天津市河西区2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份天津市河西区2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共16小题，每题5分，共80分。每道小题只有一个正确的答案）
1. 如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3其大小关系是（ ）
A. F1=F2=F3B. F1=F2F2D. F3>F1>F2
【答案】A
【解析】根据二力平衡，弹簧拉力均等于一个小球的重力，所以三力相等。
故选A
2. 两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时合力大小为10N；则当它们间夹角为时，合力的大小为（ ）
A. 20NB.
C. D.
【答案】D
【解析】两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时合力大小为10N；由几何知识可知

当它们间夹角为时，合力的大小为
3. 如图所示，物体静止于光滑的水面上，水平力F作用于物体的O点，现要使合力沿着水平线OO′方向，那么，必须同时加一个力F′，这个力最小值是（ ）
A. F∙csθB. F∙sinθ
C. F∙tanθD.
【答案】B
【解析】对物体受力分析，受重力、支持力、拉力F和未知力F′要使合力沿着OO′方向，根据平行四边形定则画图可以判断出当未知力F′垂直与OO′时，F′最小，如图。
由几何关系得到
故选B。
4. 如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直。AC与水平方向成30°角。若把球O的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（ ）
A. G，GB. ，G
C. G，GD. G，G
【答案】B
【解析】根据重力压两个光滑斜面的作用效果，将重力分解为与两斜面分别垂直的G1和G2，根据平行四边形定则作出力的示意图，如图所示
由几何关系可得
故选B。
5. 如图所示，三根细线a、b、c将相同的小球1和2连接，两小球处于静止状态，细线c水平。则细线中的张力、、的大小关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设细线a、b与水平方向的夹角分别为和，对小球1和2组成的整体受力分析如图所示
根据水平方向受力平衡有
对小球2受力分析如图所示
根据水平方向受力平衡有
由以上两式可得
又
所以
即
综合以上，有
故选A。
6. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A. ①是事实，②③④是推论
B. ②是事实，①③④是推论
C. ③是事实，①②④是推论
D. ④是事实，①②③是推论
【答案】B
【解析】伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实，即②；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置相同，即第二步是③；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾角，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同，即第三步是①；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球永远运动，即第四步是④。按照这样的思维程序排列顺序。直接观察到的现象是可靠的实验事实，按照实验条件变化的趋势进行的极端化猜想是理想化推论。
故选B。
7. 国际单位制中，力学量所选用的基本物理量是（ ）
A. 长度、力、时间B. 长度、质量、时间
C. 米、牛、秒D. 米、千克、秒
【答案】B
【解析】AB．国际单位制中，基本物理量分别是长度、质量、时间。故A不符合题意，B符合题意。
CD．米、牛、千克、秒都是单位，不是物理量。故CD不符合题意。
故选B
8. 如图所示，从某一高处自由下落的小球，落至弹簧上端并将弹簧压缩到最短．问小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中，小球的速度和所受合力变化情况是（ ）
A. 合力变大，速度变大
B. 合力变小，速度变大
C. 合力先变小后变大，速度先变大后变小
D. 合力先变大后变小，速度先变小后变大
【答案】C
【解析】小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中，弹力一直减小，开始时，弹力大于重力，合力向上，弹起的过程中，合力减小，加速度减小，但是加速度的方向与速度方向相同，做加速运动，当重力和弹力相等时，速度最大，之后，重力大于弹力，合力方向向下，合力增大，加速度增大，但加速度的方向与速度方向相反，做减速运动，所以合力先变小后变大，速度先变大后变小，故C正确，ABD错误．
点睛：解决本题的关键知道加速度的变化由合力决定，速度的变化有加速度方向与速度方向关系决定，当速度与加速度方向相同，做加速运动，当速度与加速度方向相反，做减速运动．
9. 如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力的作用，的大小与时间的关系和物体的速度与时间的关系如图乙、丙所示，以下说法正确的是（ ）
A. 0~2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力
B. 2~4秒物体受到的摩擦力是
C. 2~4秒物体受到的摩擦力是
D. 4~6秒，物体受到的静摩擦力为
【答案】B
【解析】A．根据图乙可知，物体在0~2s内处于静止状态，在水平方向受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误；
BCD．根据图乙可知，物体在4~6s内处于匀速直线运动状态，在水平方向受到的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，根据图乙可知，在4~6s内物体受到的推力大小为2N，所以此时物体受到的滑动摩擦力大小为
根据图乙可知，物体在2~4s内处于加速运动状态，因为物体对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以物体此时受到的滑动摩擦力不变，仍然为2N，故B正确，CD错误。
10. 如图所示，有一光滑斜面倾角为θ，放在水平面上，用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球，球质量为m．若要使球对竖直挡板无压力，球连同斜面应一起（）
A. 水平向右加速，加速度a=gtanθ
B. 水平向右减速，加速度a=gsinθ
C. 水平向左加速，加速度a=gtanθ
D. 水平向左减速，加速度a=gsinθ
【答案】C
【解析】试题分析：当小球与竖直挡板无压力时，小球受重力和斜面的支持力，与斜面具有共同的加速度，根据小球的受力判断出加速度的方向，从而根据平行四边形定则求出合力的大小，再根据牛顿第二定律求出加速度的大小．
小球受重力和斜面的支持力，根据受力，知道两个力的合力方向水平向左，所以整体的加速度方向水平向左．根据平行四边形定则，，由牛顿第二定律得，加速度，小车水平向左加速或水平向右减速，加速度大小为，故C正确．
11. 如图所示是用倾斜的索道运输货物的情境，当载重车厢沿索道向上匀加速运动时，货物与车厢始终保持相对静止状态，货物与车厢底板的接触面保持水平。下列对车厢内货物受力分析的示意图中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将加速度分解到竖直方向和水平方向，可知有竖直向上的分加速度和水平向右的分加速度，则车厢内货物竖直方向受到重力和支持力作用，水平方向受到水平向右的摩擦力作用。
故选D。
12. 如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（ ）

A. 1NB. 2NC. 4ND. 5N
【答案】C
【解析】对两物块整体做受力分析有
F = 2ma
再对于后面的物块有
FTmax= ma
FTmax= 2N
联立解得
F = 4N
故选C。
13. 水平地面上某平板车正在做直线运动，时将质量为m的物块无初速度地放在平板车上，控制平板车的运动使平板车的图像如图所示。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.4，平板车足够长，g取，则物块运动的图像为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】0~4s内平板车做匀速直线运动，速度大小为8m/s，则物块首先做加速度为a的匀加速直线运动，有
物块加速到与平板车共速时所需要的时间为
然后在2~4s的时间内，物块以8m/s的速度与平板车一起做匀速直线运动；4s末平板车开始做匀减速直线运动，加速度大小为
所以物块和平板车一起做匀减速直线运动，加速度均为，减速到零的时间
所以物块运动的图像为A选项中的图像。故选A。
14. 如图所示，一个可视为质点的木块在斜面上下滑，斜面在水平地面上保持不动，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果木块匀速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左
B. 如果木块匀速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右
C. 如果木块加速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左
D. 如果木块减速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右
【答案】C
【解析】AB．如果木块匀速下滑，木块所受的三个力（、、）的合力为零，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力大小为，方向竖直向上；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力大小为，方向竖直向下，即斜面没有向左或向右的运动趋势，则地面对斜面无摩擦力，故AB错误；
C．如果木块加速下滑，木块所受的三个力（、、）的合力沿斜面向下，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力在竖直向上再偏左；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力方向斜向右下，即斜面有向右的运动趋势，则地面对斜面的摩擦力水平向左，故C正确；
D．如果木块减速下滑，木块所受三个力（、、）的合力沿斜面向上，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力在竖直向上再偏右；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力方向斜向左下，即斜面有向左的运动趋势，则地面对斜面的摩擦力水平向右，由牛顿第三定律可知斜面对地面的静摩擦力方向水平向左，故D错误。
故选C。
15. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 拉动弹簧测力计时两个测力计必须与木板平面平行
B. 两绳与橡皮条延长线的夹角α、β必须相等
C. 拉动弹簧测力计时两个测力计示数必须相等
D. 用一个和两个弹簧测力计两次拉橡皮条时只要橡皮条长度相等即可
【答案】A
【解析】A．拉动弹簧测力计时两个测力计必须与木板平面平行，选项A正确；
B．两绳与橡皮条延长线的夹角α、β大小要适当，但不一定必须相等，选项B错误；
C．拉动弹簧测力计时两个测力计示数大小要适当，不一定必须相等，选项C错误；
D．用一个和两个弹簧测力计两次拉橡皮条时必须要将结点拉到相同的位置，选项D错误。
故选A。
16. 某兴趣小组通过如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。下列操作正确的是（ ）
A. 调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行
B. 挂上砂桶，使长木板适当倾斜进行平衡摩擦力
C. 实验时，先释放滑块，再接通打点计时器的电源
D. 改变滑块的质量后，需要重新调节长木板倾斜度
【答案】A
【解析】A．调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行，选项A正确；
B．不挂砂桶，使长木板适当倾斜进行平衡摩擦力，选项B错误；
C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放滑块，选项C错误；
D．改变滑块的质量后，不需要重新调节长木板倾斜度，即不需要重新平衡摩擦力，选项D错误。
故选A。
二、计算题（共2小题，17题10分，18题10分，共计20分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）在天津考生获取最新试卷与答案。
17. 如图所示，物体A、B在三段轻绳作用下处于静止状态，其质量分别为mA=5kg，mB=10kg，OB绳水平，OP绳与竖直方向成45°角。g取10m/s2，求：
（1）三段轻绳OP、OA、OB中的拉力FOP、FOA、FOB的大小；
（2）物体与水平面间摩擦力的大小Ff。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1解析】
以A为研究对象，根据二力平衡，可得OA拉力为
以结点O为研究对象，进行受力分析，如图所示
由几何关系可知
代入数据解得细绳OP的拉力为
【小问2解析】
对物体B受力分析，如图所示
根据平衡条件，可得B与水平面间的摩擦力为
18. 如图所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37°，一滑块以初速度v0=10m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度 g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）AB之间的距离；
（2）滑块再次回到A点时的速度大小；
（3）滑块在整个运动过程中所用的时间。
【答案】（1）5m （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
设滑块质量为m，上滑过程的加速度大小为a，根据牛顿第二定律，有
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得AB之间的距离
【小问2解析】
滑块下滑过程中，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据匀变速直线运动速度位移公式可得
解得滑块再次回到A点时的速度大小为
【小问3解析】
滑块上滑的时间为
滑块下滑的时间为
则滑块在整个运动过程中所用的时间为