦因数μ=_________。(均用a0、F0、g表示)
【答案】(1)不需要 (2)平衡摩擦力过度,长木板左端抬得过高
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,细线拉力可以通过力传感器测得,所以利用该实验装置进行实验不需要足。
【小问2详解】
由图乙可知,当细线拉力时,物块已经有了一定的加速度,所以图像不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦力过度,长木板左端抬得过高。
【小问3详解】
[1][2]把木板水平放置进行实验,根据牛顿第二定律可得
可得
由图丙可得,
解得,
12. 某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动,得到一系列的位置如图甲,由于没有标记竖直和水平方向,该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹,并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴,y轴垂直x轴,相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙,忽略一切误差,测得AB两点在x轴上的投影距离为,在y轴上的投影距离为,BC两点在x轴上的投影距离为,根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。
(1)关于A到C过程下列说法不正确的是______。
A. ABC三点的加速度一定相同
B. AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等
C. B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值
(2)点的速度大小为__________ ( 用、、T表示)。
(3)该过程中的重力加速度为__________ (用、、、T表示)。
【答案】(1)C (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.虽然没有按照常规方法建立的直角坐标系,但平抛运动的合外力是重力不变,可知ABC三点的加速度一定相同,故A正确;
B.因为加速度不变,根据可知,AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等,故B正确;
C.从A到B再到C的过程物体做曲线运动,可知B点的速度大小不等于AC两点速度大小的平均值,故C错误。
本题选不正确的,故选C。
【小问2详解】
根据图丙继续作图如下
设A点的速度大小为vA,将重力加速度g沿x方向分解,在x方向上,根据位移-时间关系,有,
联立解得
【小问3详解】
在y轴方向上,满足
又由
联立解得
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 在升降电梯的水平地板上放一电子秤,如图甲所示,某同学站在电子秤上,电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降,时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示,重力加速度,求:
(1)内加速度的大小和方向;
(2)内下降的位移大小;
【答案】(1),竖直向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
电梯静止时电子秤的示数为,说明该同学的质量为,由图乙可知,内电子秤示数为,说明此时电梯处于失重状态,加速度方向竖直向下,由牛顿第二定律可得
则加速度大小为
【小问2详解】
内电梯加速下降的位移
内示数为,电梯匀速下降,位移
内电子秤示数为,说明此时电梯处于超重状态,加速度方向竖直向上,由牛顿第二定律可得
则加速度大小为
减速下降的位移
内电梯下降的位移大小为
14. 如图所示,长、倾角的光滑斜面AB固定在水平面上,现将一弹力球从斜面的顶端A点以某一初速度水平向右抛出,若弹力球与斜面碰撞瞬间前后,沿斜面方向的速度不变,垂直斜面方向的速度大小不变,方向反向,为使弹力球能够落在斜面底端B点,,求:
(1)弹力球不与斜面碰撞直接落在B点的初速度大小;
(2)弹力球与斜面碰撞一次后落在B点的初速度大小 。(提示:沿斜面和垂直于斜面分解平抛运动)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
建立垂直于斜面和沿斜面向下的直角坐标系。将弹力球的初速度和重力加速度g进行正交分解:沿斜面向下方向(轴):初速度
加速度
垂直斜面向上方向(轴):初速度
加速度
弹力球不与斜面碰撞直接落在B点,说明其在y轴方向完成一次完整的抛体运动回到斜面,设用时为,则
在此时间内,弹力球沿x轴(斜面)方向的位移恰好等于斜面长度L,根据位移公式有
解得
【小问2详解】
弹力球与斜面碰撞一次后落在B点,根据题意,碰撞前后x轴方向速度不变,y轴方向速度大小不变、方向反向,故每次弹跳在y轴方向的运动时间相同。
弹力球与斜面碰撞一次,y方向共经历两段等时的类竖直上抛运动过程,总运动时间
在x轴方向上,弹力球始终受恒定加速度作用,做连续的匀加速直线运动,总位移仍为L,则
同理
解得
15. 如图所示,两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球(视为质点),初始时用手握住球筒,在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动(加速度大小记作a),持续时间t后忽然停止,球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m,球与筒之间的最大静摩擦力为 ,滑动摩擦力为 。羽毛球离筒的上、下端距离分别为、 。重力加速度为g,空气阻力不计,球筒离地足够高,全过程筒身始终竖直。
(1)若,求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力;
(2)若 ,要使羽毛球离开球筒,求t的最小值;
(3)若球筒只加速一次,只要t取适当值,球总能从下端离开,求a的取值范围。(用g,,表示)
【答案】(1),方向竖直向上
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设羽毛球与球筒一起运动,则有
解得
故可以保持相对静止,由牛顿第三定律,可知羽毛球对球筒的摩擦力方向竖直向上,羽毛球对球筒的摩擦力大小为 ,方向竖直向上。
【小问2详解】
结合上述可知球与球筒将一起以 做匀加速运动,当球筒静止后,球以做减速运动,根据牛顿第二定律有
解得
当球速度减为零时,位移为
解得
即t的最小值为
【小问3详解】
若 ,只要t足够大,球一定从下端离开,若 ,此时在一个“周期”内,球相对球筒向下滑的位移大于向上滑动的位移,且有
解得
且球不能从上端滑出,即
解得
则必须有
解得
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2025-2026学年辽宁省大连市第一中学高一(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( )
A. 力是维持物体运动的原因,没有力的作用物体将保持静止
B. 牛顿对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略通过理想斜面实验证明了力是维持物体运动状态的原因
D. 物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”,即都具有惯性。
2. 现将一条长为L的纸带扭转后再把两端粘贴在一起,就构成了一个莫比乌斯带(不考虑连接纸带时的长度损失)。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到P点的整个过程中,蚂蚁的( )
A. 加速度始终为零 B. 速度始终不变 C. 平均速度为零 D. 运动时间为
3. 某齿轮在作匀速转动时,其转速为n转每分,角速度为弧度每秒,那么下列关于n和的数值关系正确的是( )
A. B. C. D.
4. 有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间夹角为60°,有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与AB面间的动摩擦因数为μ,与BC面间无摩擦,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块受的摩擦力为( )
A. μmg B. μmg C. μmg D. μmg
5. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以恒定的速度向左匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 细钢丝的拉力一定大于演员B的重力 B. 演员B匀速上升
C. 演员B处于失重状态 D. 细钢丝的拉力变大
6. 悬挂线是数学中一种优美曲线,如图有一段质量均匀分布的细绳两端固定,构成悬挂线,曲线左右两端点的切线与水平方向夹角分别为和,那么由水平切线的垂线所分成的两部分质量比是( )
A. :
B. :
C. :
D. :
二、多选题:本大题共4小题,共22分。
7. 为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 动力车的初速度为
B. 刹车过程中加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为12s
D. 从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为90m
8. 如图甲,辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图,某次需从井中汲取的水,辘轳绕绳轮轴半径为,水斗的质量为,井足够深且井绳的质量和粗细忽略不计。时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动,其角速度随时间变化规律如图丙所示,g取,则( )
A. 水斗做匀加速运动 B. 井绳拉力随时间均匀增大
C. 内水斗上升的高度为20m D. 内水斗上升的高度为15m
9. 质量的小球悬挂在轻弹簧下端,静止时弹簧的长度。如图当小球在水平面内做匀速圆周运动时,弹簧轴线与竖直方向的夹角为,弹簧拉力大小为F,周期为,加速度大小为a。已知重力加速度,,不计空气阻力,弹簧未超出弹性限度。下列判断正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的原长为
C. D.
10. 如图所示,一条轻绳绕过轻质定滑轮,两端各系质量均为m的物体A和B,物体A放置于倾角质量为M的斜面上,地面粗糙,斜面光滑。先用手压住物体A使A、B均处于静止状态,由静止释放物体A,在其沿斜面向上运动的过程中(未与滑轮碰撞、B未落地,斜面一直静止),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. A、B的加速度大小为 B. A、B的加速度大小为
C. 地面对斜面的支持力为 D. 地面对斜面的支持力为
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 某小组同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系,图中力传感器可以测出物块所受细线的拉力F,物块质量用M表示,重物质量用m表示,利用打出的纸带可求出物块的加速度a。忽略空气阻力以及打点计时器对纸带的阻力,重力加速度大小为g。
(1)利用该实验装置进行实验___________(填“需要”或“不需要”)满足。
(2)第一次实验中,小组同学根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图乙所示的图像,图像不过坐标原点的原因可能是___________。
(3)通过小组讨论,在第一次实验的基础上作出了调整:把木板水平放置进行实验,根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图丙所示的图像。由图像可知,物块质量M=__________,物块与长木板间的动摩擦因数μ=_________。(均用a0、F0、g表示)
12. 某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动,得到一系列的位置如图甲,由于没有标记竖直和水平方向,该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹,并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴,y轴垂直x轴,相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙,忽略一切误差,测得AB两点在x轴上的投影距离为,在y轴上的投影距离为,BC两点在x轴上的投影距离为,根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。
(1)关于A到C过程下列说法不正确的是______。
A. ABC三点的加速度一定相同
B. AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等
C. B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值
(2)点的速度大小为__________ ( 用、、T表示)。
(3)该过程中的重力加速度为__________ (用、、、T表示)。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 在升降电梯的水平地板上放一电子秤,如图甲所示,某同学站在电子秤上,电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降,时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示,重力加速度,求:
(1)内加速度的大小和方向;
(2)内下降的位移大小;
14. 如图所示,长、倾角的光滑斜面AB固定在水平面上,现将一弹力球从斜面的顶端A点以某一初速度水平向右抛出,若弹力球与斜面碰撞瞬间前后,沿斜面方向的速度不变,垂直斜面方向的速度大小不变,方向反向,为使弹力球能够落在斜面底端B点,,求:
(1)弹力球不与斜面碰撞直接落在B点的初速度大小;
(2)弹力球与斜面碰撞一次后落在B点的初速度大小 。(提示:沿斜面和垂直于斜面分解平抛运动)
15. 如图所示,两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球(视为质点),初始时用手握住球筒,在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动(加速度大小记作a),持续时间t后忽然停止,球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m,球与筒之间的最大静摩擦力为 ,滑动摩擦力为 。羽毛球离筒的上、下端距离分别为、 。重力加速度为g,空气阻力不计,球筒离地足够高,全过程筒身始终竖直。
(1)若,求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力;
(2)若 ,要使羽毛球离开球筒,求t的最小值;
(3)若球筒只加速一次,只要t取适当值,球总能从下端离开,求a的取值范围。(用g,,表示)
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