【物理】河北保定市定州市2025-2026学年高一上学期2月期末试题(解析版)

高一物理班级__________姓名__________注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和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。回答非选择题时，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.下列关于物理概念的说法中正确的是（）A.质量均匀分布的物体，重心一定在物体上B.物体的速度越大，惯性越大C.做直线运动的物体位移和路程一定相同D.在国际单位制中，力学范围内三个基本物理量分别是长度、质量和时间【答案】D【解析】A．重心是物体各部分重力的等效作用点。质量均匀分布的物体，其重心不一定在物体上，例如质量均匀分布的圆环，其重心在圆心，故A错误；B．惯性是物体抵抗运动状态改变的性质，其大小仅由物体的质量决定，与速度无关，故B错误；C．位移是初位置指向末位置的有向线段（矢量），路程是运动轨迹的长度（标量）。做直线运动的物体若存在往返，位移大小和路程大小不相等，故C错误；D．国际单位制（SI）中，力学范围内的基本物理量是长度（单位：米）、质量（单位：千克）、时间（单位：秒），其他力学量（如力、速度等）均可由这三个基本量导出，故D正确。故选D。2.在初中物理课程中，我们曾学习过一个经典的实验——真空罩闹铃实验。如图所示，将一个正在发声的闹铃放入真空罩内，然后使用真空泵不断抽出空气，在此过程中，我们会听到声音逐渐减弱。由于实验器材的局限性，我们无法完全抽成真空，因而无法完全听不到声音。然而，通过空气逐渐减少听到的声音也变小的现象，可以推理得出的结论是：真空不能传声。以下实验采用的思想方法与此实验相同的是（）A.如图甲，伽利略通过理想斜面实验得出，力是改变物体运动状态的原因B.如图乙，探究弹簧弹力与形变量的关系时，得出弹簧弹力与形变量成正比C.如图丙，测量纸带瞬时速度时，用DG间的平均速度表示E点的瞬时速度D.如图丁，通过平面镜观察桌面微小形变实验时，得出人对桌子施加了力的作用，桌子发生了形变【答案】A【解析】A．根据题意，通过空气逐渐减少听到的声音也变小的现象可得出真空不能传声，该方法利用了依据逻辑推理把实验理想化的方法。伽利略的理想斜面实验，是在实验的基础上通过推理得出“力是改变物体运动状态的原因”，同样运用了实验推理法，与题干实验思想方法一致，故A正确；B．探究弹簧弹力与形变量的关系，是通过直接实验、数据分析得出结论，属于实验归纳法，故B错误；C．用平均速度表示瞬时速度，是利用了极限思想（当时间间隔极短时，平均速度近似等于瞬时速度），故C错误；D．通过平面镜观察桌面微小形变，是将微小形变放大以便观察，属于微小量放大法，故D错误。故选A。3.如图所示，在竖直平面内固定一光滑圆轨道，轨道的圆心处固定一根水平光滑细杆。有一个小球套在圆轨道上，轻弹簧的一端连接着小球，另一端固定在点，小球处于静止状态。关于圆环对小球的弹力以及弹簧的形变状态，下列说法正确的是（）A.圆环对小球的弹力方向沿半径向外，弹簧处于压缩状态B.圆环对小球的弹力方向沿半径向内，弹簧处于拉伸状态C.圆环对小球的弹力方向沿半径向外，弹簧处于拉伸状态D.圆环对小球的弹力方向沿半径向内，弹簧处于压缩状态【答案】A【解析】假设圆环对小球的弹力方向沿半径向内，重力竖直向下，则无论弹簧对小球的弹力是沿左上方还是右下方，三力都不能使小球平衡；可知圆环对小球的弹力方向只能沿半径向外，由平衡条件可知，此时弹簧对小球的弹力沿左上方，即弹簧处于压缩状态。故选A。4.如图所示是某一物体做直线运动的速度—时间关系图像（图像）。以下各选项描述的情境中，符合这个图像的是（）A.汽车以某一初速度刹车至完全停止B.物体从某高度处自由下落一段距离C.物体在恒定空气阻力作用下，从某高度处下落一段距离D.物体在仅受重力的作用下以某一初速度竖直向上抛出并返回【答案】D【解析】A．图像斜率表示加速度，由题图可知图像的斜率不变，即加速度不变，且速度先正向减速后反向加速，若为汽车以某一初速度刹车至完全停止，则最终速度为0，不符合该题情境，故A错误；B．若物体从某高度处自由下落一段距离，则加速度不变，但速度一直增大，不符合该题情境，故B错误；C．若物体在恒定空气阻力作用下，从某高度处下落一段距离，速度一直增大，不符合该题情境，故C错误；D．若物体在仅受重力的作用下以某一初速度竖直向上抛出并返回，符合该题情境，故D正确。故选D。5.蹦极，结合了冒险与美景的双重享受，为一项广受游客欢迎的极限娱乐活动。已知某户外蹦极项目使用的蹦极绳的劲度系数为20N/m，要求参与者的质量不得超过100kg，蹦极过程中人能承受的最大加速度为2g（g为重力加速度，取）。若蹦极绳符合胡克定律，则蹦极绳的最大伸长量为（）A.50m B.100m C.150m D.200m【答案】C【解析】在蹦极绳伸长量最大时（最低点），弹力与重力的合力提供向上的加速度。由牛顿第二定律人能承受的最大加速度代入解得由胡克定律解得蹦极绳伸长量的最大值为故选C。6.在粗糙的水平地面上放置一个物块A，通过跨过轻质定滑轮的细绳连接一个小球B。现施加一个水平力F缓慢拉动小球B，使得连接B的细绳由竖直状态至物块A刚好被拉动。已知小球B的重力为，物块A与水平地面间的最大静摩擦力为10N，忽略滑轮与细绳及转轴间的摩擦。以下说法正确的是（）A.在物块A恰好滑动时，细绳与竖直方向的夹角为60°B.在物块A滑动前，水平拉力F逐渐变大C.在物块A滑动前，A所受的摩擦力不变D.在物块A恰好滑动时，轻绳对滑轮的作用力为20N【答案】B【解析】A．在物块A恰好滑动时，细绳拉力，分析小球B受力，如图所示根据平衡条件得解得细绳与竖直方向的夹角为，故A错误；BC．在物块A滑动前，分析小球B受力，根据平衡条件得，逐渐增大，增大，减小，则和均变大，对物块A，有，则变大，故B正确，C错误；D．在物块A恰好滑动时，轻绳对滑轮的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力，此时滑轮两侧绳子的夹角为，根据几何知识可知，轻绳对滑轮的作用力等于此时细绳拉力大小10N，故D错误。故选B。7.小明在火车站台候车，某时刻列车开始进站，小明测得前9节车厢完全经过他的时间为30s，第9节车厢完全经过他时，列车停止。列车进站过程可视为做匀减速直线运动，每节车厢长度相等，忽略车厢连接处长度，以下说法正确的是（）A.第1节车厢经过小明的时间为10s B.最后1节车厢经过小明的时间为20sC.前10s内经过小明车厢数为5节 D.最后10s内经过小明的车厢数为4节【答案】C【解析】列车进站过程为匀减速直线运动，可反向视为从静止开始的匀加速直线运动，总位移为9节车厢长度（设为9L），总时间为30s。根据匀加速运动公式可得即。A．第1节车厢经过小明的时间对应反向加速中通过第9段位移（从8L到9L）的时间。通过第k段位移的时间公式为，其中。因此，故A错误。B．最后1节车厢（第9节）经过小明的时间对应反向加速中通过第1段位移（从0到L）的时间，故B错误。C．前10s内（原始时间）对应反向时间从20s到30s。位移，即5节车厢，故C正确。D．最后10s内对应反向时间0到10s。位移即1节车厢，故D错误。故选C。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.下列有关物体运动的描述可能正确的是（）A.物体的加速度和速度方向相同，做加速度逐渐增大的减速运动B.物体的加速度和速度方向相同，做加速度逐渐减小的加速运动C.物体的加速度与速度方向相反，做加速度逐渐减小的减速运动D.物体的加速度与速度方向相反，做加速度逐渐增大的加速运动【答案】BC【解析】AB．物体的加速度和速度方向相同，物体做加速运动，若加速度大小逐渐减小，物体做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误，B正确；CD．物体的加速度和速度方向相反，物体做减速运动，若加速度大小逐渐减小，物体做加速度逐渐减小的减速运动，故C正确，D错误。9.一轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端紧靠A、B两个物块（不拴接），A物块的质量为5kg，B物块的质量为10kg，两物块与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。现对B物块施加一个水平向左的推力F，使得弹簧处于压缩状态且弹力大小为45N，系统保持静止（弹簧水平，并始终在弹性限度内），重力加速度g取。某时刻突然撤掉推力F，下列说法正确的是（）A当弹簧恢复原长时，A、B两个物块恰好分离B.当弹簧恢复原长时，A、B两个物块的速度最大C.撤去推力F的瞬间，A、B两物块的加速度大小为D.撤去推力F的瞬间，A、B两物块间的弹力大小为20N【答案】AC【解析】A．两个物块恰好分离时加速度和速度相同，之间弹力为零，此时弹簧处于原长状态，故A正确；B．速度最大时二者的加速度为零，以B为研究对象可得，B水平方向受到A向右的弹力以及地面对B向左的摩擦力，故二者未脱离，弹簧不处于原长状态，故B错误；C．撤去推力F的瞬间，A、B一起被弹出，将A、B视为一个整体，设此时二者共同的加速度为a，由牛顿第二定律得其中，解得加速度，故C正确；D．撤去推力F的瞬间，水平方向B受A向右的弹力和地面对B向左的摩擦力，由牛顿第二定律得解得，故D错误。故选AC。10.某同学沿平直道路以4m/s的速度骑自行车上学。当一辆以8m/s速度行驶的公交车车尾位于该同学前方8m处时，开始以大小为的加速度刹车进站。为了安全，该同学在之后的某时刻也以大小为的加速度刹车，最终恰好停在公交车车尾处。已知公交车上下乘客共用时10s，结束后，该同学以的加速度启动至原来的速度。自行车和公交车的启动和刹车均视为匀变速直线运动。则（）A.公交车的刹车距离为16m B.公交车与该同学的最远距离为8mC.公交车刹车5s后该同学开始刹车 D.由于公交车进站，该同学耽误了9s的时间【答案】ACD【解析】A．公交车的刹车距离为刹车的总时间，故A正确；B．当该同学与公交车共速时二者相距最远，所用时间此时二者的最远距离为，故B错误；C．该同学减速所用的时间为设匀速时间为，则该同学的位移满足解得，故5s后该同学开始刹车，故C正确；D．该同学从公交车开始减速到加速至原速过程中，匀速行驶5s，加速、减速各，耽误了所用的总时间为，此变速运动的距离是加速或者减速的两倍即为此距离若以原速度匀速行驶用时，即加速和减速过程共计耽误了，因此共耽误了，故D正确。故选ACD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用力传感器、两个弹簧测力计、细线、橡皮筋、木板、白纸、刻度尺及铅笔等器材验证力的平行四边形定则，具体的操作步骤如下：①将木板放置在水平桌面上，木板上固定一张白纸。②如图甲，将传感器一端固定在竖直墙壁上，传感器的挂钩系上一根橡皮筋，橡皮筋的另一端系一个轻质小环。③利用图示法画出两个拉力F₁和F₂，根据平行四边形定则作出两个力的合力，如图乙所示，比较F与即可验证平行四边形定则。④记录小圆环的位置O、橡皮筋及细线的方向，读出力传感器和两个弹簧测力计的示数分别为、和。⑤将两根细线系在轻质小环上，细线的另一端系着绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉动小圆环，使橡皮筋沿着力传感器轴线方向。根据以上操作回答下列问题：（1）请将上述操作的③~⑤步骤按正确的顺序进行排序，为①②__________（填写上述序号）；（2）下列操作可减小实验误差的是__________（填字母代号）；A.两细线长度相等B.两弹簧测力计示数之差应大些C.记录细线方向时记录点应距离O点远些（3）图乙是根据平行四边形定则作出的力的图示，则________N（保留两位有效数字）。如图丙所示，橡皮筋方向（图中虚线）与两个弹簧测力计的拉力和的夹角分别为和，根据实验结果判断________（选填“>”“<”或“=”）。【答案】（1）⑤④③（2）C（3）##5.9##6.1<【解析】【小问1解析】本实验应该是先操作后绘图，该操作步骤的顺序是①②⑤④③。【小问2解析】A．两根细线无需长度相等，故A错误；B．两个拉力也无需差别较大，故B错误；C．但记录细线方向时记录点应距离点远些，可以减小误差，故C正确。故选C。【小问3解析】根据题目信息可得，图示标度为，从图乙可以读出当时，，但是实验得到的是，根据平行四边形定则可知两角之和小于90°。12.某小组利用如图甲所示的器材验证“物体的加速度与合外力成正比、与质量成反比的关系”，具体操作步骤如下：（1）按照图甲所示安装实验器材，使用的是电磁打点计时器，其使用的是__________（选填“约8V”或“220V”）的交流电，频率为50Hz。（2）将木板不带滑轮的一端垫高，使小车（不悬挂钩码）能够匀速运动。（3）保持小车的质量不变，在细绳一端悬挂一定质量的钩码，先启动打点计时器，后释放小车，打出的纸带如图乙所示，已知相邻计数点间有四个点未画出，则小车的加速度为__________（保留三位有效数字）；（4）重复上述操作，绘制出小车的加速度a与合外力F（即钩码重力）的函数关系图像，如图丙所示，其中可能的图像是__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；（5）在保持悬挂钩码质量不变的情况下，该小组同学又进行多次实验，根据测量数据绘制出小车加速度的倒数与小车质量（m）的关系图像。已知图像的斜率为k，重力加速度为g，则悬挂钩码的质量__________。【答案】（1）约8V（3）（4）Ⅰ（5）【解析】电磁打点计时器使用的是约8V的交流电。频率为50Hz，相邻计数点间有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔利用逐差法有可以计算出加速度为当钩码质量增大，不再满足远小于小车质量时，小车实际加速度会小于理论值，图像会向加速度小的方向弯曲，故图像Ⅰ正确。由题意可知，解得公式变形得斜率为，解得13.某同学在单元楼下观察空调外机滴水现象，他观察到A、B两个水滴先后从同一高度由静止下落。已知A水滴在落地前最后1s内下落的高度为，其落地瞬间B水滴刚好经过C点，C点距地面的距离恰好也为15m。水滴的下落可视为自由落体运动，重力加速度g取。求：（1）A水滴在落地前最后1s内的平均速度大小；（2）水滴下落的总高度H；（3）A、B两水滴先后滴下的时间间隔。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】A水滴在落地前最后1s内下落的高度为，根据平均速度公式得最后1s内的平均速度大小【小问2解析】最后1s内的平均速度为落地前的瞬时速度，即解得所以A水滴下落的总时间为故下落高度为【小问3解析】当A水滴落地时，B水滴刚好经过C点，即B下落了，则B水滴的下落时间为故A、B两水滴下落的时间差14.如图所示，一个倾角为的斜面置于粗糙水平地面上，一个质量为m的物块A放置在该斜面上，两个相同定滑轮固定在天花板的同一高度处，物块A和物块B通过跨过两个定滑轮的细线连接。左边滑轮的圆心与斜面最高点处于同一竖直平面内，连接物块A的细线与竖直方向成角，整个装置始终保持静止状态。忽略滑轮大小及滑轮的阻力，物块可视为质点。重力加速度为g。（1）若斜面光滑，求物块B的质量M以及此时地面对斜面的摩擦力大小；（2）若斜面粗糙，且与物块A间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求物块B质量M的取值范围（结果保留根式）。【答案】（1），（2）【解析】小问1解析】根据受力分析可知，将支持力与细线拉力合成，如图所示根据数学关系可知，解得将A和斜面视为整体，斜