2024~2025学年河北省沧州市高一上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年河北省沧州市高一上学期1月期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号，座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 沧州市第四十一届元旦长跑于2024年12月29日8:30开始。已知该次元旦长跑是一次5km健康跑，长跑的起点和终点是同一地点。下列说法正确的是（ ）
A. “8:30”是时间间隔
B. “5km”是位移大小
C. 完成该次长跑的参赛者的平均速度为0
D. 研究参赛者这次比赛的运动轨迹时，不可将参赛者视为质点
【答案】C
【解析】A．“8:30”是时刻，故A错误；
B．“5km”是路程，故B错误；
C．由于长跑的起点和终点是同一地点，所以完成该次长跑的参赛者的位移为0，平均速度为0，故C正确；
D．研究参赛者这次比赛的运动轨迹时，参赛者可视为质点，故D错误。
故选C。
2. 关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 物体只有受力才能维持原有的运动状态
B. 处于平衡状态的物体受到的合力为0
C. 物体的速度为0时，物体受到的合力也一定为0
D. 向上抛出的物体在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力
【答案】B
【解析】A．物体不受力时，也可以保持原有的运动状态，故A错误；
B．物体处于平衡状态的物体受到的合力为0，故B正确；
C．物体的速度为0时，物体受到的合力不一定为0，如竖直上抛到最高点的物体，故C错误；
D．向上抛出的物体，没有受向上的作用力，只受重力和空气阻力，故D错误；
故选B。
3. 质点甲、乙从同一点沿同一直线运动，两者运动的位移—时间（x―t）图像如图所示，质点乙的运动图线为过坐标原点的抛物线。下列说法正确的是（ ）
A. 内，两质点的平均速度大小相等
B. 内，质点甲的加速度大于质点乙的加速度
C. 时刻，两质点的速度大小相等
D. 内，两质点间的距离一直增大
【答案】A
【解析】A．平均速度等于位移除以时间，题图可知在内，两质点的初位置相同，末位置也相同，即位移相同，时间也相同，所以平均速度大小相等，故A 正确；
B．图斜率表示速度，甲线斜率不变，甲速度不变，则为0，乙线斜率减小，乙做减速运动，且乙线为过坐标原点的抛物线，结合题图可得
可知乙做匀减速直线运动，内，质点甲的加速度小于质点乙的加速度，故B错误；
C．图像可知时刻，甲、乙图像的斜率不同，所以两质点的速度大小不相等，故C错误；
D．图像可知，在内，两质点间的距离先增大后减小，在时刻两质点相遇，故D错误。
故选A 。
4. 如图所示，倾角为15°的光滑斜面上放着一个木箱，用大小为F的拉力斜向上拉着木箱，拉力的方向与水平方向的夹角为45°。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把拉力分解为沿着两个坐标轴的分力，大小分别为和。下列等式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将F分解x方向和y方向，如图所示
根据平行四边形定则x方向上分力为
y方向分力为
故选D。
5. 如图所示，长度为5m的细杆，上端悬挂在O点，A点在细杆正下方且距离细杆底端4m。若由静止释放细杆，让其自由下落，不计空气阻力，取重力加速度大小，则细杆通过A点所用的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】细杆下端到达A点
解得
细杆上端到达A点
解得
则细杆通过A点所用的时间为
故选B。
6. 如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部两端系着两根相同的橡皮条，橡皮条的原长均为L，橡皮条的末端连接裹片（长度不计），将弹丸放在裹片中，每根橡皮条均被拉伸至长度为2L，释放裹片，可将弹丸弹出，若此时两橡皮条间的夹角为60°，释放瞬间弹丸受到的弹力大小为F，已知橡皮条的弹力满足胡克定律且橡皮条始终处于弹性限度内，则橡皮条的劲度系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】每根橡皮条被拉伸至长度为时，据胡克定律可知，每根橡皮条的弹力大小为
根据几何关系得
方程联立解得劲度系数
故选D。
7. 如图所示，木板静止在水平地面上，木块静止在木板表面。某时刻木块受到水平向右的恒定拉力F（大小未知）。已知木块与木板的质量均为1kg，它们之间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 无论拉力F为多大，木板都保持静止
B. 若拉力F大小为3N，则木块对木板的摩擦力大小为3N
C. 若拉力F大小为5N，则木块对木板的摩擦力大小为3.5N
D. 若拉力F大小为8N，则木板的加速度大小为
【答案】C
【解析】A．木块与木板间的最大静摩擦力为
木板与地面间的最大静摩擦力为
由于，可知当拉力F大于时，木板开始运动，故A错误；
BC．设当拉力为时，木块与木板刚好保持相对静止一起加速运动，以木块与木板为整体，根据牛顿第二定律可得
以木板为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得，
则当拉力大小为3N，以木块与木板为整体，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
以木板为对象，根据牛顿第二定律可得
解得木块对木板的摩擦力大小为
则当拉力大小为5N，以木块与木板为整体，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
以木板为对象，根据牛顿第二定律可得
解得木块对木板的摩擦力大小为
故B错误，C正确；
D．若拉力F大小为8N，可知木块与木板发生相对滑动，木板为对象，根据牛顿第二定律可得
解得木板的加速度大小为
故D错误。
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. 2024年11月8日，中国新型隐形战机歼-35A出现在珠海金湾机场上空，并进行了首次场地适应性训练。在歼-35A竖直加速上升的过程中（ ）
A. 歼-35A的惯性增大
B. 歼-35A处于超重状态
C. 歼-35A的加速度一定增大
D. 歼-35A的加速度方向与速度方向一定相同
【答案】BD
【解析】A．质量是物体惯性大小的唯一量度，在歼-35A竖直加速上升的过程中质量不会增大，惯性不会增大，故A错误；
B．在歼-35A竖直加速上升的过程中，歼-35A有向上的加速度，歼-35A处于超重状态，故B正确；
C．在歼-35A竖直加速上升的过程中，速度增大，加速度不一定增大，故C错误；
D．在歼-35A竖直加速上升的过程中，加速度方向与速度方向一定相同，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，倾角为53°的斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端安装有轻质定滑轮，轻质细线跨过定滑轮，一端连接着物块（放置在斜面体的光滑倾斜面上），另一端悬挂着小球（小球与地面接触）。整个系统处于静止状态时，小球与滑轮间的细线绷直且保持竖直，物块与滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦。已知斜面体、物块、小球的质量均为m，重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（ ）
A. 水平地面对小球的支持力大小为
B. 水平地面对斜面体的支持力大小为3mg
C. 水平地面对斜面体有静摩擦力
D. 滑轮两侧细线对滑轮的作用力大于
【答案】AD
【解析】AD．对小球分析可知
对物块分析可知
解得，
滑轮两侧细线的夹角为锐角，根据力的合成可知，细线对滑轮的作用力大于故AD正确；
BC．对三个物体整体分析可知
解得
水平方向没有摩擦力，故BC错误；
故选AD。
10. 如图甲所示，足够长的传送带倾斜放置（倾角为37°），传送带以大小为的恒定速率顺时针运转。0时刻，可视为质点的煤块以平行于传送带向上、大小为的初速度从传送带底端A点冲上传送带，经过一段时间后又滑回A点。已知煤块的速度—时间（v―t）图像如图乙所示，时刻，煤块的速度为0。重力加速度大小为g，，。下列说法正确的是（ ）
A. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25
B. 煤块运动的最高点到A点的距离为
C. 煤块从A点冲上传送带到滑回A点所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长度为
【答案】AC
【解析】A．由图可知时刻，物块的速度减为，根据牛顿第二定律有
~2根据牛顿第二定律有
根据图像斜率可知，
解得
故A正确；
B．时刻，煤块的速度为0，煤块到达最高点，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知
故B错误；
C．煤块在之后下滑，加速度满足
根据位移—时间公式有
煤块从A点冲上传送带到滑回A点所用的时间为
故C正确；
D．上升时时刻前的相对位移为
~2的相对位移为
的相对位移为
划痕为
故D错误；
故选AC。
三、非选择题：共54分。
11. “天工”实验小组利用打点计时器来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。某次实验时，小车做匀加速直线运动，实验获得的一条清晰纸带如图所示。О、A、B、C、D为纸带上打出的五个相邻计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。部分计数点间的距离已标明，O、C两点间的距离未标明。已知打点计时器的打点频率为50Hz。
（1）纸带上打出A、C两点的时间间隔为______s，纸带上打出A点时小车的速度大小为______m/s。（计算结果均保留两位有效数字）
（2）O、C两点间的距离（单位：cm）可能是______（填“A”“B”“C”或“D”）。
A. 12.11B. 13.14C. 15.16D. 17.20
（3）本次实验中小车的加速度大小为______。（计算结果保留三位有效数字）
【答案】（1） 0.43 （2）C （3）1.57
【解析】
【小问1解析】
相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，相邻两点的时间为s
纸带上打出A、C两点的时间间隔为s
纸带上打出A点时小车的速度大小为
【小问2解析】
根据匀变速直线运动规律可知
O、C两点间的距离为
解得cm
O、C两点间的距离（单位：cm）可能是15.16cm。
故选C。
【小问3解析】
根据逐差法可知加速度
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与力的关系”实验，已知重力加速度大小为g。具体实验步骤如下：
①测出小车和遮光条的总质量M，砝码盘的质量，遮光条的宽度d，按图甲所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L；
②在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，小车经过光电门1、2时遮光条的遮光时间相等；
③取下细线，砝码和砝码盘，记下砝码的质量m；
④让小车从靠近滑轮处由静止释放，记录遮光条经过光电门1和光电门2的遮光时间、；
⑤改变砝码的质量，重复步骤②③④。
（1）用刻度尺测遮光条宽度时，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度______cm。
（2）小车经过光电门1、2时，遮光条的遮光时间相等，说明小车在做______直线运动。
（3）在步骤④中，测得小车经过光电门2时的速度大小______，小车的加速度大小______。（均用、、、中的部分或全部物理量符号表示）
（4）在步骤④中，从受力分析的角度可知，小车受到的合力大小______（用、、中的部分或全部物理量符号表示）。
【答案】（1）0.40 （2）匀速 （3） （4）
【解析】
【小问1解析】
刻度尺的分度值为1mm，读数为0.40cm。
小问2解析】
小车经过光电门1、2时，遮光条的遮光时间相等，说明小车在做匀速直线运动。
【小问3解析】
测得小车经过光电门2时的速度大小为
测得小车经过光电门1时的速度大小为
根据匀变速直线运动规律可知
解得
【小问4解析】
在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等，根据受力平衡可得
取下细线、砝码和砝码盘，小车下滑过程中，小车合外力为
13. 某同学操控一玩具小车在直线赛道上运动。该小车从起点由静止开始先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，并恰好停在终点。已知起点，终点间的距离，该小车加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，测得该小车从起点运动到终点所用的时间，求：
（1）该过程中小车的最大速度v；
（2）小车做匀加速直线运动的时间；
（3）该小车做匀减速直线运动的加速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
小车做匀加速直线运动的平均速度大小
做匀减速直线运动的平均速度大小
因此小车全程的平均速度大小
又有
解得
【小问2解析】
设小车做匀减速直线运动的时间为，由
可得
又有
解得，
【小问3解析】
由，解得
14. 我国在春节和元宵节都有挂灯笼的习俗。如图所示，用轻绳将一灯笼（可视为质点）悬挂在水平天花板上的O点。水平向左、大小的恒定风力作用在灯笼上时，灯笼静止于A点，轻绳与竖直方向的夹角。取重力加速度大小，，。
（1）求此时轻绳上弹力大小﹔
（2）求灯笼的质量m；
（3）假设风力的大小和方向均可改变，要使灯笼仍能静止于A点，求风力的最小值及此时轻绳上的弹力大小。
【答案】（1） （2） （3），
【解析】
【小问1解析】
对灯笼受力分析，水平方向上有
解得
【小问2解析】
对灯笼受力分析，竖直方向上有
解得
【小问3解析】
当风力大小、方向均可改变时，对灯笼受力分析，灯笼受到的风力、重力mg、轻绳的弹力构成的矢量三角形如图所示，可知当风力的方向与轻绳垂直时，风力最小
因此有
解得
由
解得
15. 如图所示，倾角、足够长的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的挡板，滑块A与紧靠着挡板放置的滑块B通过轻质弹簧连接，初始时滑块A、B均静止，滑块A恰好不下滑。现对滑块A施加平行于斜面向上的拉力（未画出），使滑块A由静止开始沿斜面向上做加速度大小的匀加速直线运动，一段时间后，滑块B恰好要离开挡板。已知滑块A、B的质量分别为、，滑块A与斜面间，滑块B与斜面间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，弹簧的原长，弹簧始终处于弹性限度内。取重力加速度大小，，。求：
（1）未施加拉力时弹簧的长度；
（2）滑块B恰好要离开挡板时，弹簧的长度和拉力的大小；
（3）滑块B恰好要离开挡板时，滑块A的速度大小。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】
【小问1解析】
未施加拉力时，设弹簧长度为，对滑块，由平衡条件有
其中
代入题中数据，解得未施加拉力时弹簧的长度
【小问2解析】
滑块恰好要离开挡板时，设此时弹簧长度为，拉力为F，对滑块，由平衡条件有
其中
解得
对滑块，由牛顿第二定律有
联立解得
【小问3解析】
从滑块开始运动到滑块恰好要离开挡板的过程中，滑块的位移大小
滑块做初速度为0的匀加速直线运动，有
联立解得滑块A的速度大小