上海市2024-2025学年高一年级上册期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年上海市高一（上）期末物理试卷

一、选择题

1.一艘船正在海面上沿曲线由M向N转弯，下列俯视图中标出了船所受合力F的方向，其中可能正确的

2.直升机用细绳吊着货物快速水平向右匀速飞行，飞行过程中货物受到的空气阻力恒定，不计细绳的重力

及细绳所受空气的阻力。下列图示形态最接近实际的是（）

3.如图，一橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，则橡皮的速度大

A.vB.\J~2,vC.vD.2v

4.下列表达式中可能表示功率的是（

A.mVghC.mgVghD.mg

Vgh

5.下列描述匀速圆周运动的物理量中，始终保持不变的是（)

A.线速度B.角速度

C.向心力D.向心加速度

6.如图，在两竖直墙壁间一轻质弹簧水平放置，一端固定在O点，保持静止。将木块1换为质量与材质

相同、厚度更大的木块2,仍能保持静止。设墙壁与木块1、2间的摩擦力大小分别为fi、f2,最大静摩

擦力大小分别为flmax、f2max»则（)

A.fl>f2B.fl<f2

C•flmax>I2maxD.flmaxVf2max

（多选）7.如图（a）,倾角为8的粗糙斜面固定在水平地面上，一物体在水平推力F的作用下沿斜面向

上运动，物体的加速度随之改变，其加速度a随F变化的关系如图（b）2,若增大物体的质量，重复实

验，得到的a-F图像（）

图（a）

A,斜率不变

C.纵轴截距增大D.纵轴截距不变

（多选）8.如图，一轻绳0A一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，一端固定一质量为m的物体,

一人拉着绳的另一端将物体吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为a,不计绳与滑轮间的摩擦。在此过程中逐

渐增大的力是（）

A.轻绳对物体的拉力B.轻绳OA对滑轮的拉力

C.地面对人的摩擦力D.地面对人的支持力

二、填空题

9.质量为50kg的小理乘坐电梯，其速度v随时间t的变化关系如图所示(取竖直向上为正方向)，则他处

于超重状态的时间段是,t=40s时，小理对电梯的压力大小为N0(g取9.8m/s2)

fv/(m-s-1)

10.如图，两个竖直挡板之间，用轻绳和轻弹簧挂着一质量为2kg的小球(可视为质点)，轻绳与竖直方向

的夹角为37°,弹簧恰好水平。剪断细绳瞬间m/s2,方向为-(取

g—10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

/

/、

/

、/

/、

/

/

、/

、/

11.如图，从地面做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度大小vi=4m/s,落地时的速度大小V2=5m/s。

则该物体抛出时的初速度大小vo=m/s,从抛出到落地的过程中，速度的变化量大小△v=

m/so

V2

12.移动射靶的简化情景如图所示，靶沿水平轨道快速横向移动，射手站定不动0,子弹出射速度的大小

为v,移动靶离射手的最近距离为d。则子弹射中目标的最短时间为,此种情况

下，射手射击时，枪口离目标的距离为。

八水平轨道

d

射手

三、平抛实验装置的改进

13.探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，其内部封闭

端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，并调整

与圆筒的角度。不计空气阻力。

（1）在。点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小voo

①用刻度尺测量球的直径为d,结果如图（b）所示emo

②若小安按照图（c）所示的方式安装光电门，测得挡光时间为At。用表达式3（选填：A.

At

偏大、B.准确、C.偏小）。

（2）（计算）某次实验中，测得vo=3m/s,调整接球口的纵坐标y=0.8m,为使球到达接球口时的速度

方向与圆简的方向一致

（3）若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置

坐标y间的关系为x=（用字母表示，vo和g已知）。

（4）（简答）如图（d）,当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触

四、行驶在大路上（第4集•第1季终）

14.大路上不仅有汽车，还有形形色色的自行车，是绿色出行的良伴。

圆心

地面

（1）某辆自行车的机械传动部分如图（a）所示，A点在大齿轮边缘上，C点在后轮边缘上，D点在前

轮边缘上（未画出），小齿轮的齿数为16、半径为5cm,车轮半径为30cm。

①A、B、C三点的角速度之比为,线速度大小之比为。

②自行车与地面不打滑时,设车速大小为v,C点和D点的线速度大小分别为vc和VD,则vvc,

VCVDO（均选填：A.＞、B.=、C.O

③人用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前运动时，前轮受到的摩擦力方向向，后轮受到的

摩擦力方向向o（均选填：A.前、B.后）

（2）如图（b）,骑车转弯时，人和车身常向弯道内侧倾斜，以人和车组成的系统为对象，在图（c）

（3）小理在平直道路上骑车，某段时间内，其位移x与时间t的关系式为x=9t-4t2（SI）,则该自行

车的加速度大小为m/s2,前2s内的平均速度大小为m/s（保留3位有效数字）。

（4）（计算）如图（d）,A、B是平直道路上相距d=100m的两点m=36km/h。小理骑车加速时，加速

度大小ai=2m/s2；减速时，加速度大小a2=5m/s2。小理从A点由静止出发，到B点停下，求在不超速

的情况下所需的最短时间t»

五、熟悉又陌生的运动与力

15.如图，粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴OO'上的O点，并可随竖直轴一起转动。杆上

套有一轻质弹簧，另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时，弹簧处于原长状态，且a=53°,圆环

质量m=lkg。弹簧原长Lo=O.5m,劲度系数k=40N/m,弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2,sin53°

=0.8,cos53°=0.6。

(1)圆环与粗糙细杆间的动摩擦因数日为

A.0.60

B.0.75

C.0.80

D.1.33

(2)(计算)求弹簧刚要开始伸长时，细杆转动的角速度大小3(结果保留3位有效数字)。

0

P

0

2024-2025学年上海市高一（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

题号123456

答案CBBCBD

一、选择题

1.一艘船正在海面上沿曲线由M向N转弯，下列俯视图中标出了船所受合力F的方向，其中可能正确的

【分析】根据物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧分析。

【解答】解：物体做曲线运动时，合力指向轨迹弯曲的一侧，ABD错误。

故选：Co

【点评】本题主要考查学生对于曲线运动的特点。

2.直升机用细绳吊着货物快速水平向右匀速飞行，飞行过程中货物受到的空气阻力恒定，不计细绳的重力

及细绳所受空气的阻力。下列图示形态最接近实际的是（）

C.□D.

【分析】货物水平向右匀速运动，分析货物的受力情况，结合平衡条件进行判断。

【解答】解：货物水平向右匀速运动，货物受到重力G,如图所示。

故选：Bo

【点评】本题首先要正确分析受力情况，再对照平衡条件判断受力分析的正确性。

3.如图，一橡皮用细线悬挂于。点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，则橡皮的速度大

A.vB.vC.vD.2v

【分析】橡皮参加了两个分运动，水平向右匀速移动，竖直向上匀速运动，实际运动是这两个运动的合

运动，根据平行四边形定则可以判断合速度情况。

【解答】解：橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示

两个方向的分运动都是匀速直线运动；由于Vx和Vy恒定，且相等，则V合恒定，则橡皮运动的速度大

小和方向都不变v合={v2+丫2v。

故B正确，ACD错误。

故选：Bo

【点评】本题关键是先确定水平方向和竖直方向的分运动，然后根据合运动与分运动的等效性，由平行

四边形定则确定合速度。

4.下列表达式中可能表示功率的是（）

A.mVghB.m.'AC.mgVghD.?

VgVgh

【分析】根据功率公式P=Fv结合自由落体运动规律分析。

【解答】解：根据自由落体运动规律t=秒，可知4而，时间，功率P=FvJ前

可能表示功率，C正确。

故选：Co

【点评】解决本题的关键是熟记功率的计算公式。

5.下列描述匀速圆周运动的物理量中，始终保持不变的是（）

A.线速度B.角速度

C.向心力D.向心加速度

【分析】在匀速圆周运动中，线速度大小不变，向心加速度大小不变，向心力大小不变，但方向始终在

变化。

【解答】解：线速度、向心力，在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，但方向始终在变化，故B正

确。

故选：Bo

【点评】知道线速度、向心力、向心加速度都是矢量是解题的基础。

6.如图，在两竖直墙壁间一轻质弹簧水平放置，一端固定在O点，保持静止。将木块1换为质量与材质

相同、厚度更大的木块2,仍能保持静止。设墙壁与木块1、2间的摩擦力大小分别为fi、f2,最大静摩

擦力大小分别为flmax、f2max。则（）

howC

30|idr

A.fl>f2B.fl<f2

C.flmax>I2maxD.flmaxVf2max

【分析】分析木块受力，根据竖直方向受力平衡分析fl、f2与重力的关系，再分析fl与f2的关系。分析

木块对竖直墙壁压力的变化，分析最大静摩擦力大小关系。

【解答】解：AB、设木块的重力为G,fi=G,f2=G,贝Uf3=f2,故AB错误；

CD、木块2的厚度更大，弹簧对木块的压力更大，根据最大静摩擦力公式fmax=RF压可知，f8max<f2max,

故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】解答本题时，要知道静摩擦力可以根据平衡条件求解，而最大静摩擦力可根据最大静摩擦力公

式fmax=|1F压分析。

（多选）7.如图（a）,倾角为0的粗糙斜面固定在水平地面上，一物体在水平推力F的作用下沿斜面向

上运动，物体的加速度随之改变，其加速度a随F变化的关系如图（b）2o若增大物体的质量，重复实

【分析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得分析。

【解答】解：在沿斜面方向有：FcosQ-mgsin0-n（Fsin0+mgcos0）=ma',

a，巨匕卫E或坦一gsin8+|lgcose，质量增大；纵轴的截距为力F为零时的加速度，a=

m

gsinO-^gcos0,纵轴截距不变，结合图像可知横轴截距增大，BD正确。

故选：BDo

【点评】正确的受力分析，根据牛顿第二定律求解合力与加速度的关系是解决本题的关键。

（多选）8.如图，一轻绳OA一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，一端固定一质量为m的物体，

一人拉着绳的另一端将物体吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为a,不计绳与滑轮间的摩擦。在此过程中逐

渐增大的力是（）

e\A

□

A.轻绳对物体的拉力B.轻绳OA对滑轮的拉力

C.地面对人的摩擦力D.地面对人的支持力

【分析】以物体为研究对象，根据共点力平衡条件列式分析轻绳上的弹力变化情况；轻绳OA恰好在两

绳夹角的角平分线上，平衡条件分析固定滑轮的轻绳上的弹力变化情况；

分析人受力情况，根据平衡条件列式分析地面对人的支持力和摩擦力变化情况。

【解答】解：AB、物体缓慢移动，根据共点力平衡条件可得轻绳对物体的拉力T=mg,所以对于轻滑

轮根据平衡条件可得：轻绳0A恰好在两绳夹角的角平分线上F0A=2Tcos95ingcos£-，随着人拉

着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角a逐渐增大，co4逐渐减小OA逐渐减小，故AB错误;

CD、以人为研究对象

f=Tsina=mgsina

N=mg-Tcosa

人在水平地面上向右运动过程中，两绳夹角a逐渐增大，cosa减小，摩擦力f逐渐增大。

故选：CDo

【点评】本题是动态平衡问题，要灵活选择研究对象，分析受力情况，由共点力平衡条件列式进行分析。

二、填空题

9.质量为50kg的小理乘坐电梯，其速度v随时间t的变化关系如图所示(取竖直向上为正方向)，则他处

于超重状态的时间段是070s,t=40s时，小理对电梯的压力大小为484No(g取9.8m/s2)

【分析】根据v-t图像分析电梯和该同学的运动情况；v-t图像的斜率表示加速度，根据牛顿第二定

律和牛顿第三定律求解该同学对地板的压力;加速度竖直向下,该同学处于失重状态，加速度竖直向上，

该同学处于超重状态。

【解答】解：在。〜10s内，从v-t图像可知，向上做匀加速直线运动，加速度竖直向上；

在10〜30s内，v-t图像为水平线，受力平衡；

在30〜36s内，电梯速度为正值，加速度方向与速度方向相反，该同学处于失重状态；

在36〜46s内，电梯加速下降a=-L8-°m/sJ-612m/s2,由牛顿第二定律得：N-mg=ma

46-36,

根据牛顿第三定律得，则该同学对电梯底板的压力等于支持力：FJI=N=484N

故答案为：0〜10s；484N

【点评】本题考查v-t图像和牛顿第二定律，解题关键是知道v-t图像表示速度随时间变化的关系，

其斜率表示加速度；加速度竖直向上，物体处于超重状态，加速度竖直向下，物体处于失重状态。

10.如图，两个竖直挡板之间，用轻绳和轻弹簧挂着一质量为2kg的小球(可视为质点)，轻绳与竖直方向

的夹角为37°,弹簧恰好水平。剪断细绳瞬间12.5m/s2,方向为与竖直方向夹角为37°斜向左

下方。(IXg=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

/

/、

/

、/

/、

/、

/、

、/

、/

【分析】求出剪断轻绳前轻绳的拉力，剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不变，应用牛顿第二定律求出剪断轻绳

瞬间小球的加速度。

【解答】解：小球受力如图所示

mg

小球静止处于平衡状态，由图示可知一=lmg

cos374

剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不能突变，小球所受合力与轻绳拉力等大反向，

剪断轻绳瞬间，对小球旦mg=ma

4"

解得：a=12.5m/s2,方向与竖直方向夹角为37°斜向左下方

故答案为：12.5；与竖直方向夹角为37°斜向左下方。

【点评】知道弹簧弹力不能突变是解题的前提，根据小球的受力情况，应用牛顿第二定律即可解题。

11.如图，从地面做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度大小vi=4m/s,落地时的速度大小V2=5m/s。

则该物体抛出时的初速度大小vo=5m/s,从抛出到落地的过程中，速度的变化量大小Av=_6

m/so

【分析】根据对称性求解该物体抛出时的初速度大小；根据运动的合成与分解求解竖直方向的初速度大

小，由此得到速度的变化量大小。

【解答】解：物体落地时的速度大小V2=5m/s,根据对称性可知5=5m/s；

22m/s=3m/s

抛出时，竖直方向的初速度大小为：vy==^5-4

从抛出到落地的过程中，速度的变化量大小为：△v=2vy=3X3m/s=6m/s。

故答案为：7；60

【点评】本题主要是考查斜上抛运动，关键是掌握斜上抛运动的特点，知道速度变化量是矢量。

12.移动射靶的简化情景如图所示，靶沿水平轨道快速横向移动，射手站定不动0,子弹出射速度的大小

为v,移动靶离射手的最近距离为do则子弹射中目标的最短时间为此种情况下，射手射击时，

V

枪口离目标的距离为_引丫22_。

水平轨道

d

/手

【分析】当子弹垂直轨道运动时，射中目标的位移最小，时间最短。根据最短时间计算移动靶的位移,

运用合成法求解距离。

【解答】解:子弹垂直轨道运动时，射中目标的时间最短，为t.二■，射手射击时乂=42+0N)6

AuK*vL7

vV0mm

fv25。

故答案为：A；引舟丫"

【点评】考查对运动的合成与分解的理解，熟悉和运动与分运动的关联。

三、平抛实验装置的改进

13.探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，其内部封闭

端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，并调整

与圆筒的角度。不计空气阻力。

(1)在O点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小V0o

①用刻度尺测量球的直径为d,结果如图(b)所示2.10cm。

②若小安按照图(c)所示的方式安装光电门，测得挡光时间为At。用表达式3偏小(选填：A.

At--------

偏大、B.准确、C.偏小)。

(2)(计算)某次实验中，测得vo=3m/s,调整接球口的纵坐标y=0.8m,为使球到达接球口时的速度

方向与圆简的方向一致

(3)若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置

2.g

坐标y间的关系为x=_V°_(用字母表示，vo和g已知)。

g

(4)(简答)如图(d),当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触

【分析】(1)根据刻度尺分度值读数，根据光电门测速度的原理分析；

(2)(3)根据平抛运动规律分析解答；

(4)根据重力分力与弹力的大小关系分析。

【解答】解:(1)①刻度尺分度值为1mm,球的直径为2.10cm；

②由于光电门测速度只是测量平均速度，在匀变速直线运动中，小于中间位置的瞬时速度；

(2)由平抛规律可知tan0=31

v4

9

Vy=2gh

解得e=53°

（3）由平抛规律可知tanO=1工=里=更

v5v0vj

口VntanQ

变形可得X=U------

g

（4）球沿筒向下的运动，刚接触弹簧时，速度增大，速度最大。

20

故答案为：（1）4.10；偏小；（3）%,速度最大

g

【点评】本题考查了平抛的规律，动能定理和功能关系，要求学生熟练掌握这些知识点以及基本的公式

应用。

四、行驶在大路上（第4集•第1季终）

14.大路上不仅有汽车，还有形形色色的自行车，是绿色出行的良伴。

（1）某辆自行车的机械传动部分如图（a）所示，A点在大齿轮边缘上，C点在后轮边缘上，D点在前

轮边缘上（未画出），小齿轮的齿数为16、半径为5cm,车轮半径为30cm。

①A、B、C三点的角速度之比为1：3：3,线速度大小之比为1：1：6o

②自行车与地面不打滑时，设车速大小为v,C点和D点的线速度大小分别为vc和VD,则vBvc,

vcBvDo（均选填：A.＞、B.=、C.O

③人用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前运动时，前轮受到的摩擦力方向向B,后轮受到的摩

擦力方向向Ao（均选填：A.前、B.后）

（2）如图（b）,骑车转弯时，人和车身常向弯道内侧倾斜，以人和车组成的系统为对象，在图（c）

（3）小理在平直道路上骑车，某段时间内，其位移x与时间t的关系式为x=9t-4t2（SI）,则该自行

车的加速度大小为8m/s2,前2s内的平均速度大小为1.00m/s（保留3位有效数字）。

（4）（计算）如图（d）,A、B是平直道路上相距d=100m的两点m=36km/h。小理骑车加速时，加速

度大小ai=2m/s2；减速时，加速度大小a2=5m/s2。小理从A点由静止出发，到B点停下，求在不超速

的情况下所需的最短时间to

【分析】圆周运动规律应用：依据链条传动和同轴转动的特点，分析自行车大齿轮、小齿轮及车轮边缘

点的角速度与线速度关系。

摩擦力方向判断：结合自行车的驱动方式，判断前后轮所受摩擦力的方向。

受力分析：以骑车转弯时人和车组成的系统为研究对象，分析其受力情况。

匀变速直线运动：根据位移一时间表达式确定自行车的加速度，计算平均速度；还通过分析加速、匀速、

减速阶段，求解在限速条件下通过一定距离所需的最短时间。

【解答】解：（1）设大小齿轮每颗齿对应的弧长为L

对大齿轮有2nR大=48L

对小齿轮有2TTR小=16L

而R小=3cm

联立得R大=15cm,R轮=30cm

①由题意，VA=VB,则R大（DA=R^J、3B

得3A:3B=1:3

因为BC两点共轴传动，所为（0B=3C

故A、B、C三点的角速度之比为8：3：3

根据皮带传动的知识可得，线速度VA=VB,VB:VC=R小：R轮

解得VB：vc=4：6

故线速度大小之比为1：7：6

②自行车与地面不打滑时，前后轮边缘的线速度都等于车速，C点和D点的线速度大小分别为vc和VD

则v=vc,VC=VD。（均选填：A.＞、B.=

故答案为：B,B

③人用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前运动时，相对地面有向后运动的趋势；前轮是从动轮，所

以前轮受到的摩擦力方向向后。

故答案为：B,A

（2）以人和车组成的系统为对象，系统受到重力，重力方向竖直向下，摩擦力方向沿水平方向指向圆

心(提供向心力)

(3)已知x=9t-4t2与匀变速直线运动的位移公式乂=丫0t+/at2对比

可得％4

解得加速度a=-3m/s2

加速度大小为8m/s3

当t=2s时，x=9X3-4X27=2m

则前2s内的平均速度：

解得：v=6.0