湖南省炎德英才名校联合体2024-2025学年高一上学期期末联考物理试题（解析版）

这是一份湖南省炎德英才名校联合体2024-2025学年高一上学期期末联考物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（考试范围：必修第一册）
时量∶75分钟 满分∶100分
一、单项选择题（本题6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 某同学用手机运动APP记录了自己的一次锻炼的情况，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中的7.83公里/小时是平均速率
B. 公里是国际单位制中的基本单位
C. 图中的用时00:24:09是指时刻
D. 图中的3.15公里是指位移大小
【答案】A
【解析】
【详解】A．图中的7.83公里/小时是该同学运动轨迹长度与时间的比值，可知，7.83公里/小时是平均速率，故A正确；
B．公里不是国际单位制中的基本单位，米是国际单位制中的基本单位，故B错误；
C．图中的用时00:24:09指该同学锻炼的总时间，指的是指时间间隔，故C错误；
D．图中的3.15公里指该同学运动轨迹的长度，指的是指路程，故D错误。
故选A。
2. 如图所示为某跳高运动员用背越式跳过某一高度时的照片，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 起跳时地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B. 运动员在最高点处于平衡状态
C. 起跳离地后上升过程中，运动员处于失重状态
D. 为了简化问题，分析运动员过杆的动作可将其视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，起跳时地面对运动员的支持力大小等于运动员对地面的压力，故A错误；
B．若不计空气阻力，运动员在最高点合力等于重力，即加速度为重力加速度，此时，运动员所处状态不是平衡状态，故B错误；
C．结合上述，运动员加速度始终为重力加速度，方向竖直向下，可知，运动员处于失重状态，故C正确；
D．分析运动员过杆的动作时，运动员的体积和形状对所研究问题的影响不能够忽略，此时，运动员不能够看为质点，故D错误。
故选C。
3. 一物体运动的 v—t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 0~1s时间内物体做曲线运动
B. 在第2s末加速度方向发生了改变
C. 在第4s末物体刚好回到出发点
D. 在第1s内和第4s内加速度方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．速度时间图像描述的是直线运动，可知，0~1s时间内物体做直线运动，故A错误；
B．图像斜率的正负表示加速度的方向，第2s末前后图像的斜率均为负值，可知，在第2s末加速度方向没有发生改变，故B错误；
C．图像图时间轴所围几何图形的面积表示位移，时间轴上侧面积表示位移方向沿正方向，时间轴下侧面积表示位移方向沿负方向，总位移等于上下面积之差，根据图像可知，上侧面积大于下侧面积，则在第4s末物体没有回到出发点，故C错误；
D．图像斜率的正负表示加速度的方向，图中在第1s内和第4s内图像的斜率均为正值，表明在第1s内和第4s内的加速度方向相同，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，一个质量为M的斜面静止在水平地面上，一个质量为m的物体连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，现用一平行斜面向上的外力拉弹簧，使物体沿斜面匀速向上运动，斜面体保持静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的伸长量为
B. 弹簧的伸长量为
C. 地面对斜面的摩擦力为
D. 地面对斜面的支持力为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．物体沿斜面匀速向上运动，对物体进行分析，根据平衡条件有
根据胡克定律有
解得
故A错误，B正确；
CD．对物体与斜面整体进行分析，根据平衡条件有
，
结合上述解得
，
故CD错误。
故选B。
5. 如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，给物体施加大小为50N、与水平方向成角斜向上的拉力F作用（g取 10m/s2，，），物体运动的加速度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】施加拉力后，对物体进行分析有
，
解得
，
故选B。
6. 如图所示，平板车静止在水平面上，可视为质点的物块放在平板车的右端，现让平板车以的加速度做匀加速运动，运动2s后做匀速直线运动，最终物块恰好运动到平板车的左端，已知物块与平板车上表面的动摩擦因数为0.2，重力加速度则平板车的长度为（ ）
A. 12mB. 24mC. 36mD. 48m
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，平板车开始向右做匀加速直线运动，物块相对于平板车向左运动，物块对对地向右做匀加速直线运动，对物块有
运动2s时，平板车的速度
令再经历时间物块与平板车速度相等，此后两者保持相对静止，则有
解得
由于最终物块恰好运动到平板车的左端，则有
解得
故选B。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 某人从楼顶由静止释放一颗石子，如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼的高度（重力加速度g已知） （ ）
A. 石子落地时的速度
B. 石子下落最初1s内的位移
C. 石子最后1m 的时间
D. 石子下落最后1s内位移
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．知道石子的落地速度，根据
可求出楼的高度，故A正确；
B．自由落体运动最初1s内的位移为
知道石子下落最初1s内的位移，无法求出落地的速度或落地的时间，故无法求出楼的高度，故B错误；
C．知道石子最后1m 的时间，根据逆向思维可得
可求出落地的速度，根据
可求出楼的高度，故C正确；
D．知道石子下落最后1s内的位移，根据逆向思维可得
可求出落地的速度，根据
可求出楼的高度，故D正确。
故选ACD。
8. 如图所示，某工地要将一大铁球从低处拉上来，跨过定滑轮的绳一端系着铁球（系绳延长线过球心），一端连在水平地面上的工程牵引车上，滑轮与车之间的绳子保持与地面平行，车牵引着绳使球沿竖直墙面匀速上升，则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（ ）
A. 绳对球的拉力逐渐减小B. 球对墙的压力逐渐变大
C. 绳对球的拉力逐渐变大D. 球对墙的压力逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【详解】令滑轮下侧的绳与竖直方向夹角为，球质量为m，对球进行分析，根据平衡条件有
，
根据牛顿第三定律有
解得
，
当球匀速上升时，增大，则绳对球的拉力逐渐变大，球对墙的压力逐渐变大。
故选BC。
9. 某汽车正以72km/h的速度在公路上行驶，临近某斑马线，为“礼让行人”，若以5m/s2的加速度刹车，最终停下，则以下说法中正确的是 （ ）
A. 刹车之后2s末的速度大小为12m/s
B. 汽车刹车过程的平均速度为10m/s
C. 刹车之后5s内的位移大小为37.5m
D. 刹车最后1s的位移大小为2.5m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．汽车的初速度大小为
汽车停止运动的时间为
所以刹车后2s的速度大小为
故A错误；
B．汽车刹车过程的平均速度为
故B正确；
C．刹车之后5s内的位移大小为
故C错误；
D．刹车最后1s的位移大小为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，用OA、OB、OC三段轻质绳子吊起一个小球，此时OA呈水平状态。现用一顶端固定有一轻质滑轮的杆顶着OC绳，使滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态，此过程中（ ）
A. OA绳的张力一直增大
B. OB绳的张力一直减小
C. 轻杆对滑轮的作用力一直增大
D. 轻杆对滑轮的作用力一直减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对结点O受力分析，如图
由正弦定理，可得
其中
滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态过程中减小，由锐角逐渐增大到钝角，保持不变。所以OB绳的张力一直减小，OA绳的张力先增大后减小。故A错误；B正确；
CD．设OC倾斜部分和竖直部分的夹角为，则轻杆对滑轮的作用力
可知随着的增大，一直增大。故C正确；D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，各4空，每空2分，共16分）
11. 在“探究求合力的方法”实验中，把白纸用图钉固定在木板上，再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上，另一端连接细绳套。
（1）以下操作正确的一个是 。
A. 实验时，两个弹簧测力计示数必须相同，这样才能算出合力的大小
B. 实验时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°，以便用勾股定理算出合力的大小
C. 实验中，除了要记录弹簧秤的示数外，还要准确记录细绳的方向以及O点的位置
D. 实验中，用力的图示法分别画出分力和合力时，要选择不同的标度
（2）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是
A. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
B. 两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
C. 弹簧测力计可以替代橡皮条
D. 橡皮筋可以用细绳替代
（3）弹簧测力计C的示数如图甲所示，其示数为________N。（结果保留三位有效数字）
（4）在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.00 N，O是橡皮条的一个端点。请在图乙中按平行四边形定则作出这两力的合力F，合力F的大小为_______N。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）C （2）B
（3）2.10##2.09##2.11
（4）7.00
【解析】
【小问1详解】
A．实验时，两个弹簧测力计示数可以相同可以不同，A错误；
B．实验中，两个弹簧测力计之间夹角不宜过大也不宜过小，有利于作图即可，不一定非得，B错误；
C．实验中，除了要记录弹簧秤的示数外，还要准确记录细绳的方向以及O点的位置，C正确；
D．实验中，用力的图示法分别画出分力和合力时，要选择相同的标度，D错误。
故选C
【小问2详解】
本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，B正确。
故选B。
【小问3详解】
测力计的最小分度为0.1N，由图可知测力计读数为2.10N
【小问4详解】
根据平行四边形定则作图，如下所示
由图可得
12. 如图甲所示是某实验小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，用小木块垫起一定的角度，左端有一固定的加速度传感器，右端带有轻质滑轮（高度可调节）。右端带有固定轻质滑轮的小车质量为M，靠近桌面边缘的一端系有沙桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中沙的质量进行多次实验。回答下列问题：
（1）实验时，下列操作或说法正确的是
A. 需要用天平测出沙和沙桶的总质量
B. 小车靠近加速度传感器，先接通电源，再释放小车，同时记录加速度传感器和拉力传感器的示数
C. 实验前应该先调节木板下面的小木块的位置，使得小车在木板上匀速运动，此时不要取下滑轮上的细绳，只是小桶中不要加沙子
D. 为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
E. 为减小误差，实验中一定要保证细绳与木板平行
（2）若实验操作均正确，且实验条件均满足，实验过程中当拉力传感器示数为F时，则小车所受到的合外力为______。
（3）该小组的另一位同学以拉力传感器的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，画出的F—a图像如图乙所示，则小车的质量M 为______，图像不过坐标原点的原因是______（选填“长木板倾角过大”或“长木板倾角过小”）。
【答案】（1）BE （2）2F
（3） ①. ②. 长木板倾角过小
【解析】
【小问1详解】
A．由于拉力传感器能够测量出细绳的拉力，从而求出小车所受外力的合力，可知，实验中，不需要用天平测出沙和沙桶的总质量，故A错误；
B．为了避免小车与滑轮发生碰撞，实验中，小车靠近加速度传感器，先接通电源，再释放小车，同时记录加速度传感器和拉力传感器示数，故B正确；
C．平衡摩擦力时是通过构建斜面，使小车重力沿斜面的分力与摩擦力平衡，可知，实验前应该先调节木板下面的小木块的位置，使得小车在木板上匀速运动，此时需要取下滑轮上的细绳，故C错误；
D．由于利用拉力传感器能够得到小车所受外力的合力的准确值，可知，实验中不需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量，故D错误；
E．为了利用拉力传感器准确得到小车所受外力的合力，实验中一定要保证细绳与木板平行，故E正确。
故选BE。
【小问2详解】
平衡摩擦力后，当拉力传感器示数为F时，则小车所受到的合外力为2F。
【小问3详解】
[1][2]图像没有经过原点，当细绳拉力较小不为0时，小车加速度为0，表明平衡摩擦力过小，即长木板倾角过小，此时，令没有平衡的摩擦力大小为，结合上述，根据牛顿第二定律有
变形有
结合图像有
解得
四、解答题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第16题16分）
13. 如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。“上坐一人，双手握铁篙，向后下方用力点冰，则冰床前进如飞”。在空旷的水平冰面上，小孩从静止开始，用力向后撑杆达到最大速度（未知），之后沿直线匀减速滑行了8m后停下。用 图像描述了上述运动过程，如图乙所示。求：
（1）“冰爬犁”最大速度
（2）小孩用力向后撑杆，“冰爬犁”加速度的大小。
【答案】（1）4m/s
（2）
【解析】
【小问1详解】
匀减速经历时间
匀减速过程，根据平均速度关系式有
解得
【小问2详解】
小孩用力向后撑杆过程，“冰爬犁”做匀加速直线运动，根据图像有
其中
解得
14. 如图所示，质量为的小球与质量为的斜面体间的动摩擦因数为 。斜面倾角，斜面AB长，小球以从A点沿斜面下滑，小球下滑过程中斜面体静止不动，不计空气阻力，，，，求：
（1）小球从A运动到B点的时间；
（2）小球在沿斜面向下滑动过程中水平地面对斜面的支持力和摩擦力大小。
【答案】（1）1s （2），
【解析】
【小问1详解】
小球从A点沿斜面下滑，对小球进行分析如图所示
则有
，
解得
，
根据位移公式有
舍去时间负值解得
【小问2详解】
对斜面体进行分析，如图所示
根据平衡条件有
，
根据牛顿第三定律有
解得
，
15. 某工厂利用配重物体通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带运煤，如图甲所示，倾角为的传送带以的速度顺时针转动。初始时将质量 的装煤麻袋A连上绳子，然后轻轻的置于传送带底端，工人通过定滑轮用绳子直接拉住A，使A 静止在传送带底端。待传送带稳定运行一段时候后，再挂上配重物体B（如图乙所示），配重物体B的质量，离地高度为。B带动A 沿传送带向上运动，B落地之后不反弹，最终A 恰好能到达传送带顶端，传送带与麻袋接触面间动摩擦因数（传送带长度L大于9m）。g取，求：
（1）传送带稳定运行时，工人对绳子的拉力大小；
（2）挂上配重B的瞬间，A的加速度大小；
（3）传送带长度L。
【答案】（1）500N
（2）
（3）16.6m
【解析】
【小问1详解】
A 静止在传送带底端，传送带稳定运行，对A进行分析有
，
其中
解得
【小问2详解】
挂上配重B的瞬间，对A进行分析有
对B进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
令经历时间，A与传送带达到相等速度，则有
解得
根据速度公式有
解得
A与传送带达到相等速度后，经历时间，B落地，则有
解得
根据位移公式有
舍去时间负值，解得
此过程的末速度
解得
B落地后，A开始向上做匀减速直线运动，经历时间再次与传送带速度相等，根据牛顿第二定律有
解得
根据速度公式有
解得
此过程的位移
解得
之后A继续做匀减速至0恰好达到传送带上端，根据牛顿第二定律有
解得
利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得
综合上述，传送带长度
解得