山西省太原市2025-2026学年高一年级上册期末物理试卷（解析版）

高一物理期末试卷

一、选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）

1.如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出

A.物体只有在重心处才受重力作用

B,重力的方向总是垂直向下的

C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关

D.若车做变速运动（桶相对车的位置不变），则重心相对于车的位置会变化

【答案】C

【解析】A.重心是一个等效概念，物体各部分都受到重力作用，但可以认为物体各部分

所受重力集中在一点，选项A错误；

B.重力的方向总是竖直向下的，选项B错误；

C.重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，选项C正确；

D.若车做变速运动（桶相对车的位置不变），则重心相对于车的位置不会变化，因为物体

形状和质量分布没有变化，选项D错误。

故选C。

2.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙

壁，初始时A、B均保持静止。现用沿斜面向上的恒力尸推A,但A、B仍静止不动。下

列说法不正确的是（）

A.未施加尸时，A受3个力，B受4个力

B.未施加尸时，墙对B弹力方向水平向右，墙对B摩擦力为静摩擦力

C.A对B的压力和B对A的支持力是一对相互作用力

D.施加产后，弹簧的弹力一定不变

【答案】B

【解析】A.未施加尸时，A受重力、B对A支持力，B对A沿斜面向上的摩擦力这三

个力的作用，B受重力，A对B的压力，A对B沿斜面向下的摩擦力，弹簧的弹力这四个

力的作用，故A正确；

B.施加力尸前，将A、B看作一个整体，水平方向上不受力，所以B与墙面间的弹力一

定为零，则墙对B弹力为零，墙对B摩擦力也为零，故B错误；

C.根据牛帆第三定律，A对B的压力和B对A的支持力是一对相互作用力，故C正确：

D.施加力产后，系统静止，弹簧的形变量不变，所以弹簧的弹力一定不变，故D正确。

本题选择不正确的，故选B。

3.对干一对作用力和反作用力及一对平衡力做功的情况，下列判断正确的是（）

A.一对平衡力做功的代数和一定为0,一对作用力和反作用力做功的代数和一定不为。

B.一对作用力和反作用力做功的代数和一定为0,一对平衡力做功的代数和一定不为0

C.一对平衡力做功的代数和一定为0,一对作用力和反作用力做功的代数和不一定为0

D.一对作用力和反作用力做功的代数和一定为0,一对平衡力做功的代数和不一定为。

【答案】C

【解析】作用力与反作用力的特征是：等大反向，作用在两个不同的物体上，由于两个物

体的位移情况不确定，所以作用力与反作用力可以都做正功，也可能都做负功，甚至可以

一个做功，另一个不做功，因此一对作用力和反作用力做功的代数和不一定为0。一对平

衡力的特征是：等大反向，作用在同一物体上，位移相同，因此一对平衡力对物体做功大

小相等，方向相反，代数和一定为零。

故选C。

4.如图所示，从车厢顶的A处有一小球自由落下，结果落在底板上的6处，则此时该车厢

A.匀速向左运动B.向左减速运动C.匀速向右运动D.向右减速运动

【答案】D

【解析】AC.如果车匀速向左运动和匀速向右运动，小球从车顶落下时，由于惯性，小

球向车行方向的运动速度和车前进的速度相同，小球会落到A点的正下方。故AC错误：

B.如果车向左进行减速运动，当小球从车顶落下时，小球向左的运动速度大于车前进的

速度，小球会落到A点的正下方的左侧。故B错误；

D.如果车向右进行减速运动，当小球从车顶落下时，小球向右运动速度大于车前进的

速度，小球会落到A点正下方的右侧。故D正确；

选D。

5.在国际单位制中，下列说法正确的是（

A.牛是基本单位B.米是基本单位

C.秒是导出单位D.千克是导出单位

【答案】B

【解析】A.根据

F=ma

可得

IN=lkg-m/s2

可知牛是导出单位，故A错误；

B.米是基本单位，故B正确；

C.秒是基本单位，故C错误；

D.千克是基本单位，故D错误。

故选B。

6.如图是著名科普博主“不刷题的吴姥姥“带领同学们做实验的情景。有顶角不同的圆锥放

在桌面上，同学们发现顶角为。的圆锥，无论多大的力都不能按图示那样拿起，设手与圆

锥体间的动摩擦因数为4,则角度。与〃满足的关系是（)

A.tanG>f.iB.tan—>//

0

C.sin夕2〃D.sin~-P

【答案】B

【解析】把锥体等效成斜面，设手施加上的力为尸，则可等效成斜面上的物体受力情况,

拿不起来时，说明其沿锥面的摩擦力小于等于其下滑分力，则有

Fsin—>juFcos—

解得

0

<tan—

2

B正确。

故选B。

7.下列说法正确的是（）

A.3N、4N、5N、三个共点力最大合力为13N,最小合力为1N

B.把一个力分解为两个分力，两个分力可能同时大于这个力的2倍

C.同样的力作用在不同的物体上，速度变化快的物体惯性大

D.乘坐汽车时系好安全带可以减小惯性

【答案】B

【解析】A.当三个力同向时，合力最大，为12N,三个力合力能够为零，则合力最小值

为0。故A错误；

B.按照三角形原则，分力与合力组成封闭三角形，两个边可以同时大于第三边。故把一

个力分解为两个分力，两个分力可能同时大丁这个力的2倍。故B正确；

C.同样的力作用在不同的物体上，速度变化快的物体加速度大，根据牛顿第二定律可知

质量小，所以惯性小。故c错误；

D.乘坐汽车时系好安全带可以减小惯性带来的伤害，而不能减小惯性。故D错误。

故选Bo

【『点石成金』】掌握分力与合力之间关系，了解惯性的特性。

二、多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）

8.为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做'下蹲”和“站起”的动作，力传感器

将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如

图所示，4、8、C为图线上的三个点，下列说法正确的是（）

A.4一为一次“下蹲”过程

B.a为一次“站起”过程

C.人为超重过程，〃fc为失重过程

D.Qf人为失重过程，〃fC为超重过程

【答案】BC

【解析】根据题意，由图可知，4-〃过程，压力大于重力，为超重过程，人具有向上的

加速度，人从静止开始运动，则只能是向上加速运动，到时加速到最大速度，人fC过

程向上减速，具有向下的加速度，处于失重状态，即〃fC失重过程，综合以上分析可

知，为一次“站起”过程。

故选BC

9.如图所示，倾角为30。的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在

水平面上，可视为质点的光滑小球乙质量为〃J用轻绳拴接置于半圆柱上；质量为的

物块甲用平行于斜面的轻绳拴接放在斜面体上，拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的

轻绳系丁。点，且。点位丁半圆柱圆心的正上方。己知。点到水平面的高度为2A，拴接

小球乙的轻绳长度为&R,整个装置处于静止状态，重力加速度为则下列说法正确的

是（）

A.小球乙对半圆柱体的压力大小为J〃吆

B.拴接物块甲的轻绳拉力大小为且〃火

2

C.半圆柱体所受的摩擦力大小为立mg

4

D.物块甲所受摩擦力方向可能沿斜面向下

【答案】AC

【解析】A.令拴接小球乙的轻绳与竖直方向夹角为仇则有

R?=（6R『+（2R）2-2x币R.2RC0S®

解得

e=3o

对乙进行分析有

®ng

N、=mgsin30=—mg7；=mgcos30=—

根据牛顿第三定律可知，小球乙对半圆柱体的压力大小为:mg

,故A正确;

B.结合上述，对。点进行分析有

T、sin30=T2sin60

解得

故B错误；

C.对乙与丙整体进行分析，根据平衡条件有

f=T}sin30=mg

故C正确：

D.对甲进行分析，由于

2mgsin3()=mg>7]=gmg

可知，物块甲所受的摩擦力方向沿斜面向上，故D错误。

故选AC。

10.如图所示，竖宜墙壁和水平地面均光滑，两个质量均为机的完全相同的小球A和8通

过轻质弹簧连接，在水平推力厂的作用下处于静止状态，改变水平推力的大小，使4球缓

慢向左移动，弹簧始终在弹性限度内且不会发生弯曲，当弹簧与水平方向夹角为45。时撤

去推力F,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.小球A向左移动过程中推力尸一直增大

B.撤去外力产前瞬间，F=mg

C.撤去推力尸的瞬间小球4有大小为g,方向水平向右的加速度

D.撤去推力尸的瞬间小球B有大小为g,方向竖直向下的加速度

【答案】BC

【解析】AB.设弹簧与竖直方向的夹角为夕，改变推力产，水平面上A球向左缓慢移

〃吟

以竖直墙壁的B球为研究对象，由分析受力情况，根据平衡条件得得利二3

cosa

a减小，cosa增大，则弓减小，弹簧变长；墙壁对小球的弹力N=mgtana

对两球的整体分析可知尸=N,由题意撤去外力瞬间a=45。，可知/=〃吆，故A借

误，B正确；

CD.当a=45。时，弹簧弹力为g单撤去推力厂的瞬间弹簧的弹力不变，则小

球A有方向水平向右的加速度，大小为a=K'c°s45=且

此时小球B受合力不变，则加速度为零，故C正确，D错误。

故选BCo

三、实验题（共2小题,满分16分）

11.如图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固

定端、。为橡皮条与两条细绳和0C的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的

图示。

（1）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是______。

A.为了方便测量，实验时两细绳OB、0C必须相互垂直

B.橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.为了减小误差，两根绳必须等长

D.同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点。的位置不变

（2）图乙中尸为平行四边形的对角线，则尸与尸方向一定沿A。方向的是o（填

"尸成‘F'"）

（3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力厂=6N,分力入方向确定，与合力产

夹角为，=30。，则另一分力后的最小值是No

【答案】(1)D(2)F'(3)3

【解析】

【小问1解析】

A.为减小实验误差，用两个弹簧测力计拉细绳套时，两根细绳套夹角大小合适，方便实

验，并不一定要相互垂直，故A错误；

B.由于两弹簧测力计的示数不一定相同，橡皮筋的延长线不一定是两条细绳夹角的角平

分线，故B错误；

C.为了减小误差，两根绳要长一些，但两根绳不一定等长，故C错误；

D.本实验的原理为等效替代法，因此要保证两只弹簧测力计共同作用时与一只弹簧测力计

单独作用时细绳套结点要到达同一位置0,故D正确。

故选D。

【小问2解析】

产为平行四边形的对角线，是合力的理论值；F'是单独用一个弹簧测力计测出的合力的实

验值，因此F'的方向一定沿的方向

【小问3解析】

已知一个分力有确定的方向，与产成30。夹角，做力的矢量三角形如图

由图可知，当■吕时，另一个分力有最小值

根据数学知识，分力的最小值为耳=Ain300=6x(N=3N。

12.在“探究加速度与力的关系”的实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。在调节

桌面水平后，利用力传感器来测量细线拉力。

小车纸带tr±nauOABCD

*5.61:单位:cm

力传感器卜乙―\打点计时器

NN111氏小板；制l

URn

甲乙

(1)该同学在实验中得到一条纸带如图乙所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时

器所接交流电的频率为50Hz,小车的加速度大小为m/s2(结果保留两位有效数

字)。

(2)该同学在小车内放置一质量为〃％的硅码，多次改变砂的质量，通过实验得到多组

〃、尸数据，并利用测量数据画出•尸图像，已知图线的斜率大小为公则小车的质量为

(用鼠加0表示)。

(3)该同学用图丙所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验，可通过位移的测

量来代替加速度的测量，吟气，使用这种方法需要满足两小车——

黑板擦

A.运动时间相同B.小车质量相等C.所受拉力相同

2

【答案】(1)2.4(2)一一，叫)(3)A

k

【解析】(1)相邻计数点的时间间隔为

T=—x5s=O.ls

50

加速度大小为

28.81-9.61-9.61_-»

a=---------------xliOn-2m/s-=2.4m/s72

(2x0.1)-

(2)根据牛顿第二定律

2F-于=(M+w())«

得

a=--一F——L一

M+，叫）M+m1）

则

k=---

M+机（）

小车质量为

M二|"一时

（3）根据初速度为零的匀加速直线运动

12

x=—at~

2

若满足

五=上

。2X2

需要满足两小车运动时间相等。

故选A。

四、解答题（共3小题，满分38分）

13.如图甲为演示惯性的一个经典实验，用力击打硬纸板，纸板上面的鸡蛋会落入杯子里

面，某科学兴趣小组对该实验在实验室进行了深入的研究，他们把•长方形硬纸板放在水

平桌面上，纸板一端梢稍伸出桌边外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，如图乙所示，一人

用手指将纸板水平弹出（设纸板被弹出的瞬间，橡皮擦的速度仍为零），如果弹的力度合

适，橡皮擦将脱离纸板，已知橡皮擦可视为质点，质量为町=20g,硬纸板的质量为

/n2=10g,长度为/=6cm,橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为必=0.2,纸板与

桌面间的动摩擦因数为〃门认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取

2

10m/so

少？

（2）若4=0.2,要求橡皮擦在硬纸板上发生相对滑动的时间最长且最终脱离纸板，求纸

板被弹出的最小速度？（计算结果可保留根号）

【答案】（1）不超过0.3（2）述m/s

5

【解析】

【小问1解析】

橡皮擦的质量叫=20g=0.02kg,硬纸板的质量=10g=0.01kg,长度为

/=6cm=0.06m,当橡皮擦在纸板上滑动时，设橡皮擦的加速度大小是4,纸板的加速

度大小是生，对橡皮擦，由牛顿第二定律得〃［加话=加6

代入数据解得q=2m/s，

对纸板，由牛顿第二定律得/一〃2（见+〃?2）8一“见g

要使橡皮擦在纸板上滑动，需使%>4

代入数据联立解得也<03

【小问2解析】

纸板获得初速度后做减速运动，设纸板减速过程加速度的大小为为'，对纸板，由牛顿第二

定律得（町+生）g+4町g=/a；

代入数据解得《'=10m/s2

橡皮擦脱离纸板的瞬间与纸板速度相同时，橡皮擦在硬纸板上发生相对滑动的时间最长，

纸板被弹出的

速度最小，设时间为/,纸板被弹出的速度为也由速度关系得=

此过程橡皮擦的位移为％=g卬2

纸板的位移大小为M=vi-\a'r

2一

由位移关系得々>玉+―/

代入数据联立解得u=±@m/s

5

14.传送带是建筑工地、机场和车站等地常见的运输装置。如图所示为某传送带的简易

图，该传送带底端人和顶端8间的距离L=3.25m,与水平面夹角8=37。，以

%=lm/s的速度顺时针匀速转动。，=0时刻将质量初=lkg的小物块静止放到传送带的

底端A,小物块与传送带间的动摩擦因数〃=0.8,重力加速度取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8o求：

B

(1)小物块在，=1s时的速度大小；

(2)小物块从A端运动到3端所用的时间；

【答案】(1)0.4m/s(2)4.5s

【解析】

【小问1解析】

小物块静止放到传送带的底端A,小物块开始向上加速，由牛顿第二定律得

4mgcos0-mgsin夕=ma

解得〃=0.4m/s?

则小物块在f=1s时的速度大小为u=a

解得u=0.4m/s

【小问2解析】

设小物块从开始运动到与传送带达到共同速度所用的时间为4,则有%

解得八二2.5s

小物块在。=2.5s内通过的位移大小为％=；。彳

解得内=1.25m

L-x.

小物块与传送带一起匀速运动所用时间为二——L

%

解得『2=2s

则小物块从A端运动到B端所用的时间为/=t]+t2=2,5s+2s=4.5s

15.如图所示，长木板A置于水平桌面上，在长木板的中点处放一可视为质点的物块B,

长木板A用轻绳通过桌边光滑定滑轮与物块C连接，物块C距水平地面高为力，已知长木

板A质量〃7A=lkg,物块B质量〃7B=lkg,物块C质量〃7c=4kg,长木板A与水平桌面间动

摩擦因数川=0.1,物块B与长木板A间动摩擦因数42=06最大静摩擦力均等于滑动摩擦

力,依1.25m,长木板A右端1.25m处有一挡板。现使A、B、C都从静止开始无初速度释

放，物块C着地时绳子断裂同时长木板A与挡板碰撞后以原速率反弹，物块B始终在长

木板A上未掉下，物块B、C均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取lOm/s?•求：

(1)物块C刚要着地前瞬时速度大小；

(2)长木板A的最小长度；

(3)长木板A运动的总时间。

【答案】(1)4m/s；(2)