广东省梅州市2024-2025学年高一(上)1月期末物理试卷（解析版）

这是一份广东省梅州市2024-2025学年高一(上)1月期末物理试卷（解析版），共14页。
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写学校、班级、考生号、姓名和座号，再用2B铅笔将与考生号对应的信息点涂黑。
2．答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净，第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。
3．考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。
1. 如图所示，对下列课本插图描述正确的是（ ）
A. 图甲屏幕上所显示的“”应为动车行驶的平均速度
B. 由图乙可推出所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处
C. 图丙中可观察到从同一高度静止释放的铁片和羽毛几乎是同时落到玻璃管的底部
D. 图丁中，汽车速度减小时，速度变化方向与汽车运动方向相同（为初速度）
【答案】C
【解析】A．图甲屏幕上所显示的“”应为动车行驶的瞬时速度，A错误；
B．只有形状规则、质量分布均匀的物体，其重心才在物体的几何中心上，B错误；
C．丙图中可以认为铁片和羽毛在同一高度做自由落体运动，故落到试管底部的时间几乎相等，C正确；
D．图丁中，汽车速度减小时，汽车做减速运动，速度变化方向与汽车运动方向相反，D错误。
故选C。
2. 杭州亚运会的铁饼赛场中使用机器狗运输铁饼．当铁饼落地后，场边待命的机器狗奔跑到铁饼处，由工作人员将铁饼固定在机器狗背部的卡槽中，再将铁饼运输回到起点处，每次往返约120m，用时80s，下列说法正确的是（ ）

A. 以卡槽为参照物，在运输过程中铁饼处于静止状态
B. 在研究机器狗奔跑的动作姿态时，可将机器狗视为质点
C. 机器狗每次往返运输铁饼的位移约为120m
D. 机器狗从出发到返回起点的过程中平均速度约为1.5m/s
【答案】A
【解析】A．以卡槽为参照物，在运输过程中铁饼相对卡槽处于静止状态，选项A正确；
B．在研究机器狗奔跑的动作姿态时，机器狗的大小不能忽略，不可将机器狗视为质点，选项B错误；
C．机器狗每次往返运输铁饼时的路程约为120m，位移为零，选项C错误。
D．机器狗从出发到返回起点的过程中位移为零，则平均速度为零，选项D错误。
故选A。
3. 《考工记》是春秋战国时期齐国人一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（ ）
A. 马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离
B. 马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C. 车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小
D. 车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用
【答案】B
【解析】A．马停止用力，车就不再受到向前拉力作用，由于车的惯性，所以车还能继续前进一段距离，A错误；
B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来，B正确；
C．质量是惯性的唯一的量度，因此车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，可车的质量不变，车的惯性大小不变，C错误；
D．车完全停下来后，处于平衡状态，车只是在运动的方向上不受力作用，可在竖直方向上，车仍受到重力与地面的支持力的作用，这两个力大小相等方向相反，合力是零，D错误。
故选B。
4. 荒野有一古井，年久荒废，近乎枯竭，探险家运用自由落体运动的知识估算其深度，他在井口处自由放下一石子，过了1.4s听到了石子落到井底的声音。取重力加速度大小为，不计声音传播的时间，则这口古井的深度约为（ ）
A. 11.8mB. 10.8mC. 9.8mD. 8.8m
【答案】C
【解析】这口古井的深度约为
故选Ｃ。
5. 围棋是一种中国传统的棋类运动。解说围棋的大棋盘如图所示，棋盘竖直放置，棋盘和棋子都是磁性材料制成，棋子能吸在棋盘上，不计棋子之间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 棋子受到的弹力是棋子的形变引起的
B. 棋子受到磁力与它受到的弹力是一对平衡力
C. 磁性越强的棋子，所受的摩擦力越大
D. 棋子受到的摩擦力大于它受到的重力
【答案】B
【解析】A．弹力产生的原因是由于施力物体形变，对受力物体产生弹力的作用，棋子受到的弹力是由于棋盘形变产生的，故A错误；
B．棋子受到的磁力与它受到的弹力均作用在棋子上，是一对平衡力，故B正确；
CD．棋子在竖直方向受到重力和棋盘给的竖直向上的静摩擦力，是一对平衡力，棋子重力大小不变，则所受的摩擦力大小不变，故CD错误。
故选B。
6. 运动员在进行空翻、跑酷等训练时经常用到如图所示的减震地板。假设一块正方形地板下面竖直排列着16根完全相同的弹簧，当质量为的运动员站在地板上静止后，要使地板下降的距离不超过（弹簧始终在弹性限度内，），则每根弹簧的劲度系数至少为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据胡克定律可知
解得
故选B。
7. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速上滑，在箱子的中央有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它总的作用力方向和大小是（ ）
A. 沿斜面向上，大小为mgsineθB. 沿斜面向下，大小为mgsinθ
C. 竖直向上，大小为mgD. 垂直斜面向上，大小为mgcsθ
【答案】C
【解析】以苹果为研究对象，该苹果沿斜面匀速上滑，本身处于平衡状态，则所受合力为零，所以它受到周围苹果对它的总的作用力必定与其所受重力等大反向，即方向竖直向上，大小为mg。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体速度改变越快，加速度越大
B. 位移、力、加速度、瞬时速率是矢量，长度、时间、质量是标量
C. 质量、长度、时间是国际单位制中的基本单位
D. 伽利略用“理想斜面实验”把实验和逻辑推理和谐地结合起来，对牛顿第一定律的建立作出了重大的贡献
【答案】AD
【解析】A．加速度是描述速度变化的快慢的物理量，物体速度改变越快，加速度越大，故A正确；
B．位移、力、加速度是矢量，瞬时速率、长度、时间、质量是标量，故B错误；
C．力学中的三个基本物理量是质量、长度、时间，它们的单位分别为千克、米、秒，这三个单位才是国际单位制中的基本单位，故C错误；
D．伽利略在对自由落体运动的研究中，非常具有创造性的将实验和逻辑推理和谐地结合起来，带给了人类全新的科学思维方式和科学研究方法，对牛顿第一定律的建立作出了重大的贡献，故D正确。
故选AD。
9. 国家速滑馆内设置了高速摄像机以协助裁判对比赛的判罚。速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B. t₂时刻运动员和摄像机速度相同
C. 0~t₂时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D. 0~t₂时间内某一时刻运动员的速度等于摄像机的速度
【答案】CD
【解析】A．x-t图像只能描述直线运动，则摄像机和运动员都做直线运动，选项A错误；
B．图像的斜率等于速度，可知t₂时刻运动员和摄像机速度不相同，选项B错误；
C．0~t₂时间内摄像机与运动员的位移相同，则平均速度相同，选项C正确；
D．图像的切线的斜率等于速度，可知0~t₂时间内某一时刻运动员的速度等于摄像机的速度，选项D正确。
故选CD。
10. 引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一，如图甲所示，质量为的某同学，双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上运动过程中，其重心的速度随时间变化的图像如图乙所示，取，由图像可知，下列说法正确的是( )
A. 时，他的加速度约为
B. ，他的位移约为
C. 时，他正处于失重状态
D. 时，他受到单杠作用力大小为
【答案】ABC
【解析】A．图像的斜率表示加速度，内内图像近似一条直线，可认为，内学生做匀加速运动，时，他的加速度约为
故A正确；
B．图像与坐标轴围成的面积表示位移，，他的位移约为
故B正确；
C．时，图像的斜率为负，他的加速度方向向下，正处于失重状态，故C正确；
D．时，根据牛顿第二定律
解得
故D错误｡
故选ABC。
三、实验题：本题共2小题，共16分。
11. 某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中的甲、乙是实验室常用的两种打点计时器，图________（选填“甲”或“乙”）是电磁打点计时器。
（2）图所示关于轨道末端滑轮高度调节正确的是（ ）
A. B. C.
（3）某次实验用频率为的打点计时器获得如图所示的纸带，计数点、、、、间均有4个点未画出，则小车的加速度大小为________。（计算结果保留2位有效数字）
（4）如果当时电网中交变电流的电压变成，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）甲 （2）B （3）0.20 （4）不变
【解析】
【小问1解析】
图甲为电磁打点计时器，工作电压范围为4-6V‌，通常使用交流电源， 电磁打点计时器是利用了电磁的相关原理实现打点计时的；图乙是电火花计时器，它采用的电源是交流220V。
【小问2解析】
实验中，为减小误差，细线应与桌面平行。
故选B。
【小问3解析】
纸带上相邻计数点的时间间隔为
由逐差法可知小车的加速度大小为
【小问4解析】
打点计时器的打点时间间隔只和交变电流的频率有关，与电压无关，频率不变，打点的时间间隔不变，所以加速度的测量值与实际值相比不变。
12. 某同学尝试用一根弹簧测力计做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。主要步骤如下：
a．将方木板平放在水平桌面，并用图钉把白纸固定在方木板上。
b．用图钉把橡皮条的一端固定在木板的点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系上细绳套。
c．把两条细绳套中的其中一条与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，同时互成角度地拉这两条细绳，使结点至点，记下________，并记录________和弹簧测力计的示数（如图所示），则________。
d．放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一条细绳上，再同时拉这两条细绳，使结点至点，并使这两条细绳的方向________（选填“不变”或“改变”），读出弹簧测力计的读数。
e．用铅笔从点沿两条细绳方向画直线，按一定的标度作出和的图示，并以它们为邻边作出平行四边形，过点的对角线即为合力。
f．用弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置，记下________，按同一标度从点作出这个力的图示。
g．比较与的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同。在某次实验中，拉力和的图示已作出（如图所示），方格每边的长度表示，是橡皮条的一个端点。请在答题卡中作出其合力________，并读出其大小为________。（结果保留两位有效数字）
【答案】c. 点位置 两条细绳方向 2.09##2.10##2.11 d. 不变 f. 弹簧测力计的读数和细绳的方向 g. 6.8##6.9##7.0##7.1##7.2
【解析】c．把两条细绳套中的其中一条与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，同时互成角度地拉这两条细绳，使结点至点，记下点位置，并记录两条细绳方向和弹簧测力计的示数（如图所示），弹簧测力计上最小分度为0.1N，读数时需要估读到下一位，则2.10。
d．放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一条细绳上，再同时拉这两条细绳，使结点至点，并使这两条细绳的方向不变，读出弹簧测力计的读数。
f．用弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同一标度从点作出这个力的图示。
g．比较与的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同。在某次实验中，拉力和的图示已作出（如图所示），方格每边的长度表示，是橡皮条的一个端点。由平行四边形定则作出其合力，如图所示
根据力的平行四边形中，表示合力的对角线长度为7个小格的边长，可知其大小为7.0。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 小明周末要到浦北奥园广场四楼看电影，打算乘电梯上楼，从负一楼直达四楼，若电梯启动后匀加速上升，加速度大小为，经过2s后又匀速运动了3s，最后制动后匀减速上升，加速度大小为。
（1）加速过程中电梯上升的距离是多少？
（2）上升过程最大速度是多少？
（3）此间电梯运行高度为多少？
【答案】（1）4m （2）4m/s （3）24m
【解析】
【小问1解析】
根据题意加速过程电梯上升的距离
【小问2解析】
电梯先加速后匀速再减速，所以最大速度为匀速时的速度，匀速运动的速度大小
【小问3解析】
匀速的位移为
减速的位移为
此间电梯运行高度为
14. 如图所示，在倾角为的粗糙斜面上一质量的木块，在平行于斜面的恒力的作用下，从静止开始加速向上运动，末速度变为，此时撤去恒力。已知木块与斜面间的动摩擦因数。假设斜面足够长，，，，求：
（1）木块在前内的加速度大小；
（2）恒力的大小；
（3）木块在整个运动过程中离出发点的最大距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由题可知，前物体加速度
【小问2解析】
对物体受力分析前0.6s，由牛顿第二定律
其中
解得
【小问3解析】
加速位移
减速过程，由牛顿第二定律可得
解得
减速至0的位移
离出发点距离最远是
15. 为将一批圆筒从车厢内卸下，工人师傅利用两根相同的钢管A、B搭在水平车厢与水平地面之间构成一倾斜轨道，两钢管底端连线与车厢尾部平行，轨道平面与地面夹角θ=30°，如图甲所示。车厢内有圆筒P，图乙所示为圆筒P置于倾斜轨道上时与钢管A、B的截面图，当两钢管间的距离与圆筒P的截面半径R相等时，轻推一下圆筒P，圆筒P可沿轨道匀速下滑。已知圆筒P的质量均为m，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略钢管粗细。
（1）求圆筒P受到的摩擦力f及支持力N的大小；
（2）求钢管与圆筒P之间的动摩擦因数μ；
（3）若无论如何调整两钢管间的距离（夹角θ=30°不变），都不能使圆筒下滑，试通过计算分析圆筒与钢管间的动摩擦因数μ满足的条件。
【答案】（1）0.5mg， （2）0.5 （3）
【解析】
【小问1解析】
设两钢管对圆筒P的支持力的合力为N，摩擦力的合力为f，圆筒P受力如图所示
垂直轨道平面方向有
沿轨道平面方向有
解得，
【小问2解析】
如图所示
由几何知识可知，将圆筒P所受支持力的合力沿AO、BO方向分解，则
解得
设每根钢管对圆筒摩擦力为fʹ，且
由于
可得
【小问3解析】
结合以上分析，两钢管间的距离越小，则单根钢管对圆筒Q的支持力越小，当两根钢管紧靠在一起时，支持力N2最小，此时单根钢管对圆筒Q的滑动摩擦力f2最小，有
其中
无论怎样调整都不能使圆筒Q下滑，则
联立解得