四川省成都市外国语学校2024-2025学年高一上学期期末模拟（12月月考）物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省成都市外国语学校2024-2025学年高一上学期期末模拟（12月月考）物理试卷（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
考试范围：必修一；考试时间：100分钟
注意事项：
本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷（选择题）1至3页，第Ⅱ卷（非选择题）4至6页，共6页，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
第I卷（选择题 共43分）
一、单项选择（1-7题为单选题，每题仅有一个正确选项，每题4分，共28分）
1. 物理学发展推动了社会进步，关于物理学史和物理学研究方法，下列说法正确的是（ ）
A. 质点概念的建立体现了等效替代的思想
B. 牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位
C. 速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式
D. 牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
【答案】C
【解析】
【详解】A．质点概念的建立体现了理想模型的思想，故A错误；
B．千克、秒是国际单位制中的基本单位，但牛顿是国际单位制中的导出单位，故B错误；
C．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，故C正确；
D．牛顿第一定律是以实验为基础，通过推理、想像总结出来的，故D错误。
故选C
2. 壁虎在竖直玻璃面斜向上匀速爬行，下列四幅图能反映壁虎在此平面内受力的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】壁虎在竖直玻璃面斜向上匀速爬行，根据受力平衡可知，图中力与重力应大小相等，方向相反。
故选A。
3. 杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动，距离是60 m，先由静止做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀减速直线运动，最后停止，用时共12 s，匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中，以下说法中错误的是（ ）
A. 匀加速的加速度大小为2.5 m/s2B. 匀加速的时间是4 s
C. 最大速度是10 m/sD. 全程的平均速度是10 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．设匀加速直线运动时的加速度大小为a1，匀减速直线运动时的加速度大小为a2，匀加速直线运动的时间为t1，匀减速直线运动的时间为t2，由运动学公式
联立可得
，，，
最大速度为
故ABC正确，不符合题意；
C．全程的平均速度为
故D错误，符合题意。
故选D。
4. 2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通，为游客配送防暑降温，应急救援等物资（如左图）。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg，以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在1~2s内处于失重状态
B. 无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C. 在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D. 在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图像可知，无人机在1~2s内竖直向上做加速度运动，加速度向上，处于超重状态，故A
错误；
B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小分别为
故B错误；
C．因为图像的面积表示位移，根据图像可知，4s时无人机运动至最高点，则
故C错误；
D．在1s末无人机的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，一质量为m的物块用水平轻质细线连接，细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体，物块放在水平传送带上，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，物块以初速度向右运动，传送带与物块间的动摩擦因数为。则关于物块m所受的摩擦力f，下列说法正确的是（ ）
A 若，则，方向向左
B. 若，则，方向向右
C. 若，且物块m保持匀速运动，则
D. 若，且物块m保持匀速运动，则方向向左
【答案】D
【解析】
【详解】A．若，则物块相对于传送带向左滑，故滑动摩擦力方向向右，大小为
故A错误；
B．若，则物块相对于传送带向右滑，故滑动摩擦力方向向左，大小为
故B错误；
CD．若，且物块保持匀速运动，由物块处于平衡可知，摩擦力方向向左，且大小为
故C错误，D正确。
故选 D。
6. 如图所示，某款“L”形手机支架由挡板AB和垂直AB的底座BC构成，可绕O点在竖直面内自由调节。将一手机置于该支架上，处于静止状态。现调整支架，稍微减小AB部分的倾斜程度，手机仍静止。不计手机与支架间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 手机对BC部分的压力增大B. 手机对AB部分的压力减小
C. 手机对支架的作用力不变D. 手机所受合力不为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设F1与F2分别是AB部分与BC部分对手机的支持力，AB与水平方向的夹角为，并设手机的质量为m，则由平衡条件得
，
稍微减小AB部分的倾角，增大，减小，则F1增大，F2减小。由牛顿第三定律可知，手机对AB部分的压力增大，手机对BC部分的压力减小，故AB错误；
CD．手机受三个力平衡，则支架的两部分对手机两支持力的合力大小等于重力，方向竖直向上，手机所受合力为零。稍微减小AB部分的倾角，手机依然受三个力平衡，则支架对手机的作用力始终与手机的重力大小相等，方向相反，则支架对手机的作用力不变，根据牛顿第三定律可知，手机对支架的作用力也不变，故C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，固定在竖直平面内光滑圆环的最高点处有一光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔并用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对细线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（ ）
A. F减小，N不变B. F减小，N减小
C. F不变，N增大D. F不变，N减小
【答案】A
【解析】
【详解】小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球受力分析，小球受重力、、三个力，如图所示
由图可知
即
当A点上移时，半径不变，不变，长度减小，可知减小，不变，故A正确，BCD错误。
故选A。
二、多选题（每题5分，每题有多个选项，错选）
8. 太白山是陕西避暑胜地之一。如图是太白山索道的抽象物理模型，已知体重约为50kg的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为30°，当载人轿厢沿钢索斜向右上做加速度大小的匀加速直线运动时，取，人与轿厢底面的动摩擦因数，则下列说法正确的是（ ）
A. 游客处于超重状态
B. 轿厢对游客的支持力约为600N
C. 游客对轿厢的作用力竖直向下
D. 游客受到的摩擦力大小为，方向水平向左
【答案】AB
【解析】
【详解】由题可知，游客相对轿厢静止，故游客的加速度与轿厢的加速度相同，即为，将游客的加速度分解到水平方向和竖直方向，则有
AB．竖直方向上，游客受到向上的支持力，根据牛顿第二定律
代入数据可得支持力大小为
比重力500N更大，所以物体处于超重状态，故AB正确；
D．由于游客水平方向加速度向右，可知游客受到水平向右的摩擦力，大小为
故D错误；
C．对游客受力分析，可知游客受轿厢竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力作用，根据牛顿第三定律，可知游客对轿厢的压力竖直向下，摩擦力水平向左，根据平行四边形定则，可知游客对轿厢的作用力斜向左下方，故C错误。
故选AB。
9. 如图所示，在足够长的粗糙竖直墙壁上有一物块保持静止。某一时刻无初速度释放物块，并分别以两种方式施加外力，使物块时刻紧紧地贴合在墙壁上运动。假设两次释放物块完全相同，墙壁粗糙程度不变，比例系数k大小相同（在国际单位制下数值相等）。则（ ）

A. 方式一下落过程中物体受到合外力方向改变，方式二下落过程中物体受到合外力方向不变
B. 方式一下落过程中物体速度先增大后减小，方式二下落过程中物体速度一直增大
C. 两次释放过程中物体最终均可保持静止
D. 方式一下落过程中物体达到的最大速度大于方式二下落过程中物体达到的最大速度
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．对方式一下落过程，对物体竖直方向的受力分析，它受到重力mg，竖直向上的摩擦力f，由牛顿第二定律,得
由上式子可知,当时加速度a=0，那么可以分两种情况讨论可知：
当时加速度，得出合力向下，加速运动；
当时加速度，得出合力向上，做减速运动；
故方式一下落过程中物体受到合外力方向改变；
对方式二下落过程，对物体竖直方向的受力分析，它受到重力mg，竖直向上的摩擦力f，由牛顿第二定律,得
由上式子可知,当时加速度a=0，那么速度v 不再增大，同样分两种情况讨论可知：
当时加速度a>0，得出合力向下，继续向下加速运动；
当时加速度a=0，得出合力为0，向下做匀速直线运动；
故方式二下落过程中物体受到合外力方向不变；
故A正确；
BC．因为方式一下落过程中物体从静止开始先加速后减速，所以速度先增大后减小，最终保持静止；方式二下落过程中物体从静止开始先加速后匀速，最终保持匀速，故BC错误；
D．方式二下落过程中达到的最大速度为
方式一下落过程中加速度为
由函数关系可知，物体加速度随时间均匀减小，且当时加速度a=0，故物体下落速度达到最大速度过程的等效加速度为
由匀加速运动速度公式,代入数值可知
对比v1和v2，可知
故D正确。
故选AD。
【点睛】
10. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（ ）
A. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为
B. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C. 拉力F的最大值大于mg
D. 在A、B分离前整个过程中A的位移为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．施加拉力F之前，A、B整体受力平衡，根据平衡条件，有
解得
施加F瞬间，物体A、B加速度大小为
对A、B整体，根据牛顿第二定律
对A，根据牛顿第二定律得
联立，解得
故A正确；
B．分离时，物体A、B之间作用力为0，对B根据牛顿第二定律得
解得
可得
故B错误；
C．依题意，整个过程中拉力F一直增大， A、B分离瞬间，物体A、B之间作用力为0，F最大，对A根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．在A、B分离前整个过程中A的位移为
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题 共57分）
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端系两个细绳套，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某位置，记为O，然后撤去两个力，再用一个弹簧测力计把结点拉到位置O，如图甲所示。
（1）同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置O点，这体现了的科学方法是（ ）。
A. 理想实验B. 极限思想C. 等效替代
（2）某次实验中，一弹簧测力计的指针位置如图乙所示，读数为__________N。
（3）关于该实验的操作，下列说法中正确的是__________。
A. 使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线方向，读数时视线应正对弹簧测力计刻度线。
B. 把结点拉到O点位置时，两个弹簧测力计之间夹角应取，以便算出合力大小
C. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点在同一位置
D. 用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮条时，只需要记下结点O的位置及两细绳的方向。
（4）某次实验作出力的平行四边形如图丙所示，在F与两力中，方向一定沿AO方向是__________（填“F”或“”）
【答案】（1）C （2）
（3）A （4）
【解析】
【小问1详解】
[1] “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置O点，采用了“等效替代”的科学方法。
【小问2详解】
[2] 结合图乙可知，弹簧测力读书为3.00N。
【小问3详解】
[3]
A．使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线方向，读数时视线要正对弹簧测力计刻度线，故A正确；
B．把结点拉到O点位置时，两个弹簧测力计之间夹角适当就好，不用取90°，故B错误；
C．只有同次实验的同一组合力与分力需要效果相同，才需要O点在同一位置；改变拉力，进行多次实验，不同实验时，O点不需要在同一位置，故C错误；
D．用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮条时，不仅需要记下结点O的位置及两细绳的方向，还要记下两个弹簧测力计的示数，故D错误。
故选 A。
【小问4详解】
[4] 图丙可知，F是通过作出力的平行四边形得到的合力理论值，由于存在误差，不一定沿AO方向；是一个弹簧测力计拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知，方向一定沿AO方向。
12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，使用了如图所示的实验装置。
（1）下列说法正确是_____
A. 实验时必须反复调整木板倾斜度，直至小车能静止在木板上
B. 平衡小车阻力时，不需要连接槽码
C. 连接小车和重物的细线可以不与长木板保持平行
D. 平衡小车阻力时，小车上需要固定纸带
（2）已知打点计时器所用交流电的频率为。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从A点开始每5个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度_____，小车的加速度_____。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图所示，发现该图线不通过坐标原点且图线的段明显偏离直线，分析其可能产生的原因，下列说法中符合的一项是_____。
A. 未平衡小车阻力，所用槽码的总质量太小
B. 平衡小车阻力过度，所用小车的质量太小
C. 未平衡小车阻力，所用槽码的总质量太大
D. 平衡小车阻力过度，所用小车的质量太大
【答案】（1）BD （2） ①. 0.44 ②. 1.2
（3）C
【解析】
【小问1详解】
A．必须反复调整木板倾斜度，直至小车能在木板上做匀速直线运动，故A错误；
B．平衡小车阻力时，应将槽码撤去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故B正确；
C．连接小车和重物的细线必须与长木板保持平行，可以保证细线的拉力与长木板平行。平衡摩擦力后使拉力为小车的合力，故C错误；
D．平衡小车阻力时，小车上需要固定纸带，故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]依题意，纸带上相邻计数点时间间隔为
打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度
[2]由逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
BD．由图可知，加速度为零时，拉力不为零，说明实验时未平衡小车的摩擦力或平衡摩擦力不足，BD错误；
AC．图线末端发生了弯曲现象是实验时未满足槽码的质量远小于小车质量，即所用槽码的总质量太大，A错误，C正确。
故选C。
四、解答题（共3道，13题8分，14题15分，15题18分，共41分）
13. 如图所示，质量分别为1kg和10kg的A、B物体在轻质细绳的作用下均处于静止状态，已知OP绳与竖直方向的夹角为，OA绳沿竖直方向，OB绳与水平方向平行。g取。求：
（1）轻质细绳OP的拉力大小；
（2）物体B与水平面间的摩擦力大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
先以A为研究对象，根据受力平衡可得拉力
再以结点为研究对象，进行受力分析，如下图所示
根据受力平衡可得
【小问2详解】
对物体B受力分析，如下图所示
根据平衡条件，可得B与水平面间的摩擦力为
14. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故，如图甲所示，一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，此时车的正前方m处有一辆电动车，正以的速度匀速行驶，而出租车司机此时开始低头看手机，2.5s后才发现危险，司机经0.5s反应时间后，立即采取紧急制动措施，若从司机发现危险开始计时，出租车的速度时间图像如图乙所示：
（1）求汽车紧急制动过程的加速度的大小；
（2）若出租车前面没有任何物体，从司机开始低头看手机到出租车停止运动的这段时间内，出租车前进的距离是多少？
（3）求从司机开始低头看手机到速度与电动车速度相等所用的时间；
（4）通过计算判断电动车是否被撞，若不会被撞，求两车之间的最小距离；若会相撞，求从出租车刹车开始，经过多长时间两车相撞。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）不会相撞，最小距离
【解析】
【详解】（1）汽车紧急制动过程的加速度的大小
（2）出租车前面没有任何物体，从司机开始低头看手机到出租车停止运动的这段时间内，出租车前进的距离
（3）司机开始低头看手机到速度与电动车速度相等所用的时间
（4）司机开始低头看手机到速度与电动车速度相等的位移
电动车的位移为
由于
可知不会相撞，两车之间的最小距离为
代入数据
15. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=25kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，
，木板下表面可以涂抹不同材料的涂层，使得木板与地面的动摩擦因数在一定范围内，满足。AB的距离为s=8.2m，木板足够长，重力加速度g取10 m/s2（已知，），求：
（1）物体刚开始下滑时的加速度大小；
（2）物体通过传送带所需要的时间；
（3）物体离开传送带后运动总路程的最小值和最大值。
【答案】（1）
（2）
（3）最小值为6m，最大值为
【解析】
【小问1详解】
物体速度达到传送带速度前
解得
【小问2详解】
物体与传送带共速所需时间为
根据速度—位移公式有
解得
共速后，由于
物体继续在传送带上做匀加速运动
解得
设物体经到达端，则有
解得
物体通过传送带所需要的时间为
【小问3详解】
物体滑上木板左端时速度大小
解得
物体
木板
=3-20
临界条件为
① 时，木板静止，物体
② 时，物体与木板先相对运动，达到共速后，一起减速为零，且由图像知越小，物体的路程越大。当，路程有最大值。
设共速时间，则
解得
，
此后，整体加速度为
解得
总路程
总路程的最小值为6m，最大值为。