福建省福州市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题（Word版附解析）

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（完卷时间：75分钟；满分：100分）
友情提示：请将所有答案填写到答题卡上!请不要错位、越界答题!
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列是火箭升空过程涉及到的部分物理量，其中属于矢量的是（ ）
A. 加速度B. 速率C. 时间D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】加速度既有大小也有方向，属于矢量，而速率、时间、质量均只有大小，没有方向，属于标量。
故选A。
2. 动车行驶的几个过程中，运动状态不变的是（ ）
A. 加速出站B. 匀速直线行驶C. 平稳转弯D. 减速进站
【答案】B
【解析】
【详解】A．加速出站，速度变大，运动状态改变，A不符合题意；
B．匀速直线行驶，速度大小、方向均不变，运动状态不变，B符合题意；
C．平稳转弯，速度方向改变，运动状态改变，C不符合题意；
D．减速进站，速度变小，运动状态改变，D不符合题意。
故选B。
3. 小榕用手机导航从省科技馆到三坊七巷的骑行路线，如图为导航界面的截图。下列说法正确的是（ ）
A. “12分钟”指的是时刻
B. “2.1公里”表示位移
C. “当前路线”的平均速度比其他路线小
D. 定位小榕当前位置可以把他视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．“12分钟”指的是时间间隔，故A错误；
B．“2.1公里”表示物体实际轨迹的长度，指路程，故B错误；
C．由于物体初末位置相同，即位移相同，“当前路线”所用时间最短，所以“当前路线”的平均速度比其他路线大，故C错误；
D．当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小时，可将物体看出质点，所以定位小榕当前位置可以把他视为质点，故D正确。
故选D。
4. 用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。下列说法正确的是（ ）
A. 研磨过程中，以砚台为参考系墨条是静止的
B. 桌面对砚台的支持力是因为砚台发生形变
C. 桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力
D. 桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．研磨过程中，以砚台为参考系墨条是运动的，故A错误；
B．桌面对砚台的支持力是因为桌面发生形变产生的，故B错误；
C．桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力，故C正确；
D．桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力作用在不同对象上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 如图所示的欹（qī）器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子·有坐》曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”。下列分析正确的是（ ）
A. 未装水时欹器的重心一定在器壁上
B. 欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点
C. 往欹器注水过程中，欹器重心先降低后升高
D. 欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向
【答案】BC
【解析】
【详解】A．未装水时欹器的重心不一定在器壁上，也有可能在瓶子内部某处，故A错误；
B．根据重心的定义，欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点，故B正确；
C．往欹器注水过程中，欹器包括水）的重心先降低再逐渐升高，故C正确；
D．欹器倾倒的时候，其重力方向一定处于竖直方向，故D错误。
故选BC。
6. 如图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布爪。将总质量为m的锅（含食材）放在炉架上，如图乙为侧视图，忽略爪与锅之间的摩擦力，锅是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 放在炉架上的锅所受的合力为零B. 每个瓜对锅的弹力方向竖直向上
C. 每个爪对锅的弹力为D. 每个爪对锅的弹力为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．放在炉架上的锅处于静止状态，所受的合力为零，故A正确；
BCD．设每个爪与锅之间的弹力为N，方向与锅接触面垂直，根据对称性可知，正对的一对爪对锅的弹力的合力方向竖直向上，则四个爪对锅的弹力在竖直方向的合力等于锅的重力；设弹力与竖直方向的夹角为，竖直方向根据平衡条件可得
根据几何关系可得
联立解得每个爪与锅之间的弹力大小为
故BC错误，D正确。
故选AD。
7. 如图甲是行李安检设备，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。已知水平传送带以速度匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离，取。将行李（视为质点）无初速度地放在A处，则（ ）
A. 起始时行李受到的摩擦力方向水平向右
B. 行李在运动过程中一直受到摩擦力作用
C. 起始时行李的加速度大小为
D. 行李经过10.05s到达B处
【答案】AD
【解析】
【详解】A．起始时行李相对传送带向左运动，则受到的摩擦力方向水平向右，选项A正确；
B．行李在与传送带共速后做匀速运动，此过程中不受摩擦力作用，选项B错误；
C．起始时行李加速度大小为
选项C错误；
D．行李到达B处经过时间
选项D正确。
故选AD。
8. 光滑水平面上有一质量为1kg的滑块，时刻给滑块一水平初速度，同时对滑块施一水平力F，取滑块初速度方向为正方向，力F随时间t变化关系如图所示，0~8s时间内滑块的速度恰好只有一次等于0，则滑块（ ）
A. 0~8s内做匀加速直线运动B. 初速度大小为4m/s
C. 0~6s内速度变化量大小为4m/sD. 时回到出发点
【答案】BC
【解析】
【详解】设初速度为，在0~2s内物体做加速运动，加速度，2s末的速度；在2s~6s内，加速度为，在6s末的速度；在6s~8s内，加速度为，因此8s末的速度
A． 0~8s内，物体既有加速运动也有减速运动，故A错误；
B．速度恰好只有一次等于0，由题可知只能是
可得
故B正确；
C．在0~6s内速度变化量为，负号表示方向，故C正确；
D．整个运动过程中，一直向同一方向运动，8s时距离出发点最远，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共60分，其中第9、10题为填空题，第11、12题为实验题，第13、14、15题为计算题，考生按题目要求作答。
9. 升旗手小榕不断练习升旗，并利用物理知识研究国旗上升过程中的运动情况，以保证每次国旗都能在国歌结束时恰好到达旗杆顶端。
（1）国旗上升过程可简化为如图所示的v-t图像，图中实线和虚线分别表示两次升旗练习过程。在加速上升时，国旗处于______（选填“超重”或“失重”）状态，第一次国旗的加速度______第二次国旗的加速度。升旗全程中，第一次国旗的平均速度______第二次国旗的平均速度。（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）某次国旗上升过程v-t图像如图所示，已知国旗上升的总高度为16.8m，且加速与减速过程的加速度大小均为，则国旗匀速上升的速度大小______m/s，国歌演奏的时间______s。
【答案】（1） ① 超重 ②. 大于 ③. 等于
（2） ①. 0.4 ②. 46
【解析】
【小问1详解】
[1]国旗在加速上升时，加速度向上，国旗处于超重状态；
[2]第一次的图像较陡，故第一次国旗的加速度大于第二次国旗的加速度；
[3]两次国旗上升的位移相等，所用时间相等，故第一次国旗的平均速度等于第二次国旗的平均速度。
【小问2详解】
[1]国旗匀速上升的速度大小；
[2]根据图像的面积表示位移可得，求得。
10. 如图，质量分别为4kg和6kg的A、B两个物块相互接触，放在光滑的水平面上，两物块在水平推力F=10N作用下，一起以相同的加速度向右运动，加速度大小a=______m/s2，A对B的弹力FN=______N，方向______。
【答案】 ①. 1 ②. 6 ③. 水平向右
【解析】
【详解】[1]对AB整体有
解得
[2][3]对B有
解得
方向与加速度方向相同，即水平向右。
11. 在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图1甲所示。
（1）本实验中正确的操作是（ ）
A. 随意增加悬挂钩码，多测量几组数据
B. 悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度
（2）根据实验数据在如图1乙中作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L关系的图像，可得弹簧的劲度系数k=______N/m。
（3）接着使用该弹簧，按照如图2甲所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为13cm，由如图1乙可知弹力大小F2=______N。图2乙方框中已经画出了F1和F的图示，请画出：①F2的图示______；②以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们______，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
【答案】（1）B （2）50
（3） ①. 2.5 ②. ③. 大致重合
【解析】
【小问1详解】
A．实验操作过程中不可以随意增加砝码，以免超出弹簧的弹性限度，故A错误；
B．悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度，故B正确。
故选B。
【小问2详解】
设弹簧原长为L0，根据胡克定律可得
结合图像可得
【小问3详解】
[1]根据图1乙图可知，当弹簧长度为13cm时，弹簧弹力为2.5N，所以
[2]F2的图示如图所示
[3]以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们大致重合，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
12. 在“探究小车的加速度与受力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，实验中打点计时器的工作周期为0.02s。

（1）下列器材中，本实验需要的是（ ）
A. 秒表B. 刻度尺
（2）使用打点计时器时应（ ）
A. 先接通电源后释放小车B. 先释放小车后接通电源
（3）如图乙是按正确的实验步骤得到的一条纸带，每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出，则小车的加速度为______m/s2。（结果保留三位有效数字）
（4）根据测得的数据作出如图所示的a-F图像，明显超出了误差范围，下列可用于改进的措施是（ ）

A. 多加些砝码，使拉力增大
B. 木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些
【答案】（1）B （2）A
（3）2.36 （4）B
【解析】
【小问1详解】
本实验中需要用刻度尺测量计数点间距离，而不需要秒表。
故选B。
【小问2详解】
使用打点计时器时应先接通电源，后释放小车。
故选A。
【小问3详解】
每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔为
所以小车运动的加速度为
【小问4详解】
由图可知，当对小车施加拉力时，但小车的加速度为零，说明实验中可能没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，所以应使木板右端的垫块向左移动，使木板的倾角增大些。
故选B。
13. 有一滴水从屋檐无初速滴落，经过1.2s落地。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：
（1）屋檐离地高度；
（2）水滴落地时的速度大小；
（3）水滴下落最后1s内的位移大小。
【答案】（1）7.2m
（2）12m/s （3）7m
【解析】
【小问1详解】
水滴自由下落，则
【小问2详解】
水滴落地的速度
【小问3详解】
水滴在t1=0.2s内的位移
水滴下落最后1s的位移
14. 拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图甲，某同学保持拖杆与水平方向的夹角为53°，用沿拖杆方向向下的恒力F=10N推动拖把头，使拖把头沿水平地面匀速运动。已知拖把头的质量m=1kg，拖杆的质量不计，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。
（1）在如图乙中画出拖把头所受各力的示意图并用规范化符号表示；
（2）求地面对拖把头的弹力和摩擦力大小；
（3）保持推力方向不变，仅增大推力，让拖把头由静止开始向右做匀加速直线运动，3s内前进的位移为6m，求此时推力的大小。
【答案】（1） （2）18N，6N
（3）14N
【解析】
【小问1详解】
对拖把头受力分析，拖把头受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，水平向左的摩擦力和斜向右下的推力，如图所示
【小问2详解】
拖把头做匀速直线运动，水平方向和竖直方向受力平衡，水平方向有
竖直方向有
【小问3详解】
拖把头由静止开始向右做匀加速直线运动，由
解得
由滑动摩擦
解得
水平方向由牛顿第二定律有
竖直方向有
又
联立解得
15. 如图，速降自行车赛中某选手骑车进入一段直下坡，在坡道上不蹬踏板而自由加速下滑。自行车受到路面的阻力忽略不计，空气阻力与车速大小成正比，比例系数为k，方向与车速方向相反，人与车总质量为m，下坡路段与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。
（1）自行车在坡道上速度为v1时空气阻力和加速度的大小分别是多少?
（2）如果坡道足够长，自行车能达到的最大速度vm是多少?
（3）进入平直路面后该选手开始刹车，自行车在刹车阻力和空气阻力的共同作用下做匀减速运动，刹车过程车轮与地面接触处始终不打滑。从开始刹车起，车载速率表显示前轮转动第一圈过程车辆前进的平均速度为v，刹车过程前轮总共转了n圈，自行车开始刹车时的速度v2是多少?
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
车在坡道上的速度达到时，空气阻力
由牛顿第二定律得
解得加速度为
【小问2详解】
当时，自行车达到最大速度，由二力平衡得
解得
【小问3详解】
自行车刹车后做匀减速运动，设加速度大小为a，前轮转动第一圈后车速为，车轮的周长为L，则，
从开始刹车到车停止运动