山西省长治市多校2024-2025学年第一学期高一期末物理试卷（解析版）

这是一份山西省长治市多校2024-2025学年第一学期高一期末物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．关于如下图中的四幅图片，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中研究运动员在踢球的动作时，可将足球看作质点
B．乙图中汽车速度计不能显示车的运动方向，显示的是汽车速率
C．丙图中速度的变化量越大，表示加速度也越大
D．丁图中运动员下落时，看到大地迎面而来，选择的参考系是大地
【答案】B
【解析】A．甲图中研究运动员在踢球的动作时，足球的形状大小不能忽略不计，不可将足球看作质点，故A错误；
B．乙图中汽车速度计不能显示车的运动方向，显示的是汽车速率，故B正确；
C．根据可知，速度的变化量越大，加速度不一定越大，故C错误；
D．丁图中运动员下落时，看到大地迎面而来，选择的参考系是同伴或自己，故D错误。
故选B。
2．（图示是无轨小火车，已知小火车由5节长度均为2m的车厢组成，车厢间的空隙不计，小明站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．第1、2、3节车厢经过小明的时间之比是1：2：3
B．第1、2、3节车厢尾分别经过小明时的速度之比是1：2：3
C．第3节车厢经过小明的时间是s
D．第5节车厢尾经过小明瞬间的速度是2m/s
【答案】D
【解析】A．设每节车厢的长度为L，则有
，，
第1、2、3节车厢经过小明的时间之比是
故A错误；
B．第1、2、3节车厢尾经过小明瞬间的速度为
，，
则第1、2、3节车厢尾经过小明瞬间的速度为之比是
故B错误；
C．第1节车厢经过小明的时间是
则第3节车厢经过小明的时间是
C错误；
D．第1节车厢尾经过小明瞬间的速度是
则第5节车厢尾经过小明瞬间的速度是
故D正确。
故选D。
3．两静止在水平地面上的“人字梯”和“八字脚”桌子如图所示，“人字梯”上端有铰链链接可改变左右两脚的夹角，桌子为一次注塑成型的塑料桌，则（ ）

A．塑料桌桌脚可能不受地面摩擦力作用
B．“人字梯”梯脚不受地面摩擦力作用
C．塑料桌左侧桌脚一定受到地面水平向右的摩擦力
D．“人字梯”左边梯脚受到地面的摩擦力水平向左
【答案】A
【解析】AC．桌子为一次注塑成型的塑料桌，静止在水平地面上，对桌子进行分析，受到重力，地面的支持力，重力与支持力的方向均沿竖直方向，因此桌子在水平方向没有运动趋势，即塑料桌桌角不受地面的摩擦力作用，故A正确，C错误；
BD．对“人字梯”左侧半边梯子进行分析，其受到重力，地面的支持力与右侧半边梯子向左的弹力作用，左侧半边梯子在右侧半边梯子向左弹力作用下有向左运动的趋势，因此，左侧半边梯子受到地面水平向右的摩擦力作用，同理可以判定，右侧半边梯子受到地面水平向左的摩擦力作用，故BD错误。
故选A。
4．国务院提出：学校教育要树立“健康第一”的指导思想，体测中“引体向上”项目的标准操作步骤流程如图所示。关于被测试学生分别静止于最低点与最高点时（如图甲、乙所示），下列说法正确的是（ ）
A．甲图中前臂的拉力更大B．甲图中前臂拉力竖直方向的分力更大
C．甲图中两前臂拉力的合力更小D．甲图中单杠对学生的作用力更大
【答案】A
【解析】A．以人为研究对象进行受力分析，如右图所示，可知前臂拉力的合力与重力等大反向，由于甲图手臂张开角度比较大，则其拉力比较大，故A正确；
B．两前臂拉力在竖直方向上分力之和的大小与重力的大小相等，所以甲、乙两图中前臂拉力竖直方向分力均等于人所受的重力的一半，故B错误；
C．由共点力平衡条件可知，手臂拉力的合力与人所受的重力等大反向，所以甲、乙中手臂拉力的合力一样大，故C错误；
D．以人整体为研究对象，单杠对人的作用力大小等于人所受的重力大小，故D错误。
故选A。
5． C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知，飞机飞行过程中所受升力的计算公式为，其中Y为升力，为空气密度，C为升力系数，S为机翼的特征面积，v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是（ ）
A．无单位B．N/mC．N/m2D．kg/（m2•s2）
【答案】A
【解析】通过题给的物理量关系可知
对应单位为
整理可以得出是一个数值，没有单位。
故选A。
6．如图所示，物块a、b、c质量关系为，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态，和相对于原长的伸长量分别记为和，现将细线剪断，将物块a的加速度大小记为，将物块b的加速度大小记为，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】CD．物块b、c受力平衡，设质量为m，分别有
可得
故C正确，D错误；
AB．将细线剪断的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以b、c受力不变，仍然平衡，加速度为零，即
对a分析，由牛顿第二定律得
解得
故AB错误。
故选C。
7．一物块静止在足够大的光滑水平面上，从某时刻起物块受到方向水平向左、大小为的拉力和水平向右的拉力作用，其中从随时间均匀减小到零。若以水平向右为正方向，则在该过程中，物块的速度随时间t变化的图像可能为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】由图可以，物体所受合外力先减小后增大，根据牛顿第二定律
可知，加速度先减小后增大，速度时间图象的斜率表示加速度，则图像的斜率先减小后变大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．抖空竹是一项老少皆宜的运动项目，也是一种杂技表演项目，历史文化悠久。如图所示，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。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，绳子的拉力增大
【答案】BD
【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正确。
故选BD。
9．如图所示，长度为的光滑轻质晾衣绳，两端分别固定在两根竖直杆的A、B两点，衣服通过衣架的挂钩悬挂在绳上并处于静止状态，此时两竖直杆间的距离为，绳子张力为。保持A、B端在杆上位置不动，将杆平移到虚线位置时，此时两竖直杆间的距离为，绳子张力为，下列判断正确的是（ ）
A．
B．
C．保持两竖直杆间的距离为不变时，仅将B端移到位置，绳子张力变小
D．保持两竖直杆间的距离为不变时，仅将B端移到位置，绳子张力不变
【答案】AD
【解析】AB．设绳子和竖直杆的夹角为，两竖直杆之间的距离为d，由几何关系可得
绳子张力为，衣服的质量为，对衣服由物体的平衡可得
当时
当时
联立得
故A正确、B错误；
CD．当两竖直杆的距离为时
故C错误，D正确。
故选AD。
10．一质量为的物体在水平恒力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如下图所示，g取，则（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数B．水平推力的大小为
C．内物体运动位移的大小为D．第时物体反向运动
【答案】AC
【解析】A．撤去F后，物体做匀减速直线运动，如图可求得减速运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律，有
解得
A正确；
B．撤去F前，物体做匀加速直线运动，如图可求得加速运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律，有
解得
B错误；
C．图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移，所以内物体运动位移的大小为
C正确；
D．第时物体速度方向没变，只是开始减速，所以物体没有反向，D错误。
故选AC。
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。请回答下列问题：
(1)根据实验数据在白纸上作图如图乙所示，乙图中、、、四个力，其中力 不是由弹簧测力计直接测得的，方向一定在AO延长线上的力是 。
(2)实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是_____。
A．细绳沿同一方向伸长同一长度
B．橡皮条沿同一方向伸长同一长度
C．让与两个力完全重合
D．两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为 N。
【答案】(1) F
(2)B
(3)4.47
【解析】（1）[1]图乙中的F在以与为邻边作平行四边形得到的，不是由弹簧测力计直接测出的；
[2] 是用一个弹簧测力计将节点拉到位置，所以方向在AO延长线上，F在以与为邻边作平行四边形得到的，由于误差原因，方向不一定在AO延长线上。
（2）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。
故选B。
（3）图中弹簧测力计的分度值为0.1N，根据丙图读出该力的大小为。
12．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小华同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力．
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_____________
A．不必用天平测出砂和砂桶的质量
B．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
C．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
D．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，B点的瞬时速度是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2；（计算结果保留三位有效数字）
(3)由实验得到小车的加速度与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道的滑动摩擦力 N；
(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某十数值，从理论上分析可知，该数值应为 m/s2
【答案】(1)AB (2) 0.721 2.40 (3)1.0 (4)5.0
【解析】（1）AC．拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，A正确，C错误；
B．该实验探究加速度与力的关系，需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，B正确；
D．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差大，D错误；
故选AB。
（2）[1]由图中的数据可知，B点的瞬时速度是
[2] 小车运动的加速度大小是
（3）根据牛顿第二定律
时
（4）设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律得
解得
当m无穷大时
13． “斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。司机小梅驾车以的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为的加速度刹车，车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人后（人已走过），又用了时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即），求：
（1）车第末的瞬时速度大小；
（2）刹车过程需要的时间；
（3）车在前内的位移大小。
【答案】（1）；（2）4s；（3）20m
【解析】（1）根据速度与时间的关系式，代入数值解得车第末的瞬时速度大小
（2）刹车时间为
（3）刹车用时，可知车在前内的位移大小等于4s内的位移大小，由速度位移关系公式可得
则有车从开始刹车计时，前内的位移大小
14．一物块放在水平地面上，物块质量为11kg，对其施加与水平方向成37°斜向上的拉力F1，F1=50N，如图甲所示，物块匀速向右运动，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求物块与地面间的动摩擦因数大小；
（2）若物块静止时，对其施加斜向右下方与水平方向成37°的推力F2，F2=100N，如图乙所示，求物块受到的摩擦力大小。
【答案】（1）0.5；（2）80N
【解析】（1）依题意，对物块受力分析，由平衡条件可得
，
联立，解得
（2）对物块受力分析，竖直方向，有
可得
即物块处于静止状态，物块受到的静摩擦力大小为80N。
15．如图所示，质量为的足够长的长木板静止在足够长的水平面上，质量为的小物块（可视为质点）从木板的最左端以的速度冲上木板，小物块和长木板最终都停止了运动。已知小物块与木板间的动摩擦因数木板与水平面间的动摩擦因数，重力加速度g。求：
（1）小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向；
（2）小物块相对长木板滑行的最大距离；
（3）小物块运动的总位移。
【答案】（1），方向向左；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知小物块与木板之间的滑动摩擦力，有
木板与地面之间的滑动摩擦力，有
初始时，小物块与木板之间有相对运动，对小物块受力分析，由牛顿第二定律
解得
方向向左；
（2）对木板进行受力分析有
解得
方向向右；
小物块减速，木板加速，设时间时共速，因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与木板间的最大静摩擦力大于木板与地面间的最大静摩擦力，所以共速后两物体会保持相对静止，则对小物块有
对木板
联立解得
此时小物块前进的位移为
木板前进的位移为
则物块相对木板滑动的最大距离为
（3）共速后两物体相对静止一起向前做匀减速直线运动直至停下来，共速时
设两物体共同减速阶段的加速度为，则由牛顿第二定律
解得
方向向左；
由匀变速运动规律可得共同减速的位移为
则小物块运动的总位移