2025年山西大学附中高一上物理期末学业水平测试试题含解析.doc

2025年山西大学附中高一上物理期末学业水平测试试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、一辆沿直线运动汽车刹车过程，位移和时间的关系满足方程，则下列说法正确的是
A.汽车刹车时的初速度为20m/s，加速度大小为 B.汽车向前运动50m后停止运动
C.时，汽车的速度大小为 D.汽车运动最后1s内的位移大小等于1m
2、某同学把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，当弹簧拉力F依次为、、时木块均保持静止，达到时木块开始移动则木块运动时，下列哪个数值有可能是木块所受滑动摩擦力的大小　　

A.0N B.
C. D.
3、小船在静水中速度为v，今小船要渡过一条河流，渡河时小船船头始终垂直对岸划行．若小船划行至河中间时，河水流速忽然增大．与河水流速不变的情况下作对比，下列说法正确的是（　　）
A.小船渡河时间比水流流速不变时所用时间更长
B.因船头始终垂直于河岸，故渡河时间与位移都不会变化
C.因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间与位移的变化
D.小船到达对岸所用时间不变，但位移将变大
4、人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是　　
A.人对地球的作用力等于地球对人的引力
B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力
C.地面对人的作用力大于地球对人的引力
D.人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力
5、唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述了庐山瀑布的美景.如果3尺为1米，则水落到地面的速度约为（设初速度为零）（ ）
A100 m/s
B.140 m/s
C.200 m/s
D.1000 m/s
6、如图所示，一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡．现保持1N、3N、4N三个力方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转60°，此时作用在物体上的合力大小为(　　)

A.2 N B. N
C.13 N D. N
7、如图所示，质量为m的物体用轻绳AC悬挂于天花板上，在轻绳上某一点O施加一个水平外力F使物体静止，若保持OA绳与水平面间的夹角为θ不变，将力F从水平方向在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°，则下列关于轻绳AO所受的拉力T和外力F的大小的判断，正确的是（　　）

A.T一直变小 B.T一直变大
C.F先变小后变大 D.F先变大后变小
8、甲、乙两质点在同一直线上运动，其位移-时间（x-t）图像如图所示，其中甲质点的图像为直线，乙质点的图像为经过原点的曲线，两图像交点A、B的坐标如图所示。下列说法正确的是

A.甲、乙两质点同时从同一位置出发
B.0~t1时间内，甲质点在乙质点前面
C.在t2时刻，甲质点的瞬时速度小于乙质点的瞬时速度
D.t1~t2时间内乙质点的平均速度与甲质点匀速运动的速度相等
9、如图所示，A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是(　　)

A.A、B之间无摩擦力
B.A受到的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力水平向左
10、某物体沿一直线运动，其v-t图象如图所示，则下列说法正确的是 ( )

A.第2s内和第3s内物体的速度方向相反
B.第2s内和第3s内物体的加速度方向相反
C第3s内速度方向与加速度方向相反
D.第2s内加速度大小大于第3s内加速度的大小
11、小物块m与各面均光滑的斜面体M，叠放在光滑水平面上，如图所示，在水平力F1（图甲）作用下保持相对静止，此时m、M间作用力为N1；在水平力F2（图乙）作用下保持相对静止，此时m、M间作用力为N2．则下列说法正确的是（）

A.若，则有
B.若，则有
C.若，则有
D.若，则有
12、物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（　　）

A.甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过总位移为零
B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
C.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过总位移大小为4m
D.乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学制订实验方案、选择实验器材且组装完成，在接通电源进行实验之前，实验装置如图所示。

（1）下列对此组同学操作的判断正确的是____________
A．打点计时器不应该固定在长木板的最右端，而应该固定在靠近定滑轮的那端，即左端
B．打点计时器不应使用干电池，应使用低压交流电源
C．实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度
D．小车初始位置不应该离打点计时器太远，而应该靠近打点计时器放置
（2）保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如下图，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_______________________________________________。

（3）沙和沙桶质量m________小车质量M时，才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于沙和沙桶的重力
A．远大于
B．远小于
C．接近(相差不多)
D．大于
（4）某同学顺利地完成了实验。某次实验得到的纸带如图所示，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得打点1时小车的速度是________m/s。小车的加速度大小________m/s2。(结果保留两位有效数字)

14、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图所示的装置

（1）本实验应用的科学方法是______
A．建立理想模型的方法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.类比法
（2）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/m·s-2
0.10
0.20
0.29
0.40
0.51

①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象_______.
②图线不过原点的原因可能是____________________
15、某同学设计了一个如图所示装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数

（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有（ ）
A．秒表　　　　 B．毫米刻度尺　　　　C．天平　　　　D．低压交流电源
（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）

（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10 m/s2）

三．计算题(22分)
16、（12分）请证明下列问题:

(1)我们已经知道，作为自由落体加速度，g的单位是m/s2；但我们在初中学过，作为质量与物体所受重力的比例系数，g的单位是N/kg．请证明:1m/s2=1N/kg
(2)一个物体静止地放在台式弹簧秤上，如图所示，试证明物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力(证明时在图上标出所涉及的力)
(3)若把该装置放在以加速度a加速上升的电梯里，试证明物体对台秤的压力大于其重力，即物体处于超重状态
17、（10分）冬天雾霾活动频繁，某天的能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）只有 x=40 m，甲车由于故障停在路中央，乙车在雾霾中沿平直公路向甲车匀速行驶，速度为 v0=72 km/h，乙车司机的反应时间（司机从发现目标到采取实施刹车所需要的时间）为 to =0.4s，为避免撞上甲车，则乙车的加速度a至少多大？
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、B
【解析】A.位移和时间的关系满足方程x=20t-2t2（m），由匀变速直线运动的位移公式：可知汽车的初速度为：
v0=20m/s
加速度为：
a=-4m/s2
故A错误；
B.汽车刹车时间为：

刹车位移为：

故B正确
C.汽车经过5s停止运动，t=6s时的速度大小为零，故C错误；
D.汽车运动最后1s内的位移大小为：

故D错误。
2、B
【解析】由题可知，拉力达到10.0N时木块开始移动，所以木块与木板之间的最大静摩擦力是10N．由于滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力，可知四个选项中可能是木块所受滑动摩擦力的大小是9N．故选B正确，ACD错误。
【点睛】在研究摩擦力时，首先要根据物体的状态确定是滑动摩擦还是静摩擦，同时要注意静摩擦力是否到达了最大值
3、D
【解析】小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由沿船头方向的分运动决定，与水流速度无关，船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，会使位移将变大
【详解】A、小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向始终垂直河岸的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由垂直河岸沿船头方向的分运动和河的宽度决定，与水流速度无关，故A、C错误
B、因船头始终垂直于河岸，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关；当船航行至河中心时，水流速度突然增大，合速度变大而且方向会偏向下游方向，会对小船运动轨迹有影响，使船偏离对岸更远，渡河的位移会变大，故B错误，D正确
故选D
4、C
【解析】A、C项：根据牛顿第三定律，人对地球的作用力等于地球对人的引力，但不是人能起跳离开地面的原因，原因是地面对人的作用力大于地球对人的引力，故A错误，C正确；
B项：根据牛顿第三定律，地面对人的作用力等于人对地面的作用力；故B错误；
D项：人受重力和支持力，没有所谓的“向上的力”，故D错误
故选C
5、B
【解析】水下落的高度，根据 得，水落到地面的速度的大小为：
，故B正确，ACD错误
6、A
【解析】根据“一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡”可知，本题考查力的平衡条件，根据平行四边形定则，运用多力平衡的推论求解剩下力的合力.
【详解】由题意可知四力的合力为零，则可知1N、3N、4N三个力的合力2N；与2N大小相等方向相反；则2N的力绕O点旋转60°，其他三力的合力不变，那么现在变为2N的两个力，其夹角成120°，因此这两个力的合力大小为2N，故A正确，B、C、D错误；故选A.
【点睛】本题中应用了力的合成中的一个结论：当多力合成其合力为零时，任一力与其他各力的合力大小相等方向相反.
7、AC
【解析】点O受到三个拉力而处于平衡状态，其中向下的拉力的大小和方向均不变，OA的拉力方向不变，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：

从图解法可以看出，OA的拉力T不断减小，拉力F先减小后增加，当拉力F与OA垂直时F最小，故AC正确，BD错误。
故选AC。
8、CD
【解析】A．从图中可知两质点从同一位置出发，但不同时刻开始运动，A错误；
B．时间内，甲对应的位移小于乙的位移，即乙在甲前面，B错误；
C．图像的斜率表示运动的速度，从图中可知时刻乙的速度大于甲的速度，C正确；
D．时间内，两质点的始末位置都相同，即位移相同，所有时间又相同，故两者的平均速度相等，D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】A、B、对A研究，水平方向受到水平力F，由平衡条件得知B对A有水平向左的静摩擦力；故A错误，B正确．C、根据牛顿第三定律得知，B受到A的摩擦力A所受的静摩擦力方向相反，即水平向右；故C错误．D、B相对于地面向左运动，对整体根据平衡条件得知，地面对B的摩擦力为滑动摩擦力水平向左；故D正确．故选BD
【点睛】本题关键根据两物体均处于平衡状态，由平衡条件分析受力情况
10、BC
【解析】A.第2s内和第3s内速度都为正值，速度方向相同，故A错误；
B.第2s内和第3s内图线的斜率一正一负，加速度方向相反，故B正确；
C.第3s内做匀减速直线运动，速度方向和加速度方向相反，故C正确；
D.图像斜率表示加速度，所以第2s内加速度大小小于第3s内加速度的大小，故D错误。
故选BC。
【点睛】速度时间图线中速度的正负表示运动的方向，图线的斜率表示加速度
11、ACD
【解析】根据整体先求解整体的加速度表达式；然后隔离两物体列式分别求解F和N的表达式进行比较即可.
【详解】由整体法可知，甲图中整体的加速度：，乙图中整体的加速度：；对甲图，隔离M，则，隔离m：，解得；；；对乙图中的m，则：，解得：；；则若m=M，则有F1=F2；若m<M，则有F1<F2，选项AC正确；无论m和M关系如何，则N1=N2，选项D正确，B错误；故选ACD.
12、BD
【解析】AB．甲图是位移-时间图象，斜率表示速度，可知甲做匀速直线运动，故甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，位移为

故A错误，B正确；
CD．乙图是v-t图象，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，即做来回运动，总位移为零，故C错误，D正确。
故选BD。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 ①.BCD ②.平衡摩擦力过度 ③.B ④.0.26 ⑤.0.50
【解析】（1）[1]A．纸带随小车向右运动，所以打点计时器应固定在木板的最右端，远离滑轮，故A错误；
B．电磁打点计时器需要接4到6V的低压交流电源，故B正确；
C．实验中需要平衡摩擦力，所以应该在右端垫起合适的高度，故C正确；
D．实验过程中为了有效利用纸带，小车要靠近打点计时器，故D正确。
故选BCD
（2）[2]根据图像可知，未施加外力时小车已有加速度，可知重力的分力大于滑动摩擦力，说明平衡摩擦力过度；
（3）[3]以小车、沙和沙桶为研究对象，根据牛顿第二定律：

解得绳子的拉力：，只有，细绳对小车的拉力F的大小近似等于沙和沙桶的重力；
（4）[4]匀变速直线运动中，某段时间内中间时刻速度等于平均速度：

[5]逐差法求解加速度：

14、 ①.（1）B ②.（2）①见解析； ③.②没有平衡摩擦力（或者平衡摩擦力不够）
【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．采用描点法作图，绘出一条倾斜的直线
【详解】（1）本实验探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，这种实验方法是控制变量法，故选B.
（2）①a-F图象如图所示：

②从上图中发现直线没过原点，当F≤0.1N时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
【点睛】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚
15、 (1).BD (2).0.53 (3).0.81 (4).0.3
【解析】(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误
B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确
C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误
D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确
(2)[2].每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：

[3].由△x=at2可得：

(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：

所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，
解得：
μ=0.30

三．计算题(22分)
16、 (1)证明过程见解析(2)证明过程见解析(3)证明过程见解析
【解析】(1) 根据牛顿第二定律F=ma，力F单位是N，质量的单位是kg，加速度单位是m/s2，，所以1m/s2=1N/kg
(2) 设一质量为m的物体放在台式弹簧秤上，台秤对物体的支持力大小为N，物体处于平衡状态，所以可知：N=mg．物体对台秤的压力大小为N'，依据牛顿第三定律可知：N=N'，所以，N'=mg，即物体对台秤的压力的大小等于物体所受重力的大小

(3)根据牛顿第二定律可知 ，根据牛顿第三定律可知

物体对台秤的压力大于其重力，处于超重状态
17、
【解析】汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，结合两段过程的位移之和求出汽车的最大加速度
【详解】汽车行驶的最大速度是，
反应时间内乙车的位移：，
乙车刹车过程：，
根据速度位移公式：

则乙车的加速度至少为.
【点睛】解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解