【物理】湖北随州市2025-2026学年高一上学期期末试题(解析版)

高一物理试卷注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.随州马拉松（全程共42.195公里）比赛于2025年10月19日上午7点30分在随州博物馆鸣枪开跑，路线如图，选手冒华杰以2小时15分23秒的成绩获得随马男子全程冠军。下列说法正确的是（）A.研究马拉松比赛不能把选手当作质点B.选手冒华杰在跑步过程的位移为42.195kmC.上午7点30分为时刻D.该选手在该赛程中的平均速度大小约为5.2m/s【答案】C【解析】A．马拉松比赛中，只关心整体时间或平均速度，不关心运动员自身动作细节时，可以视为质点，A错误。B．马拉松路线一般不是直线，位移不等于路程，42.195km是路程，B错误。C．上午7点30分是时间点（时刻），C正确。D．平均速度等于位移与时间的比值，位移未知，则不能求解平均速度，D错误。故选C。2.如图是电影《哪吒之魔童闹海》中哪吒大战土拨鼠时的场景，哪吒站立在水平地面上，用一根手指斜向下推静止在水平地面上的土拨鼠，土拨鼠始终保持静止。假设土拨鼠的身体是粗糙的，下列说法中正确的是（）A.哪吒的手指对土拨鼠的弹力作用是因为土拨鼠的鼻子发生了形变B.哪吒对土拨鼠的作用力与土拨鼠对哪吒的作用力是一对作用力与反作用力C.若哪吒增大对土拨鼠的推力，则土拨鼠对地面的压力不变D.哪吒所受地面的摩擦力方向水平向左，且大小等于哪吒对土拨鼠的推力的大小【答案】B【解析】A．哪吒的手指对土拨鼠的弹力作用是因为哪吒的手指发生了形变，即施力物体发生了形变，A错误。B．哪吒对土拨鼠的作用力与土拨鼠对哪吒的作用力是一对作用力与反作用力，等大反向，B正确。C．当推力F增大时，其竖直向下的分力也随之增大，因此土拨鼠对地面的压力也增大，C错误。D．对哪吒进行受力分析可知，他受到土拨鼠给他的反作用力方向向左上，则哪吒受地面摩擦力向右，大小只是推力的水平分量，D错误。故选B。3.如图所示，某同学将两颗谷粒从O点同时分别以速度、抛出（其中水平），不计空气阻力，两只小鸟先后在空中的P点接到谷粒。两运动轨迹在同一竖直平面内，则（）A.谷粒1先被鸟接到 B.谷粒1从O到P平均速度小于谷粒2C.谷粒2在最高点的速度等于 D.谷粒1加速度大于谷粒2的加速度【答案】A【解析】A．分析竖直分运动，谷粒1做自由落体运动，谷粒2做竖直上抛运动，则谷粒1比谷粒2的时间短，A正确；B．两谷粒位移相同，由得谷粒1从O到P平均速度大，B错误；C．谷粒2在最高点的速度等于水平速度，而在水平方向由得，C错误；D．两谷粒都只受重力，加速度相等，D错误。4.智能手机中安装了速度传感器后，可以精确测量手机运动的速度大小。如图甲所示，一弹簧上端固定一水平轻薄板，一同学将手机轻轻放在轻薄板上使其由静止开始运动直到最低点，手机软件记录下此过程中速度大小v随时间t变化的图像如图乙所示（不考虑薄板的质量），则下面说法错误的是（）A.手机先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动B.时刻，手机对薄板的压力大小等于手机重力大小C.手机一直处于失重状态D.到时间内，手机处于超重状态【答案】C【解析】A．v-t图像的斜率表示加速度。由图可知，时间内，速度增大，加速度减小。时间内，速度减小，加速度增大，A正确；B．时刻速度最大，加速度为0，手机受到的合力为0。故手机对薄板的压力大小等于手机重力大小，B正确；CD．时间内，加速度向下（失重）。时间内，加速度向上（超重），C错误，D正确。本题要求选择错误的选项，故选C。5.如图所示，水平地面上有质量均为3kg的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了3.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，系统处于静止状态。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。现用的水平力推木块B，稳定后（）A.弹簧的压缩量变为4cmB.木块B所受静摩擦力方向不变C.木块A所受静摩擦力不变，大小为3ND.木块B所受静摩擦力大小为6N【答案】C【解析】初始状态弹簧的弹力大小为木块B与地面之间的最大静摩擦力大小为则开始时木块B与地面之间的静摩擦力大小为3N向左；木块A与地面之间的静摩擦力大小为3N向右；用的水平力推木块B时，推力与弹簧弹力的合力方向水平向左，其大小为小于最大静摩擦力，所以木块B和木块A都将保持静止不动，且木块B所受静摩擦力大小为5N，方向向右，方向发生了改变，弹簧的压缩量仍为3.0cm，木块A所受静摩擦力大小仍为3N。故选C。6.体育课结束，甲、乙两同学由操场同一位置以相同的初速度跑步去食堂吃饭。假定甲、乙同学的起跑点到食堂的道路为一水平直线道路，距离为，以起跑点为坐标原点，起跑点到食堂方向为x轴正方向，跑步过程中的速度的倒数与位移图像为一条不过坐标原点的直线，如图所示，下列说法正确的是（）A.甲、乙同学均做匀加速直线运动B.甲、乙图线斜率表示甲、乙两同学运动的时间C.甲比乙晚跑到食堂D.甲同学跑到食堂的时间为【答案】D【解析】A．由图像可知，速度随位移的增加而减小，故A错误。B．根据可知图像的面积表示时间，故B错误。C．运动到处时，甲同学图线所围的面积比乙同学所围的面积要小，则甲用时间较短，即甲比乙早跑到食堂，故C错误。D．甲同学跑到食堂的时间为图线所围的梯形面积，故D正确。7.如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮，物体P放在长木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为，物体P与长木板之间的动摩擦因数，物体P相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A.物体P、Q的质量之比的最大值为B.物体P、Q的质量之比的最小值为C.若从60°缓慢减小到45°的过程中，物体P始终静止，则轻绳对滑轮的作用力保持不变D.若从60°缓慢减小到45°的过程中，物体P始终静止，则物体P对长木板的作用力保持不变【答案】B【解析】A．当物体P、Q的质量之比的最大时，P有下滑的趋势，此时最大静摩擦力沿斜面向上，根据平衡关系解得，A错误；B．当物体P、Q的质量之比的最小时，P有上滑的趋势，此时最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡关系可得，B正确；C．当从60°缓慢减小到45°的过程中，两轻绳间的夹角逐渐增大，绳子的拉力大小不变，则两绳的合力逐渐减少，则轻绳对滑轮的作用力逐渐减少，C错误；D．若从60°缓慢减小到45°的过程中，物体P始终静止，则物体P对长木板的作用力大小等于物体P的重力和绳的拉力的合力大小，拉力大小不变但方向变化，则物体P对长木板的作用力变化，D错误。故选B。8.下列关于教材中的四幅图片，下列说法正确的是（）A.图甲：通过平面镜反射的光斑观察桌面的微小形变运用了微小量放大法B.图乙：探究“两个互成角度的力的合成规律”时，运用了理想模型法C.图丙：利用v-t图像推导匀变速直线运动位移与时间关系时，用到了微元法D.图丁：利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，用到了“比值定义法”【答案】AC【解析】A．观察桌面微小形变的实验，把微小的现象放大，采用的是微小量放大法，故A正确。B．探究互成角度的力的合成规律，用等效替代法（合力和分力等效），B错误。C．v-t图像推导位移公式时，把t分成很多小段，用矩形面积求和，微元法，C正确。D．利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用的是等效替代法，故D错误。故选AC。9.如图所示，倾角为30°的光滑固定斜面上放置3个质量均为m的小球A、B、C，小球A通过轻质弹簧连接在斜面顶端的挡板上，小球A、B通过轻杆连接，小球B、C通过细绳连接。弹簧的轴线、轻杆和细绳在同一直线上且与斜面平行，初始时各小球均处于静止状态。已知重力加速度大小为g。某时刻剪断细绳，下列说法正确的是（）A.剪断细绳后瞬间，小球C的加速度大小为gB.剪断细绳后瞬间，弹簧上的弹力大小为C.剪断细绳后瞬间，小球B的加速度大小为D.剪断细绳后瞬间，轻杆对A的弹力方向沿杆向上【答案】BC【解析】A．剪断细绳后瞬间，小球C的加速度为，A错误；B．剪断细绳前，对ABC整体分析可知，弹簧上的弹力大小为剪断细绳后瞬间，弹簧上的弹力大小不变，仍为，B正确；C．剪断细绳后瞬间，弹簧的弹力不变，则小球AB的加速度大小均为，C正确；D．剪断细绳后瞬间，对B分析可知可得轻杆上的弹力变为，方向沿杆向上，即杆是拉伸态，对A的弹力方向沿杆向下，D错误。故选BC。10.一传送带装置如图所示，水平部分AB长为4m，倾斜部分BC长为10m，倾角。AB和BC在B点通过一极短的圆弧连接，传送带以的恒定速率逆时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.5。现将一质量的工件（可视为质点）无初速地放在C点（CB一侧），重力加速度g取，，，下列说法正确的是（）A.工件自释放至第一次到达A点所经历的时间为B.工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为4mC.工件在传送带倾斜部分BC上上滑和下滑的加速度大小之比为D.欲使工件自释放至再次返回到C点，则传送带的运转速率应满足【答案】AD【解析】A．工件CB段做匀加速解得加速度大小为根据可得，BA段加速度大小为当速度减为0时，位移则工件运动到A点时，速度恰好为0，所用时间工件自释放至第一次到达A点所经历的时间，A正确；B．因，则工件从A返回到B点时，速度为，从B点到C点做匀减速，加速度大小为，速度减为0时位移，故工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为6.25m，B错误；C．由于，此题情境中工件上滑的速度小于5m/s，可知工件在传送带倾斜部分上滑和下滑受到的滑动摩擦力方向均沿斜面向上，可知工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为，故C错误；D．工件再次返回到C点过程中，若恰好到达C点，则经过B点的速度仍为，则传送带的运转速率应满足，故D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。图甲中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环处于O点；橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。（1）图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中__________（填“F”或“”）的方向一定沿GO；（2）若实验中，，两力夹角为90°，则的大小是__________（结果保留三位有效数字）；（3）若初始时、成90°角，现将顺时针转过一个小角度，要保持图乙中O点位置和的大小不变，则下列操作可行的是__________。A.增大，并沿顺时针方向转动一个小角度 B.增大，并沿逆时针方向转动一个小角度C.减小，并沿顺时针方向转动一个小角度 D.减小，并沿逆时针方向转动一个小角度【答案】（1）F（2）5.00（3）D【解析】【小问1解析】是根据平行四边形定则作出的合力，有误差，其方向不一定沿GO方向，F是用一个弹簧作用时的拉力，根据二力平衡关系可知，一定沿GO方向。【小问2解析】由矢量合成得【小问3解析】若要保持图乙中O点位置与的大小不变，根据三角形定则，力的变化关系如图所示，以点为圆心，到末端距离为半径顺时针方向转动，可知应减小，并沿逆时针方向转动一个小角度。故选D。12.在物理实验课上，同学们利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。实验装置包括长木板、小车、电火花计时器、沙桶与细沙等，实验过程中需要精确控制变量，以验证牛顿第二定律。（1）关于实验操作，下列说法正确的是__________。A.平衡摩擦力时，应挂上沙桶使小车能沿斜面匀速下滑B.每次改变小车质量后，都应重新调整长木板倾角以平衡摩擦力C.实验时，应先接通电火花计时器电源，再释放小车D.为减小误差，沙和沙桶的总质量应大于小车质量以保证拉力足够大（2）电火花计时器所接电源的频率为50Hz，获得的一条纸带如图乙所示，，，，。已知相邻计数点间有4个计时点未画出，则小车的加速度_________（结果保留两位有效数字）。（3）实验中，保持小车质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，记录小车的加速度a与沙和沙桶总重力F，得到图丙所示的a-F图像，图像出现明显弯曲。关于该现象的原因及加速度的极限值，下列分析正确的是__________。A.图像弯曲是因为未平衡摩擦力，随着F增大，摩擦力影响减小，图像末端会趋向直线B.图像弯曲是因为沙和沙桶质量过大，不满足，理论上当时，C.图像弯曲是因为沙和沙桶质量过大，不满足，理论上当时，D.图像弯曲是因为木板倾角过大，导致加速度测量值偏大，理论上a的极限值大于g【答案】（1）C（2）0.80（3）C【解析】【小问1解析】A．平衡摩擦力时，不应挂上沙桶，而应让小车带着纸带在倾斜的木板上运动，通过调整木板倾角使小车做匀速直线运动（纸带上点迹均匀），A错误。B．平衡摩擦力时满足，可见平衡摩擦力只与木板倾角和动摩擦因数有关，与小车质量无关，因此改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力，B错误。C．为充分利用纸带，应先接通电源，打点稳定后再释放小车，C正确。D．实验中沙和沙桶的总质量应远小于小车质量M，这样才可认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶总重力，D错误。故选C。【小问2解析】相邻计数点间有4个计时点未画出，则T=0.1s；由逐差法可得加速度【小问3解析】理论上根据T=Ma，mg-T=ma可得，只有当时才可认为T=mg，图像弯曲是因为沙和沙桶质量过大，不满足，当时，。故选C。13.如图所示，一小滑块自平台边缘水平抛出，恰好落在一倾角为的固定斜面顶端，并刚好沿斜面下滑（与斜面无碰撞）。已知斜面顶端与滑块抛出点水平间距，滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，求：（1）斜面顶端与平台的高度差h为多少？（2）若斜面顶端离地高，则滑块到达斜面底端时的速度大小？【答案】（1）0.8m（2）10m/s【解析】【小问1解析】由题意可知：小滑块落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时滑块速度方向与斜面平行，否则滑块会弹起，所以，，，代入数据得，，小问2解析】滑块沿斜面做匀加速直线运动，由牛顿第二定律解得，由运动学公式得代入数据得14.一摩托车由静止开始以的加速度追赶距离它为，以速度匀速行驶的汽车，已知摩托车的最大速度为，达到最大速度后做匀速运动，求：（1）摩托车需要多长时间追上前方的汽车；（2）摩托车追赶汽车的过程中，二者之间的最大距离是多少？（3）当摩托车距离汽车某一距离时，前方汽车智能驾驶系统发现有摩托车追赶后，立刻启动智能加速系统，系统启动后汽车的加速度随位移变化的关系可简化为如图所示的图线，图中段为加速系统的启动阶段，从位置开始，汽车做匀加速直线运动直至位置时速度达到停止加速并保持匀速行驶。已知，，求此次汽车加速过程中汽车的总位移。【答案】（1）34s（2）290m（3）260m【解析】【小问1解析】摩托车做匀加速直线运动直至最大速度的过程中，用时前进的位移为设再经过时间可以追上汽车，则有解得摩托车追上前方的汽车所用的时间为【小问2解析】摩托车追赶汽车的过程中，当二者的速度相等时距离最大，此时所用时间为则有，得此时二者之间距离为代