上海市曹楊第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁上海市曹楊第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.一艘船正在海面上沿曲線由M向N轉(zhuǎn)彎，下列俯視圖中標(biāo)出了船所受合力F的方向，其中可能正確的是(

)A. B.

C. D.2.直升機(jī)用細(xì)繩吊著貨物快速水平向右勻速飛行，飛行過程中貨物受到的空氣阻力恒定，不計(jì)細(xì)繩的重力及細(xì)繩所受空氣的阻力。下列圖示形態(tài)最接近實(shí)際的是(

)A.B.C.D.3.如圖，一橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中懸線始終豎直，則橡皮的速度大小為(

)A.v

B.2v

C.34.下列表達(dá)式中可能表示功率的是(

)A.mg? B.m?g 5.下列描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中，始終保持不變的是(

)A.線速度 B.角速度 C.向心力 D.向心加速度6.如圖，在兩豎直墻壁間一輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在O點(diǎn)，另一端將木塊1壓在墻壁上，保持靜止。將木塊1換為質(zhì)量與材質(zhì)相同、厚度更大的木塊2，仍能保持靜止。設(shè)墻壁與木塊1、2間的摩擦力大小分別為f1、f2，最大靜摩擦力大小分別為f1max、f2maxA.f1>f2 C.f1max>f二、多選題：本大題共2小題，共12分。7.如圖(a)，傾角為θ的粗糙斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，逐漸增大F，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的關(guān)系如圖(b)所示。g取10m/s2。若增大物體的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到的a?F圖像(

)A.斜率不變 B.橫軸截距增大 C.縱軸截距增大 D.縱軸截距不變8.如圖，一輕繩OA一端固定在天花板上，另一端固定一輕滑輪，輕繩OA與豎直方向的夾角為θ。一輕繩繞過輕滑輪，一端固定一質(zhì)量為m的物體，一人拉著繩的另一端將物體吊起來，并沿水平地面緩慢向右運(yùn)動(dòng)，繞過滑輪的兩繩夾角為α，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。在此過程中逐漸增大的力是(

)A.輕繩對(duì)物體的拉力 B.輕繩OA對(duì)滑輪的拉力

C.地面對(duì)人的摩擦力 D.地面對(duì)人的支持力三、填空題：本大題共4小題，共16分。9.質(zhì)量為50kg的小理乘坐電梯，其速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示(取豎直向上為正方向)，則他處于超重狀態(tài)的時(shí)間段是______，t=40s時(shí)，小理對(duì)電梯的壓力大小為______N。(g取9.8m/s

10.如圖，兩個(gè)豎直擋板之間，用輕繩和輕彈簧掛著一質(zhì)量為2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。小球靜止時(shí)，輕繩與豎直方向的夾角為37°，彈簧恰好水平。剪斷細(xì)繩瞬間，小球的加速度大小為______m/s2，方向?yàn)開_____。(取g=10m/s2，sin37°=0.611.如圖，從地面做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小v1=4m/s，落地時(shí)的速度大小v2=5m/s。則該物體拋出時(shí)的初速度大小v0=______m/s，從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小Δv=12.移動(dòng)射靶的簡(jiǎn)化情景如圖所示，靶沿水平軌道快速橫向移動(dòng)，射手站定不動(dòng)，用步槍向靶射擊。設(shè)靶移動(dòng)的速度大小為v0，子彈出射速度的大小為v，移動(dòng)靶離射手的最近距離為d。則子彈射中目標(biāo)的最短時(shí)間為______，此種情況下，射手射擊時(shí)，槍口離目標(biāo)的距離為______。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共48分。13.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)，小球常會(huì)彈出接球槽，為此小安設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)接球機(jī)。如圖，接球裝置K是一端開口另一端封閉的圓筒，其內(nèi)部封閉端固定一輕質(zhì)彈簧，圓筒內(nèi)徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機(jī)和豎直軸電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，能使接球裝置K的接球口移動(dòng)到xOy平面的任意位置，并調(diào)整與圓筒的角度。不計(jì)空氣阻力。

(1)在O點(diǎn)處安裝一光電門傳感器測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0。

①用刻度尺測(cè)量球的直徑為d，結(jié)果如圖(b)所示，則d=______cm。

②若小安按照?qǐng)D(c)所示的方式安裝光電門，測(cè)得擋光時(shí)間為Δt。用表達(dá)式dΔt計(jì)算所得的初速度大小______(選填：A.偏大、B.準(zhǔn)確、C.偏小)。

(2)(計(jì)算)某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得v0=3m/s，調(diào)整接球口的縱坐標(biāo)y=0.8m，為使球到達(dá)接球口時(shí)的速度方向與圓簡(jiǎn)的方向一致，求接球裝置K的圓筒與水平方向的夾角θ。

(3)若要保證小球每次都能進(jìn)入接球裝置K的接球口，水平軸電機(jī)的位置坐標(biāo)x和豎直軸電機(jī)的位置坐標(biāo)y間的關(guān)系為x=______(用字母表示，v0和g已知)。

(4)(簡(jiǎn)答)如圖(d)，當(dāng)球以大小14.大路上不僅有汽車，還有形形色色的自行車，是綠色出行的良伴。

(1)某輛自行車的機(jī)械傳動(dòng)部分如圖(a)所示，A點(diǎn)在大齒輪邊緣上，B點(diǎn)在小齒輪邊緣上，C點(diǎn)在后輪邊緣上，D點(diǎn)在前輪邊緣上(未畫出)。大齒輪的齒數(shù)為48，小齒輪的齒數(shù)為16、半徑為5cm，車輪半徑為30cm。

①A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為______，線速度大小之比為______。

②自行車與地面不打滑時(shí)，設(shè)車速大小為v，C點(diǎn)和D點(diǎn)的線速度大小分別為vC和vD，則v______vC，vC______vD。(均選填：A.>、B.=、C.<)

③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前輪受到的摩擦力方向向______，后輪受到的摩擦力方向向______。(均選填：A.前、B.后)

(2)如圖(b)，騎車轉(zhuǎn)彎時(shí)，人和車身常向彎道內(nèi)側(cè)傾斜，若某段時(shí)間內(nèi)其運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以人和車組成的系統(tǒng)為對(duì)象，在圖(c)中畫出系統(tǒng)受到的各個(gè)力。

(3)小理在平直道路上騎車，某段時(shí)間內(nèi)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x=9t?4t2(SI)，則該自行車的加速度大小為______m/s2，前2s內(nèi)的平均速度大小為______m/s(保留3位有效數(shù)字)。

(4)(計(jì)算)如圖(d)，A、B是平直道路上相距d=100m的兩點(diǎn)，該路段限速vm=36km/?。小理騎車加速時(shí)，加速度大小a15.如圖，粗糙程度處處相同的細(xì)桿一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO′上的O點(diǎn)，并可隨豎直軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)圓環(huán)恰好靜止在粗糙細(xì)桿上。已知桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角不變，且α=53°，圓環(huán)質(zhì)量m=1kg。彈簧原長(zhǎng)L0=0.5m，勁度系數(shù)k=40N/m，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

(1)圓環(huán)與粗糙細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為______。

A.0.60

B.0.75

C.0.80

D.1.33

(2)(計(jì)算)求彈簧剛要開始伸長(zhǎng)時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。答案解析1.C

【解析】解：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力指向軌跡彎曲的一側(cè)，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：C。

根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力指向軌跡內(nèi)側(cè)分析。

本題主要考查學(xué)生對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.B

【解析】解：貨物水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，貨物受到重力G、繩子的拉力T和空氣阻力f而平衡，如圖所示。

故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

貨物水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，分析貨物的受力情況，結(jié)合平衡條件進(jìn)行判斷。

本題首先要正確分析受力情況，再對(duì)照平衡條件判斷受力分析的正確性。3.B

【解析】解：橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運(yùn)動(dòng)，如圖所示

兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)；由于vx和vy恒定，且相等，都等于v，則v合恒定，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不變，此時(shí)橡皮的速度大小為v合=v2+v2=2v。4.C

【解析】解：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=2g?,t=2?g，可知g?表示速度，?g表示時(shí)間，mg表示重力，功率P=Fv，所以mgg?可能表示功率，故ABD錯(cuò)誤，C5.B

【解析】解：線速度、向心力、向心加速度都是矢量，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度大小不變，向心加速度大小不變，向心力大小不變，但方向始終在變化，所以在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中角速度始終保持不變，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度大小不變，向心加速度大小不變，向心力大小不變，但方向始終在變化。

知道線速度、向心力、向心加速度都是矢量是解題的基礎(chǔ)。6.D

【解析】解：AB、設(shè)木塊的重力為G。根據(jù)豎直方向受力平衡可得，f1=G，f2=G，則f1=f2，故AB錯(cuò)誤；

CD、木塊2的厚度更大，彈簧的壓縮量更大，彈簧對(duì)木塊的壓力更大，則木塊對(duì)豎直墻壁的壓力更大，根據(jù)最大靜摩擦力公式fmax=μF壓可知，f1max<f2max，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：7.BD

【解析】解：在沿斜面方向有：Fcosθ?mgsinθ?μ(Fsinθ+mgcosθ)=ma′，a′=Fcosθ?μFsinθm?gsinθ+μgcosθ，質(zhì)量增大，斜率減小；縱軸的截距為力F為零時(shí)的加速度，即mgsinθ?μmgcosθ=ma，a=gsinθ?μ?gcosθ，故加速度不變，縱軸截距不變，同時(shí)斜率減小，結(jié)合圖像可知橫軸截距增大；故AC錯(cuò)誤，BD正確。

故選：BD。

對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出力F與加速度a8.CD

【解析】解：AB、物體緩慢移動(dòng)，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得輕繩對(duì)物體的拉力T=mg，再根據(jù)滑輪的兩繩的拉力大小相等，所以對(duì)于輕滑輪根據(jù)平衡條件可得：輕繩OA恰好在兩繩夾角的角平分線上，且有FOA=2Tcosα2=2mgcosα2，隨著人拉著繩在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)過程中兩繩夾角α逐漸增大，α為銳角，cosα2逐漸減小，則輕繩OA對(duì)滑輪的拉力FOA逐漸減小，故AB錯(cuò)誤；

CD、以人為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得：

f=Tsinα=mgsinα

N=mg?Tcosα

人在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)過程中，兩繩夾角α逐漸增大，sinα增大，cosα減小，則地面對(duì)人的支持力增大，摩擦力f逐漸增大，故CD正確。

故選：9.0～10s

484

【解析】解：在0～10s內(nèi)，從v?t圖像可知，電梯速度為正值，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向相同，加速度豎直向上，該同學(xué)處于超重狀態(tài)；

在10～30s內(nèi)，v?t圖像為水平線，此時(shí)電梯做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，該同學(xué)所受支持力等于自身的重力；

在30～36s內(nèi)，電梯速度為正值，向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向相反，加速度豎直向下，該同學(xué)處于失重狀態(tài)；

在36～46s內(nèi)，電梯加速下降，加速度a=?1.2?046?36m/s2=?0.12m/s2，由牛頓第二定律得：N?mg=ma，代入數(shù)據(jù)解得：N=484N

根據(jù)牛頓第三定律得，則該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力等于支持力：F壓=N=484N

故答案為：0～10s；484N

根據(jù)10.12.5

與豎直方向夾角為37°斜向左下方

【解析】解：小球受力如圖所示

小球靜止處于平衡狀態(tài)，由圖示可知，輕繩的拉力T=mgcos37°=54mg

剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不能突變，剪斷輕繩瞬間，小球所受合力與輕繩拉力等大反向，

剪斷輕繩瞬間，對(duì)小球，由牛頓第二定律得：54mg=ma

解得：a=12.5m/s2，方向與豎直方向夾角為37°11.5

6

【解析】解：物體落地時(shí)的速度大小v2=5m/s，根據(jù)對(duì)稱性可知，該物體拋出時(shí)的初速度大小v0=5m/s；

拋出時(shí)，豎直方向的初速度大小為：vy=v02?v1212.dv

d【解析】解：子彈垂直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，射中目標(biāo)的時(shí)間最短，為tmin=dv，此種情況下，射手射擊時(shí)，槍口離目標(biāo)的距離為x=d2+(v0t13.2.10

偏小

v0【解析】解：(1)①刻度尺分度值為1mm，球的直徑為2.10cm；

②由于光電門測(cè)速度只是測(cè)量平均速度，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度與中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度相等，小于中間位置的瞬時(shí)速度，則測(cè)得的速度偏??；

(2)由平拋規(guī)律可知tanθ=vyv0

vy2=2g?

解得θ=53°

(3)由平拋規(guī)律可知tanθ=vyv0=gtv0=gxv02

變形可得x=v02tanθg

(4)球沿筒向下的運(yùn)動(dòng)，剛接觸彈簧時(shí)，重力的分力較大，速度增大，當(dāng)重力分力等于彈力時(shí)，速度最大，隨后逐漸減小。14.1：3：3

1：1：6

B

B

B

A

8

1.00

【解析】解：(1)設(shè)大小齒輪每顆齒對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)

對(duì)大齒輪有2πR大=48L

對(duì)小齒輪有2πR小=16L

而R小=5cm

聯(lián)立得R大=15cm，R輪=30cm

①由題意，vA=vB，則R大ωA=R小ωB

得ωA：ωB=1：3

因?yàn)锽C兩點(diǎn)共軸傳動(dòng)，所為ωB=ωC

故A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1：3：3

根據(jù)皮帶傳動(dòng)的知識(shí)可得，線速度vA=vB，vB：vC=R?。篟輪

解得vB：vC=1：6

故線速度大小之比為1：1：6

②自行車與地面不打滑時(shí)，前后輪邊緣的線速度都等于車速，設(shè)車速大小為v，C點(diǎn)和D點(diǎn)的線速度大小分別為vC和vD

則v=vC，vC=vD。(均選填：A.>、B.=、C.<)

故答案為：B，B

③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，后輪是主動(dòng)輪，相對(duì)地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以后輪受到的摩擦力方向向前；前輪是從動(dòng)輪，相對(duì)地面有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以前輪受到的摩擦力方向向后。

故答案為：B，A

(2)以人和車組成的系統(tǒng)為對(duì)象，系統(tǒng)受到重力、地面的支持力和地面的摩擦