辽宁省沈阳市实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题（Word版附解析）

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一、选择题（单选题每题4分，多选题每题6分，漏选得3分、错选不得分．1～7题为单选题，8～10题为多选题，共计46分．）
1. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，关于伽利略的“斜面实验”，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略测定了铜球运动的位移与时间，进而得出了速度随位移均匀增加的结论
B. 铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小，所用时间长得多，时间容易测量
C. 若斜面长度一定，铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而增大
D. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．伽利略测定了铜球运动的位移与时间，进而得出了位移x与t平方的成正比，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化，小球是否做匀变速运动，故A错误；
B．在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小，所用时间长得多，时间容易测量．故B正确；
C．若斜面长度一定，铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而减小，故C错误；
D．他得到的结论是，若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比，故D错误。
故选B。
考点：伽利略斜面实验
2. 物体沿一条直线运动，下列说法中正确的是（）
A. 物体在某时刻的速度是，则物体在1s内一定运动了
B. 物体在某内的平均速度是，则物体在这内的位移一定是
C. 物体在某段时间内的平均速度是，则物体在内的位移一定是
D. 物体在某段位移内的平均速度为，则物体在通过这段位移一半时的速度一定是
【答案】B
【解析】
【详解】ACD、平均速度是描述运动物体在一段时间或一段位移内的运动快慢程度，物体在某时刻的速度是，则物体在内的平均速度不一定是，所以位移不一定是，同样某段时间内的平均速度是，在内的平均速度也不一定是，所以位移也不一定是，在某一个位置的速度也不能确定，故ACD错误；
B、物体在某内的平均速度是，则由可以计算出物体在这内的位移一定是，选项B正确．
3. 以从塔顶由静止释放小球A的时刻为计时零点，时刻又在与小球A等高的位置处，由静止释放小球B。若两小球都只受重力作用，设小球B下落时间为，在两小球落地前，从小球B下落开始，两球的高度差的变化为，则图线为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、B两球释放后都做自由落体运动，B球释放时，A球的速度为
B下落时间，A、B两球下落的距离分别是
从小球B下落开始，两球的高度差的变化为
则
所以的图线为一条过原点倾斜的直线，斜率为。
故选B。
4. 一物体以某一初速度在粗糙的平面上做匀减速直线运动，最后静止下来。若物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之比为s1∶s2 = 11∶5，若物体运动的加速度大小为a = 1 m/s2，则（ ）
A. 物体运动的时间可能大于10 s
B. 物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之差为s1 − s2 = 12.5 m
C. 物体运动的时间为8 s
D. 物体的初速度为10 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】ACD．最初5 s内的路程
最后5 s内的路程
解得物体的初速度为
物体运动的时间
选项AD错误，C正确；
B．物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之差为
选项B错误。
故选C
5. 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B，它们均静止不动，则( )
A. F1、F2一定等大反向
B. 木块A、斜劈B间一定存在摩擦力
C. 斜劈B与地面间一定存在摩擦力
D. 地面对斜劈B的支持力的大小一定等于(M＋m)g
【答案】D
【解析】
【详解】A．对整体，水平方向可能有摩擦力，故F1、F2不一定等大反向，故A错误；
B．对物体A，受重力mg、已知的推力F、斜面体B对A的支持力N′和摩擦力f，当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，即物体A、B间不一定有摩擦力，故B错误；
C．对整体，当F1=F2时，不受静摩擦力，故C错误；
D．对A、B整体受力分析，受到重力（M+m）g、支持力N和已知的两个推力，地面对整体可能有静摩擦力，根据平衡条件，竖直方向有：N=（M+m）g，故D正确；
故选D．
6. 内壁光滑的球体半径为R，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A、B。将轻杆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动，球心O与轩在同一竖直平面内，过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M，。下列判断正确的是（ ）
A. B. 球体内壁对A球的支持力
C. 轻杆对B球支持力有可能小于B球的重力D. 若增大mA，θ角会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．假设两球质量相等，则杆应处于水平位置，现A位于B的下方，可知mA＞mB．故A错误；
B．以A球为研究对象，A球受到重力mAg、球体内壁对A球的支持力NA、杆的压力F。由平衡条件知，mAg与FA的合力与NA等大、反向。运用平行四边形定则作出力的合成图如图。
根据三角形相似得：
由OA＝R，OM，解得
NA＝2mAg
故B正确；
C．以B球为研究对象，分析其受力情况如图。根据几何知识有 β＞α，则在图中，一定有 FB＞mBg，即轻杆对B球的支持力一定大于B球的重力，故C错误；
D．若增大mA，A球下降，θ角会减小，故D错误。
故选B。
7. 如图，半圆柱体Q放在水平地面上，表面光滑的圆柱体P放在Q和墙壁之间，Q的轴线与墙壁之间的距离为L，已知Q与地面间的动摩擦因数，P、Q横截面半径均为R，P的质量是Q的2倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P、Q均处于静止状态，则（ ）
A. L越大，P、Q间的作用力越大B. L越大，P对墙壁的压力越小
C. L越大，Q受到地面的摩擦力越小D. L的最大值不能超过
【答案】A
【解析】
【详解】A．对P受力分析，受力如图，设Q对P的弹力与竖直方向夹角为θ，则
根据平衡知，Q对P的作用力
根据几何关系知
L越大，sinθ越大，csθ越小，则F越大，故A正确。
B．根据平衡知，墙壁对P的弹力
N1=mPgtanθ
L越大，sinθ越大，tanθ越大，墙壁对P的弹力越大，根据牛顿第三定律知，P对墙壁的压力越大，故B错误。
C．对整体分析，整体在水平方向受到墙壁的弹力和地面的摩擦力，可知Q受到地面的摩擦力等于墙壁对P的弹力，L越大，弹力越大，则摩擦力越大，故C错误。
D．对整体分析知，地面对Q的摩擦力
f=N1=mPgtanθ
要使P、Q均处于静止状态，有
f≤μ（mP+mQ）g
根据几何关系有

联立解得
故D错误。
故选A。
8. 如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则（ ）
A. 滑块不可能只受到三个力作用
B. 弹簧可能处于伸长状态
C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
【答案】BD
【解析】
【详解】A．弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长状态，故A错误；
B．如果弹簧处于伸长状态物体受重力、支持力、静摩擦力和弹簧的拉力，是可能平衡的，故B正确；
C．若斜面对滑块的支持力大小为零，则摩擦力为零，物块不可能处于平衡状态，选项C错误；
D．根据平衡条件，在平行斜面方向平衡，一定有
f=mgsin30°=0.5mg
故D正确；
故选BD。
9. 如图所示，质量为的重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点。质量为的物块B放在粗糙的水平桌面上，是三根线的结点，水平拉着B物体，、与夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。重力加速度，则（ ）
A. 重物C的质量为
B. 细线的张力为
C. 物块B与水平桌面之间的动摩擦因数为0.3
D. 桌面对B物体的摩擦力为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．物体A处于静止状态，有细线的张力为
由图结合几何关系知
由平衡条件知细线的张力为
对由平衡条件有
得
故AB正确；
CD．对由平衡条件有
B处于静止，所以桌面对B物体的摩擦力为，由于此摩擦力为静摩擦力，所以无法求出物块B与水平桌面之间的动摩擦因数，故C错误，D正确。
故选ABD。
10. 一辆汽车从静止开始沿直线匀加速开出，然后保持匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，直到停止。下表给出了不同时刻汽车的速度：
则可以判断得出（ ）
A. 汽车匀加速行驶的加速度为B. 汽车匀速运动的时间为
C. 汽车匀减速运动时间为D. 汽车运动的总位移为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据表格数据可知汽车做匀加速运动的加速度大小为
故A正确；
BC．汽车做匀减速运动的加速度大小为
汽车匀速运动时的速度为，可知汽车做匀加速运动所用时间为
汽车匀减速运动的时间为
可知汽车从t=4s开始做匀速运动，汽车从减速到所用时间为
可知开始减速对应的时刻为
故汽车匀速运动经历的时间为
故B错误；C正确；
D．汽车运动的总位移为
故D正确。
故选ACD。
二、实验题（每空2分，共计14分）
11. 有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是（ ）
A.钩码的个数N1=N2=2，N3=4 B.钩码的个数N1=N3=3，N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3，N2=4，N3=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是（ ）
A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
（3）在作图时，你认为图中___________是正确的。（填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. BCD ②. A ③. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]A．由于F1=2mg和F2=2mg不能竖直向上，二者的合力一定小于F3=4mg，A不符题意；
B．由于F1=3mg和F2=4mg的合力在mg到7mg之间，其合力可以等于F3=3mg，B符合题意；
C．由于F1=4mg和F2=4mg的合力在0到8mg之间，其合力可以等于F3=4mg，C符合题意；
D．由于F1=3mg和F2=4mg的合力在mg到7mg之间，其合力可以等于F3=5mg，D符合题意。
故选BCD。
（2）[2]在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是，记录三个力的大小和方向，记录O点的位置。标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
故选A。
（3）[3]乙图错误，F3的方向为与重力方向相同的拉力，方向一定竖直向下，故甲图是正确的。
12. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：
（1）关于实验下列描述中正确的是__________。
A. 在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B. 应先释放小车，后接通电源
C. 电火花计时器应使用低压交流电源
D. 除了图甲中标出的器材外，完成实验还需要刻度尺
（2）实验中打点计时器每隔打一个点，打出的纸带如图乙所示，若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是__________，加速度大小是__________。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么该实验中加速度的测量值与实际值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）AD （2） ①. 0.40 ②. 0.80
（3）偏大
【解析】
【小问1详解】
A．为了充分利用纸带，在释放小车前，小车要靠近打点计时器。故A正确；
B．实验时，应先接通电源，再释放小车。故B错误；
C．电火花计时器应使用交流电源。故C错误；
D．除了图甲中标出的器材外，完成实验还需要刻度尺测量纸带上各计数点间的距离。故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为
则打B点时小车的速度大小
由逐差法可得
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流频率是49Hz，则实际打点周期大于0.02s，而做实验的同学并不知道，则代入计算的时间偏小，使得该实验中加速度的测量值与实际值相比偏大。
三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，共计40分）
13. 如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定挡板C．劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接，劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接，轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连，轻绳AQ段与斜面平行，A和B均静止．现缓慢地向小桶P内加入细砂，当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：
（1）小桶P内所加入的细砂质量；
（2）小桶下降的距离．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】试题分析：初始状态，弹簧k2被压缩，对A 由于轻质小桶无拉力，斜面方向受力平衡则有
(2分)
弹簧k1被压缩，对B沿斜面方向受到自身重力沿斜面向下的分力以及弹簧弹簧k2 向下的弹力和弹簧k1 向上的弹力，根据平衡有 （2分）
当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时，k1恢复原长，k2被拉长，对B保持平衡有
(2分)
对A 拉力F沿斜面向上，弹簧弹力向下，所以 （1分）
对P
（1）故细砂的质量为 （1分）
（2）小桶下降的距离 （1分）
考点：共点力的平衡 胡克定律
14. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响，雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害，在我国治理雾霾已刻不容缓。在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，在同一平直车道上小汽车的正前方95m处有一辆大卡车以30m/s的速度同方向匀速行驶，在t=0时刻大卡车遇到紧急情况后，在0内大卡车和小汽车的加速度随时间变化关系分别如图甲、乙所示。取原运动方向为正方向。求：
（1）在0内两车的最近距离；
（2）时，两车距离为多少？
【答案】（1）5m；（2）50m
【解析】
【详解】（1）根据图像可知，大卡车刹车3s时，速度
此时，大卡车位移
小汽车这段匀速，位移
此时，两车相距
之后小汽车减速，大卡车加速，共速时，间距最小
解得
即6s时刻两车共速，相距最近
（2）时，小汽车速度
6-9s内位移
卡车位移
两车距离为
15. 华人诺贝尔奖得主李政道博士曾经说：“中华民族是一个优秀民族，中国人早在两汉时期就发明了筷子。如此简单的两根东西却高妙绝伦地应用了物理学上的原理。”如图所示，用力使筷子夹住小球静止不动，若小球所受力均在同一竖直平面内，每根筷子和竖直方向的夹角均为θ=30°，小球的质量m=0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)若小球和筷子间没有摩擦力，则每根筷子对小球的压力大小是多少?
(2)若小球与筷子之间的动摩擦因数为，为使筷子夹住小球静止不动，求每根筷子对小球压力N的取值范围。（假设筷子与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
【答案】(1)2N；(2)
【解析】
【详解】解：(1)由受力分析可得
(2)筷子对小球的压力最小时，在竖直方向，小球受力平衡
最大静摩擦力
代入数据得
筷子对小球的压力最大时，摩擦力反向，由平衡条件得
最大静摩擦力
代入数据得
则有
时刻（s）
1.0
2.0
30
5.0
7.0
9.5
10.5
速度
3
6
9
12
12
9
3