2024~2025学年内蒙古自治区赤峰市宁城县高一上学期1月期末测试物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年内蒙古自治区赤峰市宁城县高一上学期1月期末测试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了5m/s等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时，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，写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效，
第I卷（选择题共46分）
选择题（本题共10小题，第1~7题每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求：第8~10题每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项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。）
一、单选题
1. 2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接。 神舟十六号飞船总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径2.50米、长3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为2×7.5米的巨型太阳翼，里面装有四个引擎系统和燃料。下列说法正确的是（ ）
A. 在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系
B. 研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点
C. “千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D. 神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大
【答案】C
【解析】A．参考系是任意选择的，因此在研究飞船的运动时，可以以飞船以外的物体为参考系，选项A错误；
B．在研究空间站环绕地球转动时，空间站大小可以忽略，能将空间站看成质点，选项B错误；
C．“千克”、 “米”均为国际单位制基本单位，选项C正确；
D．惯性大小只与质量有关，神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变小，选项D错误。
故选C。
2. 在交警处理某次交通事故时，通过计算机对监控视频的分析，得到该汽车在水平路面上刹车过程中位移x随刹车时间t变化的规律为（x的单位是m，t的单位是s）。则该汽车刹车3s后速度的大小为（ ）
A. 5m/sB. 10m/sC. 15m/sD. 17.5m/s
【答案】B
【解析】刹车位移x随刹车时间t变化的规律为
匀变速直线运动位移与时间关系为
对比两式可得初速度和加速度分别为
，
刹车3s后速度的大小为
故选B。
3. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具，又叫体感车、思维车、摄位车等。基本原理上是利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，进行相应的调整，以保持系统的平衡。人站在“电动平衡车”上，在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A. “电动平衡车”对人的作用力大于人对“电动平衡车”的作用力
B. 人的重力与车对人的支持力是一对相互作用力
C. 地面对车的摩擦力与人（含车）所受空气阻力平衡
D. 在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向右倾斜
【答案】C
【解析】A．根据牛顿第三定律可知，“电动平衡车”对人的作用力大小等于人对“电动平衡车”的作用力，选项A错误；
B．人的重力与车对人的支持力两者的受力物体都是人，它们是一对平衡力，不是相互作用力，选项B错误；
C．将人和车看成一个整体，在水平方向上地面对车的摩擦力与人（含车）所受空气阻力平衡，所以人和车能够匀速前进，选项C正确；
D．在行驶过程中突然向右转弯时，人由于具有惯性，会保持原来的运动状态不变，所以人会向左倾斜，选项D错误。
故选C。
4. 若某物体做直线运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A. t=2s时物体离出发点最远
B. t=3s时物体的加速度为零
C. 0~1s内物体运动的加速度为30m/s2
D. t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
【答案】C
【解析】A．t=3s时物体离出发点最远，故A错误；
B．t=3s时物体的速度为零，但加速度为-30m/s2，故B错误；
C．图线的斜率表示物体运动的加速度，所以0~1s内物体运动的加速度为
故C正确；
D．t=3s时物体运动的速度方向改变，但加速度不变，故D错误。
故选C。
5. 某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为。设计时，滑梯和儿童之间的动摩擦因数取0.3，滑梯可等效为斜面，不计空气阻力。若儿童在滑梯游戏时刚好能滑下，则滑梯高度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若儿童在滑梯游戏时刚好能滑下，则
解得
即
解得滑梯高度为
h=1.8m
故选A。
6. 如图所示，一质量为的小球用轻弹簧竖直悬挂在天花板上，下端用另一轻弹簧与地面相连，小球静止时，两弹簧均处于拉伸状态，下方弹簧弹力为15N。重力加速度g取，则剪断上方弹簧瞬间，小球的加速度大小为（ ）
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】剪断上方弹簧瞬间，下方弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可得
故选A。
7. 倾角为θ=45°外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为kg；当滑块M以a=2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为（取g=10m/s2）（ ）
A. 10NB. 5N
C. D.
【答案】A
【解析】当小球对滑块的压力等于零时，对小球受力分析，受重力、拉力，如图1所示；
根据牛顿第二定律
水平方向
F合=Fcs45°=ma0
竖直方向
Fsin45°=mg
解得
a0=g
当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设T与水平面夹角为α，根据牛顿第二定律，有：
Tcsα=ma
Tsinα=mg
解得
T=10N
所以A正确，BCD错误；
故选A。
二、多选题
8. 如图所示，一舰载机在航母甲板上直线弹射起飞过程中，在内速度大小从零变为；一足球在草地上做直线运动过程中，在内速度大小从减为零。对于上述两个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 舰载机的速度变化量比足球的速度变化量小
B. 舰载机的平均加速度比足球的平均加速度小
C. 题述中的“”“”均指的是瞬时速率
D. 足球运动过程中的速度方向与加速度方向相反
【答案】ACD
【解析】A．题述过程中，舰载机速度的变化量为，足球的速度变化量为，舰载机的速度变化量比足球的速度变化量小，选项A正确；
B．舰载机的平均加速度
足球的平均加速度
选项B错误；
C．题述中的“”、“”均是速度大小，指的是瞬时速率，选项C正确；
D．足球的加速度是负值，做减速运动，因此速度方向与加速度方向相反，选项D正确。
故选ACD。
9. 如图所示， 不可伸长的悬线MO绳下端挂一质量为m的物体， 在拉力F作用下物体静止， 此时悬线与竖直方向的夹角为α。现保夹角持α不变， 拉力F缓慢地由水平位置逆时针转到竖直位置的过程中 （重力加速度为 g）（ ）

A. F逐渐减小， OM绳拉力逐渐减小
B. F先减小后增大， OM绳拉力逐渐减小
C. 若F的方向水平向右，则F=mgtanα
D. F的最小值为mgsina
【答案】BCD
【解析】AB．根据题意，以结点O为受力fenxi 点，做出受力分析的矢量三角形，如图所示

可知，保夹角持α不变， 拉力F缓慢地由水平位置逆时针转到竖直位置的过程中，拉力F先减小后增大，OM绳拉力T逐渐减小，故A错误，B正确；
C．当力F的方向水平向右时，受力分析如图所示

根据几何关系可得
解得
故C正确；
D．当力F垂直于OM绳上的拉力T时，力F有最小值，根据几何关系可得
解得
故D正确。
故选BCD。
10. 高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由9节车厢编组的列车，从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢的牵引力大小为F，每节车厢的质量都为m，每节车厢所受的阻力均为该节车厢受到的重力的k倍。重力加速度大小为g。则启动时（ ）
A. 整列车的加速度大小为
B. 车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等
C. 第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
D. 车厢之间的作用力与摩擦力有关
【答案】AC
【解析】A．由牛顿第二定律可求整列车加速度为
故A符合题意；
B．车厢对人的支持力大小等于人的重力大小，水平方向还对人有作用力，则合力与乘客的重力大小不相等，故B不符合题意；
C．由质量分配可知每个车厢收到的作用力大小为
从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢，则第1、2节车厢受到第2节车厢作用力，可知第2节车厢给第3节车厢，第4节车厢给3、4节车厢作用力共，可知第4节车厢给第5节车厢，故C符合题意；
D．车厢之间的作用力与摩擦力无关，与车厢质量有关，故D不符合题意。
故选AC。
第I卷（非选择题共54分）
三、实验题（共2小题，共14分，请将答案写在答题卡相应位置。）
11. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题：
（1）实验中某一弹簧测力计的示数如图乙所示，则该力大小为_________N。
（2）本实验用到的方法是_____；
A. 控制变量法B. 等效替换法
C. 数学演绎法D. 理想模型法
（3）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_____（填正确选项前字母）。
A. 橡皮条沿同一方向伸长
B. 橡皮条伸长到相同长度
C. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
（4）根据实验数据在白纸上作出如图丙所示力的示意图，F1、F2、F、F′四个力中，_____（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。
【答案】（1）3.65（3.64--3.66均可）
（2）B （3）C （4）F
【解析】
【小问1解析】
该力大小为
【小问2解析】
本实验两个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同。本实验用到的方法是等效替换法。
故选B。
【小问3解析】
实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是橡皮条沿同一方向伸长相同长度。
故选C。
【小问4解析】
由图丙可知，F是通过平行四边形定则得到，不是由弹簧测力计直接测得。
12. 用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a，改变砂桶中砂子的质量，重复实验三次。（）

（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这两种现象的原因可能有_________。
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）
B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）
C．砂桶和砂子的总质量m远小于小车的质量M（即）
D．砂桶和砂子的总质量m未远小于小车的质量M
（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则纸带上C点的速度_________小车运动的加速度_________。（结果保留两位有效数字）

（3）小车质量M一定，改变砂桶中砂子的质量，砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂子的总质量m之间的关系图像如图丁所示，则小车的质量_________kg。（结果保留两位小数）
【答案】（1）BD##DB （2）0.70 2.0 （3）0.40
【解析】（1）图线不过原点且力为零时小车加速度不为零，可能是由于木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）造成的；图线末端发生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m未远小于小车的质量M造成的。
故选BD。
（2）相邻两计数点间还有4个点未画出，则两计数点间时间间隔为
纸带上C点的速度为
根据逐差法可得小车的加速度为
（3）对小车、砂桶与沙子组成的系统，由牛顿第二定律可得
整理得
由图像可知
解得
四、计算题（本题共3个小题，共40分。答案要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 通常情况下，在向高层建筑物运送工料时，在高处用定滑轮进行运输，为了安全起见人站在水平高台上，用另一段绳子控制工料避免与建筑物发生碰撞。其简易图如图所示，某次运输时，工料的质量为，当OB绳与竖直方向的夹角为时，AO绳刚好水平，已知，，重力加速度g取，绳子的质量可忽略不计。求：
（1）细绳OA与细绳OB受到的拉力大小；
（2）人对高台的摩擦力。
【答案】（1），；（2），方向水平向右
【解析】（1）对O进行受力分析，如图
根据平衡关系，可得
（2）对人进行受力分析如图,根据平衡关系有
根据牛顿第三定可知，人对高台的摩擦力为
方向水平向右。
14. 如图所示，质量的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计（图中简画为弹簧），测力计下挂着一个质量的物体在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为取。
（1）求此时升降机加速度大小和方向；
（2）求此时人对地板的压力大小；
【答案】（1），方向竖直向下；（2）360N
【解析】（1）以物体A为研究对象，它受到竖直向下的重力mg、竖直向上的拉力F作用，根据牛顿第二定律得
mg-F=ma
代入数据解得升降机的加速度大小
a=4.0m/s2
方向竖直向下。
（2）以人为研究对象，它受到竖直向下的重力Mg、竖直向上的支持力N作用，根据牛顿第二定律有
Mg-N=Ma
代入数据解得
N=360N
根据牛顿第三定律，此时人对地板的压力大小为360N。
15. 如图所示，长的水平传送带以的速度顺时针匀速转动，为传送带的左、右端点，段水平地面长，并在点与倾角为的光滑长斜面平滑连接，将一滑块从点轻放上传送带。已知滑块与传送带、水平地面间的动摩擦因数分别为，重力加速度取，求：
（1）滑块放上传送带时的加速度大小；
（2）滑块第一次到达点时的速度大小；
（3）滑块从放在点上到最终静止下来所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）取运动方向为正，设滑块质量为m，对滑块进行分析可知，在传送带上只受摩擦力作用，由牛顿第二定律有
解得加速度大小
（2）当滑块和传送带同速时，滑块运动的距离为
解得
明显
则到达B点的速度为
对BC过程进行分析由动能定理得
代入数据解得
（3）因斜面是光滑的，根据机械能守恒定律，滑块从斜面上下来的速度C点速度大小不变为2m/s，当在BC段停下来时所需位移为
AC段运动总时间为
滑块上滑时间为
滑块下滑时间为
得滑块从放在点上到最终静止下来所用的时间为