安徽省淮北市重点高中2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷含答案

这是一份安徽省淮北市重点高中2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷含答案，共28页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
物理试卷
考试时间：75分钟
一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分。）
1．如图所示，大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程则（ ）
A．伽利略通过数学推算并用实验验证小球在斜面上从静止开始运动的位移与所用时间平方成正比
B．实验验证了小球在斜面上运动的速度平方与位移成正比
C．伽利略利用斜面“冲淡”重力，便于测量小球的运动加速度
D．丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理外推得到的结论
2．陀螺仪的工作原理中常用到角动量的概念，角动量的大小为L = rmvsinθ，其中L是质点的角动量，r是质点到旋转轴的的距离，m是质点的质量，v是质点的速度大小，θ是r与v的夹角，则角动量用国际制基本单位表示为（ ）
A．kg∙m/sB．kg∙m2/sC．N∙m/sD．N∙m·s
3．一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系如图所示，根据图像判断，下列结论正确的是（ ）
A．弹簧的原长为10cm
B．弹簧的劲度系数为1N/m
C．弹簧的劲度系数为2N/m
D．弹簧压缩0.05m时，弹力的大小为5N
4．新春佳节，小强把红纸铺在水平桌面上写“福”字，如图所示，为防止红纸滑动，在其左侧放一镇纸压住，当毛笔的速度方向水平向右时，下列说法正确的是（ ）
A．红纸对毛笔的摩擦力水平向右
B．红纸对桌面的摩擦力水平向右
C．镇纸对红纸的摩擦力水平向右
D．红纸对镇纸的摩擦力水平向右
5．人站在力传感器上完成下蹲、站起动作，观察计算机采集到的图线。如图是某人在运动过程中力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（ ）
A．人的质量约为
B．在~内，人完成“下蹲”和“站起”两个动作
C．在下蹲过程中，人的最大加速度约为
D．在~内，人一直处于超重状态
6．为了较准确地测量细线能承受的最大拉力，某同学进行了如下实验：
①将细线对折，将重为的钩码（挂钩光滑）挂在细线的下端，如图甲所示，用刻度尺测量出对折后的长度；
②如图乙所示，将刻度尺水平放置，两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动，直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离。下列说法正确的是（ ）
A．同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变大
B．同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变小
C．细线能承受的最大拉力大小为
D．细线能承受的最大拉力大小为
7．如图所示，传送带与地面的夹角为37°，其顶端A到底端B的距离为4m，传送带始终以的速率逆时针转动。在传送带顶端A轻放一小煤块，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．煤块下滑过程中先加速后匀速
B．煤块从传送带顶端A运动到底端B所用的时间为1.05s
C．煤块在传送带上留下的滑动痕迹为1.5m
D．煤块在传送带上留下的滑动痕迹为1.25m
8．如图所示，相同木棒A、B长都为L，竖直放置，相距高度差为H，不在同一直线上。A棒由静止释放，同时B棒从地面竖直上抛，初速度为，不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．若A、B棒在空中相遇后又分离，两棒从相遇到分离经过的时间为
B．若，则B棒落地前都不会与A棒相遇
C．若，则B棒一定会在上升过程中与A棒相遇后又分离
D．若，则A棒一定会在落地前与B棒相遇后又分离
二、多选题（本题共2题，每题5分，漏选得3分，错选得0分，共10分。）
9．公路上有甲、乙两辆汽车在同一条直线上沿相同方向运动，甲车在前。初始时刻两车间距离为10m，此后，两车速率的平方与位移的关系图像如图所示。当两车间距离不超过4m时可以实现蓝牙配对。下列说法正确的是（ ）
A．4s时两车间距离最小
B．两车间的最小距离为1m
C．两车能够实现蓝牙配对的时长为4s
D．两车均停止运动时，它们之间的距离为4m
10．如图所示，倾角为 质量 的斜面体C置于粗糙水平地面上，小物块B放在粗糙斜面上，质量 连接B的轻绳与斜面平行，轻绳跨过光滑轻质小滑轮O与质量为 的物块A相连。开始时A静止在滑轮正下方，现对A 施加一个拉力F使A缓慢移动，F与连接A的轻绳OA的夹角始终保持 直至轻绳OA 水平。此过程中B、C始终保持静止状态。g取 则 （ ）
A．开始时，B所受摩擦力大小为5N
B．OA 水平时，轻绳拉力为
C．OA 水平时，地面对C的支持力为
D．A缓慢移动过程中，轻绳拉力的最大值为
三、实验题（本题共2题，11题8分，12题10分，共18分。）
11．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置及过程如图甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉到的位置。
(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)某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图丁所示，可知拉力的大小为 N；
(3)在实验过程中，必须记录的有______；
A．甲图中E的位置 B．乙图中O的位置 C．OB、OC的方向 D．弹簧测力计的示数
(4)若在图乙中，、夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为______。
A．一直增大，一直增大B．先减小后增大，一直增大
C．一直增大，一直减小D．一直增大，先减小后增大
12．某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于实验的操作和现象，下列说法正确的是______。
A．图示电磁打点计时器需接220V的交流电源，重物质量远大于小车质量
B．实验中力传感器的示数等于重物的重力
C．实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力
D．若保持小车的质量不变，重物的重力越大，纸带上打出的点越密
(2)图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每相邻两个计数点间有四个点未画出。则E点位置对应刻度尺的读数为 cm；小车的加速度大小为 （计算结果保留2位有效数字）。
(3)该同学保持小车的质量不变，改变重物的质量，测出对应加速度，然后描绘出图像（F为力传感器示数）；之后在小车上加放钩码，再次改变重物的质量，测出对应加速度，继续在同一坐标系中描绘出另一条图像，如图丙所示。则图丙中图线 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是小车上加放钩码后描绘的图线，根据图像计算出所加钩码的质量为 g（计算结果保留3位有效数字）。
四、解答题（本题共3题，13题12分，14题12分，15题16分，共40分。）
13．质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上大小为的力后撤去力。已知，物块与斜面间的动摩擦因数，取，设斜面足够长。求：
（1）力作用下物体的加速度是多少？
（2）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？
（3）物块沿斜面运动的时间是多少？
14．如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m=0.4kg的圆环，地面上放一质量为M=2.5kg的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°，β=53°。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速度g=10N/kg，取sin37°=0.6、sin53°=0.8），求：
（1）物块对地面的压力大小；
（2）地面对物块的摩擦力；
（3）若其他条件不变，仅M大小可调，为保持系统的平衡，求M的最小值。
15．如图所示，一倾角的光滑斜面体足够长，斜面体上有一质量为，长度为L的木板被锁定在斜面上，木板下端与斜面底端之间的距离为，时刻另一质量为的木块（可视为质点）以初速度从木板下端沿斜面体向上冲上木板，同时木板与斜面之间的锁定被解除，物块到达木板上端时速度恰好为0。在斜面底端还有一块与木板等高的粘性挡板，当木板接触挡板时，会被瞬间黏住并保持静止。已知木板和木块间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（，，，）
(1)木板的长度L；
(2)若，求物块离开木板时的速度；
(3)若，且木板解除锁定的同时，给木板施加一个沿斜面向上的恒力，其他条件不变，则物块从滑上木板到滑离木板的总时间为多少？（结果保留两位有效数字）
物理参考答案
1．A
解析：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量运动时间，伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论。
故选A。
2．B
解析：CD．由于国际制基本单位没有牛顿，故CD错误；
AB．根据角动量的公式可得
距离r的单位为m，质量m的单位为kg，速度v的单位为m/s，故角动量的单位为kg∙m2/s，故B正确，A错误。
故选B。
3．A
解析：A．当F=0时，弹簧处于原长状态，由图读出L=10cm，即弹簧的原长为L0=10cm。故A正确；
BC．由图可知，当F=10N时，L=5cm，则弹簧被压缩的长度为
根据胡克定律，有
代入数据，可得
故BC错误；
D．弹簧压缩0.05m时，弹力的大小为
故D错误。
故选A。
4．B
解析：A B．当毛笔的速度方向水平向右时，则红纸对毛笔的摩擦力向左，根据相互作用力可知，毛笔对红纸的摩擦力向右，根据受力平衡可知，桌面对红纸的摩擦力向左，则红纸对桌面的摩擦力向右，故A错误，B正确；
C D．以镇纸为对象，根据受力平衡可知，红纸对镇纸没有摩擦力作用，镇纸对红纸也没有摩擦力作用，故C D错误。
故选B。
5．C
解析：A．人的重力约为，即人的质量约为
故A错误；
BD．在内，人对传感器的压力先小于重力后大于重力，人先处于失重状态后处于超重状态，人完成的是“下蹲”动作；在内，人对传感器的压力先大于重力后小于重力，人先处于超重状态后处于失重状态，故BD错误；
C．在下蹲过程中，人对传感器的最小压力约为，根据牛顿第三定律，传感器对人的最小支持力大小也约为，故人的最大加速度约为
故C正确；
故选C。
6．C
解析：AB．该同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，钩码始终处于平衡状态，细线中拉力逐渐增大，但他们的合力始终等于钩码重力G，故合力大小不变，故AB错误；
CD．细线断裂时，细线中拉力为最大值，设此时细绳与竖直方向夹角为，则
根据几何关系可知
联立解得
故C正确，D错误；
故选C。
7．D
解析：AB．根据题意可得，小物块初始状态速度为0，传送带速度沿斜面向下，所以初始时，小物块受到传送带给的沿传送带向下的滑动摩擦力的作用。根据牛顿第二定律可得
解得煤块的加速度
方向沿斜面向下。从开始到煤块与传送带共速的时间为
煤块走过的路程为
煤块与传送带共速瞬间摩擦力突变，因为
所以摩擦力突变为沿传送带向上的滑动摩擦力，则第二阶段
解得
方向沿斜面向下。所以煤块下滑过程中一直加速。剩余的位移为
根据匀加速直线运动规律可知剩余阶段
解得
或（舍弃）
煤块从传送带顶端A运动到底端B所用的时间为
故AB错误；
CD．煤块与传送带共速前，传送带速度较快，痕迹在煤块前方，此阶段传送带的位移为
痕迹的长度为
共速后煤块速度较快，所以痕迹会在煤块后方。此阶段传送带的位移为
则煤块与传送带之间的位移差为
因为
共速后的痕迹会被共速前的痕迹覆盖，所以煤块在传送带上留下的滑动痕迹为1.25m。
故C错误，D正确。
故选D。
8．C
解析：A．若A、B棒在空中相遇后又分离，设从开始到相遇的时间为，根据位移关系
解得
从开始到分离的时间为 ，根据位移关系
解得
则两棒从相遇到分离经过的时间
故A错误；
B．设速度为时， B棒恰好落地时与A棒相遇，根据速度时间关系
对A有
联立解得
即当时B棒落地前都不会与A棒相遇，故B错误；
C．假设B棒恰好在上升过程中与A棒相遇后又分离，B上升的时间
B上升的距离
A下降的距离
位移满足
联立解得
即当，则B棒一定会在上升过程中与A棒相遇后又分离，故C正确；
D．设速度为时， A棒恰好在落地时与B棒相遇后又分离，根据
可得A运动的时间
时间应该满足
即
可解得
故D错误。
故选C。
9．AC
解析：A．根据匀变速直线运动的速度位移—公式
可得
对比图像得
k=-2a，
由图像可得甲、乙两车的加速度大小分别为
甲、乙两车的初速度大小分别为
v甲=8m/s，v乙=12m/s
由于开始时甲车在前，乙车初始速度大于甲车初始速度，所以两车距离越来越近，当两车速度相等时，两车相距最近，则有
v甲-a甲t=v乙-a乙t
可得
t=4s
故A正确；
B．两车的最小距离
代入数据可得
d=2m
故B错误；
C．设两车距离为4m时所经历的时间为t1，则
解得
t1=2s或6s
故两车能够实现蓝牙配对的时长为4s，故C正确；
D．由图像可知甲、乙两车停止运动时位移分别为32m和36m，故两车均停止运动时，它们之间的距离为10m+32m-36m = 6m，故D错误；
故选AC。
10．ACD
解析：A．开始时，对B受力分析知，受重力、拉力、支持力、摩擦力合力为零，拉力为
B所受摩擦力大小为
联立解得
N
故A正确；
B．OA水平时，物块A的受力示意图如图
有
解得
N
故B错误；
C．OA水平时，以BC作为整体，其受力示意图如图
有
解得
N
故C正确；
D．物块A在重力、拉力F和细绳张力FT作用下始终处于平衡状态，所以三个力的合力等于零，根据三角形法则，这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形，如图所示
在，其中MN对应重力，NP对应拉力F，PM对应细绳张力FT，拉力F与细绳张力FT之间的夹角保持不变，即保持不变，满足此关系的几何图形是的外接圆，P为动点，当P移动到P1点时经过圆直径，这时PM对应细绳张力FT最大，有
N
故D正确。
故选ACD。
11．(1)B
(2)
(3)BCD
(4)A
解析：（1）合力与分力是等效替代关系，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（2）丁图中的弹簧测力计最小分度值为，故读数为。
（3）在实验过程中，必须记录小圆环被拉到的位置O、弹簧测力计拉力的大小和方向。
故选BCD。
（4）在图乙中，保持O点位置不变，即与的合力保持不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，与的变化情况如图所示
由图可知，一直增大，一直增大。
故选A。
12．(1)C
(2) 6.50 0.43
(3) Ⅱ 200
解析：（1）A．图示电磁打点计时器需接8V的交流电源，实验中绳中拉力可以通过力传感器测出，故不需要重物质量与小车质量存在一定关系，故A错误；
B．实际上，重物也向下做加速运动，则实验中力传感器的示数小于重物的重力，故B错误；
C．为了使绳的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力，故C正确；
D．若保持小车的质量不变，重物的重力越大，小车运动的加速度越大，小车运动越快，纸带上打出的点越稀疏，故D错误。
故选C。
（2）[1] 由图乙可知，刻度尺最小分度值为0.1cm，故读数要估读到0.01cm，所以E点读数为6.50cm。
[2]由题意知，每相邻两个计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间
根据逐差法，小车加速度
根据图乙可知
，
联立以上解得
（3）[1]设小车质量为M，小车未加钩码前，设小车加速度为，力传感器示数为，由牛顿第二定律得
整理得
小车加上质量为m的钩码后，设小车加速度为，力传感器示数为，由牛顿第二定律得
整理得
可知加了钩码后的图像斜率更小，故图丙中图线Ⅱ是小车上加放钩码后描绘的图线。
[2]结合以上分析和图乙可知，小车未加钩码时，图像斜率
小车加了质量为m的钩码后，图像斜率
联立以上解得
13．（1）5m/s2；（2）15m；（3））
解析：（1）对木箱受力分析，由牛顿第二定律得
解得力F作用下物体的加速度是
（2）由位移公式得2秒内物体沿斜面上滑的距离为
解得
根据运动学公式
得2秒末物体运动的速度
设物体2s后的加速度大小为a′，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下，物块沿斜面向上运动又发生的位移
解得
物块沿斜面向上运动的最大距离
（3）设撤掉力后再经时间t′速度减为0，则有
因为
所以物体减速到0后会反向向下运动，设加速度大小为a′′，由牛顿第二定律得
解得
滑到底端所用时间为，由位移公式得
解得
物块沿斜面运动的时间是
14．（1）22N；（2）4N，方向水平向右；（3）1.1kg
解析：（1）以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得绳子拉力大小为
以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得支持力
根据牛顿第三定律，可知物块对地面的压力大小22N。
（2）以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得
可知地面对物块的摩擦力大小为4N，方向水平向右。
（3）若m、M大小可调，以圆环为对象，可得绳子拉力大小为
以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得
水平方向根据受力平衡可得
又
联立可得
解得
可得
则M的最小值。
15．(1)8m
(2)12m/s
(3)4.2s
解析：（1）木块刚滑上木板时，根据牛顿第二定律得
解得
此时对木板分析
解得
木块向上滑动的过程中，根据运动学公式可得
解得
（2）木块滑到木板上端后与木板一起向下做匀加速直线运动，对整体分析
解得
当木板刚碰上挡板时，木块的速度为，根据
解得
木板停下后，木块的加速度为，根据牛顿第二定律得
解得
木块滑下木板时的速度为，根据运动学公式得
解得
m/s
（3）根据题意可知，木块刚滑上木板时的加速度仍为，此时对木板分析得
解得
二者共速的时间为，根据运动学公式得
解得
共速时的速度为
此时木板向上的位移
木板与木块发生的相对位移为
解得
共速后，假设二者一起运动，根据牛顿第二定律得

解得
对木板分析得
解得
故假设成立
从共速到木板碰到挡板的过程中，二者一起运动的时间为，根据运动学公式得
解得
木板刚停下时，木块的速度
解得
木块滑下木板时的速度为v，根据运动学公式得
此时木块的速度方向沿斜面向下，解得
木板停下后，木块在其上运动的时间
解得
物块从滑上木板到滑离木板的总时间
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
A
B
C
C
D
C
AC
ACD