深圳盐田高级中学2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题+答案

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命题人：姚 磊审题人：尹立光时间：75 分钟 总分：100 分
一、单选题（7 小题，每小题 4 分，共 28 分）
深圳湾跨海大桥全长 5.5km，大桥限速 100km/h。某人驾驶小型汽车通过大桥全程时用时 3min，则（）
A．计算行车时间时汽车不能视为质点B．此过程中汽车的位移大小为“5.5km” C．“100km/h”为平均速度
D．此次驾车过程已超速行驶
物理课上，老师将弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，如图甲所示。当对弹簧施加变化的作用力
（拉力或压力）时，保证弹簧始终在弹性限度内，那么在电脑上就得到弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大 小的关系，如图像乙；演示实验结束后，两同学对本实验的四条争论中，哪一条判断是正确的（）
弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是20N / m
D．弹簧劲度系数会随该弹簧所受压力而改变
小明、小红两人共提一桶水匀速走向教室，如图所示，水和水桶的总质量为 m，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，大小都为 F，则下列说法中正确的是（）
不管θ为何值， F  mg
2
当θ为 30°时，F=mg
2
当θ=45°时，F=mgD．θ越大时，F 越大
深圳平安金融中心大厦，是深圳第一高楼，位于福田商业中心区。某人将小球从大厦的顶端静止释放，经测量可知小球着地前 1s 的位移为释放后第1s 位移的 21 倍，忽略空气阻力。则由此可知该大厦的高度约为（）
A．400mB．500m
C．600mD．700m
雨滴从高空由静止下落，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则在此过程中雨滴的运 动图像最接近下图中的（）
B．C．D．
如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有 a、b 两个轻环，系在轻环上的等长细绳拴住矿泉水瓶处于静止状态， 现将两环间的距离变大后，矿泉水瓶仍处于静止状态，则（ ）
A．杆对 a 环的支持力变大
B．b 环对杆的摩擦力变大
杆对 a 环的作用力不变
与 b 环相连的细绳对矿泉水瓶的拉力不变
如图所示，一颗松子沿倾斜冰面AB 从顶端A 点由静止匀加速滑下，1s 后松鼠从A 点以1.5m / s 的初速度、3m / s2
的加速度沿直线匀加速追赶松子。3s 后松鼠恰好在冰面底端 B 点追上松子，则（）
冰面 AB 的长度为 18m
松子沿冰面下滑的加速度大小为4m / s2
松鼠与松子相隔最远时，松鼠的速度大小为 3m/s D．追逐过程中，松鼠与松子相隔最远的距离为 1.25m
二、多选题（3 小题，每小题 6 分，共 18 分，每题不只一个选项正确，少选得 3 分，选错得 0 分）
物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法叙述正确的有（）
A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变B．图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法”
图丙将 F 看成F1 、F2 的合力，采用了“控制变量法”
图丁把匀变速直线运动的v  t 图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t 内总位移，采用了“等效替代法”
一列有 8 节车厢的动车，其中第 1 节、第 3 节、第 6 节、第 8 节车厢是带动力的，其余 4 节车厢是不带动力的。如图所示，该动车在平直轨道上匀加速向右启动时，若每节动力车厢提供的牵引力大小均为 F ，每节车厢质量均为m ，每节车厢所受阻力均为该节车厢重力的k 倍，重力加速度为 g 。下列说法正确的是（ ）
整列车的加速度大小为 F  2kmg
2m
整列车的加速度大小为 F  kmg
m
第 4 节车厢对第 5 节车厢的作用力大小为 0
第 4 节车厢对第 5 节车厢的作用力大小为 1 F
2
10．2022 年北京冬奥会后，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角为 37 的斜面雪道如图（甲）。假设一滑雪爱好者和他的雪橇总质量为m  75kg ，他们沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力 f 与滑雪速度v 成正比，比例系数 k 未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的v  t 图像如图（乙）中的曲线 AD 所示，图中 AB 是曲线 AD 在 A 点坐标为0,5的切线，切线上一点 B 的坐标为4,15，CD 是曲线 AD 的渐近线。（g=10m/s2， sin37  0.6 ， cs37  0.8 ）。下列说法正确的是（）
开始运动时雪橇的加速度大小为a  3.75m / s2
0  4s 内雪橇做加速度变小的曲线运动
比例系数为k  37.5Ns / m
动摩擦因数 0.125
三、实验题(每空 2 分，共 18 分)
小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，受打点计时器研究物体运动实验的启发，他决定在家自主展开实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地 重力加速度，实验装置如图 1 所示。
家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是 。
A．小塑料球B．乒乓球C．小钢球
下列主要操作步骤的正确顺序是 。（填写各步骤前的序号）
①打开手机摄像功能，开始摄像
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置
④把刻度尺竖直固定在墙上
停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图 2 所示。已知所截取
的图片相邻两帧之间的时间间隔为 1 s ，刻度尺的分度值是1mm 。由此测得：第 2 幅图片中小球的下落速度为
6
m/s ，当地重力加速度为 m / s2 （结果均保留两位有效数字）。
若小明释放时手不小心给了小球一个向下的初速度，则 （选填“可以”或“不可以”）再用（2） 的方法计算当地的重力加速度．
利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如 图甲所示，已知当地重力加速度为 g。实验步骤如下：
①轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬 挂小瓶子（带盖）；
②向瓶子内装适量细沙，整个实验装置处于静止状态；
③打开手机软件，剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度 a 随时间 t 变化的图像（向上为正），并用弹
簧测力计测出瓶子和细沙的重力 G；
④改变瓶子中细沙质量，重复步骤③，获得多组实验数据。
某次实验中，通过手机软件记录竖直方向加速度 a 随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的 （选填“A”“B”或“C”）点；剪断细绳瞬间手机受到的合力大小 F 等于 （选填“瓶子和细沙的重力 G”或“手机的重力”）。
根据实验获得多组实验数据绘制a  F 图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，。(3)若某同学在处理数据时，测得图丙中图线的斜率为 k，则可推算出手机的质量为 （选用 k、g 表示）。四、解答题(共 36 分)
13．(9 分)企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾斜冰面上，先以大小 a1=1m/s2 的加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=4s 时，突然卧倒并用肚皮贴着冰面匀减速向前滑行，加速度大小为 a2=4m/s2，减速到零后以大小为 a3=5m/s2 的加速度加速退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅滑动姿势保持不变）。求：
(1)企鹅距离出发点最远距离； (2)企鹅完成一次游戏所用时间。
14．(13 分)如图，两根轻绳连接着质量为 M 的小球，右侧轻绳一端固定于 A 点，左侧轻绳跨过光滑定滑轮 B 连接物体 Q，物体 Q、N 通过一轻弹簧连接，Q、N 的质量均为m （未知），整个系统处于静止状态时，小球位于图示位置，两轻绳与水平方向夹角分别为37 和53 。已知sin 37  0.6, cs 37  0.8 ，重力加速度大小为 g 。求：
求右侧轻绳对小球拉力的大小 FA 和左侧轻绳对小球拉力的大小 FB ；
若m  M ，求物体 N 对地面的压力大小 F ；
2N
要使物体 N 不离开地面，则 m 至少是 M 的多少倍。
15．(14 分)．风洞实验室中可以产生水平向左方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，细直杆与水平面的夹角可以调节，小球孔径略大于细杆直径，小球质量为 3kg，小球与细杆间的动摩擦因数为 0.4。（重力加速度 g 取 10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
当杆在水平方向上固定时（图中虚线所示），调节风力的大小，使小球在杆上做加速度为 5m/s²的匀加速运动， 求作用在小球上的风力大小；
调节杆与水平方向间夹角为 37°并固定（图中实线所示），如风力为零，判断小球从杆上静止释放后能否静止在杆上，不能静止的话，求出小球运动的加速度大小；
保持杆与水平方向间夹角为 37°并固定，写出小球从杆上静止释放后运动的加速度大小 a 与作用在小球上风力大小 F 的关系。