河北省石家庄市多校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河北省石家庄市多校2025-2026学年高一上学期期末考试物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。2．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。同答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.“天舟九号”货运飞船于2025年7月15日5时34分在文昌航天发射场成功发射，它装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实验装置等物资，共约6.5吨，为空间站在轨运营和航天员长期驻留提供了有力保障和支撑。下列说法正确的是（）A.“时”“吨”均为国际单位制中的基本单位B.研究“天舟九号”货运飞船与空间站的对接过程，能将“天舟九号”货运飞船看作质点C“天舟九号”货运飞船发射时，不受重力作用D.“天舟九号”货运飞船将物资转移给空间站后，空间站的惯性变大【答案】D【解析】A．国际单位制的基本单位中，时间的基本单位为秒，质量的基本单位为千克，“时”“吨”不是国际单位制中的基本单位，故A错误；B．研究“天舟九号”货运飞船与空间站的对接过程，“天舟九号”货运飞船的形状大小不能忽略不计，不能将“天舟九号”货运飞船看作质点，故B错误；C．“天舟九号”货运飞船发射时，处于地球引力场中，受重力作用，故C错误；D．“天舟九号”货运飞船将物资转移给空间站后，空间站的质量变大，惯性变大，故D正确。故选D。2.房屋中介、饭店、洗车店、理发店等场所有时会悬挂“外出有事”的挂牌告知顾客目前暂停营业。如图所示，质量为的挂牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上处于静止状态，左侧和右侧轻绳上的拉力分别为，二者夹角为。下列说法正确的是（）A.拉力的大小一定大于mgB.拉力和的合力方向一定竖直向上C.拉力和是重力的两个分力D.拉力的大小随的增大而减小【答案】B【解析】B．挂牌处于静止状态，受力平衡。所以拉力和的合力一定与重力等大反向，方向一定竖直向上，故B正确；AD．由于两个力的合力竖直方向，即合力平分夹角，两个力大小相等，则有解得由于，则拉力的大小一定小于mg，拉力的大小随的增大而增大，故AD错误；C．拉力和是重力的平衡力，不是分力，故C错误。故选B。3.利用图像描述运动过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。某质点运动过程中加速度恒定，且加速度方向始终与速度方向相反。下列图像中能代表该质点运动的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．该图是a-t图像。加速度恒定其图像应该是一条水平直线，A错误；B．该图是x-t图像，图中直线表示匀速运动，但这里是匀减速运动，x-t应是曲线（抛物线的一段），B错误；C．该图是v-t图像。过原点斜向上的直线。斜向上表示匀加速，与题意“加速度与速度方向相反”（匀减速）不符，C错误；D．匀变速直线运动的位移公式为

，变形得。因加速度a与速度方向相反，故a为负值，随时间均匀减小（图像斜率为负的直线），符合“匀减速直线运动”的规律，D正确。故选D。4.2024年11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在距离地面一定高度时，会打开主降落伞使返回舱以4m/s2的加速度减速。如图所示，若质量为3000kg的返回舱通过24根长度相等的轻绳与主降落伞连接，每根轻绳与竖直方向的夹角均为37°，返回舱所受空气阻力忽略不计。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则每根轻绳上的张力大小约为（）A.2.2×103N B.2.9×103N C.9.4×102N D.1.25×103N【答案】A【解析】根据牛顿第二定律可得代入数据，解得，故选A。5.小明观察到从水龙头流出的水柱越往下越细。若某水龙头竖直向下流水，水流离开水龙头时的初速度为，重力加速度为g。距离水龙头出水口高度分别为、的两位置处水流的横截面积之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】在距离水龙头出水口高度分别为、的两位置处，相同时间内通过水的体积相同，则根据自由落体运动规律得，联立解得，故选B。6.某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.轻杆1对小球d的作用力大小为MgB.桌面对小球a的弹力大小为C.轻杆2对小球b的作用力大小为D.小球O受到四根轻杆的合力大小等于【答案】C【解析】A．对小球d，根据平衡条件可得轻杆1对小球d的作用力大小为，故A错误；B．对整体，根据平衡条件可得所以，故B错误；C．对小球b，根据平衡条件可得所以轻杆2对小球b的作用力大小为，故C正确；D．对小球O，根据平衡条件可得即小球O受到四根轻杆的合力大小等于Mg，故D错误。故选C7.如图所示，某工地用缆车向高处运载货物。缆绳与水平方向的夹角，货物厢通过悬臂与缆绳固接，货物置于货物厢内。货物、货物厢随缆绳一起由静止斜向上做匀加速直线运动，且货物不会滑动。已知货物与货物厢间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度g取。在10s内货物、货物厢随缆绳一起斜向上运动的最大距离约为（）A.125m B.147m C.242m D.312m【答案】B【解析】货物受到重力，支持力和向右的摩擦力，货物的加速度沿缆绳方向向上，根据牛顿第二定律，水平方向有竖直方向有货物不会滑动，则有解得货物厢随缆绳一起斜向上运动的最大距离，故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.质量为50kg的同学站在压力传感器上随竖直电梯由静止开始运动，压力传感器测出此过程中力随时间变化的图像如图所示，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.只有在时间内，人对传感器的压力大小才等于传感器对人的支持力大小B.电梯一定是由高层向低层运动C.电梯在运动过程中，其重力先减小后不变，然后再增大D.电梯运动最大加速度为【答案】BD【解析】A．人对传感器的压力与传感器对人的支持力是一对相互作用力，不管做何种运动，人对传感器的压力与传感器对人的支持力总是大小相等，故A错误；B．人一开始处于静止状态，由题图可知，人先失重，加速度方向向下，所以电梯一定是先向下加速运动，则电梯一定是由高层向低层运动，故B正确；C．电梯在运动过程中，其重力一直不变，故C错误；D．由题图可知，力的最小值为根据牛顿第二定律可得解得电梯运动的最大加速度为，故D正确。故选BD。9.航天员在某星球做竖直上抛实验。他在星球表面以某一初速度抛出一个小球，利用位移传感器采集到小球位移随时间变化的图像如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球抛出的初速度为B.小球在内的平均速度为C.小球在内的速度变化量为D.小球在落地前1s内的位移为m【答案】AD【解析】A．因为小球上升和下降的时间都为2s,上升的最大高度为8m，根据故A正确；B．小球在内位移为0，故平均速度为0，故B错误；C．小球在内的速度变化量为，方向竖直向下，故C错误；D．小球第1s内下降的高度为若取竖直向上为正方向，故小球在落地前1s内的位移为m，故D正确。故选AD。10.如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在地面，另一端与质量为的物体A连接，另有一个与A完全相同的物体B放在A上，两物体均处于静止状态。现用竖直向下的恒力推动物体B到最低点后，撤去力，物体A、B开始向上运动。已知B到达最高点前已与A分离，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.施加恒力瞬间，物体B的加速度为2gB.施加恒力瞬间，物体A受到物体B的压力大小为2mgC.物体A、B分离的位置与初始位置的距离为D.撤去力后，物体B达到最高点前，物体B向上先做加速运动，然后做减速运动【答案】BCD【解析】AB．施加恒力瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得解得A、B的加速度为以B为对象，根据牛顿第二定律可得解得A对B的支持力大小为则物体A受到物体B的压力大小为，故A错误，B正确；C．施加力前，两物体均处于静止状态，根据平衡条件可得解得弹簧的压缩量为物体A、B分离时，弹簧处于原长状态，则物体A、B分离的位置与初始位置的距离为，故C正确；D．撤去力后，一开始弹簧弹力大于A、B重力，A、B一起向上加速运动，当弹簧弹力等于A、B的重力时，A、B的速度达到最大，之后弹簧弹力小于A、B的重力，A、B一起向上减速运动，在弹簧处于原长时，A、B分离，之后弹簧处于伸长状态，B继续向上减速运动；所以物体B达到最高点前，物体B向上先做加速运动，然后做减速运动，故D正确。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.已知力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不显示。某同学用图甲所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。先将力传感器安装在竖直圆盘上，使其中轴线沿圆盘径向固定，细绳OC竖直悬挂一质量的钩码，细绳OA、OB分别挂在力传感器1、2的挂钩上，点为绳的结点，测量前将结点调整至圆盘圆心处，重力加速度取。（1）若保持结点的位置以及细绳OA的方向不变，调整细绳OB与竖直方向的夹角逐渐增大，则力传感器1、2的示数的变化情况可能是__________。（多选）A.增大，增大 B.增大，先减小后增大C.减小，增大 D.减小，先减小后增大（2）如图乙所示为某次实验过程记录的力传感器1、2的示数以及细绳OA、OB与竖直方向的夹角的数据。请在图乙所示的圆盘中作出力以及合力的图示________。由图示得合力大小等于________N，方向________，在误差允许范围内说明力的合成遵循平行四边形定则。【答案】（1）AB（2）2竖直向上【解析】【小问1解析】保持结点的位置不变，即的合力不变，细绳OA的方向不变，调整细绳OB与竖直方向的夹角逐渐增大，由图可知力传感器1、2的示数的变化情况是一定增大，可能先减小后增大，也可能一直增大。故选AB。【小问2解析】作出力以及合力的图示如图由图示得合力大小等于2N，方向竖直向上；12.某实验小组利用图甲、图乙两种方案来完成“探究加速度与合力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。请回答下列问题：（1）以下关于两种方案中实验操作的说法，正确的是__________。（多选）A.图甲所用打点计时器所接交流电源的电压为8VB.两种方案在实验前必须都要平衡阻力C.两种方案在实验过程中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量D.图乙中力传感器测量得到的拉力可以当作小车所受合力（2）实验小组利用图甲的装置进行实验，得到如图丙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为________，加速度为________。（计算结果均保留2位有效数字）（3）另一组学生用图乙的装置进行实验，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组力传感器示数和小车加速度的数据，作出如图丁所示的图像。由图像可求得小车运动过程所受阻力________N；小车的质量________kg。【答案】（1）AB（2）0.612.0（3）0.40.4【解析】【小问1解析】A．图甲所用电磁打点计时器所接交流电源的电压为8V，故A正确；B．两种方案都需拉力充当合外力，所以实验前都必须平衡阻力，故B正确；C．甲方案用重物重力替代绳子拉力，在实验过程中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量；乙方案直接由传感器测拉力，无需满足该条件，故C错误；D．平衡阻力后，图乙中力传感器测量得到的拉力的两倍可以当作小车所受合力，故D错误。故选AB。【小问2解析】相邻两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间隔根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为由逐差法，加速度为【小问3解析】由牛顿第二定律整理得由图可得，联立得所受阻力，小车的质量13.《吕氏春秋》记载，“腊月二十四，掸尘扫房子”。每逢春节来临，家家户户都要打扫卫生，有着“除尘布新”的美好寓意。如图所示，某同学通过拖把对质量的拖头施加斜向上的推力，使拖头沿玻璃竖直向上做匀速直线运动。已知推力与玻璃平面的夹角为，拖头与玻璃间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。（1）求推力的大小；（2）若改变推力，使拖头恰好不沿玻璃下滑，求推力的最小值以及此时与玻璃平面夹角的正弦值。（可用根号及分式表示）【答案】（1）（2），【解析】【小问1解析】拖头沿玻璃竖直向上做匀速直线运动，根据平衡条件可得，又联立解得推力的大小为【小问2解析】若改变推力，使拖头恰好不沿玻璃下滑，设推力与玻璃平面的夹角为，根据平衡条件可得，又联立可得其中可得当时，推力具有最小值，且大小为此时推力与玻璃平面夹角的正弦值为14.为提高运行效率，许多高速公路入口处都安装了电子不停车收费（ETC）系统，如图1所示。甲、乙两辆车同时均以的初速度及相同的加速度从减速带（距离收费通道左端距离为30m）开始减速，分别通过同一座收费站的人工收费通道和ETC通道，甲车从减速带到通过人工收费通道并加速到过程的速度-时间图像如图2所示。乙车先减速至初速度的一半后匀速通过ETC通道（长度），之后保持此速度继续前行等待甲车。求：（1）甲、乙两辆汽车从减速带开始运动至收费通道右端所用的时间差；（2）若甲车通过收费通道后保持原来加速度继续加速去追乙车，试判断甲车追上乙车时是否超速。（该路段限速）【答案】（1）（2）甲车追上乙车时的速度约为，大于，因此这时甲车已经超速【解析】【小问1解析】由图2中的数据计算出两车减速时的共同加速度为甲车减速阶段经过的位移为图2中左侧三角形的面积减速阶段所用时间为由知甲车完成减速后到达了人工收费通道的中点，之后停车缴费，再加速运动行驶到达人工收费通道出口，最终离开收费通道。甲车停车缴费所用时间为由图2知甲车加速运动行驶的加速度为由位移时间关系推导出甲车在人工通道中加速行驶所用时间为甲车从减速带至收费通道右端所用时间乙车减速至初速度的一半所用时间乙车减速至初速度的一半所经位移乙车匀速通过ETC通道的时间为乙