遼寧省大連市2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年遼寧省大連市高一（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.某同學(xué)將羽毛球向右上方擊出，如圖所示，考慮空氣阻力，則當(dāng)羽毛球運(yùn)動(dòng)到其軌跡的最高點(diǎn)P時(shí)，羽毛球所受合外力的方向?yàn)椋ǎ〢.水平向左 B.豎直向下C.斜向左下 D.斜向右下【答案】C【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力大致指向軌跡凹側(cè)，考慮空氣阻力，羽毛球處于上升過程，速度在減小，故可知合力與速度的夾角為鈍角，即合力方向應(yīng)斜向左下。故選C2.物理源于對(duì)生活的理性思考，善于觀察現(xiàn)象，并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)乃枷敕椒ǚ治鲈忈?，方能開啟科學(xué)殿堂的大門。在如圖四種物理情境的闡述中，用到了“等效替代法”的是（）A.如圖甲，兩個(gè)學(xué)生共同提著一桶水靜止，老師自己也能提著這桶水靜止B.如圖乙，伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)推理得出物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持的觀點(diǎn)C.如圖丙，利用速度時(shí)間圖像的面積可以求出做直線運(yùn)動(dòng)物體的位移大小D.如圖丁，曲線運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向【答案】A【解析】A．兩個(gè)學(xué)生共同提著一桶水靜止，說明兩個(gè)學(xué)生的提力與水的重力達(dá)到平衡，而老師自己也能提著這桶水靜止，說明老師的提力同樣能與水的重力達(dá)到平衡，這里，兩個(gè)學(xué)生的提力被老師一個(gè)人的提力所“等效替代”，故A正確；B．伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)推理得出物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持的觀點(diǎn)，這是通過觀察和實(shí)驗(yàn)推理得出的結(jié)論，并沒有使用等效替代法，故B錯(cuò)誤；C．利用速度時(shí)間圖像的面積來求做直線運(yùn)動(dòng)物體的位移大小，這是物理學(xué)中的一種常用方法，但它屬于圖像法或者微元法，而不是等效替代法，故C錯(cuò)誤；D．曲線運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，使用的是極限法，并沒有使用等效替代法，故D錯(cuò)誤。故選A。3.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間（）關(guān)系圖像如圖所示。關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.第1s內(nèi)，物體通過的路程大于2mB.第2s內(nèi)，物體做正向的勻速直線運(yùn)動(dòng)C.第3s內(nèi)，物體做負(fù)向的加速直線運(yùn)動(dòng)D.第4s內(nèi)，物體的平均速度大于【答案】C【解析】A．圖像反映了各個(gè)時(shí)刻物體的位置情況，第1s內(nèi)，物體做單向直線運(yùn)動(dòng)，物體通過的路程等于2m，故A錯(cuò)誤；B．圖線的斜率表示速度，第2s內(nèi)，圖線的斜率為零，物體做靜止不動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．圖線的斜率表示速度，第3s內(nèi)，圖線的斜率為負(fù)值，且斜率的絕對(duì)值逐漸增大，物體做負(fù)向的加速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．第4s內(nèi)，物體的位移大小為，物體的平均速度大小為故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，在磚墻前A點(diǎn)由靜止開始釋放一顆小石子，B、C是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，設(shè)每塊磚的厚度相等，則小石子在AB段和BC段的平均速度之比為（）A.1：2 B.1：3 C.1：4 D.1：5【答案】B【解析】設(shè)磚的厚度為d，由圖可知，AB之間的距離，BC之間的距離，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式可得，可得則小石子在AB段和BC段的平均速度之比為故選B。5.如圖所示為某飲料自動(dòng)售賣機(jī)出口處的截面圖。當(dāng)飲料罐來到出口處時(shí)，擋板以O(shè)為轉(zhuǎn)軸沿順時(shí)針方向抬起，飲料罐得以滾出。不計(jì)一切摩擦，則在擋板順時(shí)針緩慢抬起一個(gè)小角度（飲料罐尚未滾出）的過程中（）A.斜面對(duì)飲料罐的支持力大小不變B.斜面對(duì)飲料罐的支持力逐漸增大C.擋板對(duì)飲料罐的壓力先減小后增大D.擋板對(duì)飲料罐的壓力逐漸減小【答案】B【解析】對(duì)飲料罐進(jìn)行受力分析，飲料罐受到重力G、斜面的支持力和擋板的壓力，不計(jì)一切摩擦，則在擋板順時(shí)針緩慢抬起一個(gè)小角度（飲料罐尚未滾出）的過程中，做出三個(gè)力的矢量三角形圖，如圖所示可知斜面對(duì)飲料罐的支持力逐漸增大，擋板對(duì)飲料罐的壓力逐漸變大。故選B6.如圖所示，長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在距O點(diǎn)正下方的A處釘一個(gè)釘子，小球從一定高度擺下，則在細(xì)繩與釘子相碰瞬間前后，下列說法正確的是（）A細(xì)繩與釘子相碰前后繩中張力大小不變B.細(xì)繩與釘子碰后瞬間繩中張力增大為碰前瞬間的2倍C.細(xì)繩與釘子相碰前后小球的向心加速度大小不變D.細(xì)繩與釘子碰后瞬間小球的向心加速度增大為碰前瞬間的2倍【答案】D【解析】AB.細(xì)繩與釘子相碰前后小球的速度大小不變，但小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，設(shè)繩子的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律有則繩子的拉力大小為所以細(xì)繩與釘子相碰前后繩中的張力變大，但不是2倍關(guān)系，故AB錯(cuò)誤；CD.細(xì)繩與釘子相碰前后小球的速度大小不變，但小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)可知，細(xì)繩與釘子相碰前后的向心加速度增大為碰前的2倍，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，兩條細(xì)繩均有一端固定在天花板上、另一端與小球相連，細(xì)繩與豎直方向所成夾角均為θ，不計(jì)細(xì)繩質(zhì)量且繩不可伸長(zhǎng)，某時(shí)刻剪斷左側(cè)細(xì)繩，則在剪斷左側(cè)細(xì)繩瞬間前后，右側(cè)細(xì)繩中張力大小之比為（）A.1:1 B.1:2 C.1: D.1:【答案】D【解析】剪斷左側(cè)細(xì)繩前，根據(jù)平衡條件得可得右側(cè)細(xì)繩中張力大小為剪斷左側(cè)細(xì)繩瞬間，向心力為零，根據(jù)牛頓第二定律有則在剪斷左側(cè)細(xì)繩瞬間前后，右側(cè)細(xì)繩中張力大小之比為故選D。二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.課間，同學(xué)們聚在一起做彈筆帽游戲。如圖所示，筆帽和輕彈簧連接在一起放在水平桌面上，豎直向下壓筆帽，放手后筆帽和彈簧一起豎直向上彈起，并離開桌面。下列說法正確的是（）A.彈簧離開桌面前，彈簧上的彈力一直減小B.當(dāng)彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，筆帽的速度達(dá)到最大C.離開桌面上升過程中，筆帽處于失重狀態(tài)D.離開桌面前，筆帽的加速度一直減小【答案】AC【解析】A．彈簧離開桌面前，筆帽和彈簧一起向上運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，因此彈簧上的彈力也一直減小，故A正確；B．筆帽的速度在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)并不是最大的，而是在此之前彈力等于重力時(shí)刻達(dá)到最大，故B錯(cuò)誤；C．離開桌面上升過程中，筆帽受到重力和空氣阻力的作用，筆帽的加速度方向向下，因此筆帽處于失重狀態(tài)，故C正確；D．離開桌面前，筆帽的加速度變化并不是一直減小的，在彈簧壓縮量最大的時(shí)刻，筆帽的加速度達(dá)到最大（因?yàn)榇藭r(shí)彈簧的彈力最大，與重力的合力也最大），隨著彈簧的伸長(zhǎng)，彈力逐漸減小，合力逐漸減小，加速度也逐漸減小，當(dāng)彈力小于重力后，加速度逐漸增大，直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)離開桌面，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，頂端帶有輕質(zhì)定滑輪的光滑斜面體固定在水平面上，其截面為直角三角形且左側(cè)的傾角為37°，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪與兩個(gè)物塊A和B相連，A和B的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，現(xiàn)將AB由靜止釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則（）A.物塊A和B沿斜面運(yùn)動(dòng)過程中A的加速度大小為0.1gB.物塊A和B沿斜面運(yùn)動(dòng)過程中繩中張力大小為0.1mgC.若將物塊B換為大小為0.8mg沿斜面向下的拉力，物塊A的加速度大小不變D.若物塊A和B的質(zhì)量均增大為2m，物塊A的加速度大小不變【答案】AD【解析】A．對(duì)A和B組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．設(shè)繩上的張力大小為T，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．換成拉力時(shí)，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律有解得物塊A的加速度大小增大，故C錯(cuò)誤；D．物塊A和B的質(zhì)量均增大為2m，根據(jù)牛頓第二定律有解得故D正確。故選AD。10.如圖甲所示，一個(gè)傳送帶傾斜放置，傾角為θ，傳送帶勻加速啟動(dòng)，2s后以恒定速率v=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶啟動(dòng)的同時(shí)，一煤塊以初速度v0=8m/s從A端沖上傳送帶，在t=2s時(shí)恰好到達(dá)傳送帶的頂端B，傳送帶和煤塊的速度隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.傳送帶與水平面夾角θ的正弦值為0.6B.傳送帶AB兩端之間的長(zhǎng)度為6mC.煤塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為4mD.煤塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為6m【答案】BCD【解析】A．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，可得在0~1s時(shí)間內(nèi)，煤塊的加速度大小為此過程，由牛頓第二定律可得在1~2s時(shí)間內(nèi)，煤塊的加速度大小為此過程，由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)v-t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移，可得煤塊上滑過程的最大位移為因煤塊在t=2s時(shí)恰好到達(dá)傳送帶的頂端B，所以傳送帶AB兩端之間的長(zhǎng)度為故B正確；CD．傳送帶的速度為4m/s，在0~1s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)于傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，此過程傳送帶的位移大小為煤塊的位移大小為此過程煤塊與傳送帶間的相對(duì)位移大小為在1~2s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)于傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，此過程傳送帶的位移大小為此過程煤塊的位移大小為此過程煤塊與傳送帶的相對(duì)位移大小為因在0~1s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)于傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，在1~2s時(shí)間內(nèi)傳送帶相對(duì)煤塊向上運(yùn)動(dòng)，兩過程的痕跡有重疊，故在煤塊向上運(yùn)動(dòng)中，與傳送帶留下的痕跡長(zhǎng)為煤塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)路程為故CD正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“小車的加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系”。（1）下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的操作及其對(duì)應(yīng)原因的說法，請(qǐng)判斷正誤（在對(duì)應(yīng)題號(hào)下面的橫線上選填“√”或“”）：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源，以保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能正常打點(diǎn)計(jì)時(shí)；______②調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，以保證小車運(yùn)動(dòng)過程中所受的合外力不變；______③平衡摩擦力時(shí)要掛上適量的槽碼，以保證細(xì)線的拉力等于小車所受到的合外力；______④槽碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，以保證槽碼的重力大小近似等于細(xì)線對(duì)小車的拉力大小。______（2）實(shí)驗(yàn)小組正確操作后得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是T，A、B、C、D、E為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的相鄰點(diǎn)，測(cè)得AB、BC、CD、DE間的距離分別為x1、x2、x3、x4，則計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a=______。（用題中所給的物理量符號(hào)表示）【答案】（1）①.正確②.正確③.錯(cuò)誤④.正確（2）【解析】【小問1解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源，以保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能正常打點(diǎn)計(jì)時(shí)，故題目說法正確；調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，以保證小車運(yùn)動(dòng)過程中所受的合外力不變，故題目說法正確；平衡摩擦力時(shí)不要掛上槽碼，故題目說法錯(cuò)誤；槽碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，以保證槽碼的重力大小近似等于細(xì)線對(duì)小車的拉力大小，故題目說法正確。【小問2解析】根據(jù)逐差法求解加速度的表達(dá)式為12.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的儀器探究向心力大小的表達(dá)式。長(zhǎng)槽上的擋板A、擋板B和短槽上的擋板C分別到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為1:2:1，變速塔輪有三層，如圖乙所示，每層的左右塔輪半徑之比自上而下分別為1:1、2:1、3:1，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使左右塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小球?qū)醢宓淖饔昧νㄟ^杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上的紅白相間格子數(shù)可以粗略得到兩小球所受向心力之比。（1）為了探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選取質(zhì)量______的小球（選填“相同”或“不同”），分別放在長(zhǎng)槽上的擋板______處（選填“A”或“B”）與短槽上的擋板C處，調(diào)節(jié)皮帶至第______層塔輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球分別放在擋板A和擋板C處，將皮帶調(diào)至塔輪不同層，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：塔輪A處小球和C處小球角速度大小之比標(biāo)尺露出的格子數(shù)左標(biāo)尺右標(biāo)尺第一層1:14.04.0第二層①______2.08.1第三層②______1.09.0將表格中①______和②______處的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整；根據(jù)表中記錄數(shù)據(jù)，可以得到向心力和角速度的關(guān)系是F正比于______（選填“ω”或“ω2”或“”）；（3）在探究得出向心力表達(dá)式后，某同學(xué)將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球分別放在擋板B和擋板C處，調(diào)節(jié)皮帶至第二層塔輪，該同學(xué)猜想擋板B處小球和擋板C處小球所受向心力之比應(yīng)為______，隨后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，結(jié)果表明該同學(xué)的猜想是正確的?！敬鸢浮浚?）不同A第一（2）1:21:3ω2（3）1:2【解析】【小問1解析】為了探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該保持小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，角速度相同，小球的質(zhì)量不同，因此應(yīng)將兩小球分別放在長(zhǎng)槽上的擋板A處與短槽上的擋板C處；塔輪之間是通過皮帶傳動(dòng)，根據(jù)公式可知，兩塔輪半徑應(yīng)該相同，因此調(diào)節(jié)皮帶至第一層塔輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！拘?解析】標(biāo)尺露出的格子數(shù)表示向心力的大小，在第二層的向心力之比根據(jù)公式可知，角速度之比為在第三層的向心力之比根據(jù)公式可知，角速度之比為在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，質(zhì)量和半徑相同時(shí)，可以得到向心力和角速度的關(guān)系是F正比于ω2?！拘?解析】將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球分別放在擋板B和擋板C處，調(diào)節(jié)皮帶至第二層塔輪，根據(jù)向心力公式則擋板B處小球和擋板C處小球所受向心力之比應(yīng)為四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.某同學(xué)在地鐵車廂內(nèi)將一支質(zhì)量為10克的圓珠筆系在細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端固定在車廂內(nèi)的豎直扶手上。地鐵水平剎車過程中細(xì)繩偏離了豎直方向一定角度，用手機(jī)拍攝當(dāng)時(shí)情景的照片如圖所示，拍攝方向跟地鐵剎車方向垂直。若地鐵剎車過程可以近似看成勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且剎車前的速度大小為，從開始剎車到恰好停下的位移大小為100m，不計(jì)細(xì)繩的質(zhì)量，取重力加速度，求在剎車過程中：（1）地鐵的加速度大小和所用時(shí)間；（2）圓珠筆對(duì)細(xì)繩的拉力大小，以及細(xì)繩與豎直方向夾角的正切值。（計(jì)算結(jié)果中可有根式）【答案】（1），（2），【解析】【小問1解析】地鐵剎車過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得其中，解得地鐵的加速度大小根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系解得剎車過程所用時(shí)間為【小問2解析】對(duì)圓珠筆進(jìn)行受力分析，圓珠筆受豎直向下的重力和細(xì)繩的拉力F，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，則有，聯(lián)立可得，可知圓珠筆對(duì)細(xì)繩的拉力大小為，細(xì)繩與豎直方向夾角的正切值為。14.2024年，中國選手鄭欽文在巴黎奧運(yùn)會(huì)上奪得金牌，掀起了全民網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的熱潮。某學(xué)校網(wǎng)球場(chǎng)地示意圖如圖所示，場(chǎng)地水平，半場(chǎng)長(zhǎng)度，中央球網(wǎng)高。某同學(xué)在練習(xí)擊球時(shí)，擊球點(diǎn)到地面的距離保持，球的運(yùn)動(dòng)都視為平拋運(yùn)動(dòng)，取重力加速度。（1）該同學(xué)站在底線MN上的P點(diǎn)水平發(fā)球，P點(diǎn)到M點(diǎn)的距離為6m，球能過網(wǎng)且落在陰影區(qū)域內(nèi)視為發(fā)球成功，則該同學(xué)發(fā)球成功的發(fā)球初速度最大不能超過多少？（2）若某次擊球時(shí)，該同學(xué)在P點(diǎn)將球垂直于底線MN水平擊出，球恰好貼近網(wǎng)的上邊而過，求球落地的瞬時(shí)速度大小及球落地點(diǎn)到網(wǎng)的距離。（計(jì)算結(jié)果中可有根式）【答案】（1）（2），【解析】【小問1解析】點(diǎn)到陰影區(qū)域最大距離為球落地的時(shí)間為則初速度為P點(diǎn)到球網(wǎng)距離為球