吉林省“BEST合作体”2024-2025学年高一上学期期末考试 物理试题（含解析）

这是一份吉林省“BEST合作体”2024-2025学年高一上学期期末考试 物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 2024年9月25日8时44分，中国发射了一枚东风31AG的远程洲际导弹，该导弹最大飞行速度可达30马赫（1马赫=1225.08km/h），飞行了12000公里后，准确落在预定海域。关于该导弹，下列说法正确的是（ ）
A. “12000公里”是导弹飞行的位移B. “8时44分”指的是时间间隔
C. 研究导弹的飞行轨迹时，导弹可以看作质点D. 导弹飞行期间的路程与位移大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】AD．导弹轨迹是曲线，“12000公里”是导弹飞行的路程，导弹飞行期间的路程大于位移大小，故AD错误；
B．“8时44分”指的是时刻，故B错误；
C．研究导弹的飞行轨迹时，导弹的形状大小可以忽略不计，导弹可以看作质点，故C正确。
故选C。
2. 如图所示，用细绳将重为G的球挂在光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为θ，则（ ）
A. 球对墙的压力大小
B. 球对墙的压力大小
C. 绳对球的拉力大小
D. 球对墙的压力的方向垂直墙面向右
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
将重力按作用效果分解
可知球对墙的压力的方向垂直墙面向左，故A正确，BCD错误。
故选A。
3. 如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹向，即加速度指向轨迹的凹向，则选项A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为和，且。当用水平推力F向右推时，两物体间的相互作用力的大小为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设，以和为整体，根据牛顿第二定律可得
以为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选D。
5. 如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列描述中，正确的是（ ）
A. 接触后，小球做减速运动，加速度越来越大，速度越来越小，最后等于零
B. 接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加，后减小到零
C. 接触后，小球速度为零的地方就是弹簧压缩量最大之处，此时小球加速度为零
D. 小球刚与弹簧接触时速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】小球刚接触弹簧后，一开始弹簧弹力小于小球重力，小球的合力向下，随着弹力的增大，小球向下的加速度逐渐减小，所以小球向下做加速度逐渐减小的加速运动；当弹簧弹力等于小球重力时，小球的加速度为0，小球的速度达到最大；之后弹簧弹力大于小球重力，小球的合力向上，随着弹力的增大，小球向上的加速度逐渐增大，所以小球向下做加速度逐渐增大的减速运动到速度减为零，此时弹簧压缩量最大，小球的加速度向上最大。
故选B。
6. 一质量为60kg的人站在观光电梯底板上，如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（g取）（ ）

A. 在0~5s内，该人所受的支持力为576N，处于失重状态
B. 在5~10s内，该人对电梯底板的压力等于500N
C. 在10~20s内，该人所受的支持力为588N，处于失重状态
D. 在20~25s内的加速度与15~20s内的加速度方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，在0~5s内，加速度大小为
方向向上，根据牛顿第二定律可得
解得该人所受的支持力为
处于超重状态，故A错误；
B．在5~10s内，人做匀速直线运动，该人对电梯底板的压力等于人的重力，大小为600N，故B错误；
C．由图像可知，在10~20s内，加速度大小为
方向向下，根据牛顿第二定律可得
解得该人所受的支持力为
处于失重状态，故C正确；
D．根据图像的斜率表示加速度，可知在20~25s内的加速度与15~20s内的加速度方向相同，故D错误。
故选C。
7. 如图，倾角为30°、质量为m的斜面体静止于光滑水平面上。轻弹簧的上端固定在斜面体的顶端A处，下端拴接一质量为的光滑小球（可视为质点）。现让系统在水平恒力F作用下以大小为的加速度水平向左做匀加速直线运动，小球与斜面相对静止且小球未运动到水平面上。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。则撤去力F瞬间（在撤去力F的瞬间，小球与斜面之间的弹力不变）（ ）
A. 弹簧的弹力大小为B. 斜面体的加速度大小为
C. 小球的加速度大小为0D. 小球对斜面的压力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AD．未撤去力F时，由题意得
说明小球恰好不离开斜面，斜面对小球无作用力，弹簧拉力大小
撤去力F的瞬间，弹簧弹力不发生突变，仍为，小球与斜面之间的弹力不变，故小球对斜面的压力为零，选项AD错误；
B．设撤去力F瞬间斜面体的加速度大小为，则
解得
选项B正确；
C．小球受力不变，加速度不变，大小仍为，选项C错误。
故选B。
8. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 安全带的作用是防止人在汽车刹车时由于惯性而发生危险
B. 牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的
C. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证
D. 牛顿第一定律说明力是改变惯性的原因
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．安全带的作用是防止汽车刹车时人由于惯性仍向前运动而发生危险，故A正确；
B．牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的，故B正确；
C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证，故C正确；
D．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则（物体1和物体2相对车厢静止，重力加速度大小为g）（ ）
A. 车厢的加速度大小为gtanθ
B. 绳对物体1的拉力大小为
C. 底板对物体2的支持力大小为
D. 物体2所受底板的摩擦力大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．对物体1进行受力分析，且把拉力FT沿水平方向、竖直方向分解，有
得
所以AB正确；
CD．对物体2进行受力分析有
且有
解得
故CD错误。
故选AB。
10. 如图所示，倾角为37°，长为的传送带，转动速度为。在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为的可视为质点的小物体。已知物体与传送带间的动摩擦因数，，，g取。则（ ）
A. 传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间为2s
B. 传送带顺时针转动时，增大转动速度物体从A到B的时间变长
C. 无论转动速度v大小如何改变，传送带顺时针转动时物体从A到B的时间都比逆时针转动时物体从A到B的时间长
D. 传送带逆时针转动时，转动速度减小为9m/s物体从A到B的时间不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．传送带顺时针转动时，物体受到的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得物体从顶端A滑到底端B的时间为
传送带顺时针转动时，增大转动速度，物体的受力保持不变，物体的加速度保持不变，所以物体从A到B的时间不变，故A正确，B错误；
C．若传送带逆时针转动，则一开始受到的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
所以无论转动速度v大小如何改变，传送带逆时针转动物体一开始的加速度大于传送带顺时针转动物体的加速度，如果传送带逆时针转动物体与传送带会达到共速，之后物体的加速度与传送带顺时针转动物体的加速度相等，则传送带逆时针转动时物体的平均加速度一定大于传送带顺时针转动时物体的平均加速度，所以传送带顺时针转动时物体从A到B的时间都比逆时针转动时物体从A到B的时间长，故C正确；
D．传送带逆时针转动时，若物体一直做匀加速到底端，则有
解得
可知转动速度减小为9m/s，物体仍一直做匀加速到底端，物体从A到B的时间不变，故D正确。
故选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，橡皮条的一端固定在水平木板上的P点，另一端系有两个绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，将橡皮条拉至某一位置O。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把橡皮条拉到与前面相同的位置O。
（1）本实验采用的科学方法是______。
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法D. 建立物理模型法
（2）为完成该实验，下述必须有的步骤是______（填正确选项前的字母）。
A. 测量细绳的长度B. 测量橡皮条的原长
C. 记录弹簧测力计的示数D. 记录结点O的位置
E. 通过细绳记录拉力的方向
（3）下列关于操作过程的说法正确的是______（填正确选项前的字母）。
A. 橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内
B. 两细绳之间的夹角一定要取90°，以便计算合力的大小
C. 拉橡皮条的细绳要短一些，标记同一细绳方向的两点要近一些
D. 弹簧测力计的示数适当大些有利于减小误差
E. 同一次实验中，用一只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合
【答案】（1）B （2）CDE （3）ADE
【解析】
小问1详解】
本实验两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
为完成该实验，需要记录结点O的位置、记录弹簧测力计的示数和通过细绳记录拉力的方向；不需要测量细绳的长度和测量橡皮条的原长。
故选CDE
【小问3详解】
A．为了减小误差，橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内，故A正确；
B．本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，所以两细绳之间的夹角适当就好，不一定要取90°，故B错误；
C．为了减小记录拉力方向的误差，拉橡皮条的细绳要长一些，标记同一细绳方向的两点要远一些，故C错误；
D．弹簧测力计的示数适当大些有利于减小读数带来的相对误差，故D正确；
E．同一次实验中，为了保证效果相同，用一只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合，故E正确。
故选ADE。
12. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。
（1）在补偿阻力这步操作中，______（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把槽码挂在小车上。
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，相邻的两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出来的数据已在图中标出。已知打点计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。
（3）该实验小组把槽码的重力当成小车的合力F，根据实验得出的数据，采用图像法处理数据，画出图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为______。
（4）关于本实验，以下说法正确的是______。
A. 只要正确补偿阻力，无需满足小车质量远远大于槽码的质量就可以认为细绳的拉力等于小车的合外力
B. 即使补偿了阻力，把槽码的重力当成小车的合力也会导致实验中存在系统误差
C. 实验中用图像法处理数据可以减少系统误差
（5）如果在学习了牛顿第二定律后，某同学在现有实验器材和装置的条件下设计实验来“验证牛顿第二定律”，请给出一条除“补偿阻力”外的消除系统误差的建议：______。
【答案】（1）不需要 （2）0.39
（3）平衡摩擦力过度（木板垫的过高） （4）AB
（5）见解析
【解析】
【小问1详解】
在补偿阻力这步操作中，利用小车重力沿木板方向的分力平衡阻力，不需要通过细绳把槽码挂在小车上。
【小问2详解】
相邻两计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
【小问3详解】
由题图图像可知，当为0时，小车已经有了一定的加速度，所以图线不通过坐标原点的原因是：平衡摩擦力过度（木板垫的过高）。
【小问4详解】
A．正确补偿阻力后，无需满足小车质量远远大于槽码的质量就可以认为细绳的拉力等于小车的合外力，故A正确；
B．正确补偿阻力后，根据牛顿第二定律可得
，
可得
可知把槽码的重力当成小车的合力也会导致实验中存在系统误差，故B正确；
C．实验中用图像法处理数据可以减少偶然误差，故C错误。
故选AB。
【小问5详解】
补偿阻力后，根据
可知把槽码的重力当成小车的合力会导致实验中存在系统误差，为了消除系统误差，可以通过力传感器测得细线拉力；或者以槽码和小车整体作为研究对象。
13. 跳台滑雪运动员从跳台A处沿水平方向以初速度飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取。求：运动员在空中飞行的时间t和A、B间的距离s。
【答案】，
【解析】
【详解】运动员在空中做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
联立解得
，
14. 如图所示，倾角，AB间距离的斜面AB与水平面BC在B点平滑相连，滑块经过B点后速率不变。一质量为m的小滑块从斜面顶端A处由静止开始下滑，经过B点后，最终停在C点。已知，，，滑块与接触面的动摩擦因数均为。求：

（1）滑块到达B处速度v的大小；
（2）BC段滑行的距离x；
（3）A到C滑动的总时间t。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
滑块在AB段，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得滑块到达B处速度的大小为
【小问2详解】
滑块在BC段，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得BC段滑行距离为
【小问3详解】
滑块在AB段的时间为
滑块在BC段的时间为
则滑块从A到C滑动的总时间为
15. 如图，小物块和长木板叠放在水平地面上，小物块质量，长木板质量，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数。某时刻长木板以某一初速度（未知）向右运动的同时，处于长木板右端的物块受到水平向右的力从静止开始运动。经，小物块与长木板第一次共速，F再作用一段时间后撤去，当小物块与长木板第二次共速时，小物块恰好没有从长木板右端掉下，重力加速度g大小取，小物块可视为质点，求：
（1）物块与长木板第一次共速前小物块加速度的大小和长木板加速度的大小；
（2）长木板的最短长度L；
（3）力F作用的总时间t。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）在时间内，对小物块受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得
方向向右，小物块向右做初速度为零的匀加速直线运动。对长木板受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得
方向向左，长木板向右做匀减速直线运动。
（2）经，小物块与长木板第一次共速，则
解得
在时间内，小物块的位移
长木板的位移
因此，长木板的长度至少为
（3）第一次共速时
设第一次共速后力F又作用了时间，再经时间第二次共速。在时间内，小物块相对长木板向右运动，对小物块，根据牛顿第二定律可知
解得
加速度方向向右，小物块向右做匀加速直线运动。对长木板
解得
加速度方向向右，长木板向右做匀加速直线运动。在时间内，小物块相对长木板向右运动，对小物块
解得
加速度方向向左，小物块向右做匀减速直线运动。对长木板
加速度方向依然向右，长木板继续向右做匀加速直线运动。因为小物块与长木板二次共速，故
解得
开始时，小物块处于长木板右端。当小物块与长木板第二次共速时，小物块恰好没有从长木板右端掉下，则
解得
力F作用的总时间