黑龙江省牡丹江市普通高中协同发展共同体第四子共同体2024-2025学年高一上学期1月期末 物理试卷（含解析）

这是一份黑龙江省牡丹江市普通高中协同发展共同体第四子共同体2024-2025学年高一上学期1月期末 物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分 满分100分）
一、选择题（共10小题，共46分。1-７题是单选题，每小题４分；８-1０题是多选题，每小题６分，全部选对得６分，选对不全得３分，有选错的得０分。）
1. 下列是国际单位制基本单位的是（ ）
A. 质量单位kgB. 能量单位J
C. 力单位ND. 电容单位F
【答案】A
【解析】
【详解】国际单位制中基本单位是七个，分别是质量单位“千克”、长度单位“米”、时间单位“秒”、热力学温度单位“开尔文”、电流单位“安培”、光强度单位“坎德拉”、和物质的量单位“摩尔”，其他都是导出单位。
故选A。
2. 在物理学的重大发现中科学家们运用了许多物理学的方法，如理想实验法，控制变量法、极限思想法、类比法、假设法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法
C. 在研究重力的作用点重心的过程中，利用了等效的思想
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，将每一小段都看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限思想的方法
【答案】C
【解析】
【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误；
B．根据速度定义式
当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B错误；
C．重心就是从作用效果上相当于重力作用在那个点上，是采用等效的思想，故C正确；
D．在匀变速运动时，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，就是整体位移，这样分的越细，值越接近真实值，这是采用了微元法，故D错误。
故选C。
3. 决定惯性的因素是（ ）
A. 体积B. 质量C. 密度D. 速度
【答案】B
【解析】
【详解】根据惯性定律可知，决定惯性的因素是物体的质量。
故选B。
4. 关于共点力的合成，下列说法正确的是（ ）
A. 两个分力的合力一定比分力大
B. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C. 两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D. 现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N
【答案】B
【解析】
【详解】A．两个分力的合力不一定比分力都大，合力可能小于其中一个分力，可能比每个分力都小，故A错误；
B．根据平行四边形定则，结合数学规律可知，两个分力的合力大小为
两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，故B正确；
C．保持两个力之间的夹角不变，使其中一个力F增大，合力不一定增大，如为180°时，较小的分力增加，合力减小，故C错误；
D．3N与6N两力的合力大小范围为
3N≤F≤9N
两力的合力大小有可能为8N，当第三个8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时，三个力的合力最小，合力最小值为0，故D错误。
故选B。
5. 在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A. 王一同学所受的重力变小了
B. 此时电梯一定正在竖直向下加速运动
C. 电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
D. 若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．王一同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误；
B．同学处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升，故B错误；
C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向
电梯的加速度大小为
故C正确；
D．若王一同学体重计示数为“80kg”，同学处于超重状态，可能减速下降，也可能加速上升，故D错误。
故选C。
6. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，6时56分，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，3名航天员随后从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱，发射取得圆满成功。以下说法正确的是（ ）
A. 神舟飞船与天和核心舱对接过程，均可视为质点
B. 载人飞船加速上升过程，3名航天员均处于失重状态
C. 3名航天员环绕地球运动过程，均处于平衡状态
D. 以地球为参考系，飞船与核心舱组合体绕地球一周，平均速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．神舟飞船与天和核心舱对接过程，它们的大小和形状不能忽略，否则不能判断是否对接成功，则均不可视为质点，A错误；
B．载人飞船加速上升过程，具有向上的加速度，3名航天员处于超重状态，B错误；
C．3名航天员环绕地球运动过程中，受地球的引力做圆周运动，均处于非平衡状态，C错误；
D．飞船与核心舱的组合体绕地球一周，位移为零，平均速度为零，D正确。
故选D。
7. 如图，粗糙的木块A、B叠放在一起，静止于水平面上。现使木块B受到一个水平方向的拉力F，但木块A、B仍保持静止，则（ ）
A. 木块A与木块B之间无摩擦力
B. 木块A对木块B的压力就是木块A受到的重力
C. 木块B不动是因为它受到的地面的摩擦力大于拉力F
D. 木块B先对地面施加压力，使地面发生形变后，地面再对木块B施加支持力
【答案】A
【解析】
【详解】A．对A分析，若A、B之间有摩擦力，则A无法保持平衡状态，所以木块A与木块B之间无摩擦力，故A正确；
B．A对B的压力的施力物体是A、受力物体是B，木块A的重力的施力物体是地球、受力物体是A，A对B的压力大小等于A的重力，但二者不是同一个力，故B错误；
C．B不动是因为它与地面间的最大静摩擦力大于F，根据平衡条件可知B实际受到的摩擦力大小等于拉力F，故C错误；
D．木块B对地面的压力和地面对B的支持力是一对作用力与反作用力，二者同时产生、同时消失，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对物体受力分析，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力
故A错误，B正确；
CD．对物体受力分析，竖直方向上有
又有
解得
故D错误，C正确。
故选BC。
9. 2023年10月3日亚洲运动会在我国杭州举行，男子4×100米接力决赛在杭州“大莲花”体育场打响。短跑小将陈佳鹏发挥强大的后程加速能力，全力冲刺加速，在最后30米逆转日本选手率先撞线，助中国队夺冠。假设两位选手从接棒到终点沿直线跑了100米，在这100米的跑动过程中（ ）
A. 选手的位移和路程是一回事
B. 陈佳鹏全程的平均速度一定大于对手的平均速度
C. 每个时刻，陈佳鹏的瞬时速度一定大于对手的瞬时速度
D. 陈佳鹏在最后30米内，若因体力原因加速度在减小，则说明他的速度在减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．位移是初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，位移是矢量，路程是标量，不是一回事。故A错误；
B．根据平均速度公式
可知所有运动员跑步的位移大小相等，但陈佳鹏率先撞线所以时间较短，所以平均速度大于其他对手。故B正确；
C．因为陈佳鹏在最后30米才逆转，所以全过程中每个时刻瞬时速度不可能都大于对手。故C错误；
D．加速度减小说明速度增加得慢了，但依旧在增加而不是说明速度在减小，故D错误。
故选B。
10. 在同一平直公路上有A、B、C三辆汽车，将三车看成质点，t=0时处于同一位置，它们的v-t图像分别如图中a、b、c所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 在0~4s内A、B、C运动方向相同
B. 在t=1s时C的加速度大小为4m/s2
C. t=2s时B、C一定相遇
D. t=8s时A比B多走64m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在0~4s内A、B、C运动速度都为正值，运动方向相同，故A正确；
B．图像斜率表示加速度，在t=1s时C的加速度大小为
故B错误；
C．图像与时间轴围成的面积表示位移，由图可知内C的位移大，由于t=0时处于同一位置，所以t=2s时C在B的前面，故C错误；
D．图像与时间轴围成的面积表示位移，t=8s时A比B多走的位移大小
故D正确。
故选AD
二、实验题（每空2分，共１８分）
11. 某同学做探究求合力的方法的实验时，进行了如下操作。
A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两只弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F' ；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F.比较力F'与F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
（1）上述步骤中∶①有重要遗漏的步骤的序号是____和____；
②遗漏的内容分别是______和_______。
（2）他根据测量结果在白纸上画出如图所示的图（F与AO共线），图中_____是
F1与F2合成的理论值；______是F1与F2合成的实际值。
【答案】（1） ①. C ②. E ③. 记下两条细绳的方向 ④. 使结点到达同样的位置O
（2） ①. F' ②. F
【解析】
【小问1详解】
①[1][2]力的合成遵循平行四边形定则，力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必需先测量出其大小和方向，故步骤C中遗漏了方向；合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤E中遗漏了使结点到达同样的位置O；
②[3][4]遗漏的内容分别是记下两条细绳的方向和使结点到达同样的位置O。
【小问2详解】
[1][2]合成的理论是平行四边形定则，故F1与F2合成的理论值为；合力的实际值应通过实验直接测量，不需要用平行四边形定则理论，故F1与F2合成的实际值为F。
12. 某物理兴趣小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系。小车后面连接的纸带穿过电火花计时器，电火花计时器接50Hz交流电，小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为。
（1）关于实验，下列说法正确的是_______。
A. 实验时应先释放小车后接通电源
B. 平衡阻力时，应将长木板的左端垫高然后挂上沙桶使小车匀速下滑
C. 要使细线的拉力大小近似等于所挂沙和沙桶的总重力，沙和沙桶的总质量应远小于小车的质量M
（2）图乙为某次实验得到的一条纸带，两相邻计数点间有四个点未画出，纸带上标出了相邻计数点之间的距离。小车运动的加速度大小是______。（结果保留三位有效数字）
（3）另一小组利用如图丙所示的装置进行实验探究，并测量小车和智能手机的总质量。将手机固定在小车上，利用智能手机APP可以直接测量出手机运动时的加速度。小车上装有6个完全相同的钩码，每个钩码的质量为m。平衡阻力之后，将小车中的钩码取出n个挂在细绳的左端（依次取n＝1、2、3、4、5、6），其余（6﹣n）个钩码仍留在小车上，记录下手机的加速度a与所挂钩码的个数n。每次改变所挂钩码个数后，_______（选填“需要”或“不需要”）重新平衡阻力。
【答案】（1）C （2）0.498
（3）不需要
【解析】
【小问1详解】
A．为了充分利用纸带，实验时应先接通电源后释放小车，故A错误；
B．平衡阻力时，应撤去沙桶，将长木板的左端垫高使小车匀速下滑，故B错误；
C．以小车为对象，有
以沙和沙桶为对象，有
联立可得
可知要使细线的拉力大小近似等于所挂沙和沙桶的总重力，沙和沙桶的总质量m0应远小于小车的质量M，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
两相邻计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得加速度大小为
代入数据解得
【小问3详解】
平衡摩擦力时，根据
可得
可知每次改变所挂钩码个数后，不需要重新平衡阻力。
三、计算题（共36分）
13. 如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以的速度匀速竖直上升，当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂，物体由于惯性继续向上做匀减速直线运动。不计空气阻力，重力加速度g取，求：
（1）物体距离地面的最大高度；
（2）绳子断裂后，物体多久落地。（结果可用根号表达）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）绳子断裂，物体向上运动的距离为
物体距离地面的最大高度为
（2）物体向上运动的时间为
物体从最高点至落地，根据动力学公式有
解得
绳子断裂后，物体落地的时间为
14. 如图所示，倾角为θ、质量为M斜面体A置于水平地面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，水平力F大小为，向右作用于斜面体A上，系统始终处于静止状态。已知sinθ＝0.8，重力加速度大小为g，求：
（1）球B对斜面体A的压力大小和墙面的压力大小；
（2）斜面体A受到水平地面的摩擦力Ff大小和方向。
【答案】（1），
（2），方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
以B球为研究对象，设墙面对B球的弹力大小为F1，斜面体A对球B的弹力大小为，受力情况如图所示
由共点力平衡条件有
，
解得
，
由牛顿第三定律，球B对斜面体A的压力大小为
球对墙面的压力大小为
【小问2详解】
对AB整体，由平衡条件有
将代入可求得
方向水平向左。
15. 现在传送带传送货物已被广泛地应用，如图所示为一水平传送带装置示意图。绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2。
（1）求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；
（2）求物体做匀加速直线运动的时间；
（3）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
【答案】（1）4N，1m/s2
（2）1s （3）2s，
【解析】
【小问1详解】
物体刚开始运动时所受滑动摩擦力为
物体在传送带上加速时，由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
由匀变速运动的规律有

解得
【小问3详解】
要使物体从A处传送到B处的时间要最短，物体应一直加速，则
解得
由速度公式得

解得