2024-2025學年上海市高一（上）期末物理試卷一、選擇題1．一艘船正在海面上沿曲線由M向N轉彎，下列俯視圖中標出了船所受合力F的方向，其中可能正確的是（）A． B． C． D．2．直升機用細繩吊著貨物快速水平向右勻速飛行，飛行過程中貨物受到的空氣阻力恒定，不計細繩的重力及細繩所受空氣的阻力。下列圖示形態最接近實際的是（）A． B． C． D．3．如圖，一橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右以速度v勻速移動，則橡皮的速度大小為（）A．v B． C． D．2v4．下列表達式中可能表示功率的是（）A．m B．m C．mg D．5．下列描述勻速圓周運動的物理量中，始終保持不變的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心力 D．向心加速度6．如圖，在兩豎直墻壁間一輕質彈簧水平放置，一端固定在O點，保持靜止。將木塊1換為質量與材質相同、厚度更大的木塊2，仍能保持靜止。設墻壁與木塊1、2間的摩擦力大小分別為f1、f2，最大靜摩擦力大小分別為f1max、f2max。則（）A．f1＞f2 B．f1＜f2 C．f1max＞f2max D．f1max＜f2max（多選）7．如圖（a），傾角為θ的粗糙斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向上運動，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的關系如圖（b）2。若增大物體的質量，重復實驗，得到的a﹣F圖像（）A．斜率不變 B．橫軸截距增大 C．縱軸截距增大 D．縱軸截距不變（多選）8．如圖，一輕繩OA一端固定在天花板上，另一端固定一輕滑輪，一端固定一質量為m的物體，一人拉著繩的另一端將物體吊起來，繞過滑輪的兩繩夾角為α，不計繩與滑輪間的摩擦。在此過程中逐漸增大的力是（）A．輕繩對物體的拉力 B．輕繩OA對滑輪的拉力 C．地面對人的摩擦力 D．地面對人的支持力二、填空題9．質量為50kg的小理乘坐電梯，其速度v隨時間t的變化關系如圖所示（取豎直向上為正方向），則他處于超重狀態的時間段是，t＝40s時，小理對電梯的壓力大小為N。（g取9.8m/s2）10．如圖，兩個豎直擋板之間，用輕繩和輕彈簧掛著一質量為2kg的小球（可視為質點），輕繩與豎直方向的夾角為37°，彈簧恰好水平。剪斷細繩瞬間m/s2，方向為。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）11．如圖，從地面做斜上拋運動的物體到達最高點時，速度大小v1＝4m/s，落地時的速度大小v2＝5m/s。則該物體拋出時的初速度大小v0＝m/s，從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小Δv＝m/s。12．移動射靶的簡化情景如圖所示，靶沿水平軌道快速橫向移動，射手站定不動0，子彈出射速度的大小為v，移動靶離射手的最近距離為d。則子彈射中目標的最短時間為，此種情況下，射手射擊時，槍口離目標的距離為。三、平拋實驗裝置的改進13．探究平拋運動的特點時，小球常會彈出接球槽，為此小安設計了一個自動接球機。如圖，其內部封閉端固定一輕質彈簧，圓筒內徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機和豎直軸電機的運動，并調整與圓筒的角度。不計空氣阻力。（1）在O點處安裝一光電門傳感器測量小球平拋運動的初速度大小v0。①用刻度尺測量球的直徑為d，結果如圖（b）所示cm。②若小安按照圖（c）所示的方式安裝光電門，測得擋光時間為Δt。用表達式（選填：A.偏大、B.準確、C.偏小）。（2）（計算）某次實驗中，測得v0＝3m/s，調整接球口的縱坐標y＝0.8m，為使球到達接球口時的速度方向與圓簡的方向一致（3）若要保證小球每次都能進入接球裝置K的接球口，水平軸電機的位置坐標x和豎直軸電機的位置坐標y間的關系為x＝（用字母表示，v0和g已知）。（4）（簡答）如圖（d），當球以大小v的速度進入圓筒后立即與彈簧接觸四、行駛在大路上（第4集?第1季終）14．大路上不僅有汽車，還有形形色色的自行車，是綠色出行的良伴。（1）某輛自行車的機械傳動部分如圖（a）所示，A點在大齒輪邊緣上，C點在后輪邊緣上，D點在前輪邊緣上（未畫出），小齒輪的齒數為16、半徑為5cm，車輪半徑為30cm。①A、B、C三點的角速度之比為，線速度大小之比為。②自行車與地面不打滑時，設車速大小為v，C點和D點的線速度大小分別為vC和vD，則vvC，vCvD。（均選填：A.＞、B.＝、C.＜）③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運動時，前輪受到的摩擦力方向向，后輪受到的摩擦力方向向。（均選填：A.前、B.后）（2）如圖（b），騎車轉彎時，人和車身常向彎道內側傾斜，以人和車組成的系統為對象，在圖（c）（3）小理在平直道路上騎車，某段時間內，其位移x與時間t的關系式為x＝9t﹣4t2（SI），則該自行車的加速度大小為m/s2，前2s內的平均速度大小為m/s（保留3位有效數字）。（4）（計算）如圖（d），A、B是平直道路上相距d＝100m的兩點m＝36km/h。小理騎車加速時，加速度大小a1＝2m/s2；減速時，加速度大小a2＝5m/s2。小理從A點由靜止出發，到B點停下，求在不超速的情況下所需的最短時間t。五、熟悉又陌生的運動與力15．如圖，粗糙程度處處相同的細桿一端固定在豎直轉軸OO′上的O點，并可隨豎直軸一起轉動。桿上套有一輕質彈簧，另一端與套在桿上的圓環相連。桿未轉動時，彈簧處于原長狀態，且α＝53°，圓環質量m＝1kg。彈簧原長L0＝0.5m，勁度系數k＝40N/m，彈簧始終在彈性限度內，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。（1）圓環與粗糙細桿間的動摩擦因數μ為。A.0.60B.0.75C.0.80D.1.33（2）（計算）求彈簧剛要開始伸長時，細桿轉動的角速度大小ω（結果保留3位有效數字）。

2024-2025學年上海市高一（上）期末物理試卷參考答案與試題解析題號123456答案CBBCBD一、選擇題1．一艘船正在海面上沿曲線由M向N轉彎，下列俯視圖中標出了船所受合力F的方向，其中可能正確的是（）A． B． C． D．【分析】根據物體做曲線運動時，合力指向軌跡內側分析。【解答】解：物體做曲線運動時，合力指向軌跡彎曲的一側，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題主要考查學生對于曲線運動的特點。2．直升機用細繩吊著貨物快速水平向右勻速飛行，飛行過程中貨物受到的空氣阻力恒定，不計細繩的重力及細繩所受空氣的阻力。下列圖示形態最接近實際的是（）A． B． C． D．【分析】貨物水平向右勻速運動，分析貨物的受力情況，結合平衡條件進行判斷。【解答】解：貨物水平向右勻速運動，貨物受到重力G，如圖所示。故ACD錯誤，B正確。故選：B。【點評】本題首先要正確分析受力情況，再對照平衡條件判斷受力分析的正確性。3．如圖，一橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右以速度v勻速移動，則橡皮的速度大小為（）A．v B． C． D．2v【分析】橡皮參加了兩個分運動，水平向右勻速移動，豎直向上勻速運動，實際運動是這兩個運動的合運動，根據平行四邊形定則可以判斷合速度情況。【解答】解：橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運動，如圖所示兩個方向的分運動都是勻速直線運動；由于vx和vy恒定，且相等，則v合恒定，則橡皮運動的速度大小和方向都不變。故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】本題關鍵是先確定水平方向和豎直方向的分運動，然后根據合運動與分運動的等效性，由平行四邊形定則確定合速度。4．下列表達式中可能表示功率的是（）A．m B．m C．mg D．【分析】根據功率公式P＝Fv結合自由落體運動規律分析。【解答】解：根據自由落體運動規律，可知，表示時間，功率P＝Fv可能表示功率，C正確。故選：C。【點評】解決本題的關鍵是熟記功率的計算公式。5．下列描述勻速圓周運動的物理量中，始終保持不變的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心力 D．向心加速度【分析】在勻速圓周運動中，線速度大小不變，向心加速度大小不變，向心力大小不變，但方向始終在變化。【解答】解：線速度、向心力，在勻速圓周運動中，向心加速度大小不變，但方向始終在變化，故B正確。故選：B。【點評】知道線速度、向心力、向心加速度都是矢量是解題的基礎。6．如圖，在兩豎直墻壁間一輕質彈簧水平放置，一端固定在O點，保持靜止。將木塊1換為質量與材質相同、厚度更大的木塊2，仍能保持靜止。設墻壁與木塊1、2間的摩擦力大小分別為f1、f2，最大靜摩擦力大小分別為f1max、f2max。則（）A．f1＞f2 B．f1＜f2 C．f1max＞f2max D．f1max＜f2max【分析】分析木塊受力，根據豎直方向受力平衡分析f1、f2與重力的關系，再分析f1與f2的關系。分析木塊對豎直墻壁壓力的變化，分析最大靜摩擦力大小關系。【解答】解：AB、設木塊的重力為G，f1＝G，f2＝G，則f3＝f2，故AB錯誤；CD、木塊2的厚度更大，彈簧對木塊的壓力更大，根據最大靜摩擦力公式fmax＝μF壓可知，f8max＜f2max，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】解答本題時，要知道靜摩擦力可以根據平衡條件求解，而最大靜摩擦力可根據最大靜摩擦力公式fmax＝μF壓分析。（多選）7．如圖（a），傾角為θ的粗糙斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向上運動，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的關系如圖（b）2。若增大物體的質量，重復實驗，得到的a﹣F圖像（）A．斜率不變 B．橫軸截距增大 C．縱軸截距增大 D．縱軸截距不變【分析】對物體受力分析，根據牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數關系，然后結合圖象得分析。【解答】解：在沿斜面方向有：Fcosθ﹣mgsinθ﹣μ（Fsinθ+mgcosθ）＝ma′，，質量增大；縱軸的截距為力F為零時的加速度，a＝gsinθ﹣μgcosθ，縱軸截距不變，結合圖像可知橫軸截距增大，BD正確。故選：BD。【點評】正確的受力分析，根據牛頓第二定律求解合力與加速度的關系是解決本題的關鍵。（多選）8．如圖，一輕繩OA一端固定在天花板上，另一端固定一輕滑輪，一端固定一質量為m的物體，一人拉著繩的另一端將物體吊起來，繞過滑輪的兩繩夾角為α，不計繩與滑輪間的摩擦。在此過程中逐漸增大的力是（）A．輕繩對物體的拉力 B．輕繩OA對滑輪的拉力 C．地面對人的摩擦力 D．地面對人的支持力【分析】以物體為研究對象，根據共點力平衡條件列式分析輕繩上的彈力變化情況；輕繩OA恰好在兩繩夾角的角平分線上，平衡條件分析固定滑輪的輕繩上的彈力變化情況；分析人受力情況，根據平衡條件列式分析地面對人的支持力和摩擦力變化情況。【解答】解：AB、物體緩慢移動，根據共點力平衡條件可得輕繩對物體的拉力T＝mg，所以對于輕滑輪根據平衡條件可得：輕繩OA恰好在兩繩夾角的角平分線上，隨著人拉著繩在水平地面上向右運動過程中兩繩夾角α逐漸增大，逐漸減小OA逐漸減小，故AB錯誤；CD、以人為研究對象f＝Tsinα＝mgsinαN＝mg﹣Tcosα人在水平地面上向右運動過程中，兩繩夾角α逐漸增大，cosα減小，摩擦力f逐漸增大。故選：CD。【點評】本題是動態平衡問題，要靈活選擇研究對象，分析受力情況，由共點力平衡條件列式進行分析。二、填空題9．質量為50kg的小理乘坐電梯，其速度v隨時間t的變化關系如圖所示（取豎直向上為正方向），則他處于超重狀態的時間段是0～10s，t＝40s時，小理對電梯的壓力大小為484N。（g取9.8m/s2）【分析】根據v﹣t圖像分析電梯和該同學的運動情況；v﹣t圖像的斜率表示加速度，根據牛頓第二定律和牛頓第三定律求解該同學對地板的壓力；加速度豎直向下，該同學處于失重狀態，加速度豎直向上，該同學處于超重狀態。【解答】解：在0～10s內，從v﹣t圖像可知，向上做勻加速直線運動，加速度豎直向上；在10～30s內，v﹣t圖像為水平線，受力平衡；在30～36s內，電梯速度為正值，加速度方向與速度方向相反，該同學處于失重狀態；在36～46s內，電梯加速下降，由牛頓第二定律得：N﹣mg＝ma根據牛頓第三定律得，則該同學對電梯底板的壓力等于支持力：F壓＝N＝484N故答案為：0～10s；484N【點評】本題考查v﹣t圖像和牛頓第二定律，解題關鍵是知道v﹣t圖像表示速度隨時間變化的關系，其斜率表示加速度；加速度豎直向上，物體處于超重狀態，加速度豎直向下，物體處于失重狀態。10．如圖，兩個豎直擋板之間，用輕繩和輕彈簧掛著一質量為2kg的小球（可視為質點），輕繩與豎直方向的夾角為37°，彈簧恰好水平。剪斷細繩瞬間12.5m/s2，方向為與豎直方向夾角為37°斜向左下方。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）【分析】求出剪斷輕繩前輕繩的拉力，剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不變，應用牛頓第二定律求出剪斷輕繩瞬間小球的加速度。【解答】解：小球受力如圖所示小球靜止處于平衡狀態，由圖示可知＝mg剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不能突變，小球所受合力與輕繩拉力等大反向，剪斷輕繩瞬間，對小球mg＝ma解得：a＝12.5m/s2，方向與豎直方向夾角為37°斜向左下方故答案為：12.5；與豎直方向夾角為37°斜向左下方。【點評】知道彈簧彈力不能突變是解題的前提，根據小球的受力情況，應用牛頓第二定律即可解題。11．如圖，從地面做斜上拋運動的物體到達最高點時，速度大小v1＝4m/s，落地時的速度大小v2＝5m/s。則該物體拋出時的初速度大小v0＝5m/s，從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小Δv＝6m/s。【分析】根據對稱性求解該物體拋出時的初速度大小；根據運動的合成與分解求解豎直方向的初速度大小，由此得到速度的變化量大小。【解答】解：物體落地時的速度大小v2＝5m/s，根據對稱性可知5＝5m/s；拋出時，豎直方向的初速度大小為：vy＝＝m/s＝3m/s從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小為：Δv＝2vy＝3×3m/s＝6m/s。故答案為：7；6。【點評】本題主要是考查斜上拋運動，關鍵是掌握斜上拋運動的特點，知道速度變化量是矢量。12．移動射靶的簡化情景如圖所示，靶沿水平軌道快速橫向移動，射手站定不動0，子彈出射速度的大小為v，移動靶離射手的最近距離為d。則子彈射中目標的最短時間為，此種情況下，射手射擊時，槍口離目標的距離為。【分析】當子彈垂直軌道運動時，射中目標的位移最小，時間最短。根據最短時間計算移動靶的位移，運用合成法求解距離。【解答】解：子彈垂直軌道運動時，射中目標的時間最短，為，射手射擊時＝。故答案為：；。【點評】考查對運動的合成與分解的理解，熟悉和運動與分運動的關聯。三、平拋實驗裝置的改進13．探究平拋運動的特點時，小球常會彈出接球槽，為此小安設計了一個自動接球機。如圖，其內部封閉端固定一輕質彈簧，圓筒內徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機和豎直軸電機的運動，并調整與圓筒的角度。不計空氣阻力。（1）在O點處安裝一光電門傳感器測量小球平拋運動的初速度大小v0。①用刻度尺測量球的直徑為d，結果如圖（b）所示2.10cm。②若小安按照圖（c）所示的方式安裝光電門，測得擋光時間為Δt。用表達式偏小（選填：A.偏大、B.準確、C.偏小）。（2）（計算）某次實驗中，測得v0＝3m/s，調整接球口的縱坐標y＝0.8m，為使球到達接球口時的速度方向與圓簡的方向一致（3）若要保證小球每次都能進入接球裝置K的接球口，水平軸電機的位置坐標x和豎直軸電機的位置坐標y間的關系為x＝（用字母表示，v0和g已知）。（4）（簡答）如圖（d），當球以大小v的速度進入圓筒后立即與彈簧接觸【分析】（1）根據刻度尺分度值讀數，根據光電門測速度的原理分析；（2）（3）根據平拋運動規律分析解答；（4）根據重力分力與彈力的大小關系分析。【解答】解：（1）①刻度尺分度值為1mm，球的直徑為2.10cm；②由于光電門測速度只是測量平均速度，在勻變速直線運動中，小于中間位置的瞬時速度；（2）由平拋規律可知tanθ＝解得θ＝53°（3）由平拋規律可知tanθ＝＝＝變形可得x＝（4）球沿筒向下的運動，剛接觸彈簧時，速度增大，速度最大。故答案為：（1）4.10；偏小；（3），速度最大【點評】本題考查了平拋的規律，動能定理和功能關系，要求學生熟練掌握這些知識點以及基本的公式應用。四、行駛在大路上（第4集?第1季終）14．大路上不僅有汽車，還有形形色色的自行車，是綠色出行的良伴。（1）某輛自行車的機械傳動部分如圖（a）所示，A點在大齒輪邊緣上，C點在后輪邊緣上，D點在前輪邊緣上（未畫出），小齒輪的齒數為16、半徑為5cm，車輪半徑為30cm。①A、B、C三點的角速度之比為1：3：3，線速度大小之比為1：1：6。②自行車與地面不打滑時，設車速大小為v，C點和D點的線速度大小分別為vC和vD，則vBvC，vCBvD。（均選填：A.＞、B.＝、C.＜）③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運動時，前輪受到的摩擦力方向向B，后輪受到的摩擦力方向向A。（均選填：A.前、B.后）（2）如圖（b），騎車轉彎時，人和車身常向彎道內側傾斜，以人和車組成的系統為對象，在圖（c）（3）小理在平直道路上騎車，某段時間內，其位移x與時間t的關系式為x＝9t﹣4t2（SI），則該自行車的加速度大小為8m/s2，前2s內的平均速度大小為1.00m/s（保留3位有效數字）。（4）（計算）如圖（d），A、B是平直道路上相距d＝100m的兩點m＝36km/h。小理騎車加速時，加速度大小a1＝2m/s2；減速時，加速度大小a2＝5m/s2。小理從A點由靜止出發，到B點停下，求在不超速的情況下所需的最短時間t。【分析】圓周運動規律應用：依據鏈條傳動和同軸轉動的特點，分析自行車大齒輪、小齒輪及車輪邊緣點的角速度與線速度關系。摩擦力方向判斷：結合自行車的驅動方式，判斷前后輪所受摩擦力的方向。受力分析：以騎車轉彎時人和車組成的系統為研究對象，分析其受力情況。勻變速直線運動：根據位移—時間表達式確定自行車的加速度，計算平均速度；還通過分析加速、勻速、減速階段，求解在限速條件下通過一定距離所需的最短時間。【解答】解：（1）設大小齒輪每顆齒對應的弧長為L對大齒輪有2πR大＝48L對小齒輪有2πR小＝16L而R小＝3cm聯立得R大＝15cm，R輪＝30cm①由題意，vA＝vB，則R大ωA＝R小ωB得ωA：ωB＝1：3因為BC兩點共軸傳動，所為ωB＝ωC故A、B、C三點的角速度之比為8：3：3根據皮帶傳動的知識可得，線速度vA＝vB，vB：vC＝R小：R輪解得vB：vC＝4：6故線速度大小之比為1：7：6②自行車與地面不打滑時，前后輪邊緣的線速度都等于車速，C點和D點的線速度大小分別為vC和vD則v＝vC，vC＝vD。（均選填：A.＞、B.＝故答案為：B，B③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運動時，相對地面有向后運動的趨勢；前輪是從動輪，所以前輪受到的摩擦力方向向后。故答案為：B，A（2）以人和車組成的系統為對象，系統受到重力，重力方向豎直向下，摩擦力方向沿水平方向指向圓心（提供向心力）（3）已知x＝9t﹣4t2與勻變速直線運動的位移公式對比可得解得加速度a＝﹣3m/s2加速度大小為8m/s3當t＝2s時，x＝9×3﹣4×27＝2m則前2s內的平均速度：解得：故答案為1.00（4）vm＝36km/h＝10m/s加速階段：vm＝a1t7聯立得t1＝5s，x5＝25m減速階段：聯立得t2＝2s，x2＝10m勻速階段：x2＝d﹣x1﹣x2聯立得t3＝2.5s，x3＝65m總時間t＝t2+t2+t3，解得t＝13.2s故答案為：（1）①1：3：6，1：1：5，B，③B，A（2）（3）8，1.00（4）13.2【點評】本題圍繞自行車運動，綜合考查了圓周運動、摩擦力、受力分析、勻變速直線運動等知識：知識綜合性強：融合了圓周運動、摩擦力、受力分析、勻變速直線運動等多方面知識，全面考查學生對力學知識的掌握