天津市南开中学2025年物理高一第一学期期末学业水平测试试题含解析

天津市南开中学2025年物理高一第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、所受重力为100N的物体在水平地面上向右运动，物体和地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向左的力的作用，则物体受到地面的滑动摩擦力为（）A.0 B.20N，水平向左C.40N，水平向左 D.20N，水平向右2、一位攀岩者以0.8m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落，2s时攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（）A.1.6m B.15mC.21m D.5m3、下列说法正确的是（）A.计算火车通过隧道时间，可将火车看成质点B.比赛中的体操运动员，可将其看成质点C.车速越大，刹车后滑行时间越长，所以惯性越大D.质量越大，物体的运动状态越不容易改变，所以惯性越大4、如图所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。若以地面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则当苹果将要落到坑底时，其机械能为（）A.mgH B.-mgHC.mg（H+h） D.mg（H−h）5、一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。经过b点时速度为2v，经过c点时速度为5v，则ab段与bc段位移之比为（）A.2：3 B.2：5C.4：21 D.4：256、有两个大小均为5N的共点力，当它们的合力大小在5N~10N的范围时，它们的夹角不可能是（）A.21° B.45°C.90° D.130°7、有一根弹簧，当下端挂上一个50g的重物时，弹簧长度为3.40cm，当下端挂上两个50g重物时，弹簧长度为5.10cm。g=9.8m/s2,则下列说法正确的是（）A.弹簧的原长为1.70cmB.无法得出弹簧的原长C.弹簧的劲度系数约为28.8N/mD.弹簧的劲度系数约为288N/m8、有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图所示，现用一水平力作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是（）A.丙受到地面的摩擦力大小为，方向水平向左B.甲受到水平向右的摩擦力作用C.乙对丙的摩擦力大小为，方向水平向右D.丙对乙的摩擦力大小为，方向水平向右9、汽车在平直公路上运动，若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示，下列说法正确的是()A.汽车做匀速直线运动B.汽车做匀减速直线运动C.在t=0的速度为10m/sD.汽车的加速度大小为10m/s210、根据牛顿运动定律，以下说法中正确的是A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B.人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在原来位置C.人在沿直线加速前进车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方11、如图所示，超市里的手推车的篮子里装有一个篮球，女孩用力将手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩的一侧面垂直于底面，不计一切摩擦，下列说法正确的有（）A.篮子底面受到的压力小于篮球的重力B.篮子底面受到的压力大于篮球的重力C.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力D.篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力12、图是生活中常用的三角形悬挂结构简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点与钢索相连，钢索的另一端挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索悬挂点A缓慢向B移动，且使钢索变短，以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中，下列说法中正确的是（）A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力不变D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中，主要步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两只已调零的弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条的结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两只弹簧秤的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较力F′和F的大小和方向，看他们在误差范围内是否相同，得出结论（1）上述C、E步骤中有重要遗漏，分别是：C中遗漏的是：________；E中遗漏的是：________（2）实验情况如图甲所示，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．则图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_________14、某同学用图甲所示装置测定重力加速度．（已知打点频率为50Hz）（1）实验时下面步骤的先后顺序是_____A．释放纸带B．打开打点计时器（2）打出的纸带如图乙所示，可以判断实验时重物连接在纸带的_____（填“左”或“右”）端（3）图乙中是连续的几个计时点，每个计时点到0点的距离d如下表所示：根据这些数据可求出重力加速度的测量值为_____．（保留三位有效数字）15、如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，完成下面几个问题：（结果保留三位有效数字）(1)小球平抛运动的初速度v0=_____m/s；(2)物体运动到b点时的瞬时速度vb=_____m/s；(3)从抛出点到c点所经历的时间是_____s；三．计算题(22分)16、（12分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在时由静止开始上升,图像如图乙所示,取向上为正方向.电梯总质量.忽略一切阻力,重力加速度g取.（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力;（2）类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由图像求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图乙所示图像,回答下列问题:①求电梯在第1s内的速度改变量的大小和第2s末的速率;②写出电梯在第1s内的加速度与时间的关系式、速度与时间的关系式.17、（10分）如图所示，质量为m1=0.5kg、m2=0.2kg的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离h=0.8m，小球距离绳子末端l=6.5m，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g＝10m/s2(1)若A，B两球固定在绳上，不会在绳上滑动，求释放瞬间绳中张力大小？(2)若小球A、B与轻绳不固定，球与绳的滑动摩擦力都为重力的0.5倍．现在由静止同时释放A、B两个小球，则释放A、B两个小球后，A、B的各自加速度多大？(3)若同（2）问中条件，小球B从静止释放经多长时间落到地面？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】正确对物体进行受力分析，根据摩擦力公式可求得摩擦力。注意准确理解摩擦力的性质，排除干扰。【详解】物体受到的是滑动摩擦力方向与运动方向相反，水平向右。故B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】石块下落的高度该过程中，攀岩者向上上升的高度此时他离地面的高度约为选项ABD错误，C正确。故选C。3、D【解析】A．计算火车通过隧道的时间，火车长度不能忽略，火车不能看成质点，A错误；B．比赛中的体操运动员，动作是参评标准，所以不能将其看成质点，B错误；CD．质量是物体惯性的唯一量度，与速度无关，C错误D正确。4、A【解析】以地面为重力势能的参考平面，苹果刚下落时的机械能为mgH，下落过程中苹果只受重力，机械能守恒，则知当苹果将要落到坑底时，其机械能等于刚下落时的机械能mgH。故选A。5、C【解析】物体做自由落体运动，由自由落体运动规律，有解得ab段与bc段位移之比=A.ab段与bc段位移之比为2：3，与分析不一致，故A错误；B.ab段与bc段位移之比为2：5，与分析不一致，故B错误；C.ab段与bc段位移之比为4：21，与分析相一致，故C正确；D.ab段与bc段位移之比为4：25，与分析不一致，故D错误。6、D【解析】由题意，两个相等的共点力大小为，当合力的大小为时，因此由等边三角形的知识可知，当它们之间的夹角为时，合力即为，如图所示而当夹角为0时，则合力最大为；由于它们的合力大小在的范围，结合两力的夹角越大，合力越小，则可知，夹角应在到之间，故ABC是可能的，不符合题意，D是不可能的，符合题意。故选D。7、AC【解析】设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，由二力平衡可得：①其中，，g=9.8m/s2②而，联立可得：AC正确，BD错误。故选AC。8、AC【解析】A．对整体受力分析，水平方向整体受到拉力与受到地面对丙的水平向左的静摩擦力，丙受到地面的摩擦力大小为，故A正确；B．对甲受力分析，受重力和支持力，不受到摩擦力作用，故B错误；CD．对甲、乙整体受力分析，水平方向受拉力F和向左的摩擦力，根据平衡条件，丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向左，那么乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右，故C正确，D错误；故选AC。【点评】两个相互接触的物体有相对运动趋势时，在接触面间便产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力．静摩擦力是被动性质的力，其方向与相对运动的趋势方向相反，其大小在一定范围（0﹣fmax）内变化．对于共点力平衡或处于静止状态的物体，可用共点力平衡的条件分析、判断静摩擦力的方向，计算其大小9、BC【解析】A．根据0-v2=2ax得，，根据图象可知，x-v2是线性关系，斜率为负，即汽车做匀减速直线运动，故A错误，B正确；CD.根据，可知，解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，故C正确，D错误10、BC【解析】牛顿第一定律又称惯性定律该定律，说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；这里涉及人和车的相对运动问题，以地面为参考系，分析人和车在水平方向的速度情况【详解】人起跳后，竖直方向向上加速，之后做竖直上抛运动，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变（静止或匀速），则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，掉入后面；车如果减速，人相对超前，掉在前面．故AD错误，BC正确；故选BC【点睛】本题关键是将人的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后考虑人在水平方向的分运动，最后考虑与小车的相对位置的变化情况11、AC【解析】AB．对篮球受力分析，并运用合成法如图：根据几何知识，篮子底部对篮球的支持力N1=mgcosθ根据牛顿第三定律则篮子底面受到的压力为mgcosθ＜mg，故A正确，B错误；CD．篮子右面对篮球的支持力N2=mgsinθ根据牛顿第三定律则篮子右面受到的压力为mgsinθ＜mg，故C正确D错误。故选AC。12、AC【解析】AB．以O点为研究对象，作出受力图如图所示根据平衡条件得钢索AO对O点的拉力则硬杆BO对O点的支持力现将钢索悬挂点A缓慢向B移动，且使钢索变短，则θ减小，减小，减小，所以增大，增大，故A正确，B错误；CD．因为BO始终水平，O点始终平衡，钢索和硬杆对O点的作用力的合力与重物的重力平衡，保持不变，故C错误，D错误。故选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.（1）①未记下两条细绳的方向②.②未说明是否把橡皮条的结点拉到O位置③.（2）【解析】（1）C中遗漏的是：未记下两条细绳的方向；E中遗漏的是：未说明是否把橡皮条的结点拉到O位置；（2）F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向14、①.（1）BA②.（2）左③.（3）9.72m/s2【解析】（1）[1]．为增加打点的个数，要先接通电源，后释放纸带．故顺序BA（2）[2]．点迹左密右疏，说明打左边点时速度小，故是先打左边点，故重物连接在纸带的左端（3）[3]．令0、1点间的距离为x1，以此类推为x2、x3、x4、x5、x6，根据逐差法可得平均加速度为：由以上可得：代入数据解得：a=9.72m/s215、①.1.00②.1.25③.0.125【解析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出c点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出c点竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间【详解】（1）由△y=gT2得，，则初速度（2）而，所以（3）b点竖直分