2024-2025学年甘肃省高一上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年甘肃省高一上学期期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了6s等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的学校、姓名、班级、准考证号填写在答题卡上相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，将答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 2024年9月26日，为了烘托国庆节的节日气氛，10197架无人机齐聚深圳上空，在夜色的衬托下，演绎出了如图所示的天女散花等各种精彩画面。则下列有关无人机运动情况的说法正确的是（ ）
A. 调整其中一架无人机在空中飞行的姿态时可将其看成质点
B. 观察其中一架无人机的飞行轨迹时不能将其看成质点
C. 地面上的观察者观察其中一架无人机在空中的位置时不能将其看成质点
D. 地面上的观察者看到无人机从头顶飞过，是以地面为参考系
【答案】D
【解析】A．调整其中一架无人机在空中飞行的姿态时，无人机的形状大小不能忽略不计，不可将其看成质点，故A错误；
B．观察其中一架无人机的飞行轨迹时，无人机的形状大小能忽略不计，可将其看成质点，故B错误；
C．地面上的观察者观察其中一架无人机在空中的位置时，无人机的形状大小能忽略不计，可将其看成质点，故C错误；
D．地面上的观察者看到无人机从头顶飞过，是以地面为参考系，故D正确。
故选D。
2. 一晨练者在公园里锻炼时行走的路径由两个半圆组成，行走方向从左向右，如图所示，小圆的半径为4m，大圆的半径为12m，关于晨练者整个过程中运动的路程与位移大小分别为（ ）
A. 路程为32mB. 位移大小为32m
C. 路程为D. 位移大小为
【答案】B
【解析】路程是物体运动轨迹的长度，此晨练者运动的路程为
位移大小为物体运动初位置到末位置的有向线段长度，此晨练者运动的位移大小为
故B正确。
3. 如图所示为某同学喝水的杯子，该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来，则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中，手和杯盖之间（ ）
A. 没有弹力B. 没有摩擦力
C. 只有弹力，没有摩擦力D. 弹力和摩擦力同时存在
【答案】D
【解析】手能转动杯盖，靠的是手和杯盖之间的摩擦力，而有摩擦力的前提是两者之间有弹力，所以手和杯盖之间弹力和摩擦力同时存在。
故选D。
4. 原长相等的两根轻弹簧A、B分别与两个质量均为m的小球连接，两个小球静止时分别如图甲、乙所示，图甲中弹簧竖直，图乙中光滑斜面的倾角为，若小球静止时，两弹簧的长度相等，且，，则弹簧A、B的劲度系数之比（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】若小球静止时，两弹簧的长度相等，且两弹簧的原长相等，则两弹簧的伸长量相等，对甲图由受力平衡可得
对乙图由受力平衡可得
可得弹簧A、B的劲度系数之比为
故选B。
5. 如图所示，在一儿童游乐园内有一位小朋友从光滑的倾斜直滑梯上由静止开始下滑，下列图像和图像能反映小朋友下滑情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】小朋友从光滑的倾斜直滑梯上由静止开始下滑，可知小朋友做初速度为0的匀加速直线运动，根据
，
可知图像为过原点的倾斜直线；图像为抛物线。
故选D。
6. “嫦娥六号”探测器在月球表面着陆时，如图中所示先悬停在月球表面上方处，之后由静止开始自由下落到月球表面，已知地球表面的重力加速度为，月球表面的重力加速度为，则（ ）
A. 探测器自由下落到月球表面所用的时间为0.6s
B. 探测器自由下落到月球表面所用的时间为1.5s
C. 探测器自由下落到月球表面时的速度为6m/s
D. 探测器在地球和月球上面的质量之比为
【答案】B
【解析】AB．根据
可得探测器自由下落到月球表面所用的时间为
故A错误，B正确；
C．探测器自由下落到月球表面时的速度为
故C错误；
D．探测器在地球和月球上面的质量之比为，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，某部队战士在进行体能训练时经常举行“扛圆木”比赛，在锻炼体能的同时，也考验战士们的团队协作能力。比赛中三位战士扛一根圆木，三人齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小为。已知一根圆木质量为60kg，重力加速度取。则在发令后瞬间平均每位战士对圆木的作用力为（ ）
A. 100NB. 200N
C. D.
【答案】C
【解析】以圆木为对象，竖直方向有
解得
水平方向有
解得
则在发令后瞬间平均每位战士对圆木的作用力为
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 北京时间2024年11月4日01时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。返回舱上面的着陆反推发动机在距离地面1m时精准点火，使返回舱向下做匀减速直线运动，从反推前的8m/s均匀减小为着地时的2m/s，为航天员安全返回提供了满满的“安全感”，则在反推发动机工作的时间内（ ）
A. 返回舱内的宇航员处于失重状态
B. 返回舱内的宇航员处于超重状态
C. 反推发动机点火后返回舱的加速度大小为
D. 反推发动机点火时间为0.2s
【答案】BD
【解析】AB．在反推发动机工作的时间内，返回舱向下做匀减速直线运动，加速度方向向上，返回舱内的宇航员处于超重状态，故A错误，B正确；
CD．根据运动学公式可得
解得反推发动机点火后返回舱的加速度大小为
反推发动机点火时间为
故C错误，D正确。
故选BD。
9. 某市有一辆无人驾驶网约车在一条直道上行驶时，探测到正前方有一静止不动的障碍物，从探测到障碍物直至停下的图像如图所示，其中0~0.1s为网约车上电子系统的反应时间，该段时间内网约车做匀速直线运动，0.1~1.1s做匀减速直线运动，如果网约车恰好没有撞到障碍物，则下列说法正确的是（ ）
A. 该车减速时的加速度大小为
B. 该车减速时的加速度大小为
C. 该车与障碍物间的距离为5m
D. 该车与障碍物间的距离为6m
【答案】AD
【解析】AB．根据图像可知该车减速时的加速度大小为
故A正确，B错误；
CD．根据图像与横轴围成的面积表示位移，且网约车恰好没有撞到障碍物，则该车与障碍物间的距离为
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，甲图中物流公司的工人正在使用特制的小推车运送货物，某次工人使用该小推车运送一圆柱形物体到达目的地后，他把小车从图乙状态顺时针缓慢变成图丙状态（左侧面竖直），圆柱形物体与小车两个侧面间的弹力分别用图乙中的、表示，小车的两个侧面互相垂直，则在小车转动过程中、大小的变化情况是（ ）
A. 先增大后减小B. 逐渐减小
C. 逐渐增大D. 先减小后增大
【答案】BC
【解析】设左侧面与水平方向的夹角为，由于与垂直，以圆柱形物体为对象，根据受力平衡可得
，
把小车从图乙状态顺时针缓慢变成图丙状态，逐渐增大到，则逐渐减小，逐渐增大。
故选BC。
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11. 一物理兴趣学习小组利用如图甲所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，他们选取了一根原长为10cm、劲度系数为100N/m、质量忽略不计的弹簧来做实验（实验中弹簧未超出弹性限度），并利用实验数据绘制了如图乙所示的图像（图像的纵坐标F表示弹簧的弹力，横坐标x表示弹簧的形变量）。
（1）图像乙中的横坐标______cm。
（2）如果使用该弹簧制作一个弹簧测力计，弹簧原长处标识刻度值为0N，则弹簧长度为12cm处应该标识为______N。
（3）如图丙所示，用该弹簧制作的弹簧测力计悬挂一个质量为0.1kg的物体，整体向上加速运动时，发现测力计的示数为1.6N，已知取，则物体运动的加速度大小为______。
【答案】（1）5 （2）2 （3）6
【解析】
【小问1解析】
根据胡克定律可得图像乙中的横坐标
【小问2解析】
如果使用该弹簧制作一个弹簧测力计，弹簧原长处标识刻度值为0N，则弹簧长度为12cm处应该标识为
【小问3解析】
以物体为对象，根据牛顿第二定律可得
解得物体运动的加速度大小为
12. 某同学在探究加速度与力、质量关系的实验中，设计了如图甲所示的装置，通过力传感器测得小车所受的合外力，小车总质量为M、重物质量为m，各滑轮均光滑，重力加速度为g。
（1）实验中需要平衡摩擦力，在实验操作时，应将图甲中长木板的______（选填“左侧”或“右侧”）适当垫高。
（2）如图乙所示为小车所受的合外力一定时，小车的图像，依图乙可得图像的斜率为______，力传感器的读数应该为______N。
（3）在本实验中，如果测得小车加速度的大小为，则重物的加速度大小应为______，小车总质量与重物的质量之比为______。
【答案】（1）左侧 （2） 0.25 （3）
【解析】
【小问1解析】
实验中需要平衡摩擦力，在实验操作时，应将图甲中长木板的左侧适当垫高。
【小问2解析】
由图乙可得图像的斜率为
以小车对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图乙图像的斜率为
则力传感器的读数应该为
【小问3解析】
由图中装置可知，重物下落的位移总是小车位移的两倍，则重物下落的加速度是小车加速度的两倍，如果测得小车加速度的大小为，则重物的加速度大小应为
以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以重物为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得小车总质量与重物质量之比为
13. 如图所示，在一水平面右端有竖直墙壁，一质量为的滑块从距墙壁处以初速度滑向墙壁，与墙壁碰撞后原速率弹回，直至停止运动，不考虑滑块与墙壁的碰撞时间，已知滑块可以视为质点，滑块与水平面间的动摩擦因数为，取。
（1）求滑块运动时加速度的大小；
（2）求滑块运动的总时间和总路程；
（3）求滑块运动位移的大小和方向。
【答案】（1） （2）， （3），方向水平向左
【解析】
【小问1解析】
滑块运动时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
【小问2解析】
滑块向右做匀减速直线运动过程，根据运动学公式可得
解得滑块与墙壁碰撞前的速度大小为
滑块向右做匀减速直线运动过程的时间为
滑块与墙壁碰撞后原速率弹回，滑块向左做匀减速到停下所用时间为
滑块向左做匀减速运动通过的位移大小为
则滑块运动的总时间为
滑块运动总路程为
【小问3解析】
滑块运动位移大小为
方向水平向左。
14. 如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OC绳的另一端与放在粗糙水平面上质量为的物体M相连，OB绳的另一端绕过固定的光滑定滑轮悬挂一质量为的物体N。平衡时OA竖直、OB与水平方向的夹角、OC水平，已知重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求轻绳OA和OC上的拉力、的大小；
（2）求定滑轮对轻绳的作用力；
（3）如果物体M恰好没有滑动，求物体M与水平面间的动摩擦因数。
【答案】（1），
（2），方向与水平方向成角向左斜向上 （3）
【解析】
【小问1解析】
以物体N为对象，根据受力平衡可知轻绳OB的拉力大小为
以O点为对象，根据受力平衡可得
【小问2解析】
以滑轮为对象，可知轻绳对滑轮的作用力大小为
方向沿滑轮两侧轻绳的角平分线向下，即与水平方向成角向右斜向下；则定滑轮对轻绳的作用力大小，方向与水平方向成角向左斜向上。
【小问3解析】
如果物体M恰好没有滑动，则有
又
联立解得物体M与水平面间的动摩擦因数为
15. 在光滑的水平面上有一质量为、长度为的平板小车静止不动，紧靠小车左侧有一倾角为的传送带，其顶部到底部的长度为，以的速率顺时针匀速转动，现将一可视为质点的质量为的小滑块，从传送带顶端由静止释放，当滑块滑到传送带底部时可以速率不变地滑到小车上，此后滑块在小车上滑动，直到二者相对静止，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为，滑块与小车上表面之间的动摩擦因数为，重力加速度取。
（1）求滑块在传送带上开始滑动时加速度的大小；
（2）求滑块在传送带上运动的时间；
（3）若滑块与小车相对静止时，能停在小车的右半侧，求小车长度的取值范围。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
滑块在传送带上开始滑动时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
【小问2解析】
设滑块到底端前已经与传送带共速，则共速前所用时间为
共速前滑块下滑的位移大小为
假设成立；由于
则共速后，滑块与传送带保持相对静止做匀速运动，则滑块匀速运动过程的时间为
则滑块在传送带上运动的时间为
【小问3解析】
滑块滑上小车时，以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向向左；以小车对象，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向向右；设经过时间，滑块与小车共速，则有
，
解得
，
则滑块与小车相对静止时，滑块与小车发生的相对位移为
为了使滑块能停在小车的右半侧，则有
可得小车长度的取值范围为