广东省广州市第六中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于物理必修教材中的四幅插图，下列说法正确的是( )
A. 图中，汽车速度表上的示数指的是平均速度
B. 图中，速度的变化量越大，表示加速度也越大
C. 图中，把变速运动过程细分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了假设法
D. 图中，伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法间接验证了小球下落的速度与所用时间成正比
2.中国运动员郑钦文在今年的巴黎奥运会上获得女单网球冠军，创造了新的历史。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，球落到了对方场内，则下列说法正确的是( )
A. 飞来的网球速度越大，惯性越大
B. 球拍对球的弹力是球拍发生弹性形变而产生的
C. 球被打飞回去，说明力是维持物体运动状态的原因
D. 若球拍没有击中球，则球在空中做自由落体运动
3.年月日，在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员视为质点起跳离开跳板后在一条直线上运动。其离开跳板至入水前的运动过程中、竖直向上起跳时的速度大小为，最大速度大小为。不计空气阻力，重力加速度大小为，则下列说法不正确的是( )
A. 运动员离开跳板至入水前一直在做匀变速直线运动
B. 运动员离水面最远距离为
C. 运动员在空中运动的时间为
D. 跳板离水面的高度为
4.无锡首条市域轨道交通号线通车当日，李华在水平直轨道上运行的列车上，用细线将一支圆珠笔可视作质点悬挂在竖直扶手上，在垂直于列车前进的方向上，用智能手机拍摄了如图所示的照片，细线相对竖直扶手偏南且保持一定的夹角，用刻度尺测量出了细线悬挂部分的长度和圆珠笔到竖直扶手的水平距离。已知重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 研究列车通过某一站台所用时间时，可以将列车视作质点
B. 圆珠笔处于静止状态，是以轨道为参考系
C. 此时列车可能向南做加速运动
D. 此时列车的加速度大小为
5.我国拥有世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网，从“和谐号”到“复兴号”，中国高铁不断创新，引领世界标准。一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车运动的图像如图所示，若时两车车头并排做直线运动，下列说法正确的是( )
A. 和谐号内加速度大小为
B. 复兴号的最大速度为
C. 两车车头在再次并排
D. 两车车头再次并排前的最大距离为
6.如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离，与水平面夹角均为，瓦片质量，圆弧半径，忽略瓦片厚度和椽子的粗细，则( )
A. 每根椽子对瓦片的弹力为
B. 椽子对瓦片弹力的合力为
C. 瓦片所受摩擦力大小为
D. 仅稍微增加椽子间距离，瓦片更容易往下滑
7.亚太国际低空经济产业博览会于月日日在深圳国际会展中心举行，无人机是当前我国战略性新兴产业之一、近年来，不管在技术、产品、应用还是市场上，我国都取得了巨大的成就。如图所示，某次无人机从地面由静止开始竖直向上飞行，它运动的图像如图所示，点为图线的最高点。下列说法正确的是( )
A. 研究无人机螺旋桨的转动情况时可将其视为质点
B. 无人机在过程中受到的合外力越来越小
C. 无人机在时刻运动到最高点
D. 无人机在时刻向下运动
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，传送带与水平面的夹角，分离器出口与顺时针运转的传送带有一定的高度差，鱼虾落在传送带上时只有沿着传送带向下的初速度垂直带的速度瞬间为零，随后虾从传送带下方掉落，鱼从传送带上方掉落，实现分离。“虾”与传送带之间的动摩擦因数为，“鱼”与传送带之间的动摩擦因数，则( )
A. “虾”掉落到传送带后，可能沿传送带向下做加速直线运动
B. “鱼”掉落到传送带后，马上沿传送带向上做加速直线运动
C. 一定小于
D. 一定大于
9.有一种娱乐项目，在小孩的腰间左右两侧系上弹性极好的橡皮绳，小孩可在橡皮绳的作用下在竖直方向上下跳跃。如图所示，质量为的小孩静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，重力加速度为，以下说法正确的是( )
A. 此时橡皮绳与水平方向夹角为度
B. 若小孩向上弹起，其速度最大时橡皮绳刚好恢复原长
C. 若图中右侧橡皮绳突然断裂，则小孩在此瞬时加速度大小为，沿断裂绳的原方向斜向下
D. 若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根非弹性绳，则小孩左侧非弹性绳断裂时，小孩的加速度大小为
10.每年的月为“厦门国际风筝节”。小明同学在放风筝，风筝静止于空中时可简化如图，风对风筝的作用力方向垂直风筝平面，随风速增大而增大，风筝平面与水平面夹角始终保持不变。风筝的质量为，风筝线质量不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 若风筝线与水平方向夹角为，则线对风筝的作用力大小为
B. 若风筝线与水平方向夹角为，则线对风筝的作用力大小为
C. 若风速缓慢变大，则线与水平方向夹角变大
D. 若风速缓慢变大，则线上的拉力减小
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，部分装置如图甲所示。
在某次实验中，其中一只弹簧测力计的指针如图乙所示，则其读数为______；
某次实验中，用、表示两个互成角度的力、表示平行四边形作出的与的合力，表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是______。
某次实验时，小组同学保持两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，记录两个分力间的夹角为，以及对应的合力为，作出与的关系图像如图丙所示。则由图可得，这两个分力的合力的最大值为______。
12.某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行。再适当垫高轨道左端的目的是______。
小车包括遮光片的质量为。利用光电门系统测出不同钩码质量时小车加速度。钩码所受重力记为，作出图像，如图中图线甲所示。
由图线甲可知，较小时，与成正比；较大时，与不成正比。为了进一步探究，将小车包括遮光片的质量增加至，重复步骤。
测量过程，作出图像，如图中图线乙所示。与图线甲相比，图线乙的线性区间______填“较大”、“较小”或“相同”。
再将小车包括遮光片的质量增加至，重复步骤的测量过程，作出图像，如图中图线丙所示。
根据以上实验结果猜想和推断：小车包括遮光片的质量 ______钩码质量时填“远大于”、“远小于”，与成正比；不满足这个条件时，图像的轨线斜率 ______，会随着钩码质量的增大而______填“变大”、“变小”或“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.为了锻炼自己的腿部力量，某健身爱好者拉着轻绳，在粗糙的水平地面上，如图所示，轻绳始终平行于地面。质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳的端与站在水平地面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均可以看作静止状态已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
轻绳中的张力是多大？
人受到的摩擦力？
若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量不能超过多少？
14.如图所示，一只可爱的企鹅喜欢在倾角为的冰面上游戏：先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，经后，在处，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏。企鹅在滑行过程中姿势保持不变，企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度，求：
企鹅向上加速“奔跑”结束时的速度大小；
企鹅向上运动的最大距离；
企鹅完成一次游戏的总时间。
15.图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量，长度，其中放有质量，长的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数。现用水平力将抽屉抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。重力加速度。
时，书本和抽屉一起向右运动，求与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小；
要使书本和抽屉不发生相对滑动，求的最大值；
时，求书本最终停止时，书本和抽屉因摩擦产生的相对距离。
答案解析
1.
【解析】解：图中，汽车速度表上的示数指的是瞬时速度，故A错误；
B.图中，速度的变化量越大，但加速度不一定越大，因为时间不确定，故B错误；
C.图中，把整个运动过程细分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了微元法，故C错误；
D.图中，伽利略在斜面实验的基础上经过演绎归纳得出了小球自由落体运动中下落的速度与所用时间成正比，故D正确。
故选：。
研究变速直线运动位移，利用微元法；加速的定义式的理解；伽利略斜面实验的理解。
该题注重平时对概念理解与积累。
2.
【解析】解：根据牛顿第一定律可知，物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误；
B.根据弹力产生的远呀分析，球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故B正确；
C.球被打飞回去，只能说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D.若球拍没有击打球，由于球有速度，所以球不会在空中做自由落体运动，故D错误。
故选：。
根据惯性、弹力产生的原因和力的作用效果，自由落体运动知识分析解答。
考查惯性、弹力产生的原因和力的作用效果，自由落体运动知识，会根据题意进行准确分析解答。
3.
【解析】解：运动员离开跳板至入水前，只受重力作用，重力为运动员所受合力，运动员加速度为重力加速度，则一直在做匀变速直线运动，故A正确；
B.运动员从最高点到落到水面上下落的高度为
解得
即离水面最远距离为，故B正确；
C.运动员在空中运动的时间为
故C错误；
D.跳板离水面的高度为
故D正确。
本题选择不正确的，故选：。
根据匀变速直线运动规律分析，根据速度位移公式解得，根据速度时间公式计算。
自由落体和竖直上抛这个两个过程，到最高点的速度为零是关键点，由初末速度求位移和时间。
4.
【解析】A.研究列车通过某一站台所用时间时，列车的大小不可以忽略，所以列车不可以被视作质点，故A错误；
B.如果以轨道为参考系，圆珠笔相对轨道的位置发生变化，所以圆珠笔是运动的，故B错误；
对圆珠笔受力分析，如图所示
竖直方向上，由平衡条件有
水平方向上，由牛顿第二定律有
解得
由几何关系
可得加速度
加速度方向水平向北，则列车可能做向北的加速运动或向南的减速运动，故C错误，D正确。
故选D。
根据物体可以被看成质点的条件分析；被选做参考系的物体必须看作是静止的；当笔处于稳定时，笔与地铁的加速度相同，根据图判断出绳与竖直方向的夹角，由据牛顿第二定律求得加速度，再判断列车的运动方向。
本题主要考查了牛顿第二定律，关键是正确的受力分析，抓住绳与竖直方向的夹角，明确笔与列车的加速度相同即可。
5.
【解析】解：由图像的斜率表示加速度，可得和谐号的加速度为，故A错误；
B.复兴号的加速度为，最大速度为，故B错误；
图线与时间轴所包围的“面积”表示位移，两车车头再次并排前，速度相等时距离最大，则在两者的最大距离为，
在两者的位移差为，
设后再经时间两车再次并排，则
解得，则两车车头在再次并排，故C正确，D错误。
故选：。
图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，斜率表示加速度的大小及方向，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移。两图线交点，说明两物体在该时刻的速度相等。
考查对图像的理解，清楚图线的含义。
6.
【解析】解：、对瓦片进行受力分析，瓦片受重力、两根椽子对它的弹力设每根椽子对瓦片的弹力大小为和摩擦力
重力
在垂直于椽子方向上，根据平衡条件，
解得
代入数据可知，故A正确
B、椽子对瓦片弹力的合力，在垂直于椽子方向上，根据平衡条件
解得
故B错误；
C、沿椽子方向，根据平衡条件
解得
故C错误；
D、仅稍微增加椽子间距，角不变，不变，不变，不变，最大静摩擦力不变，而重力沿椽子方向的分力不变，故D错误；
故选：。
对一片瓦片进行受力分析，受重力，两根椽子对瓦片的支持力、摩擦力。由平衡条件可得瓦片受到椽子的作用力；瓦片静止，所受合力为零，则在垂直于椽子方向所受合力也为零，瓦片受到垂直于椽子向下的力为重力的分力，瓦片受到垂直于椽子向上的力为两根椽子对瓦片的支持力的合力，由力的平衡关系和几何关系分析。
本题的难点在于，对瓦片受力分析时，要考虑到瓦片的特殊结构，椽子对瓦片的支持力并不与椽子表面垂直，要求学生具有较好的空间想象能力。
7.
【解析】解：根据质点的概念，在研究无人机螺旋桨的转动情况时，无人机的形状大小不能忽略不计，不能将其视为质点，故A错误；
B.根据图像的切线斜率表示加速度，无人机在过程中的加速度越来越小，根据牛顿第二定律可知，其所受合外力越来越小，故B正确；
根据图像可知，无人机在整个时间内的速度方向一直向上，时刻无人机向上做减速运动，在时刻运动到最高点，故CD错误。
故选：。
A.根据质点的概念进行分析判断；
B.根据图像的斜率的物理意义结合牛顿第二定律进行判断；
根据图像位于轴上方的变化情况进行分析解答。
考查物体运动的图像的认识和理解，结合牛顿第二定律进行分析判断。
8.
【解析】解：“虾”的收集箱在下方，故“虾”一定是向下运动，若“虾”的重力沿传送带斜面向下的分力大于“虾”受到的摩擦力，则“虾”向下做加速直线运动，所以“虾”有可能沿着传送带向下做加速直线运动，故A正确；
B.“鱼”在掉落到传送带后，有一个沿传送带斜面向下的初速度，故不可能马上向上做加速直线运动，“鱼”先向下减速到速度为零后，变为向上的加速运动，最终可能变为匀速直线运动，故B错误；
、受力分析可知，“虾”的重力沿斜面向下的分力有可能小于“虾”所受到的摩擦力，故有可能减速向下运动，所以可能有
则“虾”与传送带间的动摩擦因数
也有可能“虾”的重力沿斜面向下的分力大于“虾”所受的摩擦力，则有
则
同理可能有
“虾”与传送带间的动摩擦因数
要保证“鱼”均能进入上端收集箱，则应先减速向下，后加速向上，若传送带足够长还有可能最后做匀速运动，所以对“鱼”一定有
即“鱼”与传送带间的动摩擦因数
故C错误，D正确。
故选：。
根据鱼虾的初速度和受力情况判定鱼虾的运动情况；根据虾的运动方向与摩擦力方向确定摩擦力情况，从而分析动摩擦因数大小。
本题考查牛顿第二定律的综合应用，注意牛顿第二定律两类问题的分析思路，根据物体的运动情况分析物体的受力情况，根据物体的受力情况分析物体的运动情况。
9.
【解析】解：、根据题意，设此时橡皮绳与水平方向夹角为，由平衡条件有，解得：，故A错误；
B、若小孩向上弹起。其速度最大时，加速度为零，所受合外力为零，两弹性绳拉力的合力等于小孩的重力，弹性绳处于拉长状态，故B错误；
C、小孩静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态。合力为零，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，右侧橡皮绳突然断裂，此瞬间，右侧橡皮条拉力变为零，而左侧橡皮绳的拉力不变，重力也不变，故左侧橡皮绳拉力与重力的合力与右侧橡皮绳断开前的拉力方向相反、大小相等，等于，故加速度，方向沿原断裂绳的方向斜向下，故C正确；
D、若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根非弹性绳，则左侧非弹性绳在腰间断裂时，左侧绳子拉力瞬间变为零，右侧绳子的拉力发生突变，将重力沿绳垂直绳分解，沿绳方向该瞬间合力为零，垂直绳子方向有
解得：，故D正确。
故选：。
根据平衡条件求解橡皮绳与水平方向的夹角；
速度最大时，其加速度为零，据此分析橡皮绳的状态；
根据牛顿第二定律分析橡皮绳断裂瞬间，小孩的瞬时加速度；
本题关键是对小明受力分析后，根据三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线来确定撤去一个力后的合力，再根据牛顿第二定律求解加速度，但要注意两侧为非弹性绳时，一侧的绳子断裂，另一侧的绳子拉力要突变。
10.
【解析】解：对风筝进行受力分析，如图所示
沿风筝面，根据平衡条件有
即
故A错误，B正确；
若风速缓慢变大，则风对风筝的作用力增大，作出矢量动态三角形，如图所示
可知，若风速缓慢变大，则线与线与水平方向夹角变大，线上的拉力也增大，故C正确，D错误。
故选：。
对风筝受力分析，根据平衡条件可解得风力和线的拉力大小；同样根据平衡条件可以分析出风力变大时线上的拉力变化，进而可以判断线与水平方向的夹角变化。
能够对风筝正确受力分析是解题的关键。
11.
【解析】解：弹簧测力计的最小刻度是，所以读数为；
表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力，所以的方向与橡皮筋在同一条直线上，而表示平行四边形作出的与的合力，所以是平行四边形的对角线，故C正确，ABD错误。
故选：。
设这两个力的大小分别是和，由图可知当两力的夹角为时，两个力夹角为时有，解得，，所以这两个分力的合力的最大值为
故答案为：；；。
根据弹簧测力计的读数规则读数；
的方向与橡皮筋在同一条直线上，是平行四边形的对角线，据此分析；
根据两力的夹角为时和夹角为时的情况计算出两个分力的大小，进而可得合力的最大值。
本题考查了平行四边形定则在解题中的应用，能够分析清楚理论值和实际值的区别。
12.平衡小车所受摩擦力 较大 远大于 变小
【解析】解：实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
由题图分析可知，与图线甲相比，图线乙的线性区间较大。
设绳子拉力为，对钩码根据牛顿第二定律有
对小车根据牛顿第二定律有
联立解得
当时，可认为
则即与成正比。
不满足这个条件时，由上式可知图像的轨线斜率
会随着钩码质量的增大而变小。
故答案为：平衡小车所受摩擦力；较大；远大于；；变小
根据实验原理分析；
根据图乙图线解答；
以钩码和小车分别为研究对象，根据牛顿第二定律列式求解。
本题主要考查探究物体加速度与其所受合外力的关系的实验，根据牛顿第二定律解答。
13.解：以结点为研究对象，受力分析如图所示：
由平衡条件可知，在竖直方向上有：，解得：；
在水平方向上，由平衡条件可得：，解得：
人水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示：
由平衡条件可知：，解得：，方向水平向左；
当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值，则有：
由平衡条件可得：
又
联立解得：，即物体甲的质量最大不能超过。
答：轻绳中的张力的大小为
人受到的摩擦力为，方向水平向左；
物体甲的质量不能超过。
【解析】对结点进行分析，根据平衡条件可得出两绳子拉力与重力之间的关系，再对人，由平衡条件可求受到的静摩擦力；
由平衡条件结合临界条件可求物体甲的最大质量。
本题考查共点力平衡条件的应用，要注意明确研究对象应为结点，进行力的分解，求出力的表达式即可求得拉力关系，当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大。
14.解：由题可知，企鹅向上“奔跑”做匀加速直线运动，根据位移公式有
代入数据解得
设向上减速滑行时企鹅的加速度大小为，时间为，滑行位移为，根据牛顿第二定律有
根据速度时间公式有
根据速度位移公式有
联立解得
，，
则向上运动的最大距离为
设向下滑行时，企鹅的加速度大小为，时间为，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式有
解得
，
所以总时间为
答：企鹅向上加速“奔跑”结束时的速度大小为；
企鹅向上运动的最大距离为；
企鹅完成一次游戏的总时间为。
【解析】企鹅向上“奔跑”做匀加速运动，根据平均速度公式求解速度大小；
根据牛顿第二定律求卧倒后加速度，再根据位移速度关系求卧倒后位移，即可求向上运动的最大距离；
根据牛顿第二定律求得上滑和下滑时的加速度大小，根据运动学公式求得运动时间。
本题考查牛顿第二定律、运动学公式的应用，会灵活选择公式，还要抓住上滑和下滑的位移关系。
15.解：对书本和抽屉由牛顿第二定律可得，解得
根据运动学公式可得
解得与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小为
对书本由牛顿第二定律有，解得
对抽屉和书本整体由牛顿第二定律有
解得要使书本和抽屉不发生相对滑动，的最大值为
由于
可知书本和抽屉有相对滑动；对抽屉，由牛顿第二定律有
解得
设抽屉的运动时间为，根据运动学公式可得
解得
此时，书本的速度为
解得
书本通过的位移大小为
解得
此后书本经过速度减为，则有
解得
则书本最终停止时，书本右端和抽屉右端的距离
解得
答：时，书本和抽屉一起向右运动，与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小为 ；
要使书本和抽屉不发生相对滑动，的最大值为 ；
时，书本最终停止时，书本和抽屉因摩擦产生的相对距离为。
【解析】根据牛顿第二定律和运动学知识即可分析出；
根据牛顿第二定律再结合摩擦力的特点即可分析出；
根据牛顿第二定律再结合速度位移公式即可解出。
本题考查了学生对于牛顿第二定律和运动学知识的理解和应用能力，难度适中。
第1页，共1页
