天津市五区县重点校2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年度第一学期期末重点校联考高一物理第I卷（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。）1.结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（）A.图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力B.图乙中伽利略利用该实验说明了“物体运动不需要力来维持”C.图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力D.图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了【答案】B【解析】A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误；B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确；C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误；D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。故选B。2.2024年小明考取了南京师范大学，他乘高铁在南京南站下车后，利用智能手机导航至南京师范大学报到，如图所示为导航地图，图中推荐出租车路线中有起点与终点相同的两个方案，方案一数据：全程34分钟，24.4公里，方案二数据：全程41分钟，25.8公里，下列说法正确的是（）A.34分钟和41分钟均表示的是时刻B.研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点C.按照方案一，路程24.4公里与时间34分钟相除，可以计算出出租车平均速度的大小D.出租车分别按照方案一和方案二行驶，两次运动的位移和路程均相同【答案】B【解析】A．两个时刻之间的间隔是一段时间，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，34分钟和41分钟均对应时间轴上的一段时间，是时间间隔，故A错误；B．出租车的大小相对行驶路程可以忽略，因此研究出租车在导航图中的位置时，可以把出租车看作质点，故B正确；C．平均速度的大小是位移除以时间的绝对值大小，路程与时间相除得到的是平均速率，由题只可知路程，不知道位移，无法求得平均速度的大小，故C错误；D．出租车分别按照方案一和方案二行驶，初始位置和末位置相同，两次运动的位移相同，运动路径不同，路程不同，故D错误。故选B。3.如图所示，用一根细线穿过光滑的杯柄，两手握住细线两端，提起水杯，保持静止状态，下列说法正确的是（）A.细线之间的夹角变大时，细线的张力大小一定大于杯子的重力大小B.逐渐减小细线之间的夹角θ，细线的张力将逐渐变大C.当细线之间的夹角为60°时，细线的张力大小等于杯子的重力大小D.换力更大的同学进行操作，也不可能将细线拉至水平【答案】D【解析】A．设细线之间的夹角为θ，根据水杯受力平衡，有解得只有当细线之间的夹角θ大于120°时，细线的张力大小才大于杯子的重力大小，故A错误；B．逐渐减小细线之间的夹角θ，则逐渐增大，细线的张力将逐渐变小，故B错误；C．当细线之间的夹角θ为60°时，细线的张力大小为，故C错误；D．无论人的力气多大，细线的拉力在竖直方向总有分量，即细线不可能被拉至水平，故D正确。故选D。4.张师傅正在抢修重要机器，其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳，其中小球A质量为2m，小球B质量为3m，中间连接了一根弹簧，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.剪去细绳瞬间，A球加速度B.剪去细绳瞬间，A球加速度C.剪去细绳瞬间，B球加速度D.剪去细绳瞬间，B球加速度【答案】A【解析】剪去细绳前，以B为对象，可得弹簧弹力为剪去细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则B的受力不变，B的加速度为0；以A为对象，根据牛顿第二定律可得故选A。5.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）A.甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动B.甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4mC.02s内与4s6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向D.6s内甲的路程为16m，乙的位移为12m【答案】C【解析】A．根据x-t图像的斜率表示速度，可知甲做往返的变速直线运动。由图乙可知，乙做变速直线运动，故A错误；B．甲在3s末，回到出发点。根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移可知，乙在3s末，距出发点的距离最大，且最大距离为故B错误；C．根据x-t图像的斜率表示速度和v-t图像的斜率表示加速度可知，0～2s内与4～6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向，故C正确；D．6s内甲的路程为s甲=4×4m=16m乙图像与时间轴所围的面积表示位移可知，乙的位移是零，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。选对但不全的给3分。）6.我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.当底板与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为B.当底板与水平面间的夹角为时，支架对货物的支持力为C.压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大D.压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大【答案】AC【解析】AB．当底板与水平面间的夹角为30°时，对货物受力分析，两个弹力的合力与重力等大反向，如下图所受：两个弹力N1与N2垂直，由平衡条件可得支架对货物的支持力N1=mgsin30°=0.5mg底板对货物的支持力N2=mgcos30°=故A正确，B错误；CD．压下把手的过程中，两个弹力的夹角始终是90°，货物的受力情况如下图所示：由图可知，底板对货物的支持力N2一直减小，支架对货物的支持力N1一直增大，故C正确，D错误。故选AC。7.一只羚羊在草原上沿直线匀速奔跑，潜伏的猎豹从距羚羊80m处开始由静止加速追赶，羚羊经一段时间发现身后的猎豹立即加速，图为它们沿同方向做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A.羚羊在07s内的位移大小为96mB.猎豹加速时的加速度大小为4m/s2C.猎豹加速时加速度小于羚羊加速时的加速度D.07s内，羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小【答案】BD【解析】A．因v-t图像的面积等于位移，可知羚羊在07s内的位移大小为选项A错误；B．因v-t图像的斜率等于加速度，则猎豹加速时的加速度大小为选项B正确；C．羚羊加速时的加速度大小为猎豹加速时的加速度大于羚羊加速时的加速度，选项C错误；D．07s内，猎豹的速度先小于羚羊的速度，后大于羚羊的速度，则羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小，选项D正确。故选BD。8.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为10m，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（）A.小物块从传送带右端滑离传送带B.小物块滑离传送带时的速度大小为C.小物块在传送带上留下划痕长度为21mD.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为【答案】AD【解析】A．物块在传送带上加速度向左减速到零的时间向左运动的最大距离故小物块不会从左端滑离传送带，应从右端滑离传送带，故A正确；B．物块向左减速到零后，向右加速，但因为当速度和传送带速度相同时，不再受摩擦力，之后将做匀速度直线运动，以4m/s的速度从传送带离开。故B错误；C．物块向右加速到4m/s用时这段时间内向右运动的距离向左运动过程，划痕长度向右运动过程，划痕长度总划痕长度故C错误；D．小物块在传送带上做匀速直线运动的时间小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间故D正确。故选AD。三、填空题（每空2分，共16分）9.某小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。（1）除了图中所需的器材外，完成该实验还需的器材有A.秒表 B.刻度尺 C.弹簧测力计（2）关于该实验操作，说法正确的是A.该实验要求小车的质量要远小于所挂槽码的质量B.打点计时器使用直流电源C.补偿阻力时，小车前不需要悬挂槽码D.每次改变小车质量后都需要重新平衡摩擦力（3）如图乙所示为正确实验后打出的一条纸带，两点间还有4个点未画出，则纸带上的F点的读数为_________cm，该次实验的加速度大小为_________m/s2（计算结果保留两位小数）。（4）如图丙所示，另一小组同学利用改装后的实验装置，长木板水平。探究小车质量一定时其加速度与力的关系，该小组以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像如图丁所示，其中b、分别为图线的横、纵截距，则可知此次实验中小车的质量为_________（结果用符号b、c表示）。【答案】（1）B（2）C（3）13.98##13.99##14.00##14.01##14.020.29##0.30##0.31（4）【解析】【小问1解析】除了图中所需的器材外，完成该实验还需的器材是刻度尺，故选B；【小问2解析】A．该实验要求小车的质量要远大于所挂槽码的质量，这样可认为槽码的重力近似等于小车的牵引力，选项A错误；B．打点计时器使用交流电源，选项B错误；C．补偿阻力时，小车前不需要悬挂槽码，选项C正确；D．因平衡摩擦力时满足两边都有质量消掉，则每次改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力，选项D错误。故选C。【小问3解析】刻度尺最小刻度1mm，则纸带上的F点的读数为14.00cm；该次实验的加速度大小为【小问4解析】对小车，由牛顿第二定律解得可知可得10.某实验小组用物块、轻质细线、拉力传感器（两个）、刻度尺、量角器、铅笔、方木板、白纸来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如第一幅图所示，三根细线连接在点，两条细线的另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，第三条细线的下端连接物块（重力为）处于静止状态，三条细线处在同一竖直面内，订有白纸的木板竖直放置且与物块接近。从拉力传感器读出、的大小，过点用铅笔在白纸上作出、的方向。如第二幅图所示，按统一标度作出力、以及图示，与等大反向，以、为邻边作出平行四边形，对角线为图中的，回答下列问题：（1）下列说法正确的是__________。A.、应相等B.、应相等C.对角线不一定竖直向上D.平行四边形定则只适用力的合成，不适用其他矢量的合成（2）对第二幅图，根据平行四边形定则，、的合力是______（填F或）。（3）实验小组重新用坐标纸做了一次实验，如第三幅图所示，若图中每一小格边长均代表，则在图中作出与的合力为__________。【答案】（1）C（2）F（3）3.6【解析】【小问1解析】A．、大小要适当即可，不一定要相等，选项A错误；B．、不一定要相等，大小适当即可，选项B错误；C．对角线不一定竖直向上，选项C正确；D．平行四边形定则适用一切矢量的合成，选项D错误。故选C。【小问2解析】对第二幅图，根据平行四边形定则，、的合力是F。【小问3解析】在图中作出与的合力如图，合力大小为3.6N；四、计算题（本题共3小题，共44分，11题10分，12题16分，13题18分）11.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为的正方体，在墙壁和正方体之间放置一质量为的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面的动摩擦因数为（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：（1）正方体对球的支持力F1和墙壁对球的支持力F2分别是多大？（2）若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？【答案】（1），（2）M【解析】【小问1解析】小球受力平衡，由图可知【小问2解析】以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墙壁的弹力F2和地面的摩擦力，有联立解得故球的最大质量为12.如图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°．现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为．试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25mB点．【答案】（1）2.5m/s2；（2）2.4m；（3）0.75s【解析】（1）在力F作用时有解得（2）刚撤去F时，小球的速度小球的位移s1=t1=1.8m撤去力F后，小球上滑时有解得因此小球上滑时间t2==0.4s上滑位移s2=t2=0.6m则小球上滑的最大距离为（3）在上滑阶段通过B点SAB-s1=v1t3-a2t32通过B点时间t3=0.2s，另t3=0.6s（舍去）小球返回时有解得因此小球由顶端返回B点时有=解得t4=通过通过B点时间=s＝0.75s13.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，的距离为s=3.20m。重力加速度。求：（1）物体刚开始下滑时的加速度大小；（2）物体通过传送带所需要的时间；（3）要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度应是多少？【答案】（1）（2）1.7s（3）【解析】【小问1解析】物体速度达