2024~2025学年四川省成都市蓉城联盟高一上学期12月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年四川省成都市蓉城联盟高一上学期12月期末物理试卷（解析版），共18页。
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案：非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在物理学发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。下列说法正确的是（ ）
A. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，采用了控制变量法
B. 物理学中规定：使质量为1kg的物体产生的加速度的力的大小为1N
C. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用了等效替代法
D. 牛顿对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法
【答案】B
【解析】A．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，采用了等效替代法，故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
可知，物理学中可以规定使质量为1kg的物体产生的加速度的力的大小为1N，故B正确；
C．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用了控制变量法故，C错误；
D．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，故D错误。
故选B。
2. 一个物体受到几个共点力的作用处于静止状态。现把其中一个力旋转后，物体所受合外力大小变为50N，则的大小为（ ）
A. B. C. 25ND. 50N
【答案】A
【解析】物体受到几个共点力的作用处于静止状态，此时物体所受外力的合力为0，对力，其它力的合力与大小相等，方向相反，若把旋转，则合力
解得
故选A。
3. 某实验小组通过从楼顶由静止释放小球来估测某栋大楼的高度。现测得小球从开始下落至落地的时间为，通过查阅资料获知：当地重力加速度大小为，不计空气阻力，该栋大楼的高度约为（ ）
A. 35mB. 45mC. 55mD. 65m
【答案】B
【解析】由
可得该栋大楼的高度约为
故选B。
4. 某同学站在体重计上完成下蹲动作，他观察到体重计的示数先减小再增大最后不变。在该同学下蹲的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学的加速度方向先竖直向上再竖直向下
B. 该同学的加速度方向一直竖直向下
C. 该同学先处于失重状态再处于超重状态
D. 该同学一直处于失重状态
【答案】C
【解析】下蹲的过程中，该同学先向下加速再向下减速，因此加速度方向先竖直向下再竖直向上，即该同学先处于失重再超重。
故选C。
5. 如图，倾角为的固定光滑斜面上有A、B两物体用轻质弹簧相连，A、B的质量均为m，C为垂直于斜面的挡板，系统处于静止状态，重力加速度大小为g。现将挡板C撤去，撤去挡板C的瞬间A、B的加速度大小分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】撤去挡板C的瞬间，弹簧形变没有发生变化，弹簧弹力不变，即A所受外力不变，即有
撤去挡板之前，对A进行分析，根据平衡条件有，弹簧的弹力为
撤去挡板C的瞬间，对B进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故选D。
6. 如图，质量为m的物体A放在倾角为、质量为M的斜面体C上，通过一轻质细绳绕过定滑轮连接质量也为m的物体B，细绳与斜面平行，B恰好匀速下降。斜面体C处于水平地面上，定滑轮质量不计，B离地面足够高，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. A受5个力
B. B处于失重状态
C. C受到地面的支持力大小为
D. C受到地面的静摩擦力方向水平向左
【答案】C
【解析】A．A受重力、支持力、细绳拉力、摩擦力4个力的作用，故A错误；
B．B匀速下降，其加速度为零，处于平衡状态，故B错误；
CD．以A、B、C为整体，竖直方向根据受力平衡可知C受到地面的支持力大小为
水平方向根据受力平衡可知地面对C没有静摩擦力，故C正确，D错误。
故选C。
7. 一辆货车和一辆小轿车以相同的速度在同一条平直公路上运动，货车在小轿车前方处。货车遇紧急情况突然刹车，小轿车司机经1.5s的反应时间开始刹车，两车的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若两车未相撞，则从时刻到停止运动，货车和小轿车的位移大小之比为
B. 货车和小轿车刹车的加速度大小之比为
C. 若两车未相撞，则时两车的速度相同
D. 若两车刚好不相撞，则
【答案】A
【解析】A．由图像与横轴围成的面积表示位移可得
，
可得从时刻到停止运动，货车和小轿车的位移大小之比为
故A正确；
B．根据图像的斜率表示加速度，可知货车的加速度大小
小轿车的加速度大小
则有
故B错误；
C．若两车未相撞，设经过时间两车的速度相同，则有
解得
，
故C错误；
D．若两车刚好不相撞，即在，两车速度相等时，刚好不相撞，由图像可得
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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。
8. 引体向上是锻炼人体臂力的一项重要体育项目。如图，某次某人双手吊在单杠上处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 单杠对人的力和人受的重力是一对相互作用力
B. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则人受的合力不变
C. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则每只手臂上的力变大
D. 单杠对人的力和人对单杠的力是一对平衡力
【答案】BC
【解析】A．单杠对人力和人受的重力是一对平衡力，故A错误；
B．若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，人受的合力不变，合力仍为零，故B正确；
C．合力的大小和方向一定时，两分力随两分力间夹角的增大而增大，所以若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则每只手臂上的力变大，故C正确；
D．单杠对人的力和人对单杠的力是一对相互作用力，故D错误。
故选BC。
9. 如图甲，一质量为的物体置于粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为。现用一水平拉力F作用于物体上，F随时间变化的图像和物体的图像分别如图乙、丙所示。规定水平向右为正方向，重力加速度大小取。下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s内，物体受到水平向左静摩擦力
B. 0~2s内，物体未受到摩擦力
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为
D. 物体与水平面间的动摩擦因数为
【答案】AC
【解析】AB．由图乙、丙可知，内，受到水平向右的拉力且物体保持静止，根据受力平衡可知，物体受到水平向左的静摩擦力，故A正确，B错误；
CD．由图乙、丙可知，内物体所受拉力方向水平向右，大小为，物体的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块（可视为质点）以初速度从最低点A冲上传送带，恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，，。煤块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A点到B点的距离为
B. 煤块的运动时间为
C. 煤块的加速度大小一直为
D. 煤块在传送带上的划痕长度为
【答案】AD
【解析】C．煤块初速度大于传送带的速度，煤块开始相对于传送带向上运动，对煤块进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
煤块速度减至与传送带相等之后相对于传送带向下运动，根据牛顿第二定律有
解得
故C错误；
B．结合上述分析，当煤块与传送带速度相等时有
解得
之后煤块减速至0，利用逆向思维有
解得
则煤块的运动时间为
故B错误；
A．结合上述分析，煤块开始向上匀减速运动的位移
解得
煤块与传送带速度达到相等后匀减速运动的位移
解得
则A点到B点的距离
故A正确；
D．煤块开始相对于传送带向上运动，此过程的相对位移
煤块速度与传送带相等之后，煤块相对于传送带向下运动，此过程的相对位移
由于
所以划痕长度为6.25m，故D正确。
故选AD。
三、实验探究题：本题共2小题，共14分。
11. 如图甲为“探究两个互成角度力的合成规律”的实验装置图。实验的主要步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在水平木板上的A点，另一端拴上两根带绳套的细绳，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；
②沿着两个方向拉弹簧测力计a、b，将橡皮筋的活动端拉到某一位置O，记下此结点位置O，并记录两个弹簧测力计a、b的拉力的大小及方向，同时按一定的标度作出的图示，并以为邻边作出平行四边形及所夹对角线F；
③再用一个弹簧测力计拉橡皮筋，记录此拉力的大小及方向，并以同一标度作出此力的图示。
（1）在上述操作中有遗漏的步骤是：___________（填序号），请将其补充完整：___________。
（2）下列做法有助于减小该实验误差的是___________。
A. 拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B. 为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取等特殊角度
C. 当将橡皮筋的活动端拉到某一设定位置O时，拉力和的夹角越大越好
D. 图中的OB、OC细绳应适当长一点
（3）在该实验中作出的力的图示如图乙所示，在图乙中一定沿橡皮筋AO方向的力是___________（填“F”或“”）。
【答案】（1） ③ 用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉到相同的位置O
（2）AD （3）
【解析】
【小问1解析】
等效替代思想，所以用一个弹簧测力计拉动的时候要将橡皮筋的活动端拉到相同的位置O。
【小问2解析】
A．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，保证力在同一平面内，故A正确；
B．由于该实验合力不是计算出来的，而是通过作图得出，故两绳间夹角不需要取等特殊角度，故B错误；
C．当将橡皮筋的活动端拉到某一设定位置O时，拉力和的夹角应适当大一些，而不是越大越好，故C错误。
D．OB、OC细绳应适当长一点便于作出受力的图示，构建平行四边形，减小实验误差，故D正确。
小问3解析】
是用一个弹簧测力计拉动橡皮筋的活动端时测出的力，故一定沿橡皮筋AO方向。
12. 某实验小组设计的“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直平面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测量小车受到的拉力大小。
（1）实验中___________（填“需要”或“不需要”）满足动滑轮上所挂钩码的质量m远小于小车的质量M。
（2）某同学在实验中打出的纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分计数点的间距，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。由图乙中的数据可求得打下A点时，小车的速度大小为___________，小车做匀加速直线运动的加速度大小为___________。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）该实验小组通过该实验装置完成实验，以拉力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度大小a为纵坐标，作出的图像为下图中的___________。
A. B.
C. D.
（4）改变钩码的质量，假设钩码的质量可以为任意大小，则小车加速度的最大值为___________（已知当地重力加速度大小为g）。
【答案】（1）不需要 （2）1.85 4.95 （3）D （4）
【解析】
【小问1解析】
本实验因为使用拉力传感器直接测量小车受到的拉力大小，故不需要满足动滑轮上所挂钩码的质量远小于小车的质量。
【小问2解析】
将每一段位移分别记为，且有
由于A点为和的中间时刻，则有
根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度大小为
【小问3解析】
由题意可知，使用该装置实验时未平衡摩擦力，故图像不过坐标原点，与横坐标有交点，又因为使用了拉力传感器，故图像不会弯曲，所以图D符合。
故选D。
【小问4解析】
对钩码分析有
当无穷大时，拉力可以忽略不计，则钩码的最大加速度为，由于小车位于动滑轮的活动端，故小车的加速度为钩码的加速度的2倍，故为。
四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当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。
13. 近几年，落地窗因为采光好、视野开阔的优点深受喜爱。图甲是某小区高层住宅外安装落地窗的情景，为安全起见，要求吊运过程中玻璃与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在玻璃上的轻绳P，另一人在地面控制一端系在玻璃上的轻绳Q，二人配合可使玻璃缓慢竖直上升。已知玻璃的质量为m = 40 kg，当绳P与竖直方向的夹角为α = 30°时，绳Q与竖直方向的夹角为β = 60°，玻璃可视为质点，重力加速度大小取g = 10 m/s2。
（1）求轻绳P和Q拉力大小；
（2）若水平地面上的工人保持静止，求水平地面对工人的摩擦力大小。
【答案】（1）， （2）
【解析】
【小问1解析】
对玻璃受力分析如图所示
根据受力平衡可得
，
代入数据解得
，
【小问2解析】
对人受力分析如图所示
水平方向有
代入数据解得
14. 为了践行新发展理念，突出公园城市特点，构建“雪山下公园城市”新场景，并给市民提供夏季避暑好去处，2021年6月10日，“西岭雪山滑草避暑节”在西岭雪山景区映雪广场隆重启动（如图甲），从此成都人民又多了一个休闲避暑的好去处。已知滑草轨道可等效为如图乙所示，倾斜轨道AB长，与水平方向的夹角为，滑草板与倾斜轨道AB和水平轨道BC间的动摩擦因数相同。某同学（可视为质点）从顶点A处由静止开始下滑，经4s滑至轨道AB的底端B点，轨道AB与轨道BC在B点平滑连接（经过B点前后速度大小不变），之后该同学进入轨道BC并最终停在轨道BC上。重力加速度大小取，，。求：
（1）动摩擦因数；
（2）该同学最终停止的位置与B点的距离。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
设人在倾斜轨道AB上的加速度大小为，根据位移公式有
解得
对人受力分析，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2解析】
设人在水平轨道BC上的加速度大小为，对人受力分析，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
人到达B点时的速度大小
由运动学公式得
代入数据解得
15. 物理情景来源于生活，并应用服务于生活。下面是一种小游戏的玩法：将一瓶水放在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央，人用力扯桌布，当桌布完全从水瓶（可视为质点）下抽出后，水瓶不倒且不掉出桌面则视为游戏成功。如图，已知桌布的一边与桌面的AB边重合，BC边的长度为，水瓶位于桌面中央，与AB边、CD边的距离均为0.5m，水瓶与桌布间的动摩擦因数为，水瓶与桌面间的动摩擦因数也为，桌布与桌面间的动摩擦因数为，水瓶（包括水）的质量为，桌布的质量为。某次游戏中，某同学用水平向右的拉力向右扯桌布。
（1）求刚开始时水瓶和桌布的加速度大小；
（2）求水瓶最终停止的位置与CD边的距离；
（3）若水瓶的速度大小超过时水瓶将会倾倒导致游戏失败，要保证游戏成功（即水瓶不能倾倒也不能掉出桌面），求水平向右的拉力F要满足的条件。
【答案】（1）， （2）0.18m （3）
【解析】
【小问1解析】
分析可知水瓶和桌布不会相对静止一起运动，对水瓶由牛顿第二定律得
解得
对桌布由牛顿第二定律得
解得
【小问2解析】
对水瓶
对桌布
由
解得
对水瓶
水瓶进入桌面后，加速度大小仍为
由运动学公式得
解得
故水瓶总位移大小
水瓶最终停止的位置与边的距离
【小问3解析】
若水瓶刚好不倾倒，则加速位移大小
减速位移大小
因为
故水瓶会掉出桌面导致游戏失败。若水瓶刚好不掉出桌面，设加速时间为，则加速位移大小
减速位移与加速位移大小相等，故减速位移大小为
由
解得
设桌布的加速度大小为，由
解得
对桌布由牛顿第二定律得
解得
故水平向右的拉力要满足的条件为