湖北省恩施州高中教育联盟2024-2025学年高一上学期期末物理试题（解析版）

这是一份湖北省恩施州高中教育联盟2024-2025学年高一上学期期末物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 在国庆阅兵仪式上，飞机梯队以整齐的队形飞过天安门上空。以下说法正确的是（ ）
A. 研究飞机在地图上的位置，可将飞机梯队视为质点
B. 研究飞机机翼的振动情况，可将飞机视为质点
C. 研究某架飞机在空中的旋转动作，可将飞机视为质点
D. 研究飞机梯队中各飞机之间的距离，可将飞机梯队视为质点
【答案】A
【解析】A．当研究飞机梯队在地图上的位置时，飞机梯队的大小和形状对所研究的问题影响极小，可以忽略，可将其视为质点，故A正确；
BC．研究飞机机翼的振动情况和飞机的旋转动作时，飞机的形状和结构不能忽略，不能视为质点，故BC错误；
D．研究飞机梯队中各飞机之间的距离时，飞机梯队的大小和形状不能忽略，不能视为质点，故D错误。
故选A。
2. 某同学在玩遥控赛车，遥控赛车在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动，遥控赛车在2s后速度增加到8m/s。下列关于遥控赛车加速过程的说法正确的是（ ）
A. 加速度大小为4m/s2，方向与速度方向相反
B. 随着赛车速度的增大，加速度也会增大
C. 若赛车质量为1kg，则加速阶段赛车所受合力大小为4N
D. 若加速过程中赛车受到的阻力为2N，则赛车受到的牵引力大小为6N
【答案】C
【解析】AB．根据题意，遥控赛车做匀加速直线运动，则加速度方向与速度方向相同，且加速度保持不变，其大小为
故AB错误；
C．根据牛顿第二定律
故C正确；
D．根据牛顿第二定律可得
由于质量未知，无法确定牵引力大小，故D错误。
故选C。
3. 航母阻拦索可将舰载机高速拦停，是舰载机名副其实的“生命线”。若我国一架歼-15舰载机在静止的辽宁号上着陆，在阻拦索的作用下做匀减速直线运动，速度从v减为0所用的时间为t，则该舰载机与阻拦索作用过程中速度从v减为0.5v通过的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意，速度从v减为0总位移为
从v减速到0可以反过来看成加速，从v减速到0.5v可看成后一半时间，初速度为0的匀变速直线运动连续相等时间位移比为1:3，故所求位移为
故选C。
4. 在一场篮球比赛中，球员将篮球竖直向上抛出，篮球的初速度v0=8m/s，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球回到抛出点的时间为0.8s
B. 篮球能上升的最大高度是3m
C. 篮球抛出1.2s后的速度大小为4m/s，方向竖直向上
D. 若篮球是从离地1.8m高的位置抛出，则篮球从抛出到落地用时为1.8s
【答案】D
【解析】A．篮球回到抛出点的时间为
故A错误；
B．篮球能上升的最大高度为
故B错误；
C．篮球抛出1.2s后的速度大小为
即速度大小为4m/s，方向竖直向下，故C错误；
D．根据位移时间关系可得
代入数据解得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，教室灯管用两轻绳静止悬挂于天花板，方向水平，两根轻绳与灯管在同一竖直平面上，绳子与灯管夹角如图所示，已知灯管重力为mg。下列说法正确的是（ ）
A. 两绳对灯管的拉力是一对平衡力
B. 两绳对灯管拉力的合力大小等于mg，方向竖直向上
C. B绳的拉力大小为
D. A绳的拉力大小为
【答案】B
【解析】A．两绳子上的力不是一对平衡力，故A错误；
B．灯管受3力平衡，两绳子拉力的合力与重力等大反向，故B正确；
CD．对灯管受力分析，水平方向有
竖直方向有
解得
，
故CD错误。
故选B。
6. 轰炸机是军用飞机之一，在某次演习中，轰炸机沿水平方向投出了一枚炸弹，初速度大小为v0，炸弹正好垂直击中山坡上目标，山坡的倾角为θ=37°，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 炸弹刚落到山坡时的速度大小是
B. 炸弹从水平投出到落到斜坡上，所用的时间是
C. 炸弹从投出到落到斜坡上的位移为
D. 炸弹从水平投出到落在斜坡上位移偏转角为速度偏转角的一半
【答案】C
【解析】A．当炸弹垂直击中山坡上的目标时有
所以
即
故A错误；
B．由于
解得
故B错误；
C．根据平抛运动的规律有
解得
，
则位移大小为
故C正确；
D．位移偏角的正切值为
速度偏转角的正切值为
所以位移偏转角与速度偏角不是2倍关系，故D错误。
7. 一质量为m的物块放在倾斜固定的木板上，木板的倾角为，动摩擦因数为。若是用大小为，方向沿木板向上的外力拉物块，物块刚好沿木板向下匀速运动。若是用大小为，方向沿木板向上的外力拉物块，物块刚好沿木板向上匀速运动，重力加速度为g。则下列说法错误的是（ ）
A.
B.
C. 若是不给物块施加外力，物块加速度大小为
D. 若给物块施加水平恒力，使得物块沿木板做匀速运动，则这个力大小一定为
【答案】D
【解析】AB．对物块受力分析可得
，
解得
，
故AB正确，不符合题意；
C．不加外力时，由牛顿第二定律有
解得
故C正确，不符合题意；
D．若物块沿木板向下匀速运动，则有
解得
若物块沿木板向上匀速，则有
解得
故D错误，符合题意。
故选D。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 近日小明同学家装修，为生活方便家中安装了一部家用电梯，在学习了超失重相关知识后，小明决定利用智能手机中的加速度传感器对电梯的性能进行测试，如图所示是其在某次上升过程中将手机握在手中测试得到的a-t图像，取竖直向上为正方向。则下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻手机运动到最高点
B. t1~t2时间内手机处于超重状态
C. 手机可能离开过手掌
D. 手机在t1~t3时间内，受到的手的作用力先减小再增大
【答案】BC
【解析】A．由图知t1时刻加速度向上最大，下一时刻继续向上加速，故A错误；
B．t1~t2时间内加速度方向向上，手机处于超重状态，故B正确；
C．t3之后一段时间内手机处于完全失重，则手机只受重力，手机可能离开手掌，故C正确；
D．t1~t3时间内，加速度先向上减小，根据牛顿第二定律可得
则手机受到手的作用力减小，后加速度向下增大，根据牛顿第二定律可得
则手对手机作用力仍然减小，故D错误。
故选BC。
9. 在环城线同一直线车道上，两轿车A和B同向同速匀速行驶，A车在后B车在前，经过某位置时，B车突然发现前方出现安全事故而刹车，为避免相撞A车经过2s后也开始刹车，已知两车开始相距5m，以B车刚开始刹车时为计时起点，两车的速度随时间的变化如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 刹车时A车加速度是B车的2倍
B. A车在4s时撞上B车
C. 两车不会相撞且行驶过程中的最小距离为1m
D. 冬季冰雪路面，两车减速的加速度均减半，在其他条件不变的情况下，A车一定会撞上B车
【答案】AC
【解析】A．由图可知
所以
故A正确；
BC．由图可知，4s时AB共速，共速时两车的速度大小为6m/s，两车的位移差为
所以两车间最小距离为
故B错误，C正确；
D．冬季冰雪路面，两车减速的加速度均减半，则共速时有
解得
，
则
由此可知，A车不会撞上B车，故D错误。
故选AC。
10. 甲乙两人架着简易渔船在一条宽为120m、水流速度为、河岸平直的河中捕鱼，某时刻乙在河正中央的Q点，甲在河岸边的P点，现乙的渔船在Q点出现故障无法移动，面临危险，甲观察到乙的异常后，决定从P点出发沿直线PQ去营救（不考虑甲船在Q处的停留时间）并将人安全送到对岸，现已知甲船在静水中的行驶速度为，河水流速处处相等且平行于河岸，P、Q两点沿河岸方向的间距为80m。下列说法正确的是（ ）
A. 要将乙安全送到对岸甲行驶的最短路程为175m
B. 甲至少需要15s才能将人安全送到对岸
C. 甲将乙以最短路程送到对岸后可原路返回
D. 若甲船在静水中的行驶速度可调，要使甲沿直线运动到乙，其在静水中的速度至少为
【答案】AD
【解析】A．从P到Q直线距离最短为
由于甲船在静水中的行驶速度小于水流速度，所以从Q到对岸不能垂直过河，此时合速度只能与船速垂直，按如图所示方式过河
由几何关系有
解得
故最短路程
故A正确；
B．若甲船船头一直垂直岸行驶，则到达对岸时间
由于从P到Q船垂直岸的速度小于船在静水中的行驶速度，故船在河中行驶时间将大于15s，故B错误；
C．由于船速小于水速，船不可能原路返回，故C错误；
D．若甲船在静水中的行驶速度可调，要使甲沿直线运动到乙，可知与实际速度垂直时，最小，有
解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11. 用铁架台、待测弹簧若干、已知质量的钩码、毫米刻度尺等器材，探究弹簧弹力大小与弹簧长度L之间的关系。
（1）图甲中将某弹簧竖直悬挂读出其长度为7.00cm，则该弹簧的原长__________7.00cm（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）在弹簧下端依次挂上不同个数的钩码，读出对应刻度尺的示数，更换弹簧重复实验。
（3）以钩码重力为纵轴，弹簧长度为横轴，描点作图，得到F-L图像如图乙所示，由图可知弹簧a的劲度系数__________弹簧b的劲度系数（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）实验中发现，图像b出现了弯曲，出现这种现象的原因是__________。
【答案】（1）小于 （3）大于 （4）拉力过大，超过了弹簧弹性限度
【解析】由于弹簧竖直悬挂时，弹簧自身重力的影响，使得所测弹簧的长度大于弹簧的原长，即该弹簧的原长小于7.00cm。
根据胡克定律可得
图线的斜率为劲度系数，所以弹簧a的劲度系数大于弹簧b的劲度系数。
随着拉力增大，弹簧超出了弹性限度，导致图线弯曲。
12. 某同学设计了如图甲所示的实验装置来探究小车加速度与合外力之间的关系，已知小车质量为M，沙和沙桶总质量为m，实验操作步骤如下：
①按如图所示安装实验器材，平衡阻力；
②让小车靠近打点计时器，启动电源，释放小车，稳定时读出弹簧测力计的示数F；
③改变沙桶质量，换用新纸带，重复实验；
④计算出不同纸带对应的加速度值；
⑤作出a-F图像。
（1）关于该实验下列说法正确的是（ ）
A. 安装器材时调整滑轮高度，使木板上方绳子与木板平行
B. 取下纸带，沙桶，垫高木板，轻推小车，当小车匀速运动时，说明已平衡阻力
C. 该实验不需要满足
D. 改变沙桶质量，重复实验时需要重新平衡摩擦力
（2）其中某一次实验打出纸带的一部分如图乙所示，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，打出第5点时小车的速度大小为v5=__________m/s，充分利用所给数据，可求出小车的加速度大小为a=__________m/s2（计算结果均保留3位有效数字）。
（3）有两组同学在数据处理时分别得到了如图丙所示的两条直线，经分析发现是两组同学在平衡阻力时有差异，一组同学忘记平衡阻力，另一组同学平衡阻力时木板右端垫得太高，由图可知图线__________是忘记平衡阻力情况下得到的（填“①”或“②”）；通过仔细分析数据和图像，还可由图求得小车总质量为__________kg以及小车和木板之间的动摩擦因数（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为__________（取g=10m/s2）。
【答案】（1）AC （2）1.01 2.00
（3） ② 0.5 0.2
【解析】
【小问1解析】
A．安装器材时调整滑轮高度，使木板上方绳子与木板平行，故A正确；
B．平衡阻力时小车应连接纸带，取下沙桶，垫高木板，轻推小车，当小车匀速运动时，说明已平衡阻力，故B错误；
C．由于实验中已经有弹簧测力计，可以获得绳中拉力大小，所以不需要满足，故C正确；
D．改变沙桶质量，重复实验时不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选AC
【小问2解析】
由于纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，所以
小车运动的加速度大小为
【小问3解析】
若忘记平衡摩擦力，即当力较小时，小车没有加速度，由图可知，图线②是忘记平衡阻力情况下得到的；
对图线②，根据牛顿第二定律可得
所以
结合图像可得
所以
，
四、计算题：本大题共3小题，共45分。
13. 从光滑斜面某一位置每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个小球后，某时刻拍下斜面上滚动的小球的照片，如图所示，现测得xAB=15cm，xCD=25cm，求：
（1）小球的加速度大小；
（2）拍摄时C球的速度大小vC；
（3）拍摄后2s内A球的位移大小（球仍处在斜面上）。
【答案】（1）5m/s2 （2）2.25m/s （3）12.5m
【解析】
【小问1解析】
根据匀变速直线运动规律可得
解得
【小问2解析】
匀变速直线运动规律可得
对BD段分析有
解得
【小问3解析】
根据匀变速直线运动规律可得
匀变速直线运动规律
解得
14. 如图所示，水平地面上的两物块A和B（均可视为质点）通过一劲度系数为5N/cm的轻质弹簧连接，A套在竖直光滑杆上，已知A的质量为2kg，B的质量为，开始两者间距4cm，弹簧原长6cm，现对A施加一沿杆向上的外力，使A缓慢沿杆向上移动，当弹簧长度变为两物块开始距离的2倍时，物块B恰好滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（取g=10m/s2），求：
（1）开始静止时B受到的摩擦力大小；
（2）B与地面之间的动摩擦因数及B刚要滑动时，A受到的沿杆向上的外力的大小。
【答案】（1）10N （2），25N
【解析】
【小问1解析】
开始弹簧处于压缩状态，由胡克定律可得
对B受力分析，由平衡条件有
解得
【小问2解析】
由题可知，当滑块B即将滑动时，弹簧形变量2cm，此时由胡克定律可得
由几何关系有
对B受力分析，如图
由平衡条件有
解得
对A受力分析，如图
由平衡条件得
解得
15. 如图所示，一平台右侧水平面上有一倾角为α = 37°，斜面DC为长L1 = 4 m的固定斜面，斜面上放置一长度为L2 = 1.5 m，质量M = 4 kg、厚度不计的木板，木板上端恰好位于斜面顶点D且开始锁定，现一质量为m = 1 kg、可视为质点的物块从平台边缘以v0 = 2.4 m/s的速度水平飞出，恰好从斜面顶端沿斜面飞上木板，物块飞上木板瞬间解除锁定，已知物块和木板之间、木板和斜面之间的动摩擦因数分别为μ1 = 0.8、μ2 = 0.5，g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，不计空气阻力，求：
（1）A、D两点的竖直高度差；
（2）木板下端滑到C点之前物块在木板上滑过的距离；
（3）从物块飞上木板到木板下端滑到斜面底端C的时间。
【答案】（1）0.162 m （2）1.5 m （3）1.4 s
【解析】
【小问1解析】
物块从A到D做平抛运动，则有
，
解得
【小问2解析】
物块刚滑到木板上瞬间
对m受力分析有
对M受力分析
设经过时间t共速，则有
对m由运动学公式有
对M由运动学公式有
其中
解得
【小问3解析】
假设共速后保持相对静止，则对整体受力分析有
对m受力分析有
解得
故假设成立。由几何关系可得二者共速后，木板下端滑到C点的木板位移
由运动学公式有
，
解得
故有