2024六安一中高一上学期期末考试物理含解析

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时间：75分钟 分值：100分
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A. 根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
C. 在实际生活中，研究物体落体运动时，忽略空气阻力，把物体的运动看作自由落体运动，采用了理想化模型的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据速度定义式，当时间非常非常小时，就可以用表示t时刻的瞬时速度，是应用了极限思想法，故A正确，不符合题意；
B．研究问题时，在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，故B错误，符合题意；
C．在实际生活中，研究物体落体运动时，忽略空气阻力，把物体的运动看作自由落体运动，这是忽略次要因素、抓主要因素，采用了理想化模型的思想，故C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物块A和B，它们通过一根绕过光滑定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，轻绳始终处于紧绷状态，物块A向右运动。如图所示，当绳与轨道成30°角时，物块A和B的速度大小之比为（ ）
A. 1:1B. 1:2C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将B速度分解，如图所示，
则有
解得
故选C。
3. 某兴趣小组研究—遥控汽车的运动，根据记录的数据做出该车运动的位置—时间图像和速度—时间图像，如图所示，其中图像中的时刻对应抛物线的最高点。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车加速度大小为B. 时汽车回到出发点
C. 时汽车通过坐标原点D. 汽车出发点的坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽车的加速度大小为
故A错误；
B．汽车回到出发点，根据动力学公式
解得
故B错误；
D．由图可知遥控汽车的初速度为，内遥控汽车向正方向运动，时遥控汽车速度为零，遥控汽车的位移达到正向最大值，则
根据动力学公式
解得汽车出发点的坐标为
故D正确；
C．汽车通过坐标原点，根据动力学公式
解得
故C错误。
故选D。
4. 如图所示，河的宽度为L，河水流速为v，甲、乙两船均以相同的静水中速度同时渡河．出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点．则下列判断正确的是（ ）
A. 甲船正好也在A点靠岸
B. 甲船在A点左侧靠岸
C. 甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
D. 甲、乙两船到达对岸前一定相遇
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设甲、乙两船在静水中速度均为v0，乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，可知：水的速度为
甲、乙两船垂直河岸的速度
可知甲乙两船到达对岸的时间相等，即渡河的时间为
甲船沿河岸方向上的位移为
故甲船在A点左侧靠岸，甲、乙两船在到达对岸前不可能相遇，故ACD错误，B正确。
故选B。
5. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在t=0时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的v—t图像如图乙。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m／s2，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F的大小为24N
B. 物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为
C. 物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为3m
D. t=2s时刻，物块的速度减为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，撤去拉力F前，物块在木板上一直有有相对运动，否则，撤去拉力F后，木板的v-t图像不可能是两段折线。
在1～1.5s内，物块加速、木板减速，设它们的加速度大小分别为a1、a2，则
设物块、木板的质量均为m，物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数μ2，则有
对物块
得
μ1=0.2，μ2=0.4
撤去拉力F前，木板的加速度
对木板,根据第二定律有
得
F=18N
选项A错误；
B．由上可知，物块与木板间的动摩擦因数为，选项B错误；
C．在t1=1.5s内，物块位移为
木板位移为
在t1=1.5s后，物块与木板间仍有相对滑动
物块的加速度大小
木板的加速度大小为
得
物块到停止的时间还需
木板到停止的时间还需
所以木板比物块早停止运动
在t1=1.5s到物块停止运动的时间内，物块的位移为
木板位移为
物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为
选项C正确；
D．由上可知，物块从开始到停止运动的时间为3s，2s时的速度不为0，选项D错误。
故选C。
【点睛】
6. 水平放置的倾角为θ光滑固定斜面上叠放三个楔形物块A、B、C。各接触面均光滑，现对B施加平行于斜面向上的力F，使得A、B、C相对静止一起沿斜面向上加速。令A、B、C质量分别为mA，mB，mC（α>θ），则下列关系式中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对A、B、C分别受力分析，在沿着斜面方向的合外力提供的加速度相同，而垂直斜面方向平衡，对A有
对B在垂直斜面方向平衡，有
对C有
而由牛顿第三定律有
，
联立解得
故选C。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7. 在光滑水平面内有一个直角坐标系xOy，某一物体在该平面内分别沿x轴方向的位移s—时间t图像和沿y轴方向的速度v—时间t图像分别如甲、乙图所示。对于物体在0~4s内的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 时刻，物体的加速度大小为B. 0~4s内，物体做匀变速曲线运动
C. 时，物体的初速度大小为D. 0~4s内，物体的位移大小为4m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知，物体在轴方向做匀速直线运动，速度为1m/s，在轴方向做初速度为3m/s的匀减速直线运动，由图无法求出t=2s时加速度，故A错误；
C.时，物体的初速度大小为
故C正确；
B．0~4s内，物体的加速度沿y轴方向，大小恒定，而初速度的方向和加速度方向不在同一条直线，所以物体做匀变速曲线运动，故B正确；
D．0~4s内，物体在轴方向方向的位移为4m，轴方向的位移无法求出，所以无法求出物体位移的大小，故D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示，一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0 s内为二次函数，在3.0~4.5 s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 传送带沿顺时针方向转动
B. 传送带沿逆时针方向转动
C. 小物块滑上传送带的初速度大小为2 m/s
D. 小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．x—t图像的斜率表示速度，根据图像可知物体的速度先减小到零，后反向增加，最后匀速运动，则传送带顺时针方向转动，故A正确，B错误；
D．因2s末物体的速度减为零，位移为4m，则
根据
可知，小物块与传送带间的动摩擦因数
故D正确；
C．设小物块滑上传送带的初速度大小为，内小物块做匀减速直线运动，位移大小为
解得
故C错误。
故选AD。
9. 如图所示，圆环固定于竖直平面内，长方形空心闭合细管道ABCDA内接于圆环，管道AB长度小于AD长度，竖直的空心细管道AC为对角线。小球由A点静止释放沿管道ABC运动到C点，通过AB、BC段时间分别为、；小球由A点静止释放沿管道AC运动到C点，所用时间为；小球由A点静止释放沿管道ADC运动到C点，通过AD、DC段时间分别为、小球通过B、D两点时机械能损失不计，不计摩擦。下列关系式中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】设，∠ACB=α。设小球沿AB、BC、AC、AD、DC下滑的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4、a5，根据牛顿第二定律得
则对于AB段有
得
；
对于AC段有
得
；
对于AD段有
得
所以有
对于BC段有
，
则得
所以
设小球经过B、D、C的速度大小分别为vB、vD、vC
根据机械能守恒可得
因为BC>DC，则有
所以解得
；
因为，所以有
。
故选ACD。
10. 图中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平面上的滑块A相连，当绳处于竖直位置时，滑块A与地面接触，B为紧挨绳的一光滑水平小钉，现用一水平力F作用于A，使之向右做直线运动，在运动过程中，地面对A的摩擦力可能（ ）
A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 为零
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A．如果开始时弹性轻绳处于伸长状态，且对地面压力不为零，且弹性轻绳的原长小于OB的长度。设弹性轻绳的劲度系数为K，OB的长度为L1，AB的长度为L2，弹性轻绳的原长为L，则开始时刻A对地面的压力
设运动至某一时刻时，绳子与竖直方向的夹角为，则绳子的弹力为
其向上分力
故物体对地面的压力为
因
且
则
所以θ增大，csθ减小，摩擦力逐渐增大，故A正确；
B．如果开始时弹性轻绳处于伸长状态，且对地面压力不为零，且弹性轻绳的原长大于OB的长度，小于OA的长度。设弹性轻绳的劲度系数为K，OB的长度为L1，AB的长度为L2，弹性轻绳的原长为L，则开始时刻A对地面的压力
设运动至某一时刻时，绳子与竖直方向的夹角为，则绳子的弹力为
其向上分力
故物体对地面的压力为
因
且
则
所以θ增大，csθ减小，摩擦力逐渐减小，故B正确；
CD．如果开始时弹性轻绳处于伸长状态，且弹性轻绳的伸长量刚好为AB的长度，设弹性轻绳的劲度系数为K，AB的长度为L，则开始时刻A对地面的压力
设运动至某一时刻时，绳子与竖直方向的夹角为，则绳子的弹力为
其向上分力
故物体对地面的压力为
保持不变，因
故摩擦力也保持不变，且当支持力为零时，摩擦力也为零。故CD正确。
故选ABCD。
【点睛】题中并不确定弹性绳的形变情况，需要根据伸长情况与原长的关系进行分类讨论。
三、实验题（共2小题，每空2分，满分16分。请按要求作答）
11. 某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点

（1）实验中钩码的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量
（2）该图像斜率与哪个量无关______。
A.小车的质量 B.钩码的质量 C.小车释放的位置 D.挡光片的宽度d
（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式______.
（4）按照图（b）的点迹描绘图像。______
（5）为使上一问的图像过坐标原点，应适当______斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）
【答案】 ①. 不需要 ②. B ③. ④. ⑤. 增大
【解析】
【详解】（1）[1]实验中小车的受到的合力可以由弹簧测力计读出，因此不需要钩码的质量远小于小车的质量。
（2）[2]小车通过光电门的速度为v，有
设小车初到光电门的位移为s，有
对小车受力分析，由牛顿第二定律有
整理有
图像的斜率为
可知，斜率与小车质量、小车释放的位置、挡光片的宽度有关，与钩码的质量无关。
故选B。
（3）[3]由之前的分析可知，其关系式为
（4）[4]描点连线，其图像如图所示

（5）[5]由上图可知，图线在横轴上有一段正截距，说明当力F在某个值时，小车才运动，据此可知小车没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，即适当增大斜面左端高度可以使图像过坐标原点。
12. 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为____________（用h、x和重力加速度g表示）。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 相等 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]多次重复实验，发现两球仍同时落地，可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同，可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）[2]O为抛出点，小球做平抛运动，竖直方向有
可得
可得
[3]小球平抛运动的初速度为
四、解答题（共3小题，满分36分=10分+12分+14分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 如图所示，质量为 m1的物体A用细绳绕过光滑的定滑轮与质量为 m2的物体B相连，B右侧与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端与竖直墙壁相连且保持水平，弹簧的劲度系数为k，连接A的细绳与水平方向的夹角为θ，物体B 左侧的轻绳与水平方向的夹角也为θ，此时系统恰好处于静止状态，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A所在的桌面水平，已知重力加速度为g，求：
（1）轻质弹簧的伸长量；
（2）A物体与桌面之间的滑动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1） 设细绳上的拉力大小为，A、B 都静止均处于平衡状态， 水平方向对B进行受力分析得
由胡克定律，可得
（2）竖直方向对B进行受力分析得
解得绳子上的拉力
细绳对物体A的拉力大小也是。
竖直方向对A 进行受力分析有
水平方向
解得A物体受到桌面的支持力
A 物体受到桌面的摩擦力
由，可得
14. 如图所示，运动员踏着专用滑雪板（可视为质点）在助滑路上获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。已知一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面。（不计空气阻力，g取，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）求：
（1）运动员在空中飞行的时间；
（2）A、B间的距离；
（3）运动员从A点飞出后，经多长时间离斜坡的距离最远，最远距离为多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移
竖直方向的位移
由平抛运动规律
联立以上三式得运动员在空中飞行的时间
（2）由题意知
联立（1）中公式，解得A、B间的距离
（3）如图所示，当运动员的速度与斜坡平行时，运动员离斜坡的距离最远，设所用时间为，则
联立解得
离斜坡的最远距离
代入数据可得
15. 如图，质量为mA=1kg的物块A和质量为mB=2kg的小车B叠放在光滑的水平地面上，左边缘对齐，处于静止状态，A与 B间的动摩擦因数为 μ=0. 2.某时刻对小车 B 施加水平向左的恒力F。已知物块A可看做质点，小车长为L=2m，上表面距地面高度为h=0.2m，重力加速度g=10m/s2.。求：
(1)水平恒力F0至少为多大，物块A才能相对小车B滑动？
(2)若恒力F1=3N，物块A所受摩擦力f大小是多少？
(3)若恒力F2=8N，物块A落地时距小车B右边缘的水平距离s为多大？
【答案】(1) 6N；(2)1N ；(3)
【解析】
【详解】(1)物块A在小车B上即将发生相对滑动时，物块A所受摩擦力达到最大静摩擦力对A
μmAg = mA a ①
代入数据得
a = μg =2m/s2②
对A、B整体分析
③
代入数据得
F0 = 6N ④
(2)因为F1 = 3N＜F0，所以物块A在小车B上没有发生相对滑动，A、B保持相对静止一起加速，物块A所受摩擦力为静摩擦力。对A、B整体分析
⑤
代入数据得
a1=1m/s2
对A分析
f = mA a1 = 1N ⑥
(3)因为 F2=8N＞F0，所以物块 A 在小车 B 上发生相对滑动，物块 A 和小车 B 都做匀加速直线运动，对A分析
⑦
对B分析
F2 - μmA g = mB aB ⑧
代入数据得
aB=3m/s2
设物块A经时间t1滑到小车B最右端，此时物块A和小车B的速度分别为vA、vB，在这个过程中物块A和小车B通过的位移分别为xA、xB ，则有
⑨
代入数据得
t1=2s
vA = aA t1 = 4m/s ⑩
vB = aB t1 = 6m/s
当物块A滑离小车B后，物块A做平抛运动，小车B以加速度aB′继续做匀加速运动物块A做平抛运动的时间
物块A做平抛运动的水平位移
小车B的加速度
在A离开后小车B运动的位移
物块A落地时距小车B右边缘的水平距离为