(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
- 答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡指定位置。
- 选择题答案用2B铅笔在答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上对应的答题区域内作答。
- 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
在物理学中,研究问题的方法很多,如“理想模型法”、“控制变量法”、“等效替代法”等,下列研究中,主要采用了“理想模型法”的是( ) A. 探究加速度与力、质量的关系 B. 将物体视为质点 C. 探究力的合成规律 D. 观察桌面的微小形变
关于物体的运动,下列说法正确的是( ) A. 加速度为正值,物体一定做加速运动 B. 速度变化越快,加速度一定越大 C. 物体的速度为零时,加速度也一定为零 D. 加速度不断减小的加速运动,物体的速度一定不断减小
一物体从静止开始做匀加速直线运动,第3秒内的位移为10m,则物体在前5秒内的位移为( ) A. 25m B. 50m C. 80m D. 100m
如图所示,物体A静止在倾角为θ的固定斜面上,关于物体A的受力情况,下列说法正确的是( ) A. 物体一定受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用 B. 物体可能只受重力和支持力 C. 物体对斜面的压力就是物体的重力 D. 物体所受支持力的施力物体是地面
两个共点力F₁和F₂的大小分别为3N和5N,它们的合力大小不可能为( ) A. 2.5N B. 5N C. 7.8N D. 9N
在平直公路上,甲、乙两车同时从同一地点出发,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是( ) A. 在0~t₁时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度 B. 在t₁时刻,甲、乙两车相遇 C. 在t₁时刻,甲车的加速度大于乙车的加速度 D. 在0~t₁时间内,甲、乙两车的位移相同
如图所示,用轻绳OA、OB将一电灯悬挂于O点,OB绳水平,现保持O点位置不变,缓慢移动A端使OA绳与竖直方向的夹角θ减小,则在此过程中( ) A. OA绳的拉力逐渐增大 B. OB绳的拉力逐渐增大 C. OA绳的拉力先减小后增大 D. OB绳的拉力逐渐减小
如图所示,质量为m的物体放在水平放置的木板C上,木板C置于水平地面,现用一根绕过光滑定滑轮的轻绳将物体与另一质量为M的物体A相连,系统静止,已知木板C与地面间的动摩擦因数为μ₁,物体与木板C间的动摩擦因数为μ₂,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现用一水平力F向左拉木板C,使C缓慢向左运动,在A未落地前,下列说法正确的是( ) A. 物体受到的摩擦力方向始终向左 B. 当F > μ₁(m+M)g时,木板C开始运动 C. 木板C对地面的压力大小始终为(m+M)g D. 物体对木板C的摩擦力大小可能等于Mg
多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
关于牛顿运动定律,下列说法正确的是( ) A. 牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因 B. 速度越大的物体越难停下来,说明物体的速度越大,其惯性就越大 C. 由F=ma可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比 D. 人推车时,车也对人施加力,但车之所以被推动是因为人推车的力大于车推人的力
一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s²,1s后物体的速率变为10m/s,则关于物体此时的位置和速度方向,描述正确的是( ) A. 可能在A点上方,速度方向向上 B. 可能在A点上方,速度方向向下 C. 可能在A点下方,速度方向向下 D. 可能在A点,速度方向向下
如图所示,斜面体M置于粗糙水平地面上,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑,现对滑块施加一竖直向下的恒力F,则以下说法正确的是( ) A. 滑块将沿斜面加速下滑 B. 斜面体M对地面的压力增大 C. 斜面体M受到地面的摩擦力方向水平向左 D. 滑块对斜面的摩擦力大小和方向均不变
传送带在工业生产中应用广泛,如图所示,一足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针转动,将一质量为m的工件轻轻放在传送带左端,工件与传送带间的动摩擦因数为μ,从工件放上传送带开始计时,下列描述工件的速度v、加速度a、所受摩擦力f随时间t变化的图像中,可能正确的是( ) A. (速度-时间图像:从0开始线性增加到v后保持水平) B. (加速度-时间图像:从μg开始保持水平,然后突变为0) C. (摩擦力-时间图像:从μmg开始保持水平,然后突变为0) D. (加速度-时间图像:从μg开始线性减小到0)
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
实验题(本题共2小题,共14分。)
(6分)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中: (1) 某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示,则弹簧a的原长__(填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧b的原长,弹簧a的劲度系数__(填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。 (2) 为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码,实验时始终保证弹簧的形变在弹性限度内,根据记录的钩码质量m与弹簧长度L,作出的m-L图像如图所示,重力加速度g取10m/s²,则该弹簧的劲度系数为__N/m。
(8分)某实验小组用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1) 在平衡摩擦力时,__(填“需要”或“不需要”)悬挂砂桶,应让小车拖着纸带在木板上做__运动。 (2) 实验中,为了使砂和砂桶所受的总重力近似等于小车所受的拉力,砂和砂桶的总质量m应__(填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量M。 (3) 图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻计数点间有四个点未画出,测得AB、BC、CD、DE的长度分别为x₁、x₂、x₃、x₄,已知打点计时器所接交流电源的频率为f,则小车的加速度a =__。(用题中所给字母表示) (4) 另一同学通过实验作出了如图丙所示的a-F图像,图线不过坐标原点的原因是__。
计算题(本题共3小题,共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
(10分)2025年1月,我国部分地区遭遇强降雪天气,一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现前方路面有积雪导致刹车距离变长,需要提前减速,司机反应时间为0.5s,然后立即以大小为4m/s²的加速度刹车,求: (1) 司机反应时间内汽车行驶的距离; (2) 从司机发现情况到汽车停止,汽车前进的总距离; (3) 若该路段限速为60km/h,请通过计算说明该汽车是否超速。
(12分)如图所示,质量m = 2kg的物体静置于倾角θ = 37°的固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数μ = 0.5,现对物体施加一水平向右的推力F,使物体沿斜面向上做匀速直线运动,已知sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,重力加速度g取10m/s²,求: (1) 推力F的大小; (2) 若仅改变推力F的方向,欲使物体在斜面上保持静止,求推力F与斜面所成角α的范围。(可画出受力分析图辅助说明)
(16分)如图所示,一足够长的木板B静止在光滑水平地面上,其右端放一可视为质点的滑块A,已知A、B质量分别为m_A = 1kg,m_B = 2kg,A与B之间的动摩擦因数μ = 0.2,现对木板B施加一水平向右的恒力F = 9N,作用时间t₀ = 1s后撤去力F,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s²,求: (1) 力F作用期间,滑块A和木板B的加速度大小a_A和a_B; (2) 力F撤去瞬间,滑块A和木板B的速度大小v_A和v_B; (3) 从力F撤去到滑块A与木板B达到共同速度所需的时间t; (4) 最终滑块A相对木板B滑行的总距离Δx。
(试卷结束)
2025年高一物理上学期期末考试试卷 参考答案及评分标准
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
单项选择题(每题4分,共32分)
B 2. B 3. B 4. B 5. D 6. C 7. D 8. D
多项选择题(每题4分,共16分,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)9. BC 10. AB 11. B 12. AC
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
实验题(共14分)13. (6分) (1) 小于 (2分) 大于 (2分) (2) 200 (2分)
(8分) (1) 不需要 (1分) 匀速直线 (1分) (2) 远小于 (2分) (3) $\frac{(x_4 + x_3 - x_2 - x_1)f^2}{100}$ 或等效形式 (2分) (4) 平衡摩擦力过度(或木板倾角过大) (2分)
计算题(共38分)15. (10分)解:(1) v₀ = 72 km/h = 20 m/s 反应距离 x₁ = v₀tᵣ = 20 × 0.5 m = 10 m (2分) (2) 刹车过程,由 v_t² - v₀² = 2ax,得刹车距离 x₂ = (0 - 20²) / (2 × (-4)) m = 50 m (2分) 总距离 x = x₁ + x₂ = 10 m + 50 m = 60 m (1分) (3) 汽车速度 v₀ = 20 m/s = 72 km/h > 60 km/h (3分) 故该汽车超速。 (2分)
(12分)解:(1) 物体匀速上滑,受力分析如图(略),建立沿斜面和垂直斜面方向的直角坐标系。 垂直斜面方向:N = mgcosθ + Fsinθ (1分) 沿斜面方向:Fcosθ = mgsinθ + f,且 f = μN (1分) 联立解得:F = mg(sinθ + μcosθ) / (cosθ - μsinθ) (2分) 代入数据:F = 2×10×(0.6+0.5×0.8) / (0.8-0.5×0.6) N = 20×(1.0) / (0.5) N = 40 N (2分) (2) 欲使物体静止,推力F与斜面所成角α可变,受力分析如图(略)。 当F较小时,物体有下滑趋势,摩擦力沿斜面向上。 垂直斜面:N + Fsinα = mgcosθ 沿斜面:Fcosα + f = mgsinθ, f ≤ μN 当f = μN时,F最小,设为F_min,联立解得F_min的表达式(含α)。 (2分) 当F较大时,物体有上滑趋势,摩擦力沿斜面向下。 垂直斜面:N + Fsinα = mgcosθ 沿斜面:Fcosα = mgsinθ + f, f ≤ μN 当f = μN时,F最大,设为F_max,联立解得F_max的表达式(含α)。 (2分) 物体能静止的条件是 F_min ≤ F ≤ F_max,且F > 0,由此可解出α角的范围。(注:本题为开放性分析题,详细推导过程略,关键步骤是列出两个临界状态的方程,最终答案应为α在某个区间内,在某一角度附近。)评分要点:正确分析两种趋势各得1分,列出临界方程各得1分。
(16分)解:(1) 力F作用期间,假设A、B相对滑动。 对A:f = μ m_A g = m_A a_A,得 a_A = μg = 2 m/s² (方向向右) (2分) 对B:F - μ m_A g = m_B a_B,得 a_B = (9 - 0.2×1×10) / 2 m/s² = (9-2)/2 m/s² = 3.5 m/s² (2分) a_B > a_A,故假设成立。 (2) t₀ = 1s时, v_A = a_A t₀ = 2 × 1 m/s = 2 m/s (1分) v_B = a_B t₀ = 3.5 × 1 m/s = 3.5 m/s (1分) (3) 撤去F后,A仍以a_A = 2 m/s²向右加速。 B的加速度向左,设为 a_B':μ m_A g = m_B a_B',得 a_B' = (0.2×1×10)/2 m/s² = 1 m/s² (2分) 设经过时间t,两者共速为v:v = v_A + a_A t = v_B - a_B' t (1分) 即 2 + 2t = 3.5 - 1t,解得 t = 0.5 s (1分) (4) 在力F作用的1s内: A的位移 x_A1 = (1/2)a_A t₀² = 0.5×2×1² m = 1 m B的位移 x_B1 = (1/2)a_B t₀² = 0.5×3.5×1² m = 1.75 m 相对位移 Δx₁ = x_B1 - x_A1 = 0.75 m (2分) 在撤去F后的0.5s内: A的位移 x_A2 = v_A t + (1/2)a_A t² = 2×0.5 + 0.5×2×0.5² m = 1 + 0.25 m = 1.25 m B的位移 x_B2 = v_B t - (1/2)a_B‘ t² = 3.5×0.5 - 0.5×1×0.5² m = 1.75 - 0.125 m = 1.625 m 相对位移 Δx₂ = x_B2 - x_A2 = 1.625 - 1.25 m = 0.375 m (2分) 总相对滑动距离 Δx = Δx₁ + Δx₂ = 0.75 m + 0.375 m = 1.125 m (2分) (或用能量守恒、v-t图像面积法求解,结果正确同样给分)
