2024-2025学年河南省郑州市中牟县高一（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年河南省郑州市中牟县高一（上）期末物理试卷（含答案），共8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。
1.领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要，领略的过程是深入理解物理学本质和培养科学思维的重要途径。下面对四幅教材插图中包含的物理思想方法的说法错误的是( )
A. 如图甲，在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了类比思想
B. 如图乙，在研究自由落体运动中，观察玻璃管中有空气和真空两种情况下物体下落快慢的实验，从而得出如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样，这里运用了比较思想
C. 如图丙，当水平桌面受到向下的压力时，通过桌子两侧的平面镜反射的光斑位置变化，可以反映桌面发生的微小形变，这里运用了放大思想
D. 如图丁，水桶所受拉力示意图，生活中常常见到这样的实例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，这里运用了等效思想
2.2024年10月23日，中国深圳美团无人机福田口岸航线正式开航，这是国内首条设在口岸区域的常态化无人机配送航线。如图为配送无人机某次在竖直方向运动的v−t图像。以竖直向上为正方向，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 0～2s内，无人机的加速度大小为0
B. 2～3s内，无人机处于静止状态
C. 0～4s内，无人机的平均速度大小为2.5m/s
D. 0～7s内，无人机的平均速度大小为8.0m/s
3.手机支架可以将手机固定在一个合适的角度，缓解用户低头或手持手机的疲劳感。如图所示，将手机放
在支架上，F1和F2分别是支架对手机的两个作用力。如果将手机支架和水平方向的夹角θ从30°逐渐增大到
60°，在此过程中手机始终保持静止，则( )
A. F1逐渐增大
B. F2逐渐减小
C. F2与F1的合力逐渐减小
D. 当θ=45°时，F2与F1的大小相等
4.如图甲为某实验小组测量物块与木板之间的动摩擦因数的实验装置。通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测量细绳的拉力F，通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息，从而计算物块的加速度a。图乙为绘制出的F−a图像，已知F−a图像的斜率为k，F轴上的截距为b，查阅资料知当地重力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数μ为(结果用k、b、g表示)( )
A. bgB. bkgC. bkgD. kbg
5.常坐公交的同学都知道，在公交车上，可以没有座位，但不能没有扶手；如图所示为公交上常见的横杆垂吊扶手(也就是我们说的吊环)。某次公交车上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且绳处于绷紧状态，人与公交车车厢保持相对静止。下列说法错误的是( )
A. 人对圆环的拉力大小与圆环对人的拉力大小一定相等
B. 由左侧拉绳的状态可知公交车处于静止或匀速直线运动状态
C. 由右侧拉绳的状态可知公交车可能正在向右加速
D. 人一定受到车厢地板水平向左的静摩擦力作用
6.2024年11月21日在深圳召开的第六届载人航天学术大会上，中国载人航天工程总设计师周建平表示根据计划，我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察。若探测器在月球表面减速着陆(速度沿竖直方向)，依靠反推发动机减速，下列有关说法正确的有( )
A. 减速着陆过程探测器处于超重状态
B. 减速着陆过程探测器处于失重状态
C. 反推发动机对探测器的作用力大于探测器对反推发动机的作用力
D. 反推发动机对探测器的作用力小于探测器对反推发动机的作用力
7.在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行测试，当速度达到108km/ℎ时撤去牵引力，经一段时间后
车停了下来；再重新起步加速时，加速度为1.40m/s2。已知汽车运行过程中所受阻力恒为440N，假定测试过程中加速时牵引力不变，则下列说法正确的是( )
A. 汽车撤去牵引力后的加速度大小为0.4m/s2
B. 汽车撤去牵引力后需经270s停下来
C. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为1540N
D. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为880N
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.重力为mg的小球1与两根细线a、b连接，重力为2mg的小球2一端连接细线b，另一端与水平轻弹簧c相连，轻弹簧的一端固定在墙壁上，如图所示。两个小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 细线a对小球1的拉力大小为2 3mg
B. 细线b对小球2的拉力大小为 3mg
C. 剪断细线a的瞬间，小球1的瞬时加速度大小a1>g
D. 剪断细线b的瞬间，小球2的瞬时加速度大小为 72g
9.传送带在物流行业中的应用非常广泛，主要用于货物的输送、搬运和分拣。如图所示，长为L=2.5m的水平传送带以恒定速率v1=1m/s向右运动，一质量为m=2kg的小滑块从传送带右端以水平向左的速率v2=2m/s滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 小滑块最终从传送带的左端离开
B. 小滑块在传送带上匀速运动的时间为1.5s
C. 小滑块与传送带之间的相对位移为4.5m
D. 在小滑块滑上传送带到滑离传送带的整个运动过程中，小滑块始终受到摩擦力的作用
10.现今智能手机大部分都有加速度传感器，赋予了手机类似人类的“平衡感”，某同学用手掌托着手机，打开加速度传感器，让手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出手机( )
A. t2时刻运动到最高点
B. t1−t2时间内处于超重状态
C. t1时刻开始减速上升，t1～t3时间内所受支持力先减小后增大
D. t2时刻开始减速上升，t1−t3时间内所受支持力一直减小
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验是物理学的基本内容，也是学好物理的基本方法。下面两个实验，请按照要求进行解答。

(1)图甲是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置示意图。图乙是实验得到的纸带的一部分。打点计时器电源频率为50Hz，则图中P点对应的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2。(结果均保留2位小数)

(2)如图丙所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
①一个弹簧测力计的示数如图丁所示，则该弹簧测力计的读数为______N。为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A.为了方便测量，实验时两细绳OB、OC之间的夹角应尽可能小一些
B.测量时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.橡皮条AO必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上
D.同一次实验中，结点O的位置应保持不变
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
②图戊中F为平行四边形的对角线，则F与F′方向一定沿AO方向的是______。(选填“F”或“F′”)
图己是某次实验记录的部分信息，其中合力F=4N，分力F2方向确定，与合力F夹角为θ=30°，则另一分力的最小值是______N。
12.根据新的课程标准，“探究加速度与力、质量的关系”是高中学生必做实验之一。如图(a)所示为某班
学习小组进行实验时的实验装置。

(1)若本实验中用力传感器精确测量小车受到的拉力，则______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，______(选填“需要”或“不需要”)满足槽码的质量远小于小车的质量。
(2)该实验需采用______法，分别进行实验；首先，保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度；然后再保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加钩码改变小车的质量，测得不同质量的小车在这个拉力作用下运动的加速度，从而找出物体加速度与质量之间的关系。
(3)实验中甲、乙两位同学把所挂槽码的总重力记为F，通过多次改变F的大小，得到多条打点的纸带，利用纸带求出不同力F下对应的小车的加速度大小a，并根据实验数据作出a−F关系图像如图(b)中的①、②所示，下列说法正确的是______。(填选项前的字母)
A.实验中，甲、乙两位同学所用小车的质量一样大
B.实验中，甲同学所用小车的质量比乙同学的小
C.图线①不过原点可能是因为没有平衡小车所受的阻力
D.图线②不过原点可能是因为在平衡小车所受的阻力时长木板的倾角过大
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，刚开始m=5kg的物块放在轻弹簧上处于静止状态，弹簧的压缩量为25cm。现把质量M=10kg的物体放在斜面上，物体M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块相连。已知斜面倾角为37°，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.375，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8)
(1)若物体静止在斜面上、弹簧伸长量为8cm，求此时轻绳上张力大小及物体所受的摩擦力的大小和方向；
(2)若物体M刚要开始沿斜面向下运动，求此时弹簧弹力的大小。
14.如图所示，一质量m=5.0kg的物块(可视为质点)，在斜向下与水平面成37°角的恒定推力F的作用下，从水平面上A点由静止开始做匀变速直线运动。当物块运动t=5.0s后撤去该力，物块继续滑行x=4m后停在B点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，(已知sin37°=0.6。cs37°=0.8，g=10m/s2)求：
(1)撤去推力F时，物块速度v的大小；
(2)推力F的大小(结果保留一位小数)。
15.如图所示，质量m=1kg的物块(可视为质点)放在质量M=2kg的木板的右端，开始时木板静止放在水平地面上。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与水平地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，木板长L=139m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。现对木板施加一水平向右的恒力F=13N，求：
(1)刚开始运动时，物块和木板的加速度分别为多大；
(2)若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是多少。
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.C
5.C
6.A
7.A
8.AD
9.BC
10.BD
3.01 3.70 BD F′ 2
12.需要 不需要 控制变量 B
13.解：(1)刚开始m=5kg的物块放在轻弹簧上处于静止状态，弹簧的压缩量为x1=25cm=0.25m
根据平衡条件可得：kx1=mg
解得：k=200N/m
当弹簧伸长x2=8cm=0.08m时，弹簧弹力大小为：T=kx2
解得：T=16N
对m分析，根据平衡条件可得：F=mg+T
解得轻绳上张力大小：F=66N
取沿斜面向下为正方向，对M根据平衡条件可得：F=Mgsinθ+f
解得：f=6N，正值说明摩擦力方向沿斜面向下；
(2)若物体M刚要开始沿斜面向下运动，对M分析，根据平衡条件可得：Mgsinθ=μMgcsθ+F′
解得绳子拉力大小为：F′=36N
对m分析，根据平衡条件可得：F′+T′=mg
解得弹簧弹力的大小为：T′=14N。
答：(1)若物体静止在斜面上、弹簧伸长量为8cm，此时轻绳上张力大小为16N，物体所受的摩擦力的大小为6N，方向沿斜面向下；
(2)若物体M刚要开始沿斜面向下运动，此时弹簧弹力的大小为14N。
14.解：(1)撤去推力后，对物块，由牛顿第二定律得：μmg=ma′
撤去推力后物块做匀减速直线运动，末速度为零，其逆过程为初速度为零的匀加速直线运动
由匀变速直线运动的v−x公式得：v2=2a′x
代入数据解得，则撤去推力时物块的速度大小v=4m/s
(2)在推力作用下，物块的加速度大小a=ΔvΔt=45.0m/s2=0.8m/s2
对物块，由牛顿第二定律得：Fcs37°−μ(mg+Fsin37°)=ma
代入数据解得：F≈20.6N
答：(1)撤去推力F时，物块速度v的大小是4m/s；
(2)推力F的大小是20.6N。
15.解：(1)由牛顿第二定律得：
对物块：μ1mg=ma1
对木板：F−μ2(M+m)g=Ma2
代入数据解得：a1=2m/s2，a2=5m/s2
(2)设力的最长作用时间是t，撤去力F时
物块的速度v1=a1t，木板的速度v2=a2t
撤去力后F后木板做匀减速直线运动，物块做匀加速直线运动，物块的加速度仍为a1，
由于μ1>μ2，物块与木板速度相等后，物块与木板相对静止一起减速，
当物块与木板共速时物块恰好运动到木板的左端，物块恰好不从木板上掉下来
撤去拉力后，对木板，由牛顿第二定律得：μ2(M+m)g+μ1mg=Ma3
代入数据解得：a3=2.5m/s2，
当物块与木板共速时物块恰好运动到木板左端，此时物块恰好不从木板上掉下
则L=12a2t2−12a1t2+v222a3−v122a1
代入数据解得：t≈0.5s
答：(1)刚开始运动时，物块和木板的加速度大小分别是2m/s2、5m/s2；
(2)若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是0.5s。