【精品解析】河北省邢台市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题

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河北省邢台市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题
1.(2025高一上·邢台期末)河北省第五届冰雪运动会短道速滑比赛(社会组、高校组)中,邢台市运动员取得了4金2银8铜的优异成绩。下列说法正确的是(  )
A.研究短道速滑运动员的动作细节时,可将运动员视为质点
B.短道速滑运动员比赛时的位移大小不可能大于路程
C.短道速滑运动员的速度越大,加速度也越大
D.短道速滑运动员对冰面的压力大于冰面对运动员的支持力
2.(2025高一上·邢台期末)下列关于力的理解,正确的是(  )
A.力是维持物体运动的原因
B.只有相互接触的物体间才能产生力
C.两物体间如果有摩擦力,就一定有相互作用的弹力
D.重力的方向一定垂直于接触面向下
3.(2025高一上·邢台期末)2024年12月12日15时17分,长征二号丁运载火箭远征三号上面级组成的运载系统,在酒泉卫星发射中心成功将高速激光钻石星座试验系统的5颗卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征二号丁运载火箭是常温液体二级运载火箭,在高度的太阳同步圆轨道上的运载能力为。下列说法正确的是(  )
A.“15时17分”是时刻
B.“kg”和“m”对应的物理量一定都是标量
C.“kg”是导出单位
D.卫星发射升空过程中,卫星相对于运载火箭是运动的
4.(2025高一上·邢台期末)某无人机沿竖直方向运动的速度-时间图像如图所示,时刻无人机的速度分别为,取竖直向上为正方向。下列说法正确的是(  )
A.内无人机处于失重状态
B.内无人机的平均速度大于
C.内无人机的平均速度大于内无人机的平均速度
D.内无人机的加速度方向发生了改变
5.(2025高一上·邢台期末)如图所示,两岸平行的河宽为400m,A、B点为两侧河岸上正对着的两点。一艘小船从A点出发渡河,渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处。小船的静水速度(小船相对于河水的速度)大小、河水各处流速大小均恒定,下列说法正确的是(  )
A.河水流速大小为3m/s
B.小船的静水速度大小为3m/s
C.小船渡河时的合速度大小为7m/s
D.无论如何调整小船的船头方向,小船都无法沿AB路线渡河
6.(2025高一上·邢台期末)如图所示,放置于水平地面上的物块左、右侧分别连接着细线、轻质弹簧,细线、轻质弹簧的另一端均固定于竖直墙壁上。物块静止时,弹簧处于拉伸状态且弹力大小为10N,细线上的拉力大小为6N。已知物块的质量为1kg,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小。下列说法正确的是(  )
A.若细线断开,则断开后瞬间物块的加速度为0
B.若细线断开,则断开后瞬间物块的加速度大小为
C.若弹簧与物块断开连接,则断开后瞬间物块的加速度大小为
D.若弹簧与物块断开连接,则断开后瞬间物块的加速度为0
7.(2025高一上·邢台期末)木材市场工作人员把6根完全相同的圆柱形木材堆放在水平地面上,给6根木材依次标上号码,其截面图如图所示。已知每根木材的质量均为m,重力加速度大小为g,木材与木材之间的摩擦均可忽略不计。下列说法正确的是(  )
A.1号木材与2号木材之间的弹力大小为
B.1号木材与2号木材之间的弹力大小为
C.2号木材与5号木材之间的弹力大小为
D.2号木材与5号木材之间的弹力大小为
8.(2025高一上·邢台期末)嫦娥六号采取“打水漂”的方式返回地球。嫦娥六号返回过程的轨迹模拟如图所示,用虚线球面表示地球大气层边界,实线为嫦娥六号的返回轨迹。a、b、c、d为轨迹上的四个点,画出经过这四个点时嫦娥六号对应受到的合力,则这四个力的画法可能正确的是(  )
A. B. C. D.
9.(2025高一上·邢台期末)如图所示,质量为1kg的小球用轻弹簧和细线分别悬挂于固定在小车支架上的M、N两点。小球随小车一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动时,小球位于M点正下方P点,细线与竖直方向的夹角为37°。取重力加速度大小,,,弹簧处于弹性限度内。下列说法正确的是(  )
A.细线上的拉力大小为10N B.细线上的拉力大小为12.5N
C.弹簧上的弹力大小可能为10N D.弹簧上的弹力大小为2N
10.(2025高一上·邢台期末)如图所示,细绳OA、OB的一端分别固定在水平、竖直墙壁上,另一端在O点处打结,O点处通过另一段细绳悬挂着重物。现保持O点不动,缓慢逆时针转动细绳OB(长度可变,端点可移至水平墙壁上),直至细绳OB转到竖直方向。下列说法正确的是(  )
A.OA上的弹力一直减小 B.OA上的弹力一直增大
C.OB上的弹力先减小后增大 D.OB上的弹力先减小后不变
11.(2025高一上·邢台期末)某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”时完成了以下步骤:
①如图甲所示,将三根细绳的一端系于一点,另一端分别与弹簧测力计1、2、3的挂钩相连;
②将弹簧测力计1固定在粘贴有白纸的木板上,用手拉动另外两个弹簧测力计2、3,细绳套的连接点在拉力的共同作用下被拉到O点;
③记录三力的大小与方向;
④重复以上步骤,记录新的数据。
(1)本实验用到的物理方法是   (填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时三个弹簧测力计   (填“需要”或“不需要”)确保与木板平面平行,重复实验时   (填“需要”或“不需要”)确保细绳结点维持在O点。
(3)某次实验中弹簧测力计1的示数如图乙所示,则此时拉力的大小为   N,弹簧测力计2、3的示数可能为   (填字母代号)。
A.1.10N、0.80N
B.2.20N、2.40N
C.4.30N、0.50N
12.(2025高一上·邢台期末)某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与质量的关系”实验。
(1)图甲所示的实验装置中明显安装错误的是   (写出一条即可)。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在   (填“受”或“不受”)牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)正确调整实验装置,补偿阻力后某次实验时获得的纸带数据如图乙所示。纸带上各点为连续打出的计时点,纸带上部分计时点间的距离已标出,已知打点计时器的打点周期为T,则纸带上打出点2时小车的速度大小   ,小车的加速度大小   。(均用题中给出的物理量符号表示)
13.(2025高一上·邢台期末)截至2024年12月7日,国产大飞机C919通航城市达10个。某次测试中,C919在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动,运动了达到最大速度,立即转为做匀减速直线运动,直至最终静止。本次测试C919从开始运动到最终静止总计用时。求:
(1)C919做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)C919做匀减速直线运动的加速度大小;
(3)C919从开始减速到静止的位移大小。
14.(2025高一上·邢台期末)如图所示,用两根细线悬挂于O点的小球A、B(视为质点)静止时处于同一水平线上,连接小球A、B的轻质细弹簧处于压缩状态,两细线垂直且悬挂小球B的细线与水平方向的夹角。已知小球A的质量,弹簧的劲度系数、原长,弹簧处于弹性限度内,取重力加速度大小。求:
(1)悬挂小球A的细线上的弹力大小;
(2)小球A、B之间的距离L;
(3)小球B的质量。
15.(2025高一上·邢台期末)如图所示,倾角的足够长斜面固定在水平地面上,质量、长的木板放置在斜面上,木板的右端放置着质量的物块A(可视为质点),木板右端通过一根跨过定滑轮(固定在斜面顶端)的细绳连接着物块B(始终未与斜面侧壁接触或落地),斜面表面的细绳与斜面平行,用外力托着物块B使物块A、B及木板均静止。当物块B的质量时,撤去外力后物块A、B均静止,木板恰好不下滑。已知物块A与木板间的动摩擦因数,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,,,各处细绳始终绷直。
(1)求木板与斜面间的动摩擦因数;
(2)若撤去外力后,木板恰好不上滑,求物块B的质量;
(3)若物块B的质量,撤去外力后物块A相对于木板滑动,求物块A在木板上运动的时间t。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律;质点;位移与路程;加速度
【解析】【解答】A.研究短道速滑运动员的动作细节时,运动员的动作因素不可忽略,故不可将运动员视为质点,故A错误;B.位移是由起点指向终点的有向线段,短道速滑运动员比赛时做曲线运动,其位移大小不可能大于路程,故B正确;
C.加速度描述的是速度变化的快慢,短道速滑运动员的速度大时加速度不一定大,故C错误;
D.短道速滑运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力为相互作用力,根据牛顿第三定律可知,短道速滑运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力大小相等,故D错误。
故选:B。
【分析】根据物体能否看作质点的条件分析;根据位移与路程的区别分析;根据速度和加速度关系分析;根据相互作用力的替代安分析。
2.【答案】C
【知识点】重力与重心;静摩擦力
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;B.未相互接触的物体间也能产生力,如重力、磁体之间的相互作用力等,故B错误;
C.根据摩擦力产生的条件可知,两物体间如果有摩擦力,就一定有相互作用的弹力,故C正确;
D.重力的方向一定竖直向下,但不一定垂直于接触面向下,故D错误。
故选:C。
【分析】力是改变物体运动状态的原因;未相互接触的物体间也能产生力;根据摩擦力产生的条件判断;重力的方向一定竖直向下。
3.【答案】A
【知识点】机械运动;力学单位制
【解析】【解答】A.时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点“15时17分”指的是时间点,是时刻,故A正确;B.“kg”对应的物理量是质量,一定是标量。“m”对应的物理量是长度,可能是标量,如路程;也可能是矢量,如位移,故B错误;
C.“kg”是国际单位制中的质量的基本单位,故C错误;
D.卫星发射升空过程中,选运载火箭为参考系,卫星是静止的,故D错误。
故选:A。
【分析】根据时刻和时间间隔区别分析;根据国际单位制基本单位分析;根据与参考系相对位置分析。
4.【答案】B
【知识点】平均速度;超重与失重;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 在0~t1时间内,无人机速度方向向上且持续增大,v-t图像切线斜率为正,表明加速度竖直向上。由牛顿第二定律F-mg=ma可得F>mg,无人机处于超重状态,故A错误;
B.若内无人机做初速度为0,末速度为的匀加速直线运动,则无人机的平均速度大小为,实际上内无人机做加速度逐渐减小的加速直线运动,对比可知实际上内无人机的平均速度大于,故B正确;
C. t1~t2阶段无人机匀减速运动,内无人机的平均速度大小与内无人机的平均速度大小均为,故C错误;
D.v-t图像斜率代表加速度,t1~t3阶段斜率恒为负值,说明加速度方向始终竖直向下未改变,故D错误。
故选B。
【分析】根据无人机竖直运动的v-t图像,需分析不同时间段的运动状态。图像显示0~t1阶段速度向上增大,加速度向上,无人机处于超重状态;实际位移大于匀加速情况,平均速度大于,t1~t3阶段为匀变速直线运动,加速度恒定向下,两段平均速度大小相等但方向相反。通过比较图像斜率和面积变化可判断选项正误。
5.【答案】A
【知识点】运动的合成与分解;小船渡河问题分析
【解析】【解答】A.已知船沿水流方向的位移,结合速度公式可以得出河水流速大小
A正确;
B.已知河岸的距离,利用垂直于河岸方向的速度公式可以得出小船的静水速度大小
B错误;
C.根据速度的合成可以得出小船渡河时的合速度大小
C错误;
D.由于,根据速度的合成则可以得出适当调整小船的船头方向就可以确保小船沿路线渡河,D错误。
故选A。
【分析】利用沿河岸方向的速度公式可以求出水流速度的大小;利用垂直于河岸方向的速度公式可以求出小船在静水中速度的大小,利用速度的合成可以求出合速度的大小;利用速度的合成可以判别合速度的方向。
6.【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.已知物块的质量为1kg,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 物块与地面间的最大静摩擦力大小fmax=μmg=0.6×1×10N=6N,可知细线断开后瞬间物块受到弹簧的弹力大于物块与地面间的最大静摩擦力,物块会相对于地面滑动,根据牛顿第二定律有F弹-μmg=ma,解得物块的加速度大小a=4m/s2,故AB错误;CD.若弹簧与物块断开连接,绳子弹力突变为零,则断开后瞬间细线对物块的拉力和地面对物块的摩擦力均为0,则物块所受合力为0,物块的加速度为0,故C错误,D正确。
故选:D。
【分析】细线断开时,弹簧弹力大于最大静摩擦力,物块滑动,用牛顿第二定律求加速度;弹簧断开时,细线拉力与摩擦力均消失,物块合力为0。
7.【答案】C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】AB.对1号木材受力分析, 木材与木材之间的摩擦均可忽略不计,根据平衡条件则有
解得,故AB错误;
CD.对2号木材受力分析,水平方向上根据平衡条件有
竖直方向上根据平衡条件有
其中
解得
故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】对1号木材受力分析,根据平衡条件求解1号木材与2号木材之间的弹力大小。对2号木材受力分析,根据平衡条件求解2号木材与5号木材之间的弹力大小。
8.【答案】B,C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线运动时,合力方向指向轨迹的凹侧:
A: 指向轨迹凸侧,不符合曲线运动合力方向的要求,A错误。
B: 指向轨迹凹侧,符合曲线运动合力方向的特点,B正确。
C: 指向轨迹凹侧,符合曲线运动合力方向的特点,C正确。
D: 指向轨迹凸侧,不符合曲线运动合力方向的要求,D错误。
故答案为:BC。
【分析】明确曲线运动中合力方向一定指向轨迹的凹侧,据此逐一分析各点的合力方向是否符合这一规律。
9.【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡;牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】小球随小车一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动时, 对小球受力分析,竖直方向根据平衡条件有,
水平方向根据牛顿第二定律
联立解得,,故AD正确,BC错误。
故选:AD。
【分析】对小球进行受力分析,竖直方向(重力、弹簧弹力、细线拉力的竖直分量)和水平方向(细线拉力的水平分量)分别列方程,结合加速度和三角函数值,联立求解细线拉力与弹簧弹力。
10.【答案】A,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】当一个力大小方向都不变,一个力方向不变时,可构建矢量三角形进行分析。对结点受力分析,三段细绳上的弹力构成的矢量三角形如图所示
由图可知,随着细绳的转动,细绳上的弹力一直减小,细绳上的弹力先减小后增大,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
【分析】对结点O受力分析,构建矢量三角形进行分析。
11.【答案】(1)等效替代法
(2)需要;不需要
(3)2.80(2.78~2.82);B
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)合力与分力作用效果相同,本实验用到的物理方法是等效替代法。
(2) 为确保F1、F2、F3在同一平面内,三个弹簧测力计需要确保与木板平面平行。实验时分力F2、F3的作用效果是平衡F1,这样即可保证合力与分力效果相同,重复实验时可改变F1,因此不需要确保细绳结点维持在O点。
(3)弹簧测力计的分度值为,结果要估读,因此拉力的大小为。
由力的合成规律可知,,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】(1)根据合力与分力是等效关系判断;
(2)根据实验原理和减小误差的方法判断;
(3)先确定弹簧测力计的最小分度值再读数;根据力的合成规律计算判断。
(1)[1]合力与分力是等效关系,本实验用到的物理方法是等效替代法。
(2)[1][2]为确保在同一平面内,三个弹簧测力计需要确保与木板平面平行。实验时分力的作用效果是平衡,重复实验时可改变,因此不需要确保细绳结点维持在点。
(3)[1]弹簧测力计的分度值为,因此拉力的大小为。
[2]由力的合成规律可知,,故只有B符合。
故选B。
12.【答案】(1)见解析
(2)不受
(3);
【知识点】加速度;探究加速度与力、质量的关系;瞬时速度
【解析】【解答】(1)题图甲所示的实验装置中明显安装错误的是连接小车的细线未与木板表面平行,细线与木板平行可以保证加速度恒定。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动。
(3)匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,纸带上打出点2时小车的速度大小
根据逐差法可得小车的加速度大小
【分析】(1)根据保持细线对小车的拉力不变判断;
(2)根据平衡摩擦力方法判断;
(3)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打2点时小车的速度;利用逐差法计算小车的加速度。
(1)题图甲所示的实验装置中明显安装错误的是连接小车的细线未与木板表面平行。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动。
(3)[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,纸带上打出点2时小车的速度大小
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小
13.【答案】(1)解:C919做匀加速直线运动,有
解得
(2)解:C919做匀加速直线运动的时间
C919做匀减速直线运动,有
解得
(3)解:C919从开始减速到静止,有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)已知匀加速的初速度(静止)、末速度(最大速度)和位移,用匀加速直线运动的规律,结合这些条件算出加速度;
(2)先算匀加速阶段的时间,用总时间减去它得到匀减速的时间;再结合匀减速的初速度(最大速度)、末速度(静止)和时间,用匀减速运动规律算加速度;
(3)用匀减速的初速度、末速度和加速度(或时间),结合匀变速运动的规律,算出匀减速阶段的位移。
(1)C919做匀加速直线运动,有
解得
(2)C919做匀加速直线运动的时间
C919做匀减速直线运动,有
解得
(3)C919从开始减速到静止,有
解得
14.【答案】(1)解:悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为,对小球受力分析,竖直方向上有
解得
(2)解:对小球受力分析,水平方向上有
根据胡克定律有
解得
(3)解:对小球受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
解得
【知识点】胡克定律;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对小球A受力分析,根据平衡关系求悬挂小球A的细线上的弹力大小F1;
(2)根据胡克定律求小球A、B之间的距离L;
(3)对小球B受力分析,根据平衡关系求小球B的质量m2。
(1)悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为,对小球受力分析,竖直方向上有
解得
(2)对小球受力分析,水平方向上有
根据胡克定律有
解得
(3)对小球受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
解得
15.【答案】(1)解:对物块B受力分析,有
对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
垂直于斜面方向上有
木板恰好不下滑,有
联立解得,
(2)解:木板恰好不上滑时,对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
其中
解得
(3)解:对物块A受力分析,有
解得
对物块B受力分析有
对木板受力分析有
解得
从物块A开始运动到滑离木板,有
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体;牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)当物块B质量为0.5kg时,木板刚好不下滑,对木板进行受力分析:结合物块A的摩擦力、自身重力分力、绳子拉力(物块B的重力)、斜面的摩擦力,通过平衡条件求出斜面的动摩擦因数;
(2)木板刚好不上滑时,对木板受力分析:结合物块A的摩擦力、自身重力分力、绳子拉力(物块B的重力)、斜面的摩擦力,通过平衡条件求出此时物块B的质量;
(3)先分别对物块A、木板、物块B受力分析,求出A的加速度(沿斜面方向的合力)、木板和B整体的加速度(沿斜面、竖直方向的合力);再根据A与木板的相对位移(木板长度),结合两者的运动位移差,求出运动时间。
(1)对物块B受力分析,有
对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
垂直于斜面方向上有
木板恰好不下滑,有
联立解得,
(2)木板恰好不上滑时,对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
其中
解得
(3)对物块A受力分析,有
解得
对物块B受力分析有
对木板受力分析有
解得
从物块A开始运动到滑离木板,有
解得
1 / 1河北省邢台市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题
1.(2025高一上·邢台期末)河北省第五届冰雪运动会短道速滑比赛(社会组、高校组)中,邢台市运动员取得了4金2银8铜的优异成绩。下列说法正确的是(  )
A.研究短道速滑运动员的动作细节时,可将运动员视为质点
B.短道速滑运动员比赛时的位移大小不可能大于路程
C.短道速滑运动员的速度越大,加速度也越大
D.短道速滑运动员对冰面的压力大于冰面对运动员的支持力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律;质点;位移与路程;加速度
【解析】【解答】A.研究短道速滑运动员的动作细节时,运动员的动作因素不可忽略,故不可将运动员视为质点,故A错误;B.位移是由起点指向终点的有向线段,短道速滑运动员比赛时做曲线运动,其位移大小不可能大于路程,故B正确;
C.加速度描述的是速度变化的快慢,短道速滑运动员的速度大时加速度不一定大,故C错误;
D.短道速滑运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力为相互作用力,根据牛顿第三定律可知,短道速滑运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力大小相等,故D错误。
故选:B。
【分析】根据物体能否看作质点的条件分析;根据位移与路程的区别分析;根据速度和加速度关系分析;根据相互作用力的替代安分析。
2.(2025高一上·邢台期末)下列关于力的理解,正确的是(  )
A.力是维持物体运动的原因
B.只有相互接触的物体间才能产生力
C.两物体间如果有摩擦力,就一定有相互作用的弹力
D.重力的方向一定垂直于接触面向下
【答案】C
【知识点】重力与重心;静摩擦力
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;B.未相互接触的物体间也能产生力,如重力、磁体之间的相互作用力等,故B错误;
C.根据摩擦力产生的条件可知,两物体间如果有摩擦力,就一定有相互作用的弹力,故C正确;
D.重力的方向一定竖直向下,但不一定垂直于接触面向下,故D错误。
故选:C。
【分析】力是改变物体运动状态的原因;未相互接触的物体间也能产生力;根据摩擦力产生的条件判断;重力的方向一定竖直向下。
3.(2025高一上·邢台期末)2024年12月12日15时17分,长征二号丁运载火箭远征三号上面级组成的运载系统,在酒泉卫星发射中心成功将高速激光钻石星座试验系统的5颗卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征二号丁运载火箭是常温液体二级运载火箭,在高度的太阳同步圆轨道上的运载能力为。下列说法正确的是(  )
A.“15时17分”是时刻
B.“kg”和“m”对应的物理量一定都是标量
C.“kg”是导出单位
D.卫星发射升空过程中,卫星相对于运载火箭是运动的
【答案】A
【知识点】机械运动;力学单位制
【解析】【解答】A.时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点“15时17分”指的是时间点,是时刻,故A正确;B.“kg”对应的物理量是质量,一定是标量。“m”对应的物理量是长度,可能是标量,如路程;也可能是矢量,如位移,故B错误;
C.“kg”是国际单位制中的质量的基本单位,故C错误;
D.卫星发射升空过程中,选运载火箭为参考系,卫星是静止的,故D错误。
故选:A。
【分析】根据时刻和时间间隔区别分析;根据国际单位制基本单位分析;根据与参考系相对位置分析。
4.(2025高一上·邢台期末)某无人机沿竖直方向运动的速度-时间图像如图所示,时刻无人机的速度分别为,取竖直向上为正方向。下列说法正确的是(  )
A.内无人机处于失重状态
B.内无人机的平均速度大于
C.内无人机的平均速度大于内无人机的平均速度
D.内无人机的加速度方向发生了改变
【答案】B
【知识点】平均速度;超重与失重;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 在0~t1时间内,无人机速度方向向上且持续增大,v-t图像切线斜率为正,表明加速度竖直向上。由牛顿第二定律F-mg=ma可得F>mg,无人机处于超重状态,故A错误;
B.若内无人机做初速度为0,末速度为的匀加速直线运动,则无人机的平均速度大小为,实际上内无人机做加速度逐渐减小的加速直线运动,对比可知实际上内无人机的平均速度大于,故B正确;
C. t1~t2阶段无人机匀减速运动,内无人机的平均速度大小与内无人机的平均速度大小均为,故C错误;
D.v-t图像斜率代表加速度,t1~t3阶段斜率恒为负值,说明加速度方向始终竖直向下未改变,故D错误。
故选B。
【分析】根据无人机竖直运动的v-t图像,需分析不同时间段的运动状态。图像显示0~t1阶段速度向上增大,加速度向上,无人机处于超重状态;实际位移大于匀加速情况,平均速度大于,t1~t3阶段为匀变速直线运动,加速度恒定向下,两段平均速度大小相等但方向相反。通过比较图像斜率和面积变化可判断选项正误。
5.(2025高一上·邢台期末)如图所示,两岸平行的河宽为400m,A、B点为两侧河岸上正对着的两点。一艘小船从A点出发渡河,渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处。小船的静水速度(小船相对于河水的速度)大小、河水各处流速大小均恒定,下列说法正确的是(  )
A.河水流速大小为3m/s
B.小船的静水速度大小为3m/s
C.小船渡河时的合速度大小为7m/s
D.无论如何调整小船的船头方向,小船都无法沿AB路线渡河
【答案】A
【知识点】运动的合成与分解;小船渡河问题分析
【解析】【解答】A.已知船沿水流方向的位移,结合速度公式可以得出河水流速大小
A正确;
B.已知河岸的距离,利用垂直于河岸方向的速度公式可以得出小船的静水速度大小
B错误;
C.根据速度的合成可以得出小船渡河时的合速度大小
C错误;
D.由于,根据速度的合成则可以得出适当调整小船的船头方向就可以确保小船沿路线渡河,D错误。
故选A。
【分析】利用沿河岸方向的速度公式可以求出水流速度的大小;利用垂直于河岸方向的速度公式可以求出小船在静水中速度的大小,利用速度的合成可以求出合速度的大小;利用速度的合成可以判别合速度的方向。
6.(2025高一上·邢台期末)如图所示,放置于水平地面上的物块左、右侧分别连接着细线、轻质弹簧,细线、轻质弹簧的另一端均固定于竖直墙壁上。物块静止时,弹簧处于拉伸状态且弹力大小为10N,细线上的拉力大小为6N。已知物块的质量为1kg,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小。下列说法正确的是(  )
A.若细线断开,则断开后瞬间物块的加速度为0
B.若细线断开,则断开后瞬间物块的加速度大小为
C.若弹簧与物块断开连接,则断开后瞬间物块的加速度大小为
D.若弹簧与物块断开连接,则断开后瞬间物块的加速度为0
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.已知物块的质量为1kg,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 物块与地面间的最大静摩擦力大小fmax=μmg=0.6×1×10N=6N,可知细线断开后瞬间物块受到弹簧的弹力大于物块与地面间的最大静摩擦力,物块会相对于地面滑动,根据牛顿第二定律有F弹-μmg=ma,解得物块的加速度大小a=4m/s2,故AB错误;CD.若弹簧与物块断开连接,绳子弹力突变为零,则断开后瞬间细线对物块的拉力和地面对物块的摩擦力均为0,则物块所受合力为0,物块的加速度为0,故C错误,D正确。
故选:D。
【分析】细线断开时,弹簧弹力大于最大静摩擦力,物块滑动,用牛顿第二定律求加速度;弹簧断开时,细线拉力与摩擦力均消失,物块合力为0。
7.(2025高一上·邢台期末)木材市场工作人员把6根完全相同的圆柱形木材堆放在水平地面上,给6根木材依次标上号码,其截面图如图所示。已知每根木材的质量均为m,重力加速度大小为g,木材与木材之间的摩擦均可忽略不计。下列说法正确的是(  )
A.1号木材与2号木材之间的弹力大小为
B.1号木材与2号木材之间的弹力大小为
C.2号木材与5号木材之间的弹力大小为
D.2号木材与5号木材之间的弹力大小为
【答案】C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】AB.对1号木材受力分析, 木材与木材之间的摩擦均可忽略不计,根据平衡条件则有
解得,故AB错误;
CD.对2号木材受力分析,水平方向上根据平衡条件有
竖直方向上根据平衡条件有
其中
解得
故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】对1号木材受力分析,根据平衡条件求解1号木材与2号木材之间的弹力大小。对2号木材受力分析,根据平衡条件求解2号木材与5号木材之间的弹力大小。
8.(2025高一上·邢台期末)嫦娥六号采取“打水漂”的方式返回地球。嫦娥六号返回过程的轨迹模拟如图所示,用虚线球面表示地球大气层边界,实线为嫦娥六号的返回轨迹。a、b、c、d为轨迹上的四个点,画出经过这四个点时嫦娥六号对应受到的合力,则这四个力的画法可能正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B,C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线运动时,合力方向指向轨迹的凹侧:
A: 指向轨迹凸侧,不符合曲线运动合力方向的要求,A错误。
B: 指向轨迹凹侧,符合曲线运动合力方向的特点,B正确。
C: 指向轨迹凹侧,符合曲线运动合力方向的特点,C正确。
D: 指向轨迹凸侧,不符合曲线运动合力方向的要求,D错误。
故答案为:BC。
【分析】明确曲线运动中合力方向一定指向轨迹的凹侧,据此逐一分析各点的合力方向是否符合这一规律。
9.(2025高一上·邢台期末)如图所示,质量为1kg的小球用轻弹簧和细线分别悬挂于固定在小车支架上的M、N两点。小球随小车一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动时,小球位于M点正下方P点,细线与竖直方向的夹角为37°。取重力加速度大小,,,弹簧处于弹性限度内。下列说法正确的是(  )
A.细线上的拉力大小为10N B.细线上的拉力大小为12.5N
C.弹簧上的弹力大小可能为10N D.弹簧上的弹力大小为2N
【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡;牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】小球随小车一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动时, 对小球受力分析,竖直方向根据平衡条件有,
水平方向根据牛顿第二定律
联立解得,,故AD正确,BC错误。
故选:AD。
【分析】对小球进行受力分析,竖直方向(重力、弹簧弹力、细线拉力的竖直分量)和水平方向(细线拉力的水平分量)分别列方程,结合加速度和三角函数值,联立求解细线拉力与弹簧弹力。
10.(2025高一上·邢台期末)如图所示,细绳OA、OB的一端分别固定在水平、竖直墙壁上,另一端在O点处打结,O点处通过另一段细绳悬挂着重物。现保持O点不动,缓慢逆时针转动细绳OB(长度可变,端点可移至水平墙壁上),直至细绳OB转到竖直方向。下列说法正确的是(  )
A.OA上的弹力一直减小 B.OA上的弹力一直增大
C.OB上的弹力先减小后增大 D.OB上的弹力先减小后不变
【答案】A,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】当一个力大小方向都不变,一个力方向不变时,可构建矢量三角形进行分析。对结点受力分析,三段细绳上的弹力构成的矢量三角形如图所示
由图可知,随着细绳的转动,细绳上的弹力一直减小,细绳上的弹力先减小后增大,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
【分析】对结点O受力分析,构建矢量三角形进行分析。
11.(2025高一上·邢台期末)某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”时完成了以下步骤:
①如图甲所示,将三根细绳的一端系于一点,另一端分别与弹簧测力计1、2、3的挂钩相连;
②将弹簧测力计1固定在粘贴有白纸的木板上,用手拉动另外两个弹簧测力计2、3,细绳套的连接点在拉力的共同作用下被拉到O点;
③记录三力的大小与方向;
④重复以上步骤,记录新的数据。
(1)本实验用到的物理方法是   (填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时三个弹簧测力计   (填“需要”或“不需要”)确保与木板平面平行,重复实验时   (填“需要”或“不需要”)确保细绳结点维持在O点。
(3)某次实验中弹簧测力计1的示数如图乙所示,则此时拉力的大小为   N,弹簧测力计2、3的示数可能为   (填字母代号)。
A.1.10N、0.80N
B.2.20N、2.40N
C.4.30N、0.50N
【答案】(1)等效替代法
(2)需要;不需要
(3)2.80(2.78~2.82);B
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)合力与分力作用效果相同,本实验用到的物理方法是等效替代法。
(2) 为确保F1、F2、F3在同一平面内,三个弹簧测力计需要确保与木板平面平行。实验时分力F2、F3的作用效果是平衡F1,这样即可保证合力与分力效果相同,重复实验时可改变F1,因此不需要确保细绳结点维持在O点。
(3)弹簧测力计的分度值为,结果要估读,因此拉力的大小为。
由力的合成规律可知,,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】(1)根据合力与分力是等效关系判断;
(2)根据实验原理和减小误差的方法判断;
(3)先确定弹簧测力计的最小分度值再读数;根据力的合成规律计算判断。
(1)[1]合力与分力是等效关系,本实验用到的物理方法是等效替代法。
(2)[1][2]为确保在同一平面内,三个弹簧测力计需要确保与木板平面平行。实验时分力的作用效果是平衡,重复实验时可改变,因此不需要确保细绳结点维持在点。
(3)[1]弹簧测力计的分度值为,因此拉力的大小为。
[2]由力的合成规律可知,,故只有B符合。
故选B。
12.(2025高一上·邢台期末)某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与质量的关系”实验。
(1)图甲所示的实验装置中明显安装错误的是   (写出一条即可)。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在   (填“受”或“不受”)牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)正确调整实验装置,补偿阻力后某次实验时获得的纸带数据如图乙所示。纸带上各点为连续打出的计时点,纸带上部分计时点间的距离已标出,已知打点计时器的打点周期为T,则纸带上打出点2时小车的速度大小   ,小车的加速度大小   。(均用题中给出的物理量符号表示)
【答案】(1)见解析
(2)不受
(3);
【知识点】加速度;探究加速度与力、质量的关系;瞬时速度
【解析】【解答】(1)题图甲所示的实验装置中明显安装错误的是连接小车的细线未与木板表面平行,细线与木板平行可以保证加速度恒定。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动。
(3)匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,纸带上打出点2时小车的速度大小
根据逐差法可得小车的加速度大小
【分析】(1)根据保持细线对小车的拉力不变判断;
(2)根据平衡摩擦力方法判断;
(3)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打2点时小车的速度;利用逐差法计算小车的加速度。
(1)题图甲所示的实验装置中明显安装错误的是连接小车的细线未与木板表面平行。
(2)补偿阻力时,应调节木板的倾角,使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动。
(3)[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,纸带上打出点2时小车的速度大小
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小
13.(2025高一上·邢台期末)截至2024年12月7日,国产大飞机C919通航城市达10个。某次测试中,C919在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动,运动了达到最大速度,立即转为做匀减速直线运动,直至最终静止。本次测试C919从开始运动到最终静止总计用时。求:
(1)C919做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)C919做匀减速直线运动的加速度大小;
(3)C919从开始减速到静止的位移大小。
【答案】(1)解:C919做匀加速直线运动,有
解得
(2)解:C919做匀加速直线运动的时间
C919做匀减速直线运动,有
解得
(3)解:C919从开始减速到静止,有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)已知匀加速的初速度(静止)、末速度(最大速度)和位移,用匀加速直线运动的规律,结合这些条件算出加速度;
(2)先算匀加速阶段的时间,用总时间减去它得到匀减速的时间;再结合匀减速的初速度(最大速度)、末速度(静止)和时间,用匀减速运动规律算加速度;
(3)用匀减速的初速度、末速度和加速度(或时间),结合匀变速运动的规律,算出匀减速阶段的位移。
(1)C919做匀加速直线运动,有
解得
(2)C919做匀加速直线运动的时间
C919做匀减速直线运动,有
解得
(3)C919从开始减速到静止,有
解得
14.(2025高一上·邢台期末)如图所示,用两根细线悬挂于O点的小球A、B(视为质点)静止时处于同一水平线上,连接小球A、B的轻质细弹簧处于压缩状态,两细线垂直且悬挂小球B的细线与水平方向的夹角。已知小球A的质量,弹簧的劲度系数、原长,弹簧处于弹性限度内,取重力加速度大小。求:
(1)悬挂小球A的细线上的弹力大小;
(2)小球A、B之间的距离L;
(3)小球B的质量。
【答案】(1)解:悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为,对小球受力分析,竖直方向上有
解得
(2)解:对小球受力分析,水平方向上有
根据胡克定律有
解得
(3)解:对小球受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
解得
【知识点】胡克定律;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对小球A受力分析,根据平衡关系求悬挂小球A的细线上的弹力大小F1;
(2)根据胡克定律求小球A、B之间的距离L;
(3)对小球B受力分析,根据平衡关系求小球B的质量m2。
(1)悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为,对小球受力分析,竖直方向上有
解得
(2)对小球受力分析,水平方向上有
根据胡克定律有
解得
(3)对小球受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
解得
15.(2025高一上·邢台期末)如图所示,倾角的足够长斜面固定在水平地面上,质量、长的木板放置在斜面上,木板的右端放置着质量的物块A(可视为质点),木板右端通过一根跨过定滑轮(固定在斜面顶端)的细绳连接着物块B(始终未与斜面侧壁接触或落地),斜面表面的细绳与斜面平行,用外力托着物块B使物块A、B及木板均静止。当物块B的质量时,撤去外力后物块A、B均静止,木板恰好不下滑。已知物块A与木板间的动摩擦因数,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,,,各处细绳始终绷直。
(1)求木板与斜面间的动摩擦因数;
(2)若撤去外力后,木板恰好不上滑,求物块B的质量;
(3)若物块B的质量,撤去外力后物块A相对于木板滑动,求物块A在木板上运动的时间t。
【答案】(1)解:对物块B受力分析,有
对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
垂直于斜面方向上有
木板恰好不下滑,有
联立解得,
(2)解:木板恰好不上滑时,对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
其中
解得
(3)解:对物块A受力分析,有
解得
对物块B受力分析有
对木板受力分析有
解得
从物块A开始运动到滑离木板,有
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体;牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)当物块B质量为0.5kg时,木板刚好不下滑,对木板进行受力分析:结合物块A的摩擦力、自身重力分力、绳子拉力(物块B的重力)、斜面的摩擦力,通过平衡条件求出斜面的动摩擦因数;
(2)木板刚好不上滑时,对木板受力分析:结合物块A的摩擦力、自身重力分力、绳子拉力(物块B的重力)、斜面的摩擦力,通过平衡条件求出此时物块B的质量;
(3)先分别对物块A、木板、物块B受力分析,求出A的加速度(沿斜面方向的合力)、木板和B整体的加速度(沿斜面、竖直方向的合力);再根据A与木板的相对位移(木板长度),结合两者的运动位移差,求出运动时间。
(1)对物块B受力分析,有
对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
垂直于斜面方向上有
木板恰好不下滑,有
联立解得,
(2)木板恰好不上滑时,对物块A和木板构成的整体受力分析,平行于斜面方向上有
其中
解得
(3)对物块A受力分析,有
解得
对物块B受力分析有
对木板受力分析有
解得
从物块A开始运动到滑离木板,有
解得
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