湖南省2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

湖南省名校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.在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理思想与研究方法，高一上学期同学们学习了理想实验法、

控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等，以下关于所用物理学研究方法的

叙述正确的是（）

A.根据速度定义式哼等当/琲常小时，就可以用会表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了平均值法

B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，忽略物体的大小和形状，用质点代替物体的方法，采用了等效

替代的思想

C.伽利略的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，

然后把各小段的位移相加。这里采用了微元法

2.2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天目一号气象星座11〜14

星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。快舟一号甲（KZ—14）运载火箭是由中国航

天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭，全长约20m，起飞质量约303最大直径1.4小。根据以上信

息，下列说法正确的是（）

A.“机”、“t”都是国际单位制中的基本单位

B.运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大

C.运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态

D.运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力

3.一冰溜子从高45nl的悬崖下落，整个下落过程近似为做自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2,则冰

溜子在落地前256内所用的时间为（）

A.0.8sB.IsC.1.2sD,1.5s

4.如图所示为拖船拉着货船渡过运河。拖船发动机的牵引力为IX1。6乂在拖船启动10s后，拖船和货船的

速度大小变化了2m/s。已知拖船的质量为1X105/cg,重力加速度g取10ni/s2,海水对两船的阻力均为自身

重力的0.08倍，则货船的质量为（）

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A.6X105kgB.9x105kgC.1x106kgD.2x106kg

5.如图所示，吊篮花盆总重为G,用三根等长的轻绳悬挂，轻绳与竖直方向的夹

角均为0=30。，则其中一根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为（）

c

6.如图所示，四幅图均为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）

A.甲图中，物体在0〜10s这段时间内的平均速度小于9a/s

B.乙图中，物体的加速度大小为3.5m/s2

C.丙图中，阴影面积表示4〜6s时间内物体的加速度变化量

D.丁图中，物体从t=。时刻开始运动，t=3s时物体的速度为50m/s

7.如图甲所示，倾角为6=37。的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜

面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为爪=1叼的物块（可视为质点）。现对斜面体施加一水平

向右的推力凡测得推力尸的大小随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负）。若

弹簧始终在弹性限度内，重力加速度9=10爪/52,S讥37。=0.6,cos37°=0.8,则斜面体的质量和轻弹簧

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的劲度系数分别为（）

A.1kg20N/mB.1kg40N/mC.2kg20N/mD.2kg40N/m

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的％—t

图像，图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是起点过原点、4s时为最高点

的开口向下的抛物线，则下列说法正确的是（）

A.甲、乙均做直线运动

B.。〜4s内乙的速度总比甲的速度大

C.乙车的初速度大小为2（hn/s

D.0〜4s内乙的平均速度大小为10m/s

9.如图所示，质量为8kg的物体4静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬

挂，2、B间相互接触但无压力，重力加速度g取10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪

断瞬间（）

A.物体B的加速度大小为2m/s2

B,物体4的加速度为零

C.物体B对物体力的压力大小为16N

D.弹簧弹力大小为1OON

10.如图所示为某建筑工地的传送装置，长为L=6m,倾角。=24。的传送带倾斜地

固定在水平面上，以恒定的速率"=8m/s顺时针转动，质量m=1kg的工件（可视

为质点）无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工

件与传送带之间的动摩擦因数为〃=2取cos24o=0.9,s讥24。=0.4,重加速度

g=10m/s2,则下列说法正确的是）

A,工件由顶端到底端的时间为1.25s

B.若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长

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C.工件在传送带上留下的痕迹长度为3根

D.调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为孚s

三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11.某学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。图甲中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另

一端固定，橡皮条的长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环处于。点；橡

皮条伸长的长度为E。。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于。点。

(1)本实验采用的科学方法是o

4等效替代法

2.理想实验法

C控制变量法

D建立物理模型法

(2)图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中(填“尸’或"P")的方向一定沿G。。

(3)若初始时尸1、尸2成90°角，现将力顺时针转过一个小角度，要保持图乙中。点位置与力的大小不变，则下

列操作可行的是o

4增大尸2，并沿顺时针方向转动一个小角度

A增大尸2，并沿逆时针方向转动一个小角度

C减小&，并沿顺时针方向转动一个小角度

D减小尸2，并沿逆时针方向转动一个小角度

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12.实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。

(1)在实验过程中，体现的物理方法或思想是o(填正确选项标号)

4等效法

区控制变量法

C假设法

D理想实验法

(2)实验过程相关要求正确的是o(填正确选项标号)

4实验时，先释放小车再接通电源

8.实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量

C补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点

D交流电频率为50”z,相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.08s

(3)某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点a、6、c、d、e、f、g等系列点，已知相邻计数点间的时

间间隔T=0.1s,用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小a=m/

s2；打下点c点时速度大小4=m/so(结果均保留两位有效数字)

(4)根据实验数据，作出a—F、a—焉图像如图所示，实验中未补偿阻力的是；实验中未满足M»m

的是=(均填正确选项标号)

四、计算题：本大题共3小题，共40分。

13.一只静止的墨鱼遇到危险时，立即喷出体内黑色汁液干扰捕食者视线，并获得一个ai=8zn/s2的加速度,

当达到最大速度U=4M/S后，又匀速运动了t=ls,然后以a2=2m/s2的加速度做减速运动直至停下。假设

墨鱼的运动始终在一条直线上，求：

(1)墨鱼加速过程中所用的时间及发生的位移大小；

(2)墨鱼全程的平均速度大小。(保留两位有效数字)

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14.如图所示，两柱体的截面分别为半径均为R的圆甲和半圆乙，甲、乙的质

量相等，两柱体的曲面光滑，半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略，圆柱甲，

体甲的右侧用一光滑挡板挡住，开始两球心连线沿竖直方向，现将挡板缓慢夕

地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持《2-2、

静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求当两球心的连线与水平方向分别为60。和45。时，挡板所受压力之比；

(2)为了保证半圆柱乙始终静止，求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。

15.如图甲所示，质量为M的长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数以=0.1,有一个

质量为巾=2kg的物块(可视为质点)在t=0时刻以%=10m/s的水平初速度从木板左端滑上木板。在2s时,

物块与木板达到共同速度，此过程物块的。一t图像为乙图中的线段成，a、b点的坐标分别为a(0,10)、b

(2,4),在2s时，用F=16N的水平拉力向右拉木板，将木板向右抽出，一段时间后物块从木板的左端滑出,

重力加速度g=10m/s2o

(1)请在乙图中画出0〜2s内长木板运动的u—t图像,并求出物块与木板在0〜2s时间内的相对位移的大小4x；

(2)求物块与长木板表面之间的动摩擦因数〃2；

(3)求木板的质量M；

(4»作用多长时间，物块刚好从木板左端滑出？(结果可以用根号表示)

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解4根据速度定义式"=卷，当时间非常小时，就可以用华表示t时刻的瞬时速度，是应用了极

限思想法，故N错误；

研究问题时，物体的大小和形状可以被忽略，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，故3

错误；

C、伽利略理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律，

故C错误；

。、在推导匀变速直线运动位移公式时，将变速运动无限划分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元

法，故。正确。

故选：Do

2.【答案】D

【解析】解：力、“根”是国际单位制中的基本单位，“t”不是，故N错误；

8、惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，故8错误；

C、运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星具有向上的加速度，处于超重状态，故C错误;

空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故。正确；

故选：0。

3.【答案】B

【解析】解：根据自由落体运动位移一时间关系

1,

H=2gt2

可得冰溜子整个下落过程所用的时间为

2X45s=3s

10

冰溜子下落前20根所用的时间为

则冰溜子在落地前25nl内所用的时间为：t2=t-ti=ls,故/CD错误，8正确。

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故选：Bo

4.【答案】B

【解析】解：由题意可知拖船和货船整体的加速度大小为：a=^=^m/s2=0.2m/s2

设货船的质量为机，拖船的质量为M,由牛顿第二定律有：F-0.08(M+m)g=(M+m)a

其中：F=1X106N,M=1x105kg

代入数据可得货船的质量为：爪=9x105kg,故8正确，4CD错误。

故选：So

利用加速度定义式可得拖船和货船整体加速度大小，利用牛顿第二定律可得货船的质量。

本题考查了牛顿第二定律，解题的关键熟练掌握加速度定义式和牛顿第二定律。

5.【答案】4

【解析】解：设每根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为F,根据吊篮花盆竖直方向受力平衡得

3F=G

r

解得尸=全故/正确，BCD。

故选：4。

6.【答案】D

【解析】解：4题图甲中，若"一t图像为直线，即物体做匀变速直线运动，贝U0〜10s时间内的平均速度为

18

v——m/s—9m/s

由图中曲线可知物体在0〜10s这段时间内平均速度大于9/n/s，/错误；

2.题图乙中，根据匀变速直线运动速度一位移公式，则有

v2=2ax

可知

2

V759

a=2^=2V10m/s=375m/s

即物体的加速度大小为3.75m/s2,8错误；

C图丙中，a—t图像中，阴影面积表示4〜6s时间内物体的速度变化量，C错误；

D图丁中，根据运动学方程可知

12

x-vot+—at^

即

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X1

「。+才

由图像可解得

2

a—20m/sv0=—10m/s

贝ijt=3s时物体的速度为

v=v0+at,解得u=50m/s

。正确。

故选：D。

7.【答案】B

【解析】解：设斜面体的质量M,当x=0时，斜面体对物块的支持力为N,物块的加速度为a,

对物块，由平衡条件及牛顿第二定律可得：Ncose=mg,Nsind=ma,

对物块和斜面组成的整体，由牛顿第二定律可得：F=(M+m)a,

由图可知：F=15N,

联立可得：M=lkg；

设轻弹簧的劲度系数为匕

当推力为。时，物块受力平衡，沿斜面方向有沿斜面向下的重力分力以及沿斜面向上的弹簧弹力，

根据平衡条件及胡克定律可知：mgsind=kx0,

由图可知：x0-15cm=0.15m,

联立可得：fc=40/V/m；

故2正确，/CD错误；

故选：So

8.【答案】ACD

【解析】解人位移一时间图像反映物体的位置随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹，而且位移一时

间图像只能表示直线运动的规律，所以甲、乙均做直线运动，故N正确；

2、根据久-t图像的切线斜率表示速度，可知在0〜4s内乙的速度先大于，再等于，后小于甲的速度，故2

错误；

C、图线乙是抛物线，由图可知，。〜4s内乙车做匀减速直线运动，且末速度为0,则有

—%,t=x

其中x=40m,t=4s,解得乙车的初速度大小为%=20zn/s,故C正确；

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%40

D、0〜4s内乙的平均速度为u=z=/n/s=10m/s,故。正确。

故选：ACD.

9.【答案】AC

【解析】解:4B.细线剪断瞬间，对4B整体分析，根据牛顿第二定律得

a=叱肾喘一7二而%；=然学M火2=2M/S2故A正确,B错误;

C对B隔离分析，有：mBg-N=mBa

则有：N=mB（g一a）=2x（10—2）N=16N

由牛顿第三定律知，B对力的压力大小为16N,故C正确；

D由题意可知，弹簧的弹力大小等于4的重力，即F=伍4小剪断细线的瞬间，根据弹簧瞬间弹力不变，所

以弹簧的弹力不变，故。错误。

故选:AC.

10.【答案】AD

【解析】解：4、工件相对传送带滑动过程，由牛顿第二定律得：61火讥24。+4小。。。524。=小£1,代入数据

解得：a=8m/s2

工件加速到与传送带速度相等需要的时间ti=?=*=1s

（XO

-wO

该过程的位移％I=^tr=-xlm=4m<L

由于tan24。=林,工件与传送带共速后相对传送带静止一起做匀速直线运动，

工件匀速运动的时间勾=:卷=穿s=0.25s

工件由顶端到底端的时间t=ti+以=Is+0.25s=1.25s,故力正确；

B.工件与传送带共速后传送带立即逆时针方向转动，工件所受摩擦力沿斜面向上，工件受力情况不变，仍

做匀速直线运动，运动时间不变，故5错误；

C、工件加速过程传送带的位移％=vt1=8xlm=8m,工件在传送带上留下痕迹的长度4%=%-xr=8m

-4m=4m,故C错误；

D、工件一直匀加速运动时的运动时间最短，位移乙=京境短，代入数据解得：t最短=^s,故。正确。

故选：AD.

11.【答案】AFA

【解析】解：（1）本实验采用的科学方法是等效替代法。故BCD错误，/正确。

故选：Ao

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(2)F'是根据平行四边形定则作出的合力，是理论值，贝中是用一个单独的力拉橡皮条，因此F一定沿G。方向。

(3)若要保持图乙中。点位置与力的大小不变，根据三角形定则，如图所示，以Fi起点为圆心，到末端距离

为半径顺时针转过一个小角度，可知应增大尸2,并沿顺时针方向转动一个小角度。故错误，N正确。

故选：Ao

故答案为：(1)4(2)F；(3)4

12.【答案】BB2,40.51BD

【解析】解：(1)本实验体现的物理方法是“控制变量”法，故8正确，4CD错误;

故选：Bo

(2)4、实验时先接通电源然后释放小车，故/错误；

夙实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力,

故2正确；

C、补偿阻力时，不应该挂上沙桶，故C错误；

D、交流电频率为50Hz,相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔T=0.02sx5=0.10s,

故。错误。

故选：So

(3)根据匀变速直线运动逐差法/久=a『，小车加速度。=要滑=

(13.49+11.08+8.；?忌626+$88+1.5。),.2nl律=2Am/s2

根据匀变速运动规律，则%=舞=X10-2m/s~0.51m/s

乙/ZXU.X

(4)在a-尸图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力，故/错误，3正确；

根据牛顿第二定律，对机有：mg-F=ma

对M有：F=Ma

当时，拉力才近似等于沙桶重力

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在a-焉图像，得增大时，即M减小，不满足实际加速度a=前匕

小于理论。=詈，图线向下弯曲，故C错误，。正确。

故答案为：(1)8;(2)8；(3)2.4；0.51；(4)8；D

13.【答案】解：(1)由速度一时间关系式，可得墨鱼加速运动时，有17=。送1

V4

解得ti=F=0.5s,

根据位移一时间关系式可得墨鱼加速运动的位移为%i=jait?

解得%1=x8x0.52m=1m；

(2)墨鱼匀速运动时，有％2=vt=4xlm=4m

V4

减速运动时，有U=a2t2，解得以=石=声=25

v4

且13=5t2=2x2m=4m

可得全程的平均速度V=彳：L=2黑普/s-2.6m/s„

L1।L乙J.十U.□I47n

14.【答案】解：(1)设两圆心连线与水平方向的夹角为仇对圆柱体甲进行受力分析，如图所示

FNsin3=G

当。=60。时，挡板对圆柱体甲的支持力为

Fi=--—=史G

1