2025年湖南省长沙市宁乡市第十三高级中学高一物理第一学期期末考试试题含解析.doc

2025年湖南省长沙市宁乡市第十三高级中学高一物理第一学期期末考试试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、用恒力F使质量为10kg的物体以2m/s2的加速度沿竖直方向从静止开始匀加速上升，不计空气阻力，那么2s内恒力F做功（g取10m/s2）（　　）
A.80J B.200J
C.400J D.480J
2、下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位
A.米、牛顿、千克
B.千克、焦耳、秒
C.米、千克
D.米/秒2、千克、牛
3、一物体做匀加速直线运动，已知它的加速度为2m/s2，那么在任何1s内( ).
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s的初速度大2m/s
4、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（ ）

A. B.
C. D.
5、如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，一物块自弹簧正上方自由下落，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短（在弹性限度内）过程中，下列说法正确的是（　　）

A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时，它所受的合力不为零
D.当弹簧被压缩至最短时，物块的加速度等于零
6、老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的（ ）
A. B.
C. D.
7、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x–t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于–1m/s2 ，t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则

A.a车做匀速运动且其速度为va= m/s
B.b车的初速度为 0
C.t=0时，a车和b车的距离4.5 m
D.t=3 s时，a车和b车相遇，此时速度相等
8、如图所示分别为物体甲的x－t图象和物体乙的v－t图象，两物体的运动情况是

A.甲在整个t＝6 s时间内往返运动，平均速度为零
B.乙在整个t＝6 s时间内往返运动，平均速度为零
C.甲在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
D.乙在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
9、如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)，已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取，关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是（ ）

A.μ＝0.4 B.μ＝0.2
C.t＝4.5 s D.t＝3 s
10、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ）

A.m=0.5kg B.μ=0.4
C.m=1kg D.μ=
11、如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8 N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3 N．要使A静止，需加一水平向左的力F1，则力F1的取值可以为(　　)

A.4 N
B.7 N
C.12 N
D.11 N
12、生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如所示悬吊重物的细绳O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ=45°角。若悬吊物所受的重力为G，则下列说法正确的是（　　）

A.悬绳AO上承受的拉力最大
B.三根绳子上的拉力一样大
C.因为A、B两绳拉力的合力等于重力，所以A、B两绳拉力均小于重力G
D.B绳上的拉力等于重力G
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、某课外活动小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置。实验中让木板倾斜固定，打点计时器固定在木板上端，纸带固定在木块上，让木块从靠近打点计器的位置由静止开始沿木板下滑，打点计时器记录木块的运动，分析纸带、测出木板与水平面间的夹角，计算出木块与木板间的动摩擦因数。

图乙是某次实验得到的清晰纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1s，根据纸带可求出木块过D点时的速度为_________m/s，木块的加速度大小为_______m/s2。实验测得木板与水平面间的夹角θ＝(sin＝0.6，cos＝0.8)，重力加速度g取10m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ＝_______。(结果保留两位有效数字)
14、关于验证平行四边形定则的实验，请回答下列问题：

(1)在该实验中，合力与分力的概念是一种________的科学思想方法
(2)某同学完成该实验后得到的图形如图所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是________
15、某同学让重锤做自由落体运动，利用电火花计时器打出的纸带来测量本地重力加速度时，打出的纸带如图所示，测得图中x1＝4.02cm，x2＝2.50cm，则：

（1）电火花计时器的工作电压为_____
A．交流6V以下 B．直流6V以下 C．交流220V D．直流220V
（2）实验时重锤应该是连接在纸带的_____端（填“A端”或“B端”）
（3）纸带上1至9各点为计时点，利用x1、x2可算出实验测得的重力加速度为g测＝_____（保留两位有效数字）
（4）当地实际重力加速度值为g＝9.8m/s2，在操作无误的前提下，产生实验误差的原因可能是_____．（只写一个原因）
三．计算题(22分)
16、（12分）足够长光滑斜面BC的倾角，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点。现在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度一时间图像如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）求：
(1)小物块所受到的恒力F；
(2)小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；
(3)小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离。

17、（10分）“跳楼机”是游乐园和主题乐园常见的大型机动游戏设备，以惊险刺激深受年轻人的欢迎。游戏初始时，游客环坐设备塔身四周的轿厢中，几秒钟内便可被抬升至67.5m的高处，然后自由下落，落至一定高度时再通过恒定制动力，让轿厢落回初始位置。若轿厢和游客的总质量为400kg，自由下落的运动时间为3s，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)轿厢向下运动过程中的最大速度；
(2)轿厢受到的恒定制动力。

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、D
【解析】先对物体受力分析，据牛顿第二定律求出恒力F；再由位移时间关系求得物体2s内上升的高度；最后据功的公式计算2s内恒力F做功
【详解】对物体受力分析，据牛顿第二定律可得：，解得：恒力．物体2s内上升的高度．2s内恒力F做功．故D项正确，ABC三项错误
2、C
【解析】A．牛顿是导出单位，故A错误；
B．焦耳是导出单位，故B错误；
C．米、千克都基本单位，故C正确；
D．米秒、牛都是导出单位，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】由可知A错; 物体的初速度与前1s内的末速度相等,C错;
4、C
【解析】解：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得
对A物体：μ•mg=ma
得a=μg
对整体：F=（2m+m）a
得：F=3ma=3μmg
故选C
【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值．灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键
5、B
【解析】A．物块刚接触弹簧后，弹簧形变较小，此时弹力肯定小于重力，物体仍然做加速运动，故A错误；
B．物体接触弹簧后，弹簧形变到最大这一过程中，弹簧力先小于重力，之后等于重力，再然后大于重力，故物块是先加速后减速，故B正确；
C．当物块速度最大时，加速度为零，此时必有合力为零，即弹簧力等于重力，故C错误；
D．弹簧压缩到最短时，弹簧力大于重力，此时加速度向上，故D错误。
故选B。
6、B
【解析】AD.做曲线运动的物体，速度方向一定沿轨迹在该点的切线方向，故AD均错误；
BC.做曲线运动的物体，合力方向必定在曲线的凹侧，故B正确，C错误。
故选B。
7、CD
【解析】A、x-t图象的斜率代表速度，a的图象为倾斜的直线，斜率为恒定值，故a车做匀速直线运动，速度大小为，A错误；
B、t=0时刻，b曲线的切线斜率不为零，故b车的初速度不为零，B错误；
C、t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，故此时b车的速度为．t=0到t=3 s内，b车做匀减速直线运动，可做逆向处理，则t=0到t=3 s内，b车的位移为，故t=0时刻，b车的初始坐标为．所以在t=0时刻，a、b两车相距4.5m，C正确；
D、x-t图象的交点代表相遇，又因两曲线在t=3 s时，刚好相切，瞬时速度刚好相同，则D正确
8、BC
【解析】x-t图象是位移-时间图象，表示物体的位置随时间变化的规律，位移等于x的变化量，而v-t图象是速度-时间图象，表示速度随时间变化的规律，速度的正负表示速度的方向，图象与时间轴所围的“面积”表示位移．平均速度等于位移与时间之比
【详解】甲在0时刻由负方向上距原点2m处向正方向运动，6s时达到正向的2m处，故在整个t=6s时间内位移为：△x=x2-x1=2m-（-2m）=4m，平均速度为，故A错误，C正确．乙开始时速度为沿负向的匀减速直线运动，3s后做正向的匀加速直线运动，图象与时间轴围成的面积为物体通过的位移，故总位移为0；再根据平均速度公式可知，平均速度为零，故B正确，D错误．故选BC
【点睛】本题考查对速度图象和位移图象的识别和理解能力，抓住各自的数学意义理解其物理意义，即速度图象的“面积”大小等于位移，而位移图象的斜率等于速度，△x表示位移
9、BC
【解析】AB．由题图乙可得，物块做匀变速运动的加速度大小为

由牛顿第二定律得

则可得物块与传送带间的动摩擦因数

选项B正确，A错误；
CD．在v－t图像中，图线与t轴所围面积表示物块的位移，则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止，最后匀速运动回到传送带左端时，物块的位移为0，由题图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5s，选项C正确，选项D错误。
故选BC。
【点睛】此时是牛顿第二定律应用的典型问题-传送带问题；解决本题的关键是根据图像理清物块在传送带上整个过程的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式以及速度时间图线进行求解。
10、AB
【解析】由v-t图像可知物块在4-6s内做匀速直线运动，根据F-t图像可知这个过程中F=2N，根据二力平衡可得：
f=F=2N
由v-t图像可知物块在2-4s内做匀加速直线运动，且图像的斜率表示加速度，即，根据F-t图像可知这个过程中=3N，根据牛顿第二定律有：

解得
m=0.5kg
因为

解得
μ=0.4
综上分析可知，AB正确，CD错误。
故选AB。
11、BD
【解析】先隔离B受力分析根据平衡条件求出绳子拉力大小，然后隔离A受力分析，当与绳子拉力的合力小于等于最大静摩擦力物体即可保持静止；
【详解】A、当，摩擦力为，即物体不可能静止，故A错误；
B、当时，摩擦力为，物体仍能静止，且静摩擦力的方向向左，故B正确；
C、当，摩擦力为，即物体不可能静止，故C错误；
D、当时，摩擦力为，即刚好达到最大值且方向向右，物体恰好静止不动，故D正确
【点睛】解决本题的关键静摩擦力大小和方向的可变性，也可以判断出临界情况的静摩擦力的方向和大小然后根据平衡条件求解出的范围然后选择
12、AD
【解析】对O点受力分析如图，设细绳AO中拉力为，细绳BO中拉力为，吊重物的绳索的拉力为

由于该状态处于平衡状态，因此可得出：
、
有几何关系得：

故选AD。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 ①.0.85 ②.2.0 ③.0.50
【解析】[1]木块过D点时的速度为

[2]由逐差法得

[3]由牛顿第二定律得

得

14、等效替代，
【解析】该实验中，两个力拉绳套和一个力拉绳套时，节点要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科学思想方法；本实验中，与的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，理论值在平行四边形的对角线上，故一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是
考点：验证平行四边形定则
【名师点睛】明确实验原理，了解具体操作，要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆．正确理解“等效替代”科学思想方法的应用，明确实验原理，理解“理论值”和“实验值”的区别
15、 ①.C ②.B端 ③.9.5 ④.纸带受到摩擦阻力与空气阻力
【解析】电火花计时器使用是220V交流电源；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小；由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用，所求加速度的值产生误差
【详解】（1）电火花计时器的工作电压为交流220V，故C正确，ABD错误；
（2）纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些，所以重物连接在纸带的右端，即B端
（3）由于相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小为：，所以加速度大小为9.5m/s2
（4）由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间摩擦阻力等作用，所求加速度的值产生误差
【点睛】本题是利用自由落体运动测定重力加速度．注意打点计时器的使用方法，能熟练根据匀变速直线运动的公式求解速度和加速度等物理量

三．计算题(22分)
16、 (1)11N；(2)0.5s；(3)小物块不能返回到点；0.4m
【解析】(1)由图（b）可知，段加速度为

根据牛顿第二定律，有

解得小物块所受到的恒力

(2) 在段，由牛顿第二定律得

解得：

小物块从到所用时间与从到所用时间相等，总时间为

(3)小物块从向运动过程中通过的位移

小物块从向运动过程中停下来所通过的位移为，由动能定理得：

代入数据解得：

所以小物块不能返回到点，即小物块停止运动时离点的距离为0.4m
17、 (1) (2)12000N
【解析】(1)开始制动时速度达最大,则：可得：

(2)自由下落高度：

减速距离：

减速加速度大小：

根据牛顿第二定律：，解得：