广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析），共9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。
1.2024年3月20日，探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，“鹊桥二号”中继星接替“鹊桥号”，用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务将为嫦娥六号服务。关于“鹊桥二号”中继星升空过程中，以下描述其状态的物理量属于矢量的是( )
A. 质量B. 重力加速度C. 速率D. 平均速率
2.第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎法兰西体育场落下帷幕，8月8日，在巴黎奥运会花样游泳集体项目中，来自深圳的王柳懿、王芊懿夺得团体金牌。在奥运赛场为国争光、为深圳添彩，如图为运动员在水中花样游泳照片。下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A. 研究运动员在比赛中位置时B. 研究运动员的动作难度时
C. 研究运动员的入水时的动作D. 研究运动员的旋转姿态
3.如图所示，将牛顿管抽成真空后，快速倒置，管中羽毛从顶端下落到管底的时间约为0.4s，由此可估算牛顿管的高度约为( )
A. 0.2m
B. 0.4m
C. 0.8m
D. 1.0m
4.“工欲善其事，必先利其器”，中国古代已经掌握了高超的兵器研磨技巧。如图所示是打磨宝剑的场景。在打磨过程中，磨石始终静止在水平桌面上，当宝剑的速度方向水平向右时，下列说法正确的是( )
A. 宝剑对磨石的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对磨石的摩擦力方向水平向右
C. 桌面对磨石的支持力与磨石对与桌面的压力之间是一对作用力与反作用力
D. 宝剑和桌面对磨石的摩擦力是一对相互作用力
5.篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。若不考虑空气的阻力，篮球与地面碰撞后原速率弹回，某同学画出该过程篮球运动的v-t图象，如图所示，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.某同学做“引体向上”时的动作如图所示初始时，两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力快速上拉，从最低点运动到最高点的过程中，手对身体的拉力始终保持向上，忽略运动变化对重心的影响，把该同学视作质点，下列关于该同学的说法正确的有( )
A. 初始悬垂时若增大两手间的距离，运动员更省力
B. 初始悬垂时若增大两手间的距离，两臂拉力的合力变大
C. 上升过程经历了超重和失重过程
D. 上升过程一直处于超重状态
7.如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点，现用一光滑的金属挂钩A钩住轻绳向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳OA段的拉力先变大后变小
B. 钩子对轻绳的作用力水平向右
C. 钩子对轻绳的作用力越来越大
D. 钩子对轻绳的作用力可能等于2mg
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.实验小组利用DIS系统，观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验，某次实验得到电梯内一物体v-t图像如图所示，取向上为正方向，以下说法正确的是( )
A. t=4s时电梯上升到最高点
B. 1～3s内电梯加速上升，物体处于超重状态
C. 5～7s内电梯减速下降，物体处于失重状态
D. t=8s时电梯停止在某一层楼
9.一重物固定在动滑轮上，绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中，车厢向左匀减速运动，下列情景可能的是( )
A. B. C. D.
10.上海世博会主题馆顶部采用的是“张弦梁”结构增加结构稳定性，如图就是一个简要的张弦梁结构，质量为M的AB长杆水平放置在桥墩上，质量为m的CD短杆竖直放置，从底部支撑杆AB，防止AB发生形变，最后用两根不可伸长绳子拉伸固定，绳子质量忽略不计，绳子与CD夹角均为θ，重力加速度为g。关于单根绳子的张力F，以下判断一定正确的是( )
A. Fcsθ=12(m+M)gB. Fcsθ>12mg
C. F的大小随着θ变化而变化D. F的大小不随θ变化而变化
三、实验题：本大题共1小题，共16分。
11.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)如图1所示，某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，主要实验步骤如下：
①轻质光滑小圆环(可视为质点)连接橡皮条的一端，橡皮条另一端固定；
②用两个弹簧测力计通过互成角度的两根细绳将圆环拉至O点，记录O点的位置，并记录______；
③要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同时拉橡皮条的“作用效果相同”。为满足此要求，实验中应保证______。
(2)如图2所示，某同学探究“小车的加速度与小车受力、小车质量的关系”的实验。
①补偿阻力时，小车______(填“需要”或“不需要”)连接纸带；
②实验中要求小车的质量比砝码盘和砝码的总质量大很多，这样做的目的是______。上述做法引起的误差为______(填“偶然误差”或“系统误差”)。
(3)如图3(a)所示，某同学“探究口罩两侧弹性绳的劲度系数”。
①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图3(b)在水平面自然平展，总长度为51cm；
②如图3(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端，当两个弹簧测力计示数均为1.5N时，总长度为81cm。
③可知图3(c)中每条弹性绳的形变量为______cm，每条弹性绳的劲度系数为______N/m。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
12.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景。某型号的电动汽车在一次刹车测试中，测得刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，试求：
(1)刚刹车时，汽车的初速度大小；
(2)汽车在刹车4s后速度大小；
(3)刹车后前进20m所用的时间。
13.如图，运动员从a处开始蹬地到离地过程(视为匀加速)，加速过程中重心上升的距离为“加速距离”。离地后重心继续上升(视为竖直上抛运动)，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。某同学身高1.8m(重心恰好位于其几何中心)，质量80kg，在某次跳高比赛时“加速距离”为0.5m，起跳后身体横着越过(背越式)2.2m高的横杆。试估算人的起跳速度v和起跳过程中人对地面的平均作用力F，忽略空气阻力，g取10m/s2。
14.某同学利用橡皮擦和硬纸板设计了如图所示的游戏。长方形硬纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，用手指将纸板向右弹出，纸板瞬间获得初速度，当硬纸板运动的距离Δl=2l3时，橡皮擦恰好从硬纸板的左端水平飞出；已知橡皮擦可视为质点，橡皮擦与硬纸板的质量相等，硬纸板的长度为l，各接触面的动摩擦因数均为μ=0.2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2，求：
(1)硬纸板初速度大小及橡皮擦在硬纸板上运动的时间；
(2)要使橡皮擦脱离硬纸板，求硬纸板被弹出的最小速度。
答案和解析
1.B
【解析】既有大小、又有方向的物理量称为矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则；质量、速率和平均速率只有大小没有方向，是标量，而重力加速度既有大小、又有方向，是矢量，故ACD错误，B正确。
故选：B。
2.A
【解析】质点是一个理想化的物理模型，是在忽略物体的大小和形状时，将物体看成一个有质量的点，题中只有在研究运动员的位置时可以忽略大小和形状，其它三者情况均不能忽略，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3.C
【解析】牛顿管抽成真空后羽毛在管内做自由落体运动
羽毛下落的高度即牛顿管的高度h=12gt2=12×10×0.42m=0.8m，故C正确，ABD错误。
故选：C。
4.C
【解析】ABD.当宝剑的速度方向水平向右，磨石相对宝剑向左运动，宝剑对磨石的摩擦力方向水平向右，宝剑和桌面对磨石的摩擦力是一对平衡力，桌面对磨石的摩擦力方向水平向左，故ABD错误；
C.桌面对磨石的支持力与磨石对与桌面的压力之间是一对作用力与反作用力，故C正确。
故选：C。
5.D
【解析】不考虑空气的阻力，篮球先做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，可知AC两图是错的。篮球与地面碰撞后速度反向，可知B图是错的。篮球在空中运动时，加速度相同，v-t图像平行，可知D图是对的，故ABC错误，D正确。
故选：D。
6.C
【解析】AB.悬垂状态时，两臂夹角越大，即两臂拉力的夹角越大，两臂拉力的合力不变等于重力，由平行四边形定则可知，两臂对人体的拉力越大，故AB错误；
CD.超重时，物体加速度向上；失重时，物体加速度向下；人在从最低点到最高点的过程中，经历了先加速后减速的过程，即加速度先向上，后向下，即人先超重后失重，故C正确，D错误。
故选：C。
7.C
【解析】A、轻绳OA段的拉力大小等于小球的重力mg，保持不变，故A错误；
B、两段绳子拉力的合力斜向左下方，根据平衡条件可知，钩子对轻绳的作用力斜向右上方，故B错误；
C、两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，两段绳子拉力的合力变大，则钩子对轻绳的作用力变大，故C正确；
D、只有当两段绳子的夹角为0°时，钩子对轻绳的作用力才等于2mg，由图可知，两段绳子的夹角大于0°，则钩子对轻绳的作用力不可能等于2mg，故D错误。
故选：C。
8.BD
【解析】A.t=4s时电梯上升的速度从最大开始向上减速，未达到最高点，故A错误；
B.1～3s内电梯加速上升，则加速度向上，物体处于超重状态，故B正确；
C.5～7s内电梯减速上升，加速度向下，物体处于失重状态，故C错误；
D.t=8s时电梯的速度减小为0，则电梯停止在某一层楼，故D正确。
故选：BD。
9.BD
【解析】车厢向左匀减速运动，则车的加速度方向向右，重物的加速度向右，重物所受合力水平向右
滑轮两边绳子的拉力相等，令左侧绳子与竖直的夹角为α，右侧绳子与竖直的夹角为β，
重物所受合力为F=Tsinβ-Tsinα
A、由图示可知，α>β，水平方向物块受合外力向左，故A错误；
B、由图示可知：α12mg，故B正确；
CD、根据Fcsθ=12FN+12(m+M)g，F的大小随着θ变化而变化，故C正确，D错误。
故选：BC。
11.两个弹簧测力计的示数并记录其方向 两次将小圆环拉到同一位置O点 需要 使细绳拉力大小约等于砝码盘和砝码的重力大小 系统误差 15 10
【解析】(1)②用两个弹簧测力计通过互成角度的两根细绳将圆环拉至O点，记录O点的位置，并记录两个弹簧测力计的示数并记录其方向；
③根据等效替代法可知，实验中应保证两次将小圆环拉到同一位置O点；
(2)①补偿阻力时，小车需要连接纸带，根据点迹间距分析判断；
②以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
F=Ma
以砝码盘和砝码为对象，根据牛顿第二定律可得
mg-F=ma
联立可得
F=mg1+mM
可知实验中要求小车的质量比砝码盘和砝码的总质量大很多，这样做的目的是：使细绳拉力大小约等于砝码盘和砝码的重力大小，该误差是系统误差。
(3)③可知图3(c)中每条弹性绳的形变量为Δx=81-512cm=15cm
根据胡克定律可知k=FΔx=1.515N/cm=10N/m
故答案为：(1)②两个弹簧测力计的示数并记录其方向；③两次将小圆环拉到同一位置O点；(2)①需要；②使细绳拉力大小约等于砝码盘和砝码的重力大小；系统误差；(3)③15；10
12..(1)汽车刹车后，有-2as=0-v02，解得：v0=24m/s；
(2)汽车减速到零的时间为t=v0a=3s，则汽车刹车后3s减速到零，3-4s汽车处于静止状态，速度为0；
(3)由s1=v0t1-12at12，解得t1=1s或t1=5s(不合题意，舍弃)，则t1=1s。
答：(1)刚刹车时，汽车的初速度大小为24m/s；
(2)汽车在刹车4s后速度大小为零；
(3)刹车后前进20m所用的时间等于1s。
13.起跳后人上升的高度h2=0.8m，
由2gh2=v2，解得v=4m/s，加速上升时，
有由2ah1=v2，解得a=16m/s2，
由牛顿第二定律得F-mg=ma，
解得F=2080N，
由牛顿第三定律得F=2080N。
答：人的起跳速度v等于4m/s，起跳过程中人对地面的平均作用力F等于2080N。
14.(1)橡皮擦与硬纸板的质量相等，设它们的质量均为m
由牛顿第二定律得：
对橡皮擦：μmg=ma1
对硬纸板：μmg+μ×2mg=ma2
代入数据解得：a1=2m/s2，a2=6m/s2
橡皮擦离开硬纸板时的位移：2l3-l2=12a1t2
硬纸板的位移：2l3=v0t-12a2t2
代入数据解得：t= l6，v0=7 l6
(2)若橡皮擦滑到硬纸板左端时恰好与硬纸板共速，则硬纸板的初速度最小
设经过时间t'两者共速，则v共=v0min-a2t'=a1t'
橡皮擦的位移x1=12a1t'2
硬纸板的位移x2=v0mint'-12a2t'2
其中：l2=x2-x1
代入数据解得：v0min=2 2l
答：(1)硬纸板初速度大小是7 l6，橡皮擦在硬纸板上运动的时间的 l6；
(2)要使橡皮擦脱离硬纸板，硬纸板被弹出的最小速度是2 2l。