甘肃省兰州市新区多校2025-2026学年高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一上学期期末学业水平质量测试卷物理本试卷满分100分，考试时间75分钟注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。2、全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10小题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.关于质点和参考系，下列说法不正确的是（）A.测量蚂蚁拖动饭粒在1min内爬行的路程时，可以把蚂蚁视为质点B.跳水比赛中，裁判员给跳水运动员打分时，可以把运动员视为质点C.地球的公转是以太阳为参考系D.太阳东升西落是以地球为参考系【答案】B【解析】A．测量蚂蚁拖动饭粒在1min内爬行的路程时，蚂蚁的形状大小可以忽略不计，可以把蚂蚁视为质点，故A正确，不满足题意要求；B．跳水比赛中，裁判员给跳水运动员打分时，运动员的形状大小不可以忽略不计，不可以把运动员视为质点，故B错误，满足题意要求；C．地球公转是指地球绕太阳运动，是以太阳为参考系，故C正确，不满足题意要求；D．太阳东升西落是地球自转导致的，以地球为观测点描述太阳位置变化，是以地球为参考系，故D正确，不满足题意要求。故选B。2.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，用x表示它相对于出发点的位移，如图所示的图像描述了汽车从0时刻到40s这段时间内的运动情况，则（）A.汽车先做匀加速运动后做匀速运动再做匀减速运动B.汽车在0~40s内的位移为0C.汽车在20~40s这段时间内的加速度大小为1.5m/s2D.汽车20~40s这段时间内正在远离出发点【答案】B【解析】A．由题图可知汽车在0~10s内沿正方向做匀速运动，在10~20s内处于静止状态，在20~40s内沿负方向做匀速直线运动，A错误；B．由题图可知汽车在第40s回到出发点，所以汽车在0~40s内的位移为0，B正确；C．汽车在20~40s这段时间内做匀速运动，加速度大小为0，C错误；D．由题图可知汽车在20~40s这段时间内正在逐渐靠近出发点，D错误。故选B。3.、为两个分力，F为与的合力，则在下面四个矢量三角形中，正确描述三个力关系的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据力的三角形定则可知，在选项A中F与为分力，合力为；在选项B中F与为分力，合力为；在选项C中F1与F2为分力，合力为F；在选项D中与为分力，合力与F等大反向。只有C符合题意。故C正确。4.一质点做直线运动的图像如图所示，关于该质点的运动情况正确的是（）A.质点在0~2s内的速度方向发生变化 B.质点在0~2s内的加速度方向不变C.质点在1~3s内的速度方向改变 D.质点在1~3s内的加速度方向改变【答案】C【解析】A．质点在0~2s内速度始终为正值，即一直沿正方向运动，故A错误；BD．图像的斜率表示加速度，0~1s内加速度为正值，1~3s内加速度为负值，故BD错误；C．质点在1~2s内速度为正值，质点在2~3s内速度为负值，故C正确。故选C。5.如图所示，在一辆小车的车顶上固定一根不可伸长的轻质细线，细线的下端拴一个可视为质点的小球，小车正在沿水平方向做匀减速直线运动，小球和小车相对静止时细线与竖直方向的夹角为，细线上的拉力为F=10N，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，关于小球和小车下列说法正确的是（）A.小球的质量为0.6kg B.小车的运动方向向右C.小球运动的加速度大小为6m/s2 D.小球运动的加速度大小为7.5m/s2【答案】D【解析】A．对小球受力分析如图所示，在竖直方向上解得m=0.8kg，故A错误；CD．在水平方向上解得a=7.5m/s2，方向水平向右，故C错误，D正确；B．由于小车做匀减速直线运动，并且加速度方向向右，则小车一定向左做匀减速直线运动，故B错误。故选D。6.如图所示，倾角为的固定斜面上有一质量为m的小球，小球被一个竖直挡板挡住处于静止状态，现在以挡板的下端O点为轴逆时针缓慢旋转90°，不计一切摩擦，重力加速度为，则在转动过程中挡板受到的最小压力为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】小球受到斜面的弹力、挡板的弹力以及自身重力，三个力首尾相连构成三角形，如图在挡板逆时针转动的过程中，向重力靠拢，当与垂直时，即挡板与斜面垂直时，小球所受挡板的弹力最小，由共点力的平衡条件可得，挡板对小球的弹力，由牛顿第三定律可得小球对挡板的最小压力为故选A。7.如图所示，一条水平传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，两轮轴心间距，现将一煤块（可视为质点）无初速度放到传送带的左端。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.煤块在传送带上做匀加速运动的位移为2mB.煤块在传送带上匀速运动时受静摩擦力作用C.煤块在传送带上运动的总时间为2sD.煤块在传送带上留下的痕迹长为4m【答案】D【解析】AB．煤块刚刚放到传送带上时做匀加速运动，由牛顿第二定律得当煤块与传送带共速时，由运动学公式可知，代入数据解得，，则煤块再做匀速运动，匀速运动时煤块的加速度为零，不受摩擦力作用，故AB错误；C．煤块在传送带上匀速运动时，有解得煤块在传送带上运动总时间为，故C错误；D．煤块在传送带上留下的痕迹为其相对于传送带的位移，为，故D正确。故选D。8.质量为60kg的雪橇，在平坦的雪地上第一次用12N的水平拉力恰好可以拉着雪橇做匀速直线运动。第二次用42N的水平拉力拉雪橇在同一雪地上匀加速滑行，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.雪橇和雪地之间的动摩擦因数为0.02B.雪橇和雪地之间的动摩擦因数为0.05C.第二次雪橇加速滑行时的加速度大小为0.7m/s2D.第二次雪橇加速滑行时的加速度大小为0.5m/s2【答案】AD【解析】AB．在平坦的雪地上第一次用12N的水平拉力恰好可以拉着雪橇做匀速直线运动，根据受力平衡可得解得雪橇和雪地之间的动摩擦因数为，故A正确，B错误；CD．第二次用42N的水平拉力拉雪橇在同一雪地上匀加速滑行，根据牛顿第二定律可得代入数据解得加速度大小为，故C错误，D正确。故选AD9.某汽车公司推出了一款新能源汽车，在一粗糙程度相同的水平路面上测试其刹车性能，假设汽车刹车过程为匀减速直线运动，汽车经时间t恰好停止运动，已知汽车在第一个内的位移为x，则（）A.汽车在第二个内的位移为 B.汽车在第二个内的位移为C.汽车刹车的加速度大小为 D.汽车刹车的加速度大小为【答案】BD【解析】AB．汽车刹车过程的逆过程可视为初速度为零的匀加速直线运动，连续相等的时间内位移之比为，则汽车在第一个内的位移是第二个内的位移的3倍，已知汽车在第一个内的位移为x，所以汽车在第二个内的位移为，故A错误，B正确；CD．汽车在第二个内，根据逆向思维可得解得汽车刹车的加速度大小为，故C错误，D正确。故选BD10.如图甲所示，天花板上相距为L的A、B两点间悬挂长为2L的轻质光滑细绳，细绳上套一质量为m的滑环处于静止状态，此时细绳上的张力为；现对滑环施加一水平方向的恒定拉力F，使得右侧细绳与天花板垂直，此时细绳上的张力为，如图乙所示；重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A.甲图中细绳的张力 B.乙图中右侧竖直部分细绳的长度C.乙图中滑环所受到的水平拉力 D.乙图中细绳的张力为【答案】BC【解析】A．在题图甲中，由平衡条件及几何关系得解得，故A错误；B．在题图乙中，设右侧竖直部分细绳的长度为，由几何关系得解得，故B正确；CD．在题图乙中，设两部分细绳之间的夹角为θ，则对滑环由平衡条件得解得，故C正确，D错误。故选C。二、非选择题（本题共5小题，共57分）11.某物理实验小组在“探究弹簧弹力F与伸长量的关系”实验中，根据实验数据绘出的图像如图甲所示（实验中，弹簧未超出其弹性限度）。（1）由图甲可得该弹簧的劲度系数为_______N/m。（计算结果保留三位有效数字）（2）由图甲得出的实验结论为：______。（3）如图乙所示，将该弹簧固定在水平面上，上端放置一个质量为m=0.14kg的小球，静止时发现弹簧的长度为l=15.0cm，重力加速度g取10m/s2，则该弹簧的原长为______cm。（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）28.0（2）在误差允许的范围内，弹簧的弹力与伸长量成正比（3）20.0【解析】【小问1解析】图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则【小问2解析】由题图甲得出的实验结论为：在误差允许的范围内，弹簧的弹力与伸长量成正比。【小问3解析】小球静止时，由平衡条件得代入数据解得12.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。（1）如果图甲实验中使用的是电火花计时器，其使用的电源为（）A.8V交流电 B.8V直流电C.220V交流电 D.220V直流电（2）在图甲中小车和砝码的总质量远大于槽码的质量时，可以认为细绳的拉力近似等于槽码的重力，这种做法引起的误差为_______（选填“偶然误差”或“系统误差”）。（3）如图乙是某次实验中小车做匀加速运动打出的纸带的一部分，纸带上只显示相邻的三个计数点，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，电源频率为50Hz。由纸带上的数据计算小车运动的加速度为a=0.50m/s2，已知，则______cm（保留三位有效数字）。（4）实验小组想探究小车和砝码的质量M一定时，加速度a与合外力F的关系，他们利用采集的实验数据绘制了如图丙所示的图像，根据图像可得M=_______kg（结果保留两位有效数字）；若要得到一条过原点的直线，应将图甲中的垫块适当向_________（选填“左”或“右”）移动。【答案】（1）C（2）系统误差（3）3.00（4）0.50左【解析】【小问1解析】电火花计时器使用的电源应该为220V的交流电，故C正确。【小问2解析】小车和砝码的总质量远大于槽码的质量时，可以认为细绳的拉力近似等于槽码的重力，这种做法引起的误差是由于实验原理不完善造成的，属于系统误差。【小问3解析】相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s由，代入数据可得x2=3.00cm。【小问4解析】图像斜率的倒数表示质量，则由题图丙可知平衡摩擦力不足，应增大长木板的倾角，即应将垫块适当向左移动。13.如图所示，一条细线上端固定于O点，下端拴一质量为m1=1.2kg的小球（可视为质点），细线与竖直方向的夹角为θ=37°，水平面上放置一质量为m2=2kg的物块，小球与物块之间用一水平细线连接处于静止状态，所有细线的质量均不计，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球所受两条细线的拉力F1和F2的大小；（2）物块对地面的摩擦力大小和方向；（3）水平地面对物块的作用力大小。【答案】（1）15N，9N（2）9N，水平向右（3）【解析】【小问1解析】对小球受力分析如图所示，由力的平衡条件得，代入数据解得，。【小问2解析】对物块受力分析，水平方向有，方向水平向左；由牛顿第三定律得物块对地面的摩擦力，方向水平向右。【小问3解析】地面对物块的支持力为则地面对物块的作用力大小为。14.2025年11月5日，我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”在海南三亚某军港举行了入列授旗仪式。随着福建舰的服役，我国海军将进入三航母时代，这将显著增强我国海军的远海攻防能力扩大防御纵深，提升国家安全水平。在某次远海航行测试中，福建舰正以15m/s的速度匀速前进一架作战飞机沿航母前进的方向进行电磁弹射起飞训练，其电磁弹射系统给飞机提供恒定加速度使飞机以20m/s2的加速度做匀加速直线运动，设飞机的离舰起飞速度为75m/s。求：（1）飞机弹射加速的时间和对地位移大小；（2）飞机弹射加速时使用的飞行甲板长度L；（3）如果飞机弹射加速时航母静止不动，飞机仍然以20m/s2的加速度在原来的飞行甲板上弹射起飞，则飞机弹射离舰的速度v1是多少。【答案】（1）3s，135m（2）90m（3）60m/s【解析】【小问1解析】飞机弹射加速过程，由可得加速的时间为飞机弹射加速过程的对地位移大小为【小问2解析】飞机弹射加速时使用飞行甲板长度为代入数据解得【小问3解析】如果飞机弹射加速时航母静止不动，由运动学公式可得解得15.如图甲所示，质量为M=1.5kg的长方体木箱在水平拉力F1=44N的作用下沿水平面向右做匀加速运动，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.2。这时木箱内一个质量为m=0.5kg的物块恰好能静止在后壁上。物块与木箱内壁间的动摩擦因数为μ2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2