广东省广州市广大附铁一广外三校联考2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.十八大以来，习近平总书记在多个场合谈到中国传统文化，表达了自己对传统文化、传统思想价值体系的认同与尊崇。如图便是我们耳熟能详的一则经典故事：曹冲称象，下列哪个选项的学习也用到了相同的方法( )
A. 瞬时加速度的定义
B. 力的合成与分解中，合力与分力的关系
C. 图像与轴所围面积的物理意义
D. 自由落体运动模型的建立
2.年月，中国战机轰与俄罗斯战机图组成编队，飞越白令海峡。下列说法正确的是( )
A. 轰加速过程中惯性增大
B. 轰飞行速度越大，加速度越大
C. 观察轰空中加油时，可将其看成质点
D. 轰加速向上爬升时，机内飞行员处于超重状态
3.某长跑选手正在以的速度向南奔跑，感受到的东风，此时实际的风速是( )
A. 大小为，方向为西偏南 B. 大小为，方向为东偏北
C. 大小为，方向为西偏南 D. 大小为，方向为东偏南
4.北京时间年月日，巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中，我国最后一棒运动员在落后法国队运动员出发的情况下奋起直追最后反超获胜，帮助中国队夺得金牌，打破了美国队在该项目长达年的垄断。根据电视直播数据绘了两位运动员在比赛最后阶段的运动图像，以下说法正确的是( )
A. 图中虚线表示我国运动员的运动图像 B. 图像反映了两位运动员全程都在减速
C. 两位运动员从到间齐头并进 D. 两位运动员全程的平均速率可能相等
5.如图甲中，一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动，小鸟振动的图像如图乙所示，速度向下为正。下列说法正确的是( )
A. 时刻小鸟的速度方向向上 B. 时刻树枝对小鸟弹力最大
C. 时刻小鸟的加速度最大 D. 时刻小鸟处在最低点
6.如图甲中台秤的内部简易结构如图乙所示：托盘、竖直杆、水平横杆与齿条固定连在一起，齿轮可无摩擦转动，与齿条完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳上。经过调校，托盘中不放物品时，指针恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为的物体，指针偏转了弧度，齿轮的直径为，重力加速度为，则每根弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
7.一根轻质细绳上端固定，串联着三个质量不同的小球，从上到下小球的质量分别为、、，三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。当三个小球稳定静止时，其实际形态最接近的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度从旁边加速驶过，如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线，根据这些信息，可以判断( )
A. 末两车速度均为
B. 时刻之后，两车只会相遇一次
C. 末两车相遇
D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的倍
9.如图所示，一质量为的物块用水平轻质细线连接，细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体，物块放在水平传送带上，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，物块以初速度向右运动，传送带与物块间的动摩擦因数为。则关于物块所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 若，则，方向向左
B. 若，则，方向向左
C. 若，且物块保持匀速运动，则
D. 若，且物块保持匀速运动，则，方向向左
10.如图，老虎车是一种很实用的搬运工具，老虎车平面与挡板垂直，某一次在运货时老虎车平面与水平地面的夹角为，货物与老虎车保持相对静止，忽略货物与车平面之间的摩擦力。取，，，下列说法正确的是( )
A. 无论老虎车怎么运动，老虎车对货物的作用力方向总是竖直向上
B. 老虎车停止时，若由缓慢增大到，则老虎车对货物的作用力不变
C. 若不变时，车平面对货物的作用力总是大于挡板对货物的作用力
D. 若不变时，为使货物不离开挡板，老虎车水平向右的加速度不能超过
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学利用两只弹簧测力计和一个茶杯在家庭实验室做验证平行四边形定则的实验。实验步骤如下：
用弹簧测力计测量茶杯的重力，示数如图甲所示，则茶杯的重力 ______；
在竖直墙面上贴一张坐标纸；
如图乙所示，三根细绳的一端系成一个结点，另一端分别与两只弹簧测力计和茶杯相连。调节弹簧测力计的位置，茶杯静止时，在坐标纸上记录______、三根细绳的方向、两只弹簧测力计的示数；
根据力的大小和方向在坐标纸上作出三个力的图示；
改变弹簧测力计的位置重复步骤、，进行多次实验时，______填“需要”或“不需要”使结点始终在同一位置；
根据记录的数据，该同学在坐标纸上作出、和三个力的图示，如图丙所示。若三根细绳方向、重力的方向和大小均在丙图中正确表示出来，则根据平行四边形定则，可以判断其中力的大小记录有误的是______选填“”或“”。
12.智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为。实验步骤如下：
将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为；
开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能；
剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度随时间的变化并拟合绘制出图像，如图乙所示。
请回答下面问题：
剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的______选填“”“”或“”点加速度；
剪断细绳瞬间手机受到的合力大小等于______用测得物理量的符号表示；
改变所悬挂钩码的质量，重复步骤、，测得多组数据并绘制图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是：______；
该小组同学要根据绘制的图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为，则手机的质量为______；
从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是______选填选项代号。
A.使用质量较大的钩码组
B.将弹簧更换为不可伸长的细线
C.将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧
D.让钩码组的质量远小于手机的质量
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第次到第次撞击声之间的时间间隔为。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的内，看到恰好有节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为，每节货车车厢的长度为，货车车厢间距忽略不计。求：
客车运行的速度大小；
货车运行的加速度大小。
14.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是，如图所示。已知小球的质量为，该同学含磁铁的质量为，求此时：
悬挂小球的细线的拉力大小为多少？
该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？
15.如图所示，倾角为的斜面体固定，质量为的滑块可视为质点由斜面体上的点以的初速度沿斜面体下滑，质量为、长为的长木板放在水平面上，左端与斜面体的底端衔接，长木板的上表面与斜面体的底端相平齐。已知、，滑块与、以及长木板上表面的动摩擦因数分别为、、，长木板与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度，假设滑块经过点时的速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
滑块滑上长木板时的速度大小；
整个过程中长木板的位移。
答案和解析
1.
【解析】在曹冲称象中曹冲用到了等效替代的方法，而瞬时加速度的定义用到的是比值法，自由落体模型的建立用到的是理想模型法，图像与轴所围面积的物理意义用到的是微元法，力的合成与分解中，合力与分力的关系是等效替代的方法，故ACD错误，B正确。
故选：。
2.
【解析】轰加速过程中，其质量并未发生变化，因此惯性也不会增大。惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的速度、加速度等无关，故A错误；
B.轰飞行速度越大，加速度可能减小，故B错误；
C.当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可忽略不计时，可将物体看成质点，所以观察轰空中加油时，不可将其看成质点，故C错误；
D.轰加速向上爬升时，加速度向上，机内飞行员处于超重状态，故D正确。
故选：。
3.
【解析】由于选手以的速度向南奔跑，感受到的东风，则说明在南北方向有风自北向南吹，速度为，在东西方向有风自东向西吹，速度为，故将两个方向的风速合成
假设风速与南北方向夹角为，则
解得
故方向为西偏南
故A正确，BCD错误。
故选：。
4.
【解析】由图可知，图中虚线用时较短，先到达终点，表示我国运动员的运动图像，故A正确；
B.两位运动员有一段近乎匀速直线运动，最后冲刺时略有减速，故B错误；
C.两位运动员从到间速度相同，保持间距不变，位置不同，并不是齐头并进，故C错误；
D.两运动员所用时间不同，路程相同，根据，可知两位运动员全程的平均速率不相等，故D错误。
故选：。
5.
【解析】、时刻小鸟的速度为正，根据题可知，速度方向向下，故A错误；
B、时刻小鸟的速度为最大，加速度为，根据牛顿第二定律可知，此时弹力最小，故B错误；
C、时刻小鸟的速度为，这一瞬间停止了向下的运动，即将向上运动，根据简谐运动的特征可知，此时加速度方向向上，达到最大值，故C正确；
D、在时刻小鸟向上运动到了最大速度后向上做减速运动，故此时在平衡位置处，不是最低点，故D 错误。
故选：。
6.
【解析】由图乙可知，弹簧形变量等于齿条下降的距离，假设指针偏转弧度齿条下降距离为，则
两根弹簧的弹力等于物体重力，根据胡克定律
解得
故ACD错误，B正确。
故选：。
7.
【解析】令、、，绳子与竖直方向夹角如图所示
最整体而言有：，解得
对下面两个小球有：，解得
对最下方的小球有，解得，所以，故A正确，BCD错误。
故选：。
8.
【解析】由图象可以看出，末两车的速度相等，均为，故A正确；
至，两图线与坐标轴围成图形的面积相等，由图象的物理意义可知，末两车相遇，时间内，自动驾驶车速度大于越野车自动驾驶车的速度，自动驾驶车在前，越野车在后，两车间距变大，时两车间距最大，之后，自动驾驶车速度小于越野车自动驾驶车的速度，两车间距变小，以后会再相遇一次，所以两车会相遇两次，故BC错误；
D.由图象可知，末两车的速度均为，由增加到，越野车所花的时间为，是自动驾驶车的倍，根据可知，自动驾驶车的加速度是越野车的倍，故D正确。
故选：。
9.
【解析】、若，物块相对传送带向左运动，则物块受向右的滑动摩擦力，大小为：，故A错误；
B、若，物块相对传送带向右运动，则物块受向左的滑动摩擦力，大小为：，故B正确；
、若，且物块保持匀速运动，则物块合力为零，绳子拉力水平向右，由力的平衡可知物块受到水平向左的静摩擦力，大小为：，故C错误，D正确。
故选：。
10.
【解析】加速运动时，货物具有水平方向加速度，由可得，所受合外力不为零，可知老虎车对货物的作用力方向不是竖直向上，故A错误；
B.若夹角由缓慢增大到，老虎车对货物的作用力大小与货物重力大小相等，方向竖直向上，因此老虎车对货物的作用力不变，故B正确；
C.加速向左运动时，若挡板对货物作用力，老虎车平面对货物的作用力，则有，由于加速度未知，故老虎车平面对货物的作用力与挡板对货物作用力的大小无法比较，故C错误；
D.为使货物不离开挡板，临界状态时有，得，故老虎车向右的加速度不能超过，故D正确。
故选：。
11. 结点的位置 不需要
【解析】弹簧测力计的分度为，其示数为，根据二力平衡条件可知，茶杯的重力为
在坐标纸上记录结点的位置；
改变弹簧测力计的位置重复步骤、，进行多次实验时，即使结点不在同一位置，拉力和的合力也是竖直向上，与茶杯的重力等大反向，使茶杯平衡，作用效果相同，因此不需要使结点始终在同一位置。
竖直方向拉力的竖直分力与重力等大反向，与事实一致；但水平方向，拉力与拉力的水平分力不相等，可以判断其中力的大小记录有误的是。
故答案为：；结点的位置；不需要；。
12. 当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比
【解析】前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因为手机在做近似简谐运动，故第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速度，故选“”点；
剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小等于钩码的重力大小；则
由丙图知，图像为过原点的一条直线，根据图像可以得到的结论，当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。
绳子剪断前，设弹力为，手机质量为，对手机有平衡知
绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有
综上可得
解得
使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；
B.将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；
C.劲度系数越大，弹簧越不容易发生形变，则扰动越小，因此该方法可行，故C正确；
D.让钩码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。
故选：。
故答案为：；；当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比；；。
13.【解析】设连续两次撞击轨道的时间间隔为，每根轨道的长度为，则客车的速度为
其中 ，
解得 ；
设从货车开始运动后 内客车行驶的距离为，货车行驶的距离为，货车的加速度为，节货车车厢的总长度为
由运动学公式有
由题意，有
联立解得 。
答：客车运行的速度大小为；
货车运行加速度的大小为。
14.【解析】对小球受力分析，小球受到重力、细线的拉力和磁铁的引力，设细线的拉力和磁铁的引力分别为和。根据平衡条件得水平方向有
，竖直方向有，解得；
以人为研究对象，分析受力情况，人受到重力、地面的支持力、静摩擦力和小球的引力为，根据牛顿第三定律有，根据平衡条件得，，解得，。
答：悬挂小球的细线的拉力大小为；
该同学受到地面的支持力为，摩擦力大小为。
15.滑块在段下滑时，由牛顿第二定律得
解得
说明滑块在段做匀减速直线运动，设滑块到达点的速度为，则有
解得
滑块在段下滑时，由牛顿第二定律得
解得
说明滑块在段做匀加速直线运动，设滑块到达点的速度为，则有
解得
滑块滑上长木板后，间的摩擦力为
解得
长木板与水平面间的最大静摩擦力为
解得
则滑块滑上长木板后，滑块开始减速，长木板开始加速，对滑块，由牛顿第二定律得
解得
对长木板，由牛顿第二定律得
解得
设经时间，滑块和长木板达到共同速度，则
解得
此时二者的速度为
解得
二者的相对位移为
解得
因此二者共速后，、一起在水平面上做减速运动，直到速度减为零，二者减速时的加速度为
二者共同减速的时间为
整个过程木板的位移为
代入数据解得
答：滑块滑上长木板时的速度大小为；
整个过程中长木板的位移为。
第1页，共1页
