湖南省永州市2024-2025学年高一上学期期末质量检测 物理试卷（解析版）

这是一份湖南省永州市2024-2025学年高一上学期期末质量检测 物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了考试结束时，只交答题卡，5s内在x轴、y轴的位移分别为等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷包括四道大题，共15道小题。满分100分，考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的对应位置，在本试卷上作答无效。
3.考试结束时，只交答题卡。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 在物理学发展过程中，科学家们提出了许多物理思想与研究方法，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
B. 质点概念建立采用了理想化模型的物理思想
C. 伽利略在研究自由落体运动时，仅应用了逻辑推理的方法
D. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了类比法
【答案】B
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证，选项A错误；
B．质点概念的建立采用了理想化模型的物理思想，选项B正确；
C．伽利略在研究自由落体运动时，采用了理想实验和逻辑推理相结合的方法，选项C错误；
D．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，选项D错误。
故选B。
2. 如图所示，一盏台灯在粗糙的水平桌面上处于静止状态，该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节。关于台灯的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
B. 支架对灯头的支持力方向沿着支架斜向右上方
C. 台灯的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
D. 若将灯头向前调节一点（台灯未倒），则桌面对台灯的摩擦力将变大
【答案】A
【解析】
【详解】A．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力，作用在不同物体上，大小相等、方向相反，作用在一条直线上，属于一对相互作用力，故A正确；
B．支架对灯头支持力与灯头的重力平衡，所以支持力方向竖直向上，故B错误；
C．台灯的重力和桌面对台灯的支持力，都作用在台灯上，大小相等、方向相反，作用在一条直线上，属于一对平衡力，故C错误；
D．若将灯头向前调节一点（台灯未倒），台灯整体受力情况不变，仍处于平衡状态，台灯不受桌面的摩擦力，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率匀速向右运动，当绳与轨道成37°角时，物体A的速度大小与物体B的速度大小之比为（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8）（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将B的速度分解，如图所示

则有
解得
故选D。
4. 如图甲所示，传送带与水平面的夹角为，逆时针运行速度大小恒为，将质量为m的物块无初速度地放在传送带的顶端，物块从顶端到底端的运动过程中图像如图乙所示，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 在0～t1时间内物块所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下
B. 在0～t1时间内物块所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
C. 在t1后物块所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
D. 在t1后物块所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
【答案】C
【解析】
【详解】AB．在0～t1时间内物块受滑动摩擦力作用，则所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下，选项AB错误；
CD．在t1后物块随传送带匀速向下运动，可知所受摩擦力为静摩擦力，大小为，方向沿斜面向上，选项C正确，D错误。
故选C。
5. 某质点在Oxy平面上运动，时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y方向的位移-时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的运动轨迹为直线
B. 时，质点的速度大小为6m/s
C. 质点在前2s内运动的位移大小为10m
D. s时质点的位置坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图甲可知，质点沿x轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为
由图乙可知，沿y轴负方向做匀速直线运动，速度大小为
时，合初速度为
合初速度与加速度方向不在同一直线，所以质点匀变速曲线运动，故AB错误；
C．质点在前2s内沿x轴的位移为
m=6m
m
合位移为
m
故C正确；
D．质点0.5s内在x轴、y轴的位移分别为
m
m
初始时刻纵坐标为8m，则0.5s时位置坐标为（1.125m，6m），故D错误。
故选C。
6. 如图所示，绕过光滑定滑轮的绳子将物体A和B相连，绳子与桌面平行，物体A恰好不滑动。已知物体A的质量为2m，物体B的质量为m，A和B与桌面间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计滑轮和绳子质量。现将A和B互换位置，绳子仍保持与桌面平行，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子的拉力大小为2mg
B. 绳子的拉力大小为mg
C. 物体与桌面间的动摩擦因数为
D. 物体A和B的加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】C．物体A恰好不滑动，则
解得
故C错误；
ABD．A和B互换位置后，设绳子的拉力大小为F，物体A和B的加速度大小为a，由牛顿第二定律得
解得
，
故B正确，AD错误。
故选B。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图甲所示为农场扬场机分离谷物示意图。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v1方向斜向上。不计空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动
B. 谷粒1和谷粒2在竖直方向都做自由落体运动
C. 谷粒2从O到P的运动时间大于谷粒1从O到P的运动时间
D. 谷粒2从O到P的运动时间等于谷粒1从O到P的运动时间
【答案】AC
【解析】
【详解】A．谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，故谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动，故A正确；
B．谷粒1竖直方向做自由落体运动，谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，故B错误；
CD．谷粒1在竖直方向做自由落体运动，有
谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，设谷粒2的初速度与水平方向的夹角为，有
可得
故C正确，D错误；
故选AC。
8. 2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。运动过程中不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 6.6s时运动员的运动方向向下
B. 运动员在6～6.6s内处于超重状态
C. 运动员在0～12s内的最大加速度大小为30m/s2
D. 运动员在6.8～8.4s内离开蹦床运动的路程为3.2m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．6.6秒到6.8秒传感器压力小于500N，6.8-8.4做竖直上抛运动，由此可知 6.6秒运动员运动方向向上，故A错误；
B．6秒到6.6秒内所受弹力大于500N大于自身重力处于超重状态，故B正确；
C．0到12秒内所受弹力最大为2000N，加速度最大
解得
a=30m/s2
故C正确；
D．由图可知从6.8秒到8.4秒做竖直上抛运动，即上升、下降的过程一共是1.6s，所以单程的时间为0.8s，根据位移-时间公式
根据对称性可得运动员在6.8～8.4s内离开蹦床运动的路程为6.4m，故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，某人借助瑜伽球锻炼腿部力量，她曲膝静蹲，背部倚靠在瑜伽球上，瑜伽球紧靠竖直墙面，假设瑜伽球光滑且视为均匀球体，整体可简化成图乙。在人缓慢竖直下蹲的过程中，人的背部与水平面的夹角逐渐减小且，下列说法正确的是（ ）
A. 球对墙面的压力逐渐减小
B. 人对球的支持力增大
C. 地面对人的支持力变大
D. 人受到地面的摩擦力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对瑜伽球受力分析，墙面对球的弹力大小
人对球的支持力大小
随着人的背部与水平面的夹角逐渐减小，逐渐减小，逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，球对墙面的压力逐渐减小，故B错误，A正确；
CD．对人和球构成的整体受力分析，地面对人的支持力大小
人受到地面的摩擦力大小
结合AB选项分析可知f逐渐减小，地面对人的支持力不变，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 为了测试小车的性能，甲、乙两车同时从M处由静止开始沿平直公路均先做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动直至静止，两车先后停在N处，假设两车在各自匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小相等，甲车、乙车全程经历的时间分别为t和3t，甲乙两车加速度大小分别为a1和a2，最大速度分别为v1和v2，下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 甲车运动了0.8t时，两车相距最远
D. 甲车运动了0.9t时，两车相距最远
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设MN=d，则对甲车
对乙车
可得
选项A错误；
B．两车在各自匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小相等，则各自加速过程和减速过程的时间相等，对甲车
对乙车
解得
选项B正确；
CD．设经过时间t1两车共速，此时相距最远，此时刻一定是甲车减速阶段，乙车加速阶段，则
解得
t1=0.9t
选项C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，如图甲所示。
（1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是_________。
A. 测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
B. 把结点拉到O点位置时，两个弹簧测力计之间夹角越小越好
C. 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
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
（2）在某次正确操作的实验过程中，记录了力F1沿图丙中OB方向，大小如图乙所示，则F1=_________N；力F2沿图丙中OC方向，大小为3.50N。规定一个正方形方格的边长代表1.00N，请在图丙中作出F1、F2的图示_________，并用平行四边形定则在图丙中作出它们的合力，测得合力F=_________N。
【答案】（1）AC （2） ①. 3.20 ②. 见解析图 ③. 5.80
【解析】
【小问1详解】
A．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，选项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大小要适当，并非越小越好，选项B错误；
C．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，选项C正确；
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，需要记下结点O的位置及两细绳的方向以及弹簧测力计的读数，选项D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]弹簧秤最小刻度为0.1N，则F1=3.20N；
[2][3]根据平行四边形定则做出两个力的合力如图，由图可知合力F=5.80N。
12. 某同学用如图甲的实验装置探究小车的加速度a与质量M的关系。打点计时器的电源频率为50Hz。
（1）在实验中，甲同学保持吊盘和钩码的总质量m=20g不变，通过增加砝码改变小车总质量M，分别测得小车不同质量时小车加速度a的数据，如下表所示：
乙同学从以上数据中发现了实验中存在的问题是_________；
（2）甲同学对实验进行调整后，重新测得小车不同质量时小车加速度a的数据，如下表所示
甲同学忘记计算M=0.350kg时的加速度数据，图乙是这次实验得到的纸带（两计数点间有四个点未画出），请帮甲同学算出这次实验加速度a=_________m/s2（保留三位有效数字）；
（3）甲同学根据（2）中数据作出图像，如图丙所示，图像并不过坐标原点。检查发现实验过程中没有倾斜木板平衡阻力。设小车受到阻力大小f满足，其中为比例常数。已知图像纵轴截距为，重力加速度为g，可求出_________；
（4）若在研究加速度与质量的关系时，平衡摩擦力后，砝码和砝码盘的质量为m保持不变。小车的总质量为M，改变M进行多次实验，测得对应的小车加速度大小a，作出的图线，合理的应为_________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）小车质量M未满足远远大于吊盘和钩码质量m
（2）0.500 （3）
（4）C
【解析】
【小问1详解】
根据表中的数据可以看出小车质量M未满足远远大于吊盘和钩码质量m。
【小问2详解】
两个相邻的计数点之间的时间间隔
s=0.1s
根据逐差法可知
【小问3详解】
设细绳拉力为F，根据牛顿第二定律可知，小车加速度
横截距为-b可知
解出
【小问4详解】
由牛顿第二定律可得
mg-F=ma
解得
可知图线是过原点的倾斜的直线，合理的应为C。
故选C。
13. 排球运动是一项集运动休闲娱乐为一体的群众性体育项目。如图所示，甲运动员在距离地面高h1 = 3.2 m处将排球击出，排球水平飞出；乙运动员在离地h2 = 1.4 m处将排球垫起，球被垫起时距甲运动员击球点的水平距离x = 6.0 m，g取10 m/s2，不计空气阻力。求：
（1）排球从被击出到被垫起在空中飞行的时间t；
（2）排球被击出时的初速度大小v0和被垫起前瞬间的速度大小v（结果可用根式表示）。
【答案】（1）0.6 s
（2），
【解析】
【小问1详解】
排球从被击出到被垫起在空中做平抛运动，竖直方向有
解得
【小问2详解】
水平方向有
可得排球被击出时的初速度大小为
被垫起前瞬间的竖直分速度大小
则排球被垫起前瞬间的速度大小为
14. 某校举行托乒乓球比赛，赛道为水平直道，长度为s。比赛时，某同学将质量为m的乒乓球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后匀速跑至终点，全程乒乓球相对球拍静止不动。在匀速运动阶段球拍保持倾角为不变，如图所示。已知球受到的空气阻力的大小与其速度v的大小成正比，即（比例系数k为常数），方向与运动方向相反。重力加速度为g。
（1）若不计球与球拍之间的摩擦，求比例系数k；
（2）若不计球与球拍之间的摩擦，求该同学完成比赛所用的时间t；
（3）若球与球拍之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为保证乒乓球不相对球拍滑动，求该同学匀速运动阶段允许达到的最大速度。（结果用k，，m，g，表示）
【答案】（1）tanθ0
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
在匀速运动阶段，根据平衡条件，有
mgtanθ0=kv0
解得
k=tanθ0
【小问2详解】
根据速度时间公式可得匀加速运动的时间为
匀加速运动的位移为
匀速的时间为
该同学完成比赛所用的时间为
【小问3详解】
若考虑球与球拍之间的静摩擦力，因为
当速度达到最大时，球有向上的运动趋势，f1静摩擦沿球拍向下，受力如图所示。
沿球拍方向上有
又
所以
解得
15. 如图甲所示，一木板静止在光滑水平面上，质量为m=3kg的物块以初速度4m/s滑上木板的左端，同时木板受到一个水平向右的恒力F作用。施加不同大小的恒力F，物块相对木板滑动路程为s，其关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为0.5m-1。若木板的质量M=1.5kg、长度L=2m，物块可视为质点，物块与木板之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）当时，求物块和木板运动的加速度大小；
（2）当时，求物块在木板上运动的时间和物块从木板上滑离时的速度大小；
（3）图乙中AB、BC、DE均为直线段，求这三段恒力F的取值范围及对应的函数关系式。
【答案】（1）；
（2）s；
（3）见解析
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可知，物块的加速度大小为
木板的加速度大小
【小问2详解】
滑块相对木板的路程为
联立解得
s，（舍）
根据速度与时间公式有
解得
【小问3详解】
当F较小时，对应图像为AB段，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度，历时，由牛顿第二定律得
由速度关系得
由位移关系得
联立解得
将m代入解得
N
当F继续增大时，对应图像为BC段，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动，由牛顿第二定律得
物块相对静止加速度的最大值
可解得临界值
F=45N
当N时，对应乙中的DE段，当两都速度相等后，物块相对于木板向左滑动，木板上相对于木板滑动的路程为
当两者具有共同速度，历时，根据速度时间关系可得
根据位移关系可得
由牛顿第二定律得
联立解得的函数关系式为
综上所述可知AB、BC、DE三段恒力F的取值范围及对应的函数关系式分别为
（N）
（N）
（N）小车总质量M（g）
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
加速度a（m/s）
4.40
3.45
2.83
2.40
2.08
小车总质量M（kg）
0.250
0.350
0.450
0.550
0.650
加速度a（m/s2）
0.692
0384
0.315
00.266