吉林省吉林市2024-2025学年高一上学期期末联考物理试题（解析版）

这是一份吉林省吉林市2024-2025学年高一上学期期末联考物理试题（解析版），共19页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，贴好条形码。
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标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整，笔迹清楚。
3.请按题号顺序在答题卡相应区域作答，超出区域所写答案无效；在试卷上、草纸上答题无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（1-7题为单选题，每小题4分，错选或不选得0分；8-10题为多选题，每小题6分，全选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分，共46分）
1. 如图所示为2024年巴黎奥运会中的四个比赛场景，下列对各场景的阐述中正确的是（ ）
A. 图1所示，在邓雅文展示小轮车骑行技巧时，其可视为质点
B. 图2所示，杨家玉获得田径女子20公里竞走冠军，“20公里”指的是比赛过程中杨家玉的位移
C. 图3所示，刘洋展示“十字撑”保持静止时，每根倾斜悬绳的拉力方向均竖直向上
D. 图4所示，陈艺文在女子三米跳板决赛中跳板被压到最低点的瞬间，对跳板的作用力大于自身的重力
【答案】D
【解析】A．因要观察展示“技巧”，需分析邓雅文的动作，故不能将其视为质点，故A错误；
B．“20公里”为杨家玉行进轨迹的长度，即路程，而非起点到终点的直线距离位移，故B错误；
C．刘洋展示“十字撑”保持静止时，每根倾斜悬绳的拉力方向应沿绳方向向上，故C错误；
D．陈艺文起跳时具有向上的加速度，合力向上，分析可知跳板对陈艺文的作用力一定大于重力，故其对跳板的作用力一定大于重力，故D正确。
故选D。
2. 图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。下列说法中不正确的是（ ）
A. 平均速度的方向与位移方向总是一致的
B. 当时，平均速度趋于瞬时速度
C. 平均速度和瞬时速度的方向总是一致的
D. 瞬时速度的定义用到极限的思想方法
【答案】C
【解析】AC．平均速度与位移方向始终一致，瞬时速度和运动的方向总是一致，但平均速度和瞬时速度的方向可能不同，故A正确，C错误；
BD．根据速度定义式，当时，就可以表示物体在/时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故BD正确。
本题选不正确的，故选C。
3. 某质点在同一平面内同时受三个共点力作用的四种情况分别如图甲、乙、丙、丁所示，已知图中每个正方形方格的边长表示大小为1N的力，则关于该质点所受合外力大小的说法错误的是（ ）
A. 图甲中质点所受的合外力大小等于4N
B. 图乙中质点所受的合外力大小等于5N
C. 图丙中质点所受的合外力等于0
D. 图丁中质点所受的合外力等于3N
【答案】ACD
【解析】A．对甲，先将与合成，合力为向左的3N，然后再用勾股定理，求得、、的合力等于5N，故A错误；
B．对乙，先将与沿水平和竖直方向正交分解，水平分量相等，竖直分量分别为1N和2N，再与合成，求得合力等于5N，故B正确；
C．对丙，和的合力与等大同向，则三力的合力为，即合力等于6N，故C错误；
D．根据三角形法则，丁图中合力等于0，故D错误。
本题选错误的，故选ACD。
4. 某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为L，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则滑梯高度至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则应该让儿童恰好能匀速下滑，即
故
由几何关系可得
解得
故选A。
5. 如图1、2、3、4、5为某高架桥上五根竖直吊绳，间距相等。两辆小汽车a、b车头在时刻分别对齐1、3绳，在两条车道上以相同初速度做匀加速直线运动，在时刻a、b两车头都对齐5绳，下列分析正确的是（ ）
A. a车的加速度是b车的两倍
B. a车的末速度是b车的两倍
C. a车的平均速度是b车的两倍
D. a车车头对齐3绳时的速度等于a车的平均速度
【答案】C
【解析】C．设相邻竖直吊绳间距为L，由平均速度公式得
可得
故C正确；
B．由上式得
可得
即a车的末速度是b车的两倍多，故B错误；
A．根据加速度的定义式可知
所以
故A错误；
D．根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可知
因为
所以
即中间时刻时a车车头对齐2绳，所以a车车头对齐2绳时的速度等于a车的平均速度，故D错误。
故选C。
6. 雨滴相对伞的速度方向沿伞柄时挡雨面积最大，挡雨效果最好。一无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，某同学打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】已知雨滴落在伞上时，相对于伞的速度垂直时人淋雨最少，设伞柄与竖直方向的夹角为，则根据速度合成关系可得
解得
故选B。
7. 抖空竹是一项老少皆宜的运动项目，历史文化悠久。如图，人的两手握住连有轻质绳子的两根短杆，空竹在绳子上旋转并上下左右运动，忽略空竹的自转，认为绳子是光滑的，且空竹在运动过程始终处于平衡状态。不计空气阻力，已知空竹的质量为m，重力加速度为g，绳子两端水平距离为d，绳长为L，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子与竖直方向夹角的余弦值为
B. 绳子的拉力为
C. 若左手不动，右手向上移动，绳子的拉力增大
D. 若左手不动，右手向右移动，绳子的拉力减小
【答案】B
【解析】A．空竹两侧绳子与竖直方向的夹角相等，设为，如图所示
由几何关系有
结合
可得
则
A错误；
B．对空竹进行分析，空竹两侧绳子的拉力大小相等，根据平衡条件可得
解得
B正确；
C．若左手不动，右手向上移动，L、d不变，则由
可知，T不变，C错误；
D．若左手不动，右手向右移动，L不变，d增大，则由
可知T增大，D错误。
故选B。
8. 两支玩具枪与竖直墙壁距离相等，沿水平方向正对墙面射出甲、乙两颗子弹，子弹打在墙上，两颗子弹沿竖直方向的位移分别为 如图所示。不计空气阻力，两颗子弹相比（ ）

A. 甲运动时间较长B. 乙运动时间较长
C. 甲初速度较大D. 乙初速度较大
【答案】BC
【解析】AB．竖直方向根据
可知
A错误，B正确；
CD．水平方向做匀速直线运动，位移相同，根据
可知
C正确，D错误。
故选BC。
9. 在距地面某一高度处平伸手掌托起篮球，由静止开始竖直向上运动，直至将篮球竖直抛出，之后篮球落地。已知篮球在这一过程中的速度v与时间t关系如图所示，其中Oab为曲线、bc为直线，图线在、内与时间轴所围面积的大小分别为、。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 手开始向上运动时距地面的高度为
B. 时刻，篮球处于超重状态
C. 时刻，篮球离地面的高度最大
D. 时刻前，手掌对篮球力逐渐增大
【答案】AC
【解析】A．图像的面积等于位移，由图像可知，篮球先向上运动s1，然后向下运动s2落地，则手开始向上运动时距地面的高度为s2−s1，故A正确；
B．图像斜率表示加速度，由图可知，时刻，篮球的加速度向下，所以篮球处于失重状态，故B错误；
C．图像的面积等于位移，可知时刻，篮球离地面的高度最大，故C正确；
D．时刻前，篮球向上加速度越来越小，根据牛顿第二定律
F−mg=ma
可知手掌对篮球的力逐渐减小，故D错误。
故选AC
10. 如图所示，光滑水平面上放置一长为0.4m木板C，一大小不计的支架B放置在木板C上，一段细线上端固定在支架上，下端连接小球A。已知小球A、支架B、木板C质量分别为1kg、2kg、3kg，支架B底座与木板C之间的动摩擦因数，现对木板施加水平向右的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 细线与竖直方向的最大偏角为53°
B. 当拉力时，细线对A的拉力大小为
C. 当支架B与木板C间发生滑动时，拉力F最小值为45N
D. 当时，B经0.4s从木板C的左端离开
【答案】BCD
【解析】A．根据题意可知，支架B与木板C间发生滑动时，支架B与小球A的加速度最大，有
即
此时细线与竖直方向夹角最大为，选小球A为研究对象，则有
，
解得
故A错误；
C．选木板C为研究对象，则有
且
解得
即当支架B与木板C间发生滑动时，拉力F最小值为，故C正确；
B．当拉力时，支架B与木板C相对静止，即A、B、C三者相对静止，其加速度为，由牛顿第二定律，有
解得
此时细线拉力为，细线与竖直方向的偏角为，选小球为研究对象，有
，
解得
故B正确；
D．当时，支架B与木板C间发生滑动，此时对木板C有
解得
设B经时间t从木板C的左端离开，则有
解得
故D正确。
故选BCD。
二、实验题（共14分）
11. 某同学设计了如图所示装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，把木板适当倾斜一定角度以平衡阻力；挂上砝码，每次通过改变砝码的质量来改变小车受到的力，测出小车的加速度。
（1）下列实验要求，必要的是______。
A. 开始时应使小车靠近打点计时器
B. 用天平测出砝码的质量
C. 先接通电源，再释放小车
D. 平衡阻力时小车后面不需要连接纸带
（2）交流电源频率为50Hz，正确操作得到如图所示纸带。从A点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，运动过程中小车加速度大小为______。（结果保留三位有效数字）
（3）甲、乙两同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵轴坐标的标度是一样的，各自得到图线如图所示。图线斜率不同，说明两位同学使用器材中的______是不同的。（请填选项前字母）
A. 砝码的质量B. 小车质量C. 长木板的倾角
【答案】（1）AC （2）1.36 （3）B
【解析】
【小问1解析】
A．小车靠近打点计时器测量数据才可能多且精确，故A正确；
B．不需要用天平测出砝码的质量，传感器可以测出绳子拉力是多少，故B错误；
C．应先接通电源，再释放小车，这样才能保证纸带的大部分距离上都打了点，才能充分利用整个纸带，故C正确；
D．平衡阻力时小车后面需要连接纸带，故D错误。
故选AC。
【小问2解析】
两计数点间的时间
运动过程中小车加速度大小为
【小问3解析】
甲、乙两同学用同一装置做实验，根据
可知，图线的斜率代表示，斜率不同说明不同，说明小车质量不同，故选B。
12. 在“探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：
（1）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，通过实验画出弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线如图甲所示（轻质弹簧未超过弹性限度），弹簧的原长为______m；弹簧的劲度系数为______N/m。
（2）如图乙毫米刻度尺水平放置，“0”刻度线上方固定一个有孔挡板，一条不可伸长的轻质细线一端下面悬挂重物，另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧右端相连接，使（1）中研究的轻弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙（轻质弹簧未超过弹性限度），由此可推测重物重为______N。
（3）由于测量工具只有刻度尺，该同学用标称值为50g的钩码做实验，这些钩码长期使用磨损严重，质量偏小，导致图甲中弹力的测量值偏大，则（2）中重物重力的测量值______。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
【答案】（1）0.10 200 （2）18 （3）偏大
【解析】
【小问1解析】
当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长
由胡克定律
可得
【小问2解析】
由图可知，弹簧长为
弹簧形变量
根据胡克定律
【小问3解析】
图甲中弹力的测量值偏大，由胡克定律可知，弹簧劲度系数偏大，则（2）中重物重力的测量值偏大。
三、计算题（共40分。要求：写出解题依据、公式、步骤和必要的文字说明）
13. 小明和小张在郊游时发现了一口枯井，并尝试估算其深度。他们将一块石头从井口自由释放，并在后听到了石块触底的回声。开始时他们直接将代入自由落体公式来计算枯井的深度，但随后意识到声音从井底经空气传递到耳朵也需要时间，于是他们考虑到声音传播的时间重新计算。已知空气中声速为，重力加速度g取。求：（计算结果均保留1位小数）
（1）不考虑声音传播时间计算出的井深；
（2）考虑声音传播时间，直接使用第（1）问中的深度粗略计算声音传播的时间进而计算出井深。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
不考虑声音传播时间，根据自由落体运动公式
其中
石头下落时间
代入数据得
【小问2解析】
设石头下落的时间为，根据第（1）问的估算声音从井底传到井口的时间
总时间为2.6s，所以石头下落的时间
修正后的井深
14. 如图所示，一氢气球用固定在地面上的轻绳拴接，绳上绑有一石块，将轻绳分成a、b两段，某时刻，由于水平风力的作用，轻绳a与竖直方向成60°角，已知氢气球重力为G，石块重力为3G，氢气球受到的浮力大小为5G，不考虑风对石块的作用力，求：
（1）轻绳a受到的拉力和氢气球受到的风力大小；
（2）轻绳b受到的拉力大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】（1）对气球和石块组成的系统进行受力分析，如图（a）所示，由平衡条件

则有
又
解得
，
（2）对石块进行受力分析，如图（b）所示，设轻绳b与竖直方向的夹角为，由平衡条件

则有
且
解得
15. 如图所示，竖直平面内有一倾角的直轨道AB，其右侧放置一长的水平传送带，传送带以速度ν沿顺时针方向传动，直轨道末端B与传送带间距可近似为零。现将一小物块从距离传送带高处的A静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右。小物块经过水平传送带在D点水平抛出，落在水平地面上，落点为E。已知D点距水平面高，E点与D点间的水平距离为x。小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为。
求：（，）
（1）小物块到达B端时速度的大小；
（2）若传送带的速度为，求小物块从A点运动到E点的时间；
（3）若传送带的速度取值范围为，小物块落点E与D点间的水平距离x与传送带速度ν之间满足的关系。（小物块可认为从D点水平飞出）
【答案】（1）4m/s；（2）2.375s；（3）见解析
【解析】 (1)从A到B过程，由牛顿第二定律
从A到B过程匀加速运动
解得
(2)A到B阶段运动时间
C到D阶段运动时间
D到E阶段运动时间
则
运动总时间
(3)小物块在传送带上有相对运动的加速度大小为
假设物块在传送带上一直减速，由
得
假设物块在传送带上一直加速，由
得
则当
时
则当
时
则当
时