2024~2025学年四川省达州市高一上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年四川省达州市高一上学期1月期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了考试结束以后，将答题卡收回等内容，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，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，非选择题用0.5毫米的黑色签字笔书写在答题卡的对应题框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束以后，将答题卡收回。
第I卷（选择题，共46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。）
1. 由四川省体育局指导，达州市人民政府主办的2024达州马拉松于2024年4月21日在达州市举行。有2000人参加本次马拉松赛，起点为金龙大道冬梅街路口，终点为通川区实验小学，全程42.195公里。最终，周波以2小时22分47秒的成绩获得马拉松男子组第一名，杨双花以2小时49分43秒的成绩获得马拉松女子组第一名。下列说法正确的是（ ）
A. 马拉松全程“42.195公里”指的是路程
B. “2小时22分47秒”指的是时刻
C. 研究周波全程的运动轨迹时不可以将其当作质点
D. 研究杨双花在终点线的冲线动作时可以将其当作质点
【答案】A
【解析】A．马拉松全程“42.195公里”指的是路程，故A正确；
B．“2小时22分47秒”指的是时间间隔，故B错误；
C．研究周波全程的运动轨迹时，周波的形状大小可以忽略不计，可以将其当作质点，故C错误；
D．研究杨双花在终点线的冲线动作时，杨双花的形状大小不可以忽略不计，不可以将其当作质点，故D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 形状规则物体的重心一定在物体的几何中心
B. 运动的物体不可能受到静摩擦力作用
C. 轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向
D. 物体的加速度增大，速度不一定增大
【答案】D
【解析】A．对于形状规则且质量分布均匀的物体，重心一定在物体的几何中心，故A错误；
B．运动的物体可能受到静摩擦力的作用，比如物体随倾斜传送带一起向上匀速运动，物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用，故B错误；
C．因轻杆的形变可以沿各个方向，故轻杆产生的弹力方向，可能沿着杆的方向，也可能不沿着杆的方向，故C错误；
D．当物体的加速度方向与初速度方向相反时，物体的加速度增大，物体的速度减少，故D正确。
故选D。
3. 盛夏时节，荷塘中的荷花谢了后便会长出莲房。下面四幅图中根茎对莲房的作用力方向正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】以莲房为对象，根据平衡条件可知，根茎对莲房的作用力与莲房的重力等大反向，则根茎对莲房的作用力方向竖直向上。
故选B。
4. 如图甲所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过救生缓降器着陆时速度恰好为零，图乙是工人下落全过程中绳索拉力随时间变化的图像。已知工人的质量，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A. 内绳索对工人的作用力小于工人对绳索的作用力
B. 内工人处于完全失重状态
C. 内工人处于超重状态
D. 内绳索对工人的作用力与工人对绳索的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】AD．绳索对工人的作用力与工人对绳索的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，故AD错误；
B．由图乙可知，内工人受到拉力小于人的重力，人处于失重状态，但不是处于完全失重状态，故B错误；
C．由图乙可知，内工人受到的拉力大于人的重力，人处于超重状态，故C正确。
故选C。
5. 将小钢球以某一初速度竖直向上抛出，其到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向，空气阻力忽略不计。下列可能表示小钢球速度随时间变化的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】小钢球在空中只受重力作用，加速度一直为重力加速度，钢球先向上做匀减速运动，再向下做匀加速直线运动，取竖直向上为正方向，则速度先为正方向，后为负方向，根据图像的斜率表示加速度，可知图像为一条斜向下的倾斜直线。
故选D。
6. 如图所示，固定光滑斜面上段的长度均为，一长度也为的木板其前端刚好与点对齐。木板由静止释放，通过段的时间间隔为；通过段的时间间隔为。为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设木板的加速度大小为，木板通过段过程，有
木板通过段过程，有
联立可得
故选C
7. 如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度恰好匀速滑下。若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离稍微增大后固定不动，圆筒再次从木棍的上部以相同的初速度释放，则下列说法正确的是（ ）
A. 木棍AB对圆筒的支持力减少B. 木棍CD对圆筒的支持力不变
C. 圆筒加速下滑D. 圆筒减速下滑
【答案】D
【解析】AB．对圆柱体的受力分析可知，圆柱体受到两木棍的支持力的合力
画出圆柱体所受的两木棍支持力F与其合力的关系图如图所示。
设两个支持力F之间的夹角为，根据平衡条件有
解得
若保持两木棍倾角不变，即不变，则不变；设水泥圆筒的半径为，两棍之间的距离为，根据几何关系有
则将两棍间的距离d稍微增大，可知增大，即增大，故减小，则支持F增大，故AB错误；
CD．设每根木棍受到的滑动摩擦力大小为
则圆柱体受到的总的摩擦力
开始匀速时，根据平衡条件有
现将两棍间的距离d稍微增大，则支持F增大，根据
可知圆柱体受到的总的摩擦力增大，即
故圆筒减速下滑，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（共18分，本大题共3小题，每个小题6分，漏选得3分，错选不得分）
8. 甲、乙两物体所受重力大小之比为，距地面的高度之比为。某时刻两物体同时由静止开始下落，不计空气阻力的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 甲物体落地前，甲、乙加速度大小之比为
B. 甲、乙两物体下落所用时间之比为
C. 甲物体落地前，甲、乙之间的距离保持不变
D. 甲物体落地瞬间，乙物体的瞬时速度为乙落地瞬时速度的
【答案】CD
【解析】AC．甲、乙均做自由落体运动，加速度均为重力加速度，由于两物体同时由静止开始下落，在甲物体落地前，甲、乙在相同时间内下落的高度相同，则甲、乙之间的距离保持不变，故A错误，C正确；
B．根据
可得
可知甲、乙两物体下落所用时间之比为
故B错误；
D．由于甲、乙在空中有相同的运动情况，所以甲物体落地瞬间，甲、乙的速度相同，即此时乙的速度大小为
而乙落地瞬时速度大小为
则有
故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，质量分别为、、、的四个小球A、B、C、D通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于天花板上的点，处于静止状态，重力加速度为。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间（ ）
A. A球的加速度大小为0B. B球的加速度大小为
C. C球的加速度大小为D. D球的加速度大小为
【答案】AB
【解析】将B、C间的细线剪断前，以B、C、D为整体，根据受力平衡可得上方弹簧的弹力大小为
以D为对象，根据受力平衡可得下方弹簧的弹力大小为
将B、C间的细线剪断，弹簧弹力保持不变，则A、D的受力均不变，所以A、D的加速度大小均为0；以B为对象，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
以C为对象，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
故选AB。
10. 如图所示为双向两车道上的车辆变道超车情形。A车车长，B车车长，两车车头相距时，B车正以的速度匀速行驶，A车正以的速度借道超车，此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，其速度，C车车头和B车车头之间相距。现在A车司机有两个选择，一是放弃超车，驶回与B相同的车道，而后减速行驶；二是加速超车，在B与C相遇之前超过B车，不考虑变道过程的时间和速度的变化。（ ）
A. 若A车选择放弃超车，则至少应该以的加速度匀减速刹车才安全
B. 若A车选择加速超车；则A车加速超车的安全时间最长为
C. 若A车选择加速超车，则A车加速超车的安全时间最长为
D. 若A车选择加速超车，则至少应该以的加速度匀加速超车才安全
【答案】AC
【解析】A．若A车选择放弃超车，回到B车所在车道，当两车速度相同时，A恰好追上B，此时A加速度最小，根据运动学公式有，，
又
联立解得A车匀减速刹车的加速度至少为
故A正确。
BCD．若A车选择加速超车，设A车加速超车最长时间为，则有
解得
A车安全超车，根据运动学公式有
解得A车能够安全超车的加速度至少为
故BD错误，C正确。
故选AC。
第II卷（非选择题，共54分）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力和，回答下列问题：
（1）要完成该探究实验，_____用天平测量钩码的质量；_____标记结点的位置，再记录三段绳子的方向。（选填“需要”或“不需要”）
（2）改变三根绳子所挂钩码个数，重复实验，再次探究两个互成角度的力的合成规律时，_____保证结点的位置与第一次相同。（选填“需要”或“不需要”）
【答案】（1）不需要 需要 （2）不需要
【解析】
【小问1解析】
细线拉力大小等于对应所挂钩码的总重力，由于每个钩码的质量相等，通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，只需知道所挂钩码的数量，不需要用天平测量钩码的质量；
以点受力平衡来探究两个互成角度的力的合成规律，需要标记结点的位置，再记录三段绳子的方向。
【小问2解析】
改变三根绳子所挂钩码个数，重复实验，再次探究两个互成角度的力的合成规律时，由于不是同一次实验，所以不需要保证结点的位置与第一次相同。
12. 如图1所示，某实验小组利用该装置“探究小车加速度和力、质量的关系”，小车的质量（包含滑轮）为。不计绳与滑轮间的摩擦。
（1）除了图中所给器材以及交变电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____（选填正确选项的字母）。
A. 秒表B. 天平（含砝码）C. 弹簧测力计D. 刻度尺
（2）利用该装置实验时，下列说法正确的是_____。
A. 实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
B. 补偿阻力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
C. 器材调整完毕后，每一次都要保证小车从同一位置由静止释放
D. 应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
（3）图2中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，所用交变电源的频率为。则打下计数点1时物块对应的速度大小_____；本次实验物块对应的加速度大小_____；（结果均保留两位有效数字）
（4）改变沙桶内沙子的质量，多次实验，以力传感器的示数为横轴、小车对应的加速度为纵轴，作出的图像如图3中①所示；接着该同学在小车上增加重物，重复以上实验步骤，作出图像中图②，则增加重物的质量_____（保留两位有效数字）。
【答案】（1）BD （2）B （3）0.21 0.50 （4）1.5
【解析】
【小问1解析】
需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔，所以不需要秒表；需要用天平测量小车的质量（包含滑轮）的质量，力传感器可以测得细线拉力大小，所以不需要弹簧测力计。
故选BD。
【小问2解析】
A．由于细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故A错误；
B．补偿阻力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动，故B正确；
C．器材调整完毕后，每一次不需要保证小车从同一位置由静止释放，故C错误；
D．为了充分利用纸带，应将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故D错误。
故选B。
小问3解析】
每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔为
打下计数点1时物块对应的速度大小
根据逐差法可得物块的加速度大小为
【小问4解析】
在小车上增加重物前，根据牛顿第二定律可得
由图像①可得
在小车上增加重物后，根据牛顿第二定律可得
由图像②可得
解得增加重物的质量为
四、解答题（共38分，13题10分，14题13分，15题15分；要求在答题卡上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）
13. 四旋翼无人机如图所示，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。一架质量的无人机，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力。无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，重力加速度取。
（1）求无人机加速度的大小及在时速度；
（2）若无人机在时由于动力设备故障，无人机突然完全失去升力，求无人机上升的最大高度。
【答案】（1）；，方向竖直向上 （2）
【解析】
【小问1解析】
根据牛顿第二定律可得
解得无人机的加速度大小为
根据运动学公式可得时速度大小为
方向竖直向上。
【小问2解析】
若无人机在时由于动力设备故障，无人机突然完全失去升力，则此时无人机的速度大小为
无人机加速过程上升的高度为
无人机完全失去升力后，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
无人机减速过程可以上升的高度为
则无人机上升的最大高度为
14. 如图为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子质量；两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在轻质挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示：（重力加速度取）
（1）晾衣篮中没有放任何衣物时，下篮每根轻绳的拉力；
（2）若每根轻绳所能承受的最大拉力，则双层晾衣篮中能放衣物的最大质量。
【答案】（1），方向竖直向上 （2）
【解析】
【小问1解析】
对下篮受力分析，根据平衡条件可得
解得
方向竖直向上
【小问2解析】
将上下篮子看成一个整体，设上篮中每根轻绳与水平方向的夹角，对其受力分析，如图所示
根据几何关系有
解得
根据平衡条件和对称关系可得
解得
15. 如图所示，在水平地面上静置一质量的长木板（厚度忽略不计），长度，在其中间位置静置一质量的小物块B。在时刻小物块A以的初速度从长木板最左端冲上木板，同时用大小的水平拉力拉动B物块相对长木板向右滑动。A物块表面光滑，质量；B物块与木板间的动摩擦因数，B物块、长木板与地面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：
（1）开始阶段物块B的加速度和长木板的加速度的大小；
（2）物块A、B间的最近距离；
（3）当B从长木板的右端滑离时，A、B间的距离。
【答案】（1）， （2）1m （3）2m
【解析】
【小问1解析】
对物块B受力分析，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
对长木板受力分析，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2解析】
当物块B的速度等于物块A的速度时，两者相距最近，设经历的时间为，则有
解得
则物块A的位移为
物块B的位移为
故物块A、B间的最近距离
代入数据解得
【小问3解析】
设经时间，物块B滑到长木板的右端，则物块B的位移为
长木板的位移为
由题意分析，可得
代入数据解得
则物块A的位移为
物块B的位移为
则当B从长木板的右端滑离时，A、B间的距离
代入数据解得