黑龙江省新时代高中教育联合体2024-2025学年高一上学期期末联合考试物理试题（解析版）

这是一份黑龙江省新时代高中教育联合体2024-2025学年高一上学期期末联合考试物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了02s，指的是时间间隔等内容，欢迎下载使用。
高一物理试卷
（本试卷满分100分，考试时间75分钟。）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签，字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。
一、单选题（本题共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1. 2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道，火箭升空过程中，以下描述其运动学的物理量属于标量的是（ ）
A. 速度B. 加速度
C. 速度的变化D. 速率
【答案】D
【解析】A．速度有大小、有方向，速度是矢量，故A错误；
B．加速度有大小、有方向，加速度是矢量，故B错误；
C．速度的变化有大小、有方向，速度的变化是矢量，故C错误；
D．速率有大小、没有方向，速率是标量，故D正确。
故选D。
2. 在历史上，将“理想斜面实验”事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持运动的原因的物理学家是（ ）
A. 伽利略B. 胡克C. 笛卡尔D. 牛顿
【答案】A
【解析】在历史上，将“理想斜面实验”事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持运动的原因的物理学家是伽利略。
故选A。
3. 甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图使用8V直流电源；乙图使用220V交流电源
B. 由于打点不清晰，需要把振针调低，此时振针可以看成质点
C. 利用纸带来记录时间和位置变化时，纸带可以看成质点
D. 打点周期为0.02s，指的是时间间隔
【答案】D
【解析】A．甲图是电磁打点计时器，使用8V交流电源；乙图是电火花计时器，使用220V交流电源，选项A错误；
B．由于打点不清晰，需要把振针调低，此时振针大小形状不能忽略，不可以看成质点，选项B错误；
C．利用纸带来记录时间和位置变化时，纸带大小不能忽略，不可以看成质点，选项C错误；
D．打点周期为0.02s，指的是时间间隔，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”、“小车”和“固定轨道”三部分组成。在某次作业中，桥架沿轨道单向移动了4m，小车在桥架上单向移动了3m，该次作业中小车相对地面的位移大小为（ ）
A. 3mB. 4mC. 5mD. 7m
【答案】C
【解析】根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为
故选C。
5. 物体甲的速度-时间图像和物体乙的位移-时间图像分别如图所示，则两个物体的运动情况是（ ）
A. 甲在0 ~ 4s时间内通过的总路程为12m
B. 甲在0 ~ 4s时间内做匀变速直线运动
C. 乙在t = 2s时速度方向发生改变
D. 乙在0 ~ 4s时间内通过的位移为零
【答案】B
【解析】AB．v-t图像的斜率表示加速度，可知甲在时间内做匀变速直线运动；甲在前2s内沿负方向做匀减速直线运动，后2s内沿正方向做匀加速直线运动，即4s时间内做往返运动；时间内甲通过的总路程为两个三角形的面积大小代数之和，即
故A错误，B正确；
C．x-t图像的斜率表示速度，乙图表示物体做匀速直线运动，速度方向不变，故C错误；
D．乙在4s时间内从-3m运动到+3m位置，故通过的位移为
故D错误。
故选B。
6. 在机场、车站的安检口，水平传送带匀速运动，一乘客将行李无初速度地放置在传送带上，行李先做加速运动再随传送带一起匀速运动，如图所示。对于行李被传送的整个过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 传送带对行李始终有摩擦力作用
B. 传送带运动速度越大，行李加速运动的时间越长
C. 传送带运动速度越大，行李加速运动的时间越短
D. 行李加速运动的时间与传送带运动速度大小无关
【答案】B
【解析】A．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，受到向前的摩擦力，匀速运动过程中，物体与传送带之间无相对运动趋势，则物体不受摩擦力作用，故A错误；
BCD．设物体与传送带间动摩擦因数为，根据牛顿第二定律可知
物体做匀加速运动时直到与传送带速度相同，加速时间
可知，传送带速度越大，物体加速运动的时间越长，故B正确，CD错误；
故选B。
7. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上，当墨条的速度方向水平向左时（ ）
A. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是作用力和反作用力
B. 桌面对砚台支持力与砚台对桌面的压力是一对平衡力
C. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
D. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【解析】A．桌面和墨条对砚台的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，因此是一对平衡力，故A错误；
B．桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一作用力与反作用力，故B错误；
C．墨条的速度方向水平向左，墨条受到向右的摩擦力，即砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故C错误；
D．结合上述可知，砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，根据牛顿第三定律可知，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，砚台处于静止状态，根据平衡条件可知，桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故D正确。
故选D。
8. 在水平地面上有一固定的楔形物块a，其斜面上静止一小物块b，现用力F沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如图所示，则a、b之间的静摩擦力一定增大的是（ ）
A. ①③B. ②④C. ②③D. ③④
【答案】A
【解析】不加力F时，对物块进行受力分析，将重力分解，根据平衡条件得出
①：力图
故摩擦力变大
②：力图：如果
则
故摩擦力变小．
如果
则
由于不知道F的大小，所以摩擦力变化不确定．
③：力图：将F分解，根据平衡条件得出
故摩擦力变大；
④：力图：根据平衡条件得出
故摩擦力不变。
综上所述，可得A正确，BCD错误。
故选A。
9. 如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方，重力大小为200N。且两支架各承担空调外机一半的重力。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为，，横梁点的拉力沿OA方向，斜梁对点的压力沿BO方向，则（ ）
A. 横梁对点的拉力
B. 横梁对点的拉力
C. 斜梁对点的压力
D. 斜梁对点的压力
【答案】C
【解析】对O点受力分析根据正交分解可得
解得
故选C。
10. 在太空，物体完全失重，无法用天平测量质量，航天员用动力学的方法测质量。如图为我国航天员在“天宫一号”空间实验室测量自己的质量：航天员可以把自己固定在支架的一端，另一位航天员把支架拉开到与初始位置（舱壁）相距s的位置；松手后，支架能够产生一个恒定拉力F，拉着航天员从静止返回到初始位置（舱壁），不计其它外力，仪器记录下这段时间为t。由此可测出航天员的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设航天员的质量为，运动过程中的加速度为，根据牛顿第二定律有
由位移与时间的关系可得
联立解得
故选C。
11. 小明同学在乘坐哈尔滨地铁2号线时，想利用所学过的物理知识，估测地铁在启动过程中的加速度。他把一根细绳的下端绑上一支长度约为10cm的圆珠笔，细绳的上端临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，并与竖直扶手之间有一稳定的夹角，他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟竖直扶手和细绳所在平面垂直。已知当地重力加速度为。请同学们根据照片估测地铁的加速度约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设绳子与竖直方向的夹角为，由图则有
所以加速度大小
故选B
12. 如图所示，用轻弹簧和轻绳悬挂小球甲和乙，甲、乙的质量分别为m和2m。静止后，剪断轻绳的瞬间，甲球的加速度大小为（重力加速度取g）（ ）
A. 0B. gC. 2gD. 3g
【答案】D
【解析】剪断细绳之前，弹簧的弹力为
剪断细绳瞬间，细绳的拉力变为零，弹簧弹力不变，甲球此时只受重力和弹簧弹力，由牛顿第二定律可得
解得
故选D。
13. 人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，传感器会记录力的变化。图是计算机采集某位同学蹲下和站起的图线，根据该图线可以判断出（ ）
A 图线位置，对应人下蹲至最低位置
B. 图线位置，对应人站起至最高位置
C. 人在8s内完成了两次下蹲和两次站起动作
D. 人在8s内完成了一次下蹲和一次站起动作
【答案】D
【解析】A．图线b位置，对应人下蹲的加速过程中，A错误；
B．图线c位置，对应人下蹲的减速过程中，B错误；
CD．人在8s内完成了一次下蹲和一次站起动作，C错误，D正确。
故选D。
14. 如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的、两点。另一端均连接在质量为的小球上，当小球位于MN连线的中点时，两弹簧均为原长状态。在竖直向上的拉力作用下，将小球竖直向上缓慢拉至点，并保持静止。现若撤去拉力，则小球从点运动到点的过程中（ ）
A. 速度一直增大B. 速度先增大后减小
C. 加速度一直增大D. 加速度先增大后减小
【答案】A
【解析】AB．缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。当撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，速度一直增大，故A正确，B错误；
CD．小球从P点运动到O点的过程中，形变量变小，弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受的合外力一直变小，加速度一直减小，故CD错误。
故选A。
15. 如图所示，三个物体A、B、C均静止，轻绳两端分别与A、C两物体相连接且伸直，，，，物体A、B、C间的动摩擦因数均为，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将B物体从A、C中间抽出，则作用在B物体上水平向左的拉力为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】BC之间的最大静摩擦力
AB之间的最大静摩擦力
可知AB间产生滑动，因
可知BC一起向左运动；
若要用力将B物体从AC间拉出，拉力最小时，BC之间的摩擦力刚好达到最大，此时物体A已经向右以加速度a加速运动，BC以加速度a向左加速运动，以AC为研究对象，根据牛顿第二定律可得
解得
a=0.5m/s2
以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得
F-（fBCm+fABm）=mBa
解得
F=9N
若要用力将B物体从A、C中间抽出，则作用在B物体上水平向左的拉力为。
故选D。
二、多选题（本题共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
16. 做匀减速直线运动的物体，加速度大小为，初速度大小为，经过时间速度减小至零，则它在这段时间内的位移大小表达式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】C．末速度v=0，根据速度位移关系公式得
故C正确；
A．取初速度方向为正方向，则加速度为−a，质点做匀减速直线运动时，位移大小根据位移时间公式为
故A错误；
B．将质点的运动等效看成沿相反的初速度为0、加速度为a的匀加速运动，则位移为
故B正确；
D．根据平均速度求位移的公式
故D正确。
故选BCD。
17. 如图所示，甲，乙两人分别乘坐两种电动扶梯上楼，此时两电梯都向上运行，则（ ）
A. 若电梯匀速运行，则甲受到二个力的作用
B. 若电梯匀速运行，则乙受到三个力的作用
C. 若电梯加速运行，则甲受到二个力的作用
D. 若电梯加速运行，则乙受到四个力的作用
【答案】AB
【解析】AB．若电梯匀速运行，甲受重力、支持力。乙受重力、支持力及水平阶梯的静摩擦力作用，故AB正确。
CD．若电梯加速运行，甲处于加速直线运动状态，受重力、支持力及水平阶梯的静摩擦力作用。乙沿斜面做加速直线运动，受重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力的作用，则乙受三个力的作用。故CD错误。
故选AB。
18. 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等小球、，悬挂于点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在球上的力大小为、作用在球上的力大小如图，则此装置平衡时的位置可能是下列哪些图（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】设每个球的质量为m，a与ab和竖直方向的夹角分别为α、β。
A．以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件可知，a绳的方向沿竖直方向，否则整体的合力不为零，故A正确；
B．以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况
tanα=
以b球为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件得
tanβ=
则
α＜β
故B正确；
CD．以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况
tanα=
以
b球为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件得
tanβ=
则
α=β
故C正确，D错误；
故选ABC。
三、实验题（每空2分，共14分）
19. 在完成“探究加速度与力，质量的关系”实验时。
（1）某一小组是通过如图所示的实验装置来完成的。
①关于本实验，下列做法正确的是______（单选）
A.补偿摩擦阻力时，是通过小车在槽码的牵引下恰好做匀速直线运动
B.在用打点计时器打纸带时，应该先释放小车，再接通打点计时器
C.在探究加速度与力的关系时，作图像应该用折线将所描的点依次连接
D.在探究加速度与质量的关系时为了直观判断两者间的关系，应作出图像
②实验中打出的一条纸带如图所示，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔选取计数点，图中每相邻两个计数点间，还有4个点未画出。令两个相邻计数点的时间间隔为，写出求解加速度的表达式：__________________。
（2）另一小组通过测量两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。
本实验还需要的仪器有哪些____________（多选）
A. 打点计时器B. 刻度尺
C. 天平D. 学生电源
【答案】（1） ①. D ②. （2）BC
【解析】
【小问1解析】
①A．补偿摩擦阻力时应不挂槽码，让小车只拖着纸带在木板上恰好做匀速直线运动，选项A错误；
B．在用打点计时器打纸带时，应该先接通打点计时器，再释放小车，选项B错误；
C．在探究加速度与力的关系时，作图像应该用平滑直线将所描的点连接，让大多数点落在直线上，少数分布在直线两侧，选项C错误；
D．在探究加速度与质量的关系时为了直观判断两者间的关系，应作出图像，若图像为直线，说明加速度与质量成反比，选项D正确。
故选D。
根据逐差法可得加速度的表达式
【小问2解析】
该实验只需用刻度尺测量小车运动的距离，用天平测量小车的质量，故选BC。
20. 某同学做“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验
实验中，把弹簧放置在水平桌面上，测出其自然长度，然后如图甲所示竖直悬挂弹簧让其自然下垂，在其下端挂上钩码。实验过程中，在弹簧的弹性限度内多次增减钩码并记录与之对应的弹簧形变量x，作出图线如图乙所示。
（1）以上实验操作对弹簧劲度系数的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。
（2）图乙中图线不过原点的原因是________________。
（3）由图像可知，弹簧的劲度系数为________N/m。
（4）该同学又找来与弹簧性质相同的橡皮筋，在弹性限度内，橡皮筋的弹力F与伸长量x成正比，即，式中k值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明，其中Y是由材料决定的常数，在材料力学中称为“杨氏模量”。若某橡皮筋的k值与（3）中弹簧的劲度系数相同，且该橡皮筋的原长为，横截面积为，则可知该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是________（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1） 无 （2） 弹簧自身重力的影响 （3）50 （4）
【解析】（1）弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长。但是弹簧劲度系数的测量是根据图像的斜率计算，所以对弹簧劲度系数的测量结果无影响。
（2）该图线不过原点的原因是：弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长。
（3）弹簧劲度系数为
（4）根据
得
四、计算题（本题共3小题，共29分，其中21题7分，22题10分，23题12分。解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出答案后不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
21. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。人与木板的总重力大小为800N，当每条绳子拉力的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，求：
（1）此过程中地面对木板的阻力大小；
（2）此过程中木板对地面压力大小。
【答案】（1） （2）585N
【解析】
【小问1解析】
对人与木板进行分析，根据平衡条件有
解得
【小问2解析】
对人与木板进行分析，根据平衡条件有
解得
根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为585N。
22. 冰壶是北京冬奥会上极具观赏性的项目之一、比赛中，运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。已知冰壶的质量为，初速度为，最初冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，（g取10m/s2）
（1）求冰壶滑行过程中加速度的大小；
（2）按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰壶与冰面之间的动摩擦因数，从而控制冰壶的滑行距离。若冰壶速度减为时距离目标位置还需要滑行，需要队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面，将冰壶和冰面的动摩擦因数变为多少。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）冰壶滑行过程中水平方向只受到摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得
解得冰壶滑行过程中的加速度大小为
（2）根据匀变速直线运动规律有
解得此时冰壶滑行的加速度大小应为
则根据牛顿第二定律有
解得此时冰壶和冰面的动摩擦因数变为
23. 平台表面光滑，右角上固定一定滑轮，在水平面上放着一质量，厚度可忽略不计的薄板A，薄板A长度，在板A上叠放着质量，大小可忽略的物块B，物块B与板A之间的动摩擦因数为，一轻绳绕过定滑轮，轻绳左端系在物块B上，右端系住质量的物块C。起始时用手托着C，使各物体都处于静止状态，绳子伸直，物块B位于板A的左端点。然后放手，设板A的右端距滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦，取，求：
（1）刚放手瞬间，A物体的加速度；
（2）刚放手瞬间，B物体的加速度；
（3）从放手开始计时，经过，物块C下降的高度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
B与A之间的最大静摩擦力
刚放手瞬间，假设A、B、C保持相对静止，根据牛顿第二定律有
此时对A进行分析有
解得
可知，假设不成立，B与A要发生相对运动，则对进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
【小问2解析】
结合上述可知，刚放手瞬间，B与A要发生相对运动，对B、C整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
【小问3解析】
若B到达A右侧，结合上述有
解得
可知1s后，B脱离A，此后对B、C整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
在时间内物块C下降的高度
解得