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2024-2025学年江苏省连云港市高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.力的单位“牛顿“在国际单位制中用基本单位表示为( )
A. B. C. D.
2.如图为雨滴竖直下落的速度随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
A. 雨滴的速度大小不变 B. 雨滴的加速度大小不变
C. 雨滴处于超重状态 D. 雨滴做变加速直线运动
3.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用两个弹簧测力计将橡皮条拉到点和用一个弹簧测力计将橡皮条拉到点，测得的数据处理如图所示，其中不是弹簧测力计实际测量的力是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示，一艘炮舰沿河岸以速度大小自西向东行驶，某时刻发射炮弹击中正对岸的目标，已知炮弹对地发射速度大小为，方向与河岸夹角为。下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.某人以窗户为背景摄影时，恰好将窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，测得照片中石子运动痕迹长度为。已知摄影的曝光时间是，实际长度为的窗框在照片中的长度为，重力加速度取。根据以上数据估算石子下落点离窗户约( )
A. B. C. D.
6.如图所示，物块、叠放在光滑的水平面上，现给物块施加一个水平方向的外力，物块、一起运动且始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 物块受到两个力的作用 B. 物块相对物块有向右的运动趋势
C. 物块受到的合外力方向与方向相同 D. 物块对物块的作用力方向竖直向上
7.如图所示，用三脚架支起照相机静止在水平地面上，三脚架与相机总重力为，三脚架的三条腿与地面夹角均为，则三角架每条腿对地面的压力大小为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，某同学在处分别以初速度、踢足球，轨迹Ⅰ、Ⅱ最高点高度相同，足球在空中的运动时间分别为、，加速度大小分别为、，最终分别落在、点，空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
9.光滑水平面上质量均为的小球、用轻弹簧连接，再用水平轻绳将两小球连接在竖直墙上，此时绳中拉力大小为。剪断绳瞬间，、两球的加速度大小为( )
A. B. C. D. ，
10.如图所示，小球用细线悬于点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，保持轨迹圆的圆心到悬点的高度差不变。下列说法正确的是( )
A. 绳长越长，角速度越大
B. 绳长越短，角速度越大
C. 绳长越长，加速度越大
D. 绳长越短，加速度越大
11.如图所示，倾角为的斜面体上有、、、四个点，，完全相同的物体甲、乙均可看作质点。现将甲从点由静止释放，经时间运动到点速度大小为，再经时间运动两点速度大小分别为；释放甲的同时将乙从点静止释放，经时间运动到点速度大小，再经时间运动到两点速度大小分别为，已知物体与、间的动摩擦因数为，与间的动摩擦因数为，下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.如图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。
实验现有器材：砝码盘带砝码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线外，还必须使用的器材有______；
A.刻度尺
B.秒表
C.天平
D.低压交流电源
关于该实验的操作，下列说法正确的是______；
调节定滑轮，使细线与木板平行
实验时应先释放小车再接通电源
实验中要保证砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量
为平衡摩擦力，垫木应放置在长木板带定滑轮的一端
实验中处理纸带得到部分实验数据如图乙所示，已知相邻两计数点间有四个点未画出，打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为______结果保留三位有效数字；
多次实验后，由实验数据作出的图像如图丙所示，由此可计算出实验所用小车的质量为______；
依据本实验的上述操作，请你分析图丙中直线不过坐标原点的原因是______。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图所示，在光滑水平桌面上，用长为的轻杆固定质量分别为、的小球、可视为质点，杆中心处有一竖直方向的固定转动轴。当轻杆绕轴以角速度匀速转动，求：
小球的线速度；
转轴受杆拉力的大小。
14.如图所示，质量的人乘坐超市斜坡电梯，以的加速度随倾角的电梯向下匀加速运动，重力加速度取，，。求：
电梯对人的支持力大小；
电梯对人的摩擦力大小。
15.如图所示，丛林大冒险活动中，质量的人可视为质点从高台边缘点借助轻绳越过河面到达河岸边点。已知绳长保持不变，与竖直方向夹角为，悬挂点与点的高度差为，河面宽度，空气阻力不计，重力加速度取，，。若人必须在绳子摆到竖直方向时放开绳子，求：
人放开绳子后在空中的运动时间；
人放开绳子瞬间的水平速度大小；
人放开绳子前瞬间绳子对人的拉力大小。
16.如图所示，炭块以水平向右的初速度冲上足够长的静止木板，当、速度相同时木板与弹性挡板恰好发生碰撞，碰撞后木板的速度大小不变，方向相反。已知、接触面间的动摩擦因数，炭块的质量是木板质量的倍，重力加速度取，其余摩擦均不计。
求冲上时，、的加速度大小，；
求与弹性挡板第一次碰撞前的速度大小；
从炭块滑上木板到第二次与弹性挡板碰撞的过程中，求炭块在木板上留下痕迹的长度。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：在牛顿第二定律公式中，的单位是，的单位是，的单位是，则有，故BCD错误，A正确。
故选：。
根据牛顿第二定律公式以及式中各个量的单位，分析与其他单位的关系。
解决本题时要知道是导出单位，是根据牛顿第二定律推导出来的。
2.【答案】
【解析】解：、由速度时间图像可知，雨滴的速度大小逐渐变大，故A错误；
、根据图像的斜率代表加速度可知，雨滴的加速度大小逐渐减小，做变加速直线运动，故B错误，D正确；
C、雨滴加速度向下，处于失重状态，故C错误。
故选：。
速度时间图像斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大，速度变化越快。
本题考查学生对速度时间图像的理解，学生需要掌握图像的含义，属于简单题。
3.【答案】
【解析】解：在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，在用两个弹簧测力计测拉力时，根据平行四边形定则作出的合力是合力的理论值，由于误差的存在，不一定沿橡皮筋方向；用一个弹簧测力计测出的拉力是合力的实际值，一定沿橡皮筋方向；图中为合力的理论值，为合力的实际值，、为两个分力，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据合力理论值和实际值的含义分析作答。
本题主要考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，要明确实验原理，理解合力理论值和实际值的含义，知道力的实际值一定沿橡皮筋方向。
4.【答案】
【解析】解：一艘炮舰沿河岸以速度大小自西向东行驶，炮弹击中正对岸的目标，表明炮弹合速度方向垂直于河岸，根据速度合成规律有，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据运动和合成与分解结合几何关系分析。
本题主要考查了运动的合成和分解，理解运动的独立性和矢量合成的特点即可完成解答。
5.【答案】
【解析】解：石子下落到窗户中间时刻的速度等于经过窗户时的平均速度，石子运动痕迹长度为，实际长度为的窗框在照片中的长度为，
则
石子下落点离窗户约，故D正确，ABC错误。
故选：。
石子下落到窗户中间时刻的速度等于经过窗户时的平均速度，结合速度位移关系求解。
本题考查自由落体运动的规律，解题关键是掌握自由落体运动规律，并能选择合适的公式进行求解。
6.【答案】
【解析】解：物块、叠放在光滑的水平面上且始终保持相对静止，两物体在水平力作用下向右做匀加速运动，可知物块受到重力、支持力和向右的摩擦力共三个力的作用，故A错误；
B.物块受摩擦力向右，则相对物块有向左的运动趋势，故B错误；
C.根据牛顿第二定律可知，物块受到的合外力方向与方向相同，故C正确；
D.物块对物块有竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，则两个力的合力方向不是竖直向上，故D错误。
故选：。
地面光滑，两物体在水平力作用下向右做匀加速运动，物块、一起运动且始终保持相对静止，结合牛顿第二定律分析。
本题考查牛顿第二定律的理解，会分析物体的受力情况，结合力的合成与分解即可顺利求解。
7.【答案】
【解析】解：设地面对每条腿的支持力为，三脚架与相机总重力为，则
则
根据牛顿第三定律可知，每条腿对地面的压力大小为，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据平衡条件结合牛顿第三定律求解。
本题关键是对蜘蛛受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法列式求解。
8.【答案】
【解析】解：空气阻力不计，足球在空中做斜抛运动，则有
由题图可知两轨迹上升的高度相同，竖直方向根据对称性可得
故CD错误；
设在处足球的竖直分速度为，水平分速度为，则有，
由于轨迹Ⅰ的水平位移较小，所以轨迹Ⅰ的水平分速度较小，根据，
可得
故A错误，B正确。
故选：。
不计空气阻力，抛体在空中只受重力作用，抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速运动，结合运动学公式求解。
本题考查了斜上抛运动，分析清楚球的运动过程，应用运动的合成与分解，运动学公式即可解题。
9.【答案】
【解析】解：刚开始绳中拉力大小为，根据受力平衡可知剪断绳之前弹簧弹力为，剪断绳瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，则此时的加速度
受力不变，则加速度仍为零，即，故B正确，ACD错误。
故选：。
绳子剪断前，求出弹簧的弹力。突然剪断绳瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，分析瞬间两球的受力情况，由牛顿第二定律求解加速度。
本题是动力学中典型的问题：瞬时问题，往往先分析线剪断前弹簧的弹力，再分析线断瞬间物体的受力情况，再求解加速度，抓住线剪断瞬间弹力没有来得及变化。
10.【答案】
【解析】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：
根据牛顿第二定律得：
可得，
则保持轨迹圆的圆心到悬点的高度差不变，因当绳长越长，则角越大，则加速度越大，但是角速度不变，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据向心力与角速度的关系式得出角速度和加速度表达式，根据表达式分析。
本题是圆锥摆问题，关键是分析小球的受力情况，确定向心力的来源。要注意小球圆周运动的半径不等于绳长。
11.【答案】
【解析】解：、设，甲从到的过程中，由运动学公式可得：
乙从到的过程中，由运动学公式可得：
联立解得：，则，故A错误；
B、设两物块在和段的加速度为，在段的加速度为，则甲从到过程中，由运动学公式可得：
乙从到的过程中，由运动学公式可得：
联立可得：，故B错误；
C、甲从到的过程中，由运动学公式可得：
乙从到过程中，由运动学公式可得：
联立解得：
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：，故C正确；
D、对甲，从到的过程中，由运动学公式可得：
乙从到的过程中，由运动学公式可得：
由于，，可知，所以有：，故D错误。
故选：。
由题意结合运动学公式及牛顿第二定律联立即可解题。
本题是对牛顿第二定律及运动学公式的考查，解题的关键是要正确分析物体的受力情况和运动情况，选择合适的规律即可解题。
12.【答案】； ； ； ； 平衡摩擦力过度
【解析】除上述器材外还必须使用刻度尺，用来测量纸带；用天平测量质量；打点计时器本身就是计时仪器，不需要秒表；电火花计时器需要交流电源，则不需要低压交流电源，故AC正确，BD错误。
故选：。
调节定滑轮，使细线与木板平行，故A正确；
B.实验时应先接通电源再释放小车，故B错误；
C.实验中要保证砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，这样才可认为砝码盘和砝码的重力近似等于小车的牵引力，故C正确；
D.为平衡摩擦力，垫木应放置在长木板远离定滑轮的一端，故D错误。
故选：。
根据逐差法得小车的加速度大小为
根据
由图像可知
解得
由图像可知，当时小车的加速度不为零，可知原因是木板一端抬的过高，平衡摩擦力过度。
故答案为：；；；；平衡摩擦力过度。
根据实验原理分析判断；根据电火花计时器的工作原理分析判断；
根据实验原理和注意事项分析判断；
根据逐差法计算小车的加速度；
根据牛顿第二定律推导图像对应的函数表达式，结合图像计算。
根据平衡摩擦力方法分析判断。
本题关键掌握探究加速度与物体受力、物体质量关系的实验原理和利用图像处理问题的方法。
13.【答案】小球的线速度等于；
转轴受杆拉力的大小等于
【解析】由线速度公式可知小球的线速度：
根据牛顿第二定律以及牛顿第三定律可知，对：
对：
对杆：
所以
答：小球的线速度等于；
转轴受杆拉力的大小等于。
由线速度公式列式求解；
对和受力分析，结合牛顿第二定律和第三定律列式求解。
在应用牛顿第二定律解决简单问题时，要先明确物体的受力情况，然后列出牛顿第二定律的表达式，再根据需要求出相关物理量。
14.【答案】电梯对人的支持力大小等于；
电梯对人的摩擦力大小等于
【解析】对人进行受力分析如图，沿加速度方向建立轴，垂直加速度方向建立轴。
方向：，解得
方向：
整理得
答：电梯对人的支持力大小等于；
电梯对人的摩擦力大小等于。
对人进行受力分析，根据受力平衡求解支持力大小；
对人进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度大小。
本题考查对力的平衡条件和牛顿第二定律的理解，运用力的合成与分解法和牛顿第二定律分析。
15.【答案】人放开绳子后在空中的运动时间等于；
人放开绳子瞬间的水平速度大小等于；
人放开绳子前瞬间绳子对人的拉力大小等于
【解析】人放开绳子后在空中做平抛运动
竖直方向：
整理得
人放开绳子后在空中做平抛运动
水平方向：
整理得
人放开绳子前瞬间，人受绳的拉力和重力。
则
整理得
答：人放开绳子后在空中的运动时间等于；
人放开绳子瞬间的水平速度大小等于；
人放开绳子前瞬间绳子对人的拉力大小等于。
人放开绳子后在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，结合自由落体规律求解；
人放开绳子后在空中做平抛运动，水平方向做匀速运动，结合几何关系求解；
人放开绳子前瞬间，对人进行受力分析，结合牛顿第二定律列式求解。
本题考查学生对平抛运动规律以及圆周运动规律的理解与应用，其中灵活应用运动的合成与分解方法与运动学公式方可解题。
16.【答案】冲上时，的加速度大小，的加速度大小；
与弹性挡板第一次碰撞前的速度大小；
从炭块滑上木板到第二次与弹性挡板碰撞的过程中，炭块在木板上留下痕迹的长度
【解析】对由牛顿第二定律
得
对由牛顿第二定律
得
对由运动学公式
对由运动学公式
整理得从滑上到第一次共速所需时间
共速时的速度
法一：
因一直做减速运动，先向左减速后向右加速。设向右为正方向。
令第二次共速时的速度为。从第一次碰撞后到第二次共速的过程：
对：
整理可得：，
从滑上到第二次共速的过程中：的位移
从滑上到第一次共速的过程中：的位移
从第一次碰撞后到第二次共速的过程：的位移
所以，从滑上到第二次共速的过程中，炭块在木板上留下痕迹的长度
代入数据解得
法二：画出运动过程中的图像，如图。
由图像知，从滑上到第二次共速的过程中，相对始终向右运动，则炭块在木板上留下痕迹的长度
代入数据解得；
答：冲上时，的加速度大小，的加速度大小；
与弹性挡板第一次碰撞前的速度大小；
从炭块滑上木板到第二次与弹性挡板碰撞的过程中，炭块在木板上留下痕迹的长度。
冲上时，受滑动摩擦力产生加速度，受的摩擦力和挡板的弹力碰撞前产生加速度，根据牛顿第二定律分别计算两者加速度；
、速度相同时木板与挡板碰撞，先求共同速度，再根据匀变速运动规律求碰撞前速度；
分析、在两次碰撞之间的运动过程，分阶段计算相对位移，求和得到痕迹长度。
本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动规律及相对位移的计算。通过受力分析求加速度；利用速度相等条件求碰撞前速度；分阶段分析相对运动，计算各阶段相对位移求和。
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