福建省福州市闽侯县2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.下列物理量中，属于矢量的是( )
A. 速率 B. 加速度 C. 时间 D. 质量
2.动车行驶的几个过程中，运动状态不变的是( )
A. 加速出站 B. 匀速直线行驶 C. 平稳转弯 D. 减速进站
3.小格用手机导航从省科技馆到三坊七巷的骑行路线，如图为导航界面的截图。下列说法正确的是( )
A. “分钟”指的是时刻 B. “公里”表示位移
C. “当前路线”的平均速度比其他路线小 D. 定位小格当前位置可以把他视为质点
4.用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A. 研磨过程中，以砚台为参考系墨条是静止的
B. 桌面对砚台的支持力是因为砚台发生形变
C. 桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力
D. 桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对平衡力
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示的欹器是古代一种倾斜易覆的盛水器。荀子有坐曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”。下列分析正确的是( )
A. 未装水时欹器的重心一定在器壁上
B. 欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点
C. 往欹器注水过程中，欹器重心先降低后升高
D. 欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向
6.图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪。将总质量为的锅含食材放在炉架上，图乙为侧视图，忽略爪与锅之间的摩擦力，锅是半径为的球面，正对的两爪间距为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 放在炉架上的锅所受的合力为零 B. 每个爪对锅的弹力方向竖直向上
C. 每个爪对锅的弹力为 D. 每个爪对锅的弹力为
7.图甲是行李安检设备，其传送装置可简化为图乙所示的模型。已知水平传送带以速度匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离，取，将行李视为质点无初速度地放在处，则( )
A. 起始时行李受到的摩擦力方向水平向右 B. 行李在运动过程中一直受到摩擦力作用
C. 起始时行李的加速度大小为 D. 行李经过到达处
8.光滑水平面上有一质量为的滑块，时刻给滑块一水平初速度，同时对滑块施一水平力，取滑块初速度方向为正方向，力随时间变化关系如图所示，时间内滑块的速度恰好只有一次等于，则滑块( )
A. 内做匀加速直线运动 B. 初速度大小为
C. 内速度变化量大小为 D. 时回到出发点
三、填空题：本大题共1小题，共3分。
9.如图，质量分别为和的、两个物块相互接触，放在光滑的水平面上，两物块在水平推力作用下，一起以相同的加速度向右运动，加速度大小 ______，对的弹力 ______，方向______。
四、实验题：本大题共3小题，共20分。
10.升旗手小格不断练习升旗，并利用物理知识研究国旗上升过程中的运动情况，以保证每次国旗都能在国歌结束时恰好到达旗杆顶端。
国旗上升过程可简化为如图所示的图像，图中实线和虚线分别表示两次升旗练习过程。在加速上升时，国旗处于______选填“超重”或“失重”状态，第一次国旗的加速度______第二次国旗的加速度。升旗全程中，第一次国旗的平均速度______第二次国旗的平均速度。后两空均选填“大于”“等于”或“小于”
某次国旗上升过程图像如图所示，已知国旗上升的总高度为，且加速与减速过程的加速度大小均为，则国旗匀速上升的速度大小 ______，国歌演奏的时间 ______。
11.在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。
本实验中正确的操作是______。选填“”或“”
A.随意增加悬挂的钩码，多测量几组数据
B.悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度
根据实验数据在图乙中作出弹簧弹力大小与弹簧长度关系的图像，可得弹簧的劲度系数 ______。
接着使用该弹簧，按照图丙所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为，由图丁可知弹力大小 ______。图丁方框中已经画出了和的图示，请画出：的图示；以为邻边的平行四边形的对角线。对比与，在误差允许范围内，如果他们______，可以得到实验结论：是、的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
12.在“探究小车的加速度与受力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，实验中打点计时器的工作周期为。
下列器材中，本实验需要的是______。选填“”或“”
A.秒表
B.刻度尺
使用打点计时器时应______。选填“”或“”
A.先接通电源后释放小车
B.先释放小车后接通电源
图乙是按正确的实验步骤得到的一条纸带，每相邻的两个计数点之间都有个点未画出，则小车的加速度为______。结果保留三位有效数字
根据测得的数据作出如图丙所示的图像，明显超出了误差范围，下列可用于改进的措施是______。选填“”或“”
A.多加些砝码，使拉力增大
B.木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些
五、计算题：本大题共3小题，共37分。
13.有一滴水从屋檐无初速滴落，经过落地。不计空气阻力，取，求：
屋檐离地高度；
水滴落地时的速度大小；
水滴下落最后内的位移大小。
14.拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图甲，某同学保持拖杆与水平方向的夹角为，用沿拖杆方向向下的恒力推动拖把头，使拖把头沿水平地面匀速运动。已知拖把头的质量，拖杆的质量不计，取，，。
在图乙中画出拖把头所受各力的示意图并用规范化符号表示；
求地面对拖把头的弹力和摩擦力大小；
保持推力方向不变，仅增大推力，让拖把头由静止开始向右做匀加速直线运动，内前进的位移为，求此时推力的大小。
15.如图，速降自行车赛中某选手骑车进入一段直下坡，在坡道上不蹬踏板而自由加速下滑。自行车受到路面的阻力忽略不计，空气阻力与车速大小成正比，比例系数为，方向与车速方向相反，人与车总质量为，下坡路段与水平面间的夹角为，重力加速度为。
自行车在坡道上速度为时空气阻力和加速度的大小分别是多少？
如果坡道足够长，自行车能达到的最大速度是多少？
进入平直路面后该选手开始刹车，自行车在刹车阻力和空气阻力的共同作用下做匀减速运动，刹车过程车轮与地面接触处始终不打滑。从开始刹车起，车载速率表显示前轮转动第一圈过程车辆前进的平均速度为，刹车过程前轮总共转了圈，自行车开始刹车时的速度是多少？
答案和解析
1.
【解析】速率、时间、质量只有大小，没有方向，均为标量；
加速度既有大小也有方向，计算遵循平行四边形定则，属于矢量。
故B正确，ACD错误。
故选：。
2.
【解析】动车在加速出站时，其速度大小在增大，因此运动状态在改变，故A错误；
B.动车在匀速直线行驶时，其速度大小和方向都保持不变。这正是运动状态不变的定义，故B正确；
C.动车在平稳转弯时，虽然速度大小可能保持不变，但其运动方向在改变，因此，运动状态也在改变，故C错误；
D.动车在减速进站时，其速度大小在减小，因此运动状态在改变，故D错误。
故选：。
3.
【解析】分钟表示的是时间间隔，故A错误；
千公里是路程，平均速度是总位移与均速度是总位移与所用时间的比值，总位移都相等，时间越短，平均速度越大，“当前路线”的平均速度比其他路线大，故BC错误；
D.研究小格当前位置时，小格的大小、形状相对于所在空间可以忽略，故可以把小格看作质点，故D正确。
故选：。
4.
【解析】在研磨过程中，墨条相对于砚台的位置在不断变化，所以以砚台为参考系，墨条是运动的，不是静止的，故A错误；
B.桌面对砚台的支持力是因为桌面发生形变而产生的。当砚台放在桌面上时，桌面受到砚台的压力而发生微小形变，从而对砚台产生支持力，故B错误；
C.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且分别作用在两个不同的物体上一个是桌面，一个是砚台，故C正确；
D.桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上，且能使物体保持静止或匀速直线运动状态。而这里桌面对砚台的摩擦力作用在砚台上，砚台对墨条的摩擦力作用在墨条上，它们不是作用在同一个物体上的力，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选：。
5.
【解析】未装水的欹器竖立时，容器无法正立而是略有倾斜，说明它的重心略高于转轴，故重心不一定在器壁上，盛水适中时，容器和水的整体重心应该在转轴下方，故容器端正；当盛满水时，容器和水的整体重心在转轴的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器倾斜，水流出，当水流尽时，它又像开始时那样倾斜，故A错误，C正确；
欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点，重力方向不会偏离竖直方向，故B正确，D错误。
故选：。
6.
【解析】由题知，放在炉架上的锅处于平衡状态，则其所受的合力为零，故A正确；
由弹力的方向特点可知，每个爪对锅的弹力方向都指向锅面球面的球心，设每个爪与锅之间的弹力大小为，方向与竖直方向的夹角为，
竖直方向，根据平衡条件及对称性可得：，
根据几何关系可得：，
联立可得：，故BC错误，D正确；
故选：。
7.
【解析】、起始时行李相对于传送带向左滑动，行李受到的摩擦力方向水平向右，故A正确；
、行李相对传送带滑动过程，对行李，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：
行李加速到与传送带共速需要的时间
行李加速到与传送带共速的位移
行李与传送带共速后与传送带相对静止做匀速直线运动，做匀速直线运动过程行李不受摩擦力作用，
行李做匀速直线运动的时间
行李运动到处需要的时间，故BC错误，D正确。
故选：。
8.
【解析】、图像与坐标轴围成的面积代表速度的变化，则内速度变化量大小为
大小为；
时间内滑块的速度恰好只有一次等于，则应在时速度为，根据牛顿第二定律有
解得
滑块先做匀加速运动，再做匀减速运动，然后再做匀加速运动，位移一直为正，故AD错误，C正确；
B、时速度为，则有
代入数据有
解得
故B正确；
故选：。
9. 水平向右
【解析】由牛顿第二定律得：
对、整体：
对：
代入数据解得：，，方向水平向右
故答案为：；；水平向右。
10.超重 大于 等于
【解析】在加速上升时，加速度向上，国旗处于超重状态，图像的斜率表示加速度，第一次国旗的加速度大于第二次国旗的加速度，升旗全程中，第一次国旗的平均速度等于第二次国旗的平均速度，因为两次升旗总位移和总时间都相等；
加速与减速过程的加速度大小均为，由图得加速时间为，由对称性可得减速时间为，匀速运动速度，国旗上升的总高度为，图像与坐标轴围成的面积表示位移，则有，解得。
故答案为：超重；大于；等于；；
11. 大小相等、方向相同
【解析】为了减小实验误差，需要适当增加钩码数，多测量几组数据，但不能随意增加悬挂的钩码，超过弹簧测力计的量程，故A错误；
B.悬挂钩码待其静止后，钩码处于平衡状态，读出弹簧的长度，故B正确。
故选：。
设弹簧的原长为，根据胡克定律
函数图像的斜率表示弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数
根据图乙可知，当，弹力大小；根据力的图示，作出的平行四边形如图所示：
比较合力的理论值与合力的实际值在误差允许范围内它们的大小相等、方向相同，就可以得到实验结论：是、的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
故答案为：；；；见解析；大小相等、方向相同。
12.
【解析】下列器材中，本实验需要的是刻度尺测量相应距离，故B正确，A错误。
故选：。
使用打点计时器时应先接通电源后释放小车，故A正确，B错误。
故选：。
相邻的两个计数点之间的时间间隔为，根据逐差法求解加速度公式有，代入数据得。
根据测得的数据作出如图丙所示的图像，明显超出了误差范围，在横轴上有截距说明平衡阻力不足或者没有平衡阻力，故让木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些可以得到改善，故B正确，A错误。
故选：。
故答案为：；；；。
13【解析】.根据自由落体运动规律，物体下落的位移与时间的关系为，将和代入公式，得到；
速度与时间的关系为，将和代入公式得到；
水滴下落总高度为，前下落的位移，将和代入公式，得到，因此，最后内的位移大小等于总高度减去前的位移，即
答：屋檐离地高度为；水滴落地时的速度大小为；水滴下落最后内的位移大小为。
14.拖把头受力如图所示
拖把头做匀速直线运动，由平衡条件得：
在竖直方向：
水平方向：
代入数据解得：，
拖把头匀速运动时所受滑动摩擦力
代入数据解得：
拖把头做初速度为零的匀加速直线运动，位移
代入数据解得：
对拖把头，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
答：拖把头所受各力的示意图如图所示；
地面对拖把头的弹力大小是，摩擦力大小是；
此时推力的大小是。
15.车在坡道上的速度达到时，空气阻力为
由牛顿第二定律可得
解得加速度为
当加速度等于时，自行车速度最大，由二力平衡可得
解得
自行车刹车后做匀减速运动，设加速度大小为，前轮转动第一圈后车速为，车轮的周长为，则
从开始刹车到车停止运动可知
联立解得
答：自行车在坡道上速度为时空气阻力和加速度的大小分别是与；
自行车能达到的最大速度是；
自行车开始刹车时的速度是。
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