广东省某中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

广东省广雅中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.雨滴在空气中下落速度比较大时，受到的空气阻力与其速度二次方成正比，与其横截面积成正比，即/=

kSv2,比例系数k的单位用国际制中的基本单位表示为（）

A.N-s2/m3B.N-s2/m4C.kg/m3D.kg/m2

2.如图甲，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线

游离池塘边缘，全过程中小鱼的u-t图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.打时刻小鱼离池塘边缘最远

B.Q时刻小鱼受到的合力为0

C.在〜±5内，小鱼的加速度与速度方向相同

D.小鱼在0〜G内的加速度方向与2〜七内的加速度方向相同

3.自动感应门因其便捷、省力在商场、银行、酒店应用广泛，它通过微波、匚二

红外感应对物体的移动进行反应，实现开关门的自动化。如图所示，银行

大门感应到有人靠近正在自动打开，左右两扇门在打开过程均先做匀加速

运动，再做匀减速运动，且加速与减速时的加速度大小均为a,两扇门完全II

打开时的速度刚好为零，此时敞开大门的宽度为d,则两扇门打开过程中的最大速度为（）

A.JyB.Jyc.yfadD.-Tzad

4.如图所示，是车站、民航等入口处的安检装置：水平传送带匀速运动,

放在其上的各种行李会被“传送”经过一个能发出X射线的暗箱接受检

查。行李箱无初速度放在传送带后，下列说法正确的是（）

A.行李箱加速过程中，受到向前的滑动摩擦力

B.行李箱加速过程中，相对传送带向前运动

C.行李箱匀速过程中，相对传送带向后运动

D.行李箱匀速过程中，受到向前的静摩擦力

5.如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为lOcni,图乙挂包的宽度约为20cm,在挂包质量一

定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，下列措施正确的是（）

乙

A.随意挂在一个钩子上B,使挂包带跨过两个挂钩

C.使挂包带跨过三个挂钩D.使挂包带跨过四个挂钩

6.杆秤是延续千年的华夏国粹，如图所示，三根轻绳与秤盘的捆绑点E、F、G将秤盘三等分，捆绑点到结

点。的长度均为20cm,秤盘的直径为24cm,质量为80g,重力加速度g取lOm/s?。某次称量药材时，保持

杆秤静止，称得盘中药材的质量为120g,则此时每根绳子的拉力大小为（）

10“

AA.gNB；N

6

7.如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0X103kg,在其推进器的平均推

力F作用下获得加速度为0.3zn/s2,在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变

化是0.05zn/s,下列说法正确的是（）

A.推进器的平均推力F=90N

空间站飞船工

B.飞船与空间站对接后加速度为0.1爪/52

C.飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为450N

D.空间站质量为8.7x104kg

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，在奇妙“乒乓球”实验中，航

天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用球拍击球，水球被弹开。对于该实验说

法正确的是（）

A.击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的

B.击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力

C.梦天实验舱内，水球质量越大，其惯性越大

D.梦天实验舱内，水球弹开的速度越大，其惯性越大

9.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”，如图所示。弹簧上

端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cni刻

度处；下端悬挂质量为爪=1的的钢球，静止时指针位于直尺400n刻度处。将直尺不同刻度

对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，

重力加速度大小为g取10巾/$2。下列说法正确的是（）

A.弹簧的劲度系数k=50N/m

B.指针指在30cm刻度时，物体加速度为-5a/s2

C.指针指在30cm刻度时，物体处于失重状态

D.指针指在30CM刻度时，物体一定向下运动

10.如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，

细绳水平。1=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力，细绳对物块的拉力f随时间t变

化的关系如图（匕）所示，木板的速度。与时间t的关系如图（c）所示，木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力

加速度取g=10巾/$2,由题给数据可以得出（）

力

传

感

器

图（a）图（b）图（c）

A.木板的质量为2kg

B.2s〜4s内,力F的大小为0.4N

C.4s〜5s内，木板的加速度大小为0.2?n/s2

D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.02

三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11.某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”。图1甲中，橡皮条的一端连着轻质小圆环，另一端

固定，橡皮条的长度为GE。图1乙中，用两个弹簧测力计共同拉住小圆环，使小圆环静止于。点，橡皮条伸

长的长度为EO。图1丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它静止于。点。

(1)关于本实验，下列说法正确的有。

A.不需要记录甲图中E点的位置

8.乙图中，实验时两细绳必须垂直

C.乙图和丙图中小圆环都静止于。点主要是为了保证两次的作用效果相同

D应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向

(2)丙图中，弹簧测力计的示数如图2放大图所示，读数尸=N。

⑶若乙图中两弹簧测力计的读数分别为a=3.00N、F2=4.00N,且凡、尸2的夹角为锐角，则.(填“能”

或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测出6、6的合力。

12.某实验小组用如图1所示的实验装置来“探究加速度与力、质量的关系”。

接电源

____________纸久

m~!:单他cm\

U

66

4.205.05.80

图2

(1)某次实验时，测得小车的质量为800g,则细线所挂钩码的总质量较为合理的是

A.50g

5.500。

C.5kg

D.SOkg

(2)如图2是实验中得到的一条纸带，图中的数字为相邻两个计数点间的距离(每两个计数点间还有4个点没

有画出来)，打点计时器所用电源频率为50”z。由这些已知数据计算：

该小车匀变速直线运动的加速度a=m/s2(保留3位有效数字)；

(3)如果实验中长木板的右端垫得过高，木板倾角过大，用a表示小车的加速度，尸表示细线作用于小车的拉

力,他绘出的a-F关系图像可能是o

OFOFOFOF

(4)如果不断增加钩码的数量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为一

四、计算题：本大题共3小题，共40分。

(1)悬挂小铁球的细线拉力的大小；

(2)该同学受到地面摩擦力和支持力的大小。

14.“我要上春晚”节目中杂技团的双人表演，表演者甲身高1.7小，体重为60kg,其重心位于离脚底1爪的

位置。某时刻表演者甲竖直静止站在表演者乙的双手上，此时甲的脚底离地1.25m,现乙用双手给甲一个竖

直向上的推力，推力大小恒为720N,作用1s后，撤去推力，经一段时间后，表演者甲着地落在水平缓冲垫

上，经过1s缓冲，以速度Im/s竖直向上弹离缓冲垫，不计空气阻力，表演者甲全程可近似看作处于竖直状

态，重力加速度g=10m/s2,求：

(1)表演者甲重心离地的最大高度；

(2)缓冲过程中甲对缓冲垫的平均作用力大小。

15.某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图甲所示，长方形硬纸板放在水平桌面上,

纸板一端稍稍伸出桌外，伸出部分的长度忽略不计，将一块橡皮置于纸板的正中间，手指水平弹向纸板，

纸板水平飞出，橡皮有可能脱离纸板。已知橡皮质量为爪1=10g,硬纸板的质量为爪2=50g，长度为Z=

20cm,橡皮与纸板间的动摩擦因数为4=0.2,纸板与桌面间的动摩擦因数为的=0.3,认为所有接触面处

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，假设桌面足够长，橡皮擦可视为质点且不会翻滚，重力加速度g=10m/s2o

求：

(1)如果手指与纸板间的作用力随时间变化如图乙所示，则要使橡皮擦相对纸板滑动，F。至少多大；

(2)手指对纸板的作用时间很短，可认为弹击过程纸板位置没有来得及变化，但是纸板获得一个瞬时初速度

v0,使得橡皮和纸板发生相对滑动，要使橡皮脱离纸板，％至少多大(结果可带根号表示)；

(3)如果纸板获得的瞬时初速度为17H/S,求纸板停止时，纸板发生的位移为多大。

怪皮擦•硬纸板

水平桌面

甲

答案和解析

1.C

kg,m

【解析】根据f=kS/,得k=也利用国际单位制中的单位，所以k单位为,=耳，故C正确，ABD

,Sv£Tn。

错误。

故选：Co

2.C

【解析】力、根据u-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知〃时刻小鱼的位移最大，离池塘边缘最远，故

A错误；

B、u-t图像的斜率表示加速度，以时刻图像的斜率不为。，则小鱼受到的合力不为0,故B错误；

C、在±4〜2内，小鱼做匀加速直线运动，小鱼的加速度与速度方向相同，故C正确；

。、0〜ti内图像的斜率为正，J~t5内图像的斜率为负，则小鱼在0〜右内的加速度方向与J〜t5内的加速

度方向相反，故D错误。

故选：Co

3.B

【解析】由题意，可知每扇门移动的距离为g,且每扇门先加速后减速，设最大速度为为，则根据速度一位

移公式有

Id*

2X2=2a

可得

方=旧，故B正确，AC。错误。

故选：Bo

4.A

【解析】AB,行李箱加速过程，行李箱相对传送带向后滑动，行李箱所受摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦

力的方向向前，故A正确，B错误;

CD,行李箱加速到与传送带速度相等后相对传送带静止，与传送带间既没有相对运动，也没有相对运动趋

势，行李箱不受摩擦力作用，故CD错误。

故选：A。

5.C

【解析】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为。，根据平衡条件可得2FcosJ=mg；

解得背包带的拉力F=鼻

2cos8

在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则cos。最大，

由于相邻挂钩之间的距离为10on,图乙中斜挎包的宽度为20cm,故使背包带跨过三个挂钩时8=0,cosQ=

1,此时挂时背包带受力最小，故A3。错误，C正确。

故选：Co

6.B

【解析】秤盘和药材的总重力G=(根1+爪2)9

解得G=2N

三根轻绳与秤盘的捆绑点E、小G将秤盘三等分，设每根绳子的拉力大小为修。由于三根绳子对称分布，

在竖直方向上，根据平衡条件

3FTCOS9=G

Ip_r2

由几何关系可知，秤盘半径r=12cm=0.12m,捆绑点到结点。的距离/=20cm=0.2m,则cos。=)J=

0.8

联立解得%=|N

故8正确，ACD错误。

故选：Bo

7.0

【解析14、已知飞船质量为爪=3.0x103kg,在其推进器的平均推力F作用下获得加速度为：的=0.3m/s2,

根据牛顿第二定律可得：F=malt代入数据解得：F=3.0X103X0.3N=900N,故A错误；

2、根据加速度的定义式可得，飞船与空间站对接后加速度为a2=与=嗒a/s2=0.01m/s2,故2错误;

D、设空间站的质量为M,对整体根据牛顿第二定律可得：F=(M+w)a2，则可得：MJ—m

a2

代入数据解得：M=^kg-3.0X103kg=8.7X104kg,故。正确；

4

C、飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为：F'=Ma2=8.7X10X0.01N=870N,故C错误；

故选：Do

8.AC

【解析】4击球的过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A正确；

3.击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相反，作用在

两个物体是，故二者为作用力与反作用力，故8错误；

CD.惯性是物体的固有属性，只与质量有关，质量越大，惯性越大。所以水球的质量越大，其惯性就越大,

故C正确，。错误。

故选：AC.

9.ABC

【解析】2、由题意可知，弹簧的原长力=20cm=0.20m,钢球静止时，由胡克定律可知：k©-I。)=mg,

其中匕=40cm=0.40小，代入数据解得：k=SON/m,故A正确；

BC、指针指在G=30cm=0.30m时，对钢球，由牛顿第二定律得：一h)-mg=ma,代入数据解得：

a=-5m/s2,负号表示方向向下，加速度方向向下，物体处于失重状态，故正确；

D,物体的加速度方向向下，物体的速度方向可能向上，也可能向下，即物体即可能向上运动，也可能向下

运动，故。错误。

故选：ABC.

10.5C

【解析】ABC,设木板的质量为M,物块的质量为小，物块与木板之间的动摩擦因数为出

由U图像可知，2〜4s内，木板做匀加速运动的加速度大小为

0.4,,

=-；---^m/s=0.2m/s

4-Z

根据牛顿第二定律可得尸-林mg=Mar

又pmg=f

根据图(6)可知/=0.2N

在y4s时撤去外力后，4s〜5s内木板做匀减速运动的加速度大小为

0.4-0.2,,

a2=------m/s—0.2m/s

根据牛顿第二定律可得〃mg=Ma2

联立解得M=lkg,F=0.4N,故8C正确，A错误；

。、由于不知道物块的质量，故无法算出物块与木板之间的动摩擦因数，故。错误。

故选：BCo

U.AC3.70不能

【解析】(1)4实验中不需要记录甲图中橡皮筋原长E点的位置，需要记录橡皮筋结点。的位置，故A正确；

3.乙图中，实验时不需要两细绳必须垂直，故B错误；

C.本实验的原理为等效替代法，乙图和丙图中小圆环都静止于。点主要是为了保证两次的作用效果相同，故

C正确；

D为了减小拉力方向确定的误差，应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向，故。错误。

故选：AC.

(2)弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为3.70N；

(3)当两个分力的夹角为90。，根据平行四边形定则，合力F=V3.002+4.002W=5.00N

由于乙图中两弹簧测力计的夹角较小，根据力的合成规律，其合力大于5.0N,因此不能用■个量程为5N的

弹簧测力计测出出、尸2的合力。

故答案为:(1)4C；(2)3.70；(3)不能。

12.710.800Ag

【解析】(1)为了使细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，则需要满足小车和小车上的钩码总质量远

远大于细砂和小桶的总重量，若小车和小车上的钩码总质量为800g,则细砂和小桶的总质量较为合理的是

50g,故A正确，BCD错误;

故选：Ao

(2)每两个计数点间还有4个点没有画出来，周期为7=5X0.02s=0.1s

由逐差法求解小车的加速度，a="2穿。2=6.61+5：：；：裂-5.01x0.01m/s2=0.800m/s2

(3)如果实验中长木板的右端垫得过高，木板倾角过大，则当尸=0时，a大0,故A正确，错误；

故选：Ac

(4)设小车的质量为祛码和祛码盒的总质量为小，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得

T=Ma

以祛码和祛码盒为对象，根据牛顿第二定律可得

mg—T=ma

联立可得a=为

1+3

若不断增加祛码的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为g。

故答案为：(1)4(2)0.800；(3)4(4)g

13•【解析】（1）以小球为研究对象，受力分析如图甲所示:

设细线的拉力和磁铁的引力分别为6和尸2,根据平衡条件可得:

在水平方向有：6s讥30。=F2sM30。

竖直方向有：F1cos30°+F2COS30°=mg

联立解得：6=苧mg，&=苧mg;

（2）以人和磁铁为研究对象，受力分析如图所示：

根据平衡条件得：f=F2sin30°

FN=F2cos300+Mg

£

解得-6m

答：（1）悬挂小铁球的细线拉力的大小均为当ag；

（2）该同学受到地面摩擦力和支持力的大小分别为：f=¥mg，FN=Mg+^mgo

14•【解析】（1）对表演者甲，由牛顿第二定律可得：F-mg=ma,

由题知：F=720N,m=60kg,

解得：a=2m/s2,

则表演者甲做匀加速直线运动的位移大小为：Si=；a仔，

由题知：=Is,

解得：Si=lm；

表演者甲做匀加速直线运动的末速度大小为：%=%,

表演者甲做匀减速直线运动的位移大小为：S2=单，

2g

联立解得：s2=0.2m,

由题意可知，表演者甲初始时重心离地面的高度为：s0=lm+1.25m=2.25m,

则表演者甲重心离地面的最大高度为：S=So+Si+S2，

联立可得：s=3.45m；

(2)结合前面分析可知，表演者甲做自由落体运动的的位移大小为：s3-s-lm=3.45m-lm=2.45m,

由自由落体运动的运动规律可得：谚=2gs3,

解得，表演者甲缓冲前的速度大小为：v2=7m/s,

以竖直向上为正方向，

则表演者甲缓冲过程的平均加速度为：a==Ln/s丁7m/s)=gm/s2)

由牛顿第二定律可得：F-mg=ma,

解得缓冲垫对甲的平均作用力大小为：F