湖南省部分学校2024-2025学年高一（上）期末考试物理试卷-普通用卷

这是一份湖南省部分学校2024-2025学年高一（上）期末考试物理试卷-普通用卷，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列单位中，属于国际基本单位的是( )
A. 分米B. 克C. 牛顿D. 秒
2.北京时间2024年11月25日7时39分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭采用“一箭双星”的方式成功将四维高景二号03星和四维高景二号04星送入预定轨道。下列说法正确的是( )
A. “2024年11月25日7时39分”指的是时刻
B. 研究火箭离开发射架的过程时，火箭可视为质点
C. 卫星在预定轨道上运行的过程中所受的合力为零
D. 卫星在预定轨道上运行一周，通过的路程为零
3.某河流中水流的速度是2 m/s，一小船要从河岸的A点沿直线匀速到达河对岸下游的B点，已知A、B两点间的距离为200 m，河宽为100m，则小船在静水中的开动速度，即小船相对于静水的速度大小至少为( )
A. 0.5 m/sB. 1 m/sC. 1.5 m/sD. 2 m/s
4.一汽车(视为质点)沿平直公路匀加速行驶，公路边每隔相同距离有一棵树，如图所示。若汽车从第1棵树运动到第2棵树的过程中，平均速度大小为5 m/s，从第2棵树运动到第3棵树的过程中，平均速度大小为7.5 m/s，则汽车经过第2棵树时的速度大小为( )
A. 5.5 m/sB. 6 m/sC. 6.5 m/sD. 7 m/s
5.有一根一端粗、一端细的木材，当用水平恒定拉力拉着木材较粗的一端在光滑的水平面上运动时，木材中点所在截面受到的总弹力大小为T1；当用大小相同、方向平行于斜坡的力拉着木材较粗的一端，沿倾角为θ的斜坡向上运动时，木材中点所在截面受到的总弹力大小为T2。若木材与斜坡间的动摩擦因数为μ，则T1与T2之比为( )
A. 1:1B. 1:μcsθ
C. 1:sinθD. 1:μcsθ+sinθ
6.如图所示，重物P放在水平地面，竖直轻弹簧的下端与P相连，上端与跨过光滑定滑轮的轻绳相连，轻绳的另一端连接小球Q。现对Q施加一方向始终水平向右的拉力F，使Q缓慢上升，直至滑轮右侧轻绳转过30∘,P始终处于静止状态。关于此过程，下列说法正确的是( )
A. Q所受的合外力逐渐增大B. P对地面的压力逐渐减小
C. 拉力F逐渐减小D. 弹簧的长度可能保持不变
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.夜晚，娄底市娄星区的娄星广场的喷泉随着音乐的节奏起舞，形成了长幅美丽的水景画。不计空气阻力，若甲、乙两喷泉形成如图所示的形状，则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两喷泉中的水在空中运动的加速度相同
B. 甲、乙两喷泉中的水喷出时的初速度相同
C. 喷泉乙中的水在空中运动的时间较长
D. 甲、乙两喷泉中的水在最高点的速度相同
8.如图所示，沿水平方向以大小为v0的速度抛出的小球落到倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中的虚线所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球落在斜面上时的速度大小为v0csθB. 小球落在斜面上时的速度大小为v0sinθ
C. 小球在空中运动的时间为v0gtanθD. 小球在空中运动的时间为v0tanθg
9.如图所示，某人乘坐商场的自动扶梯从二楼到一楼，扶梯以大小为0.2 m/s2的加速度匀加速向下运动。扶梯的倾角为30∘，人的质量为40 kg，取重力加速度大小g=10 m/s2。关于扶梯向下运动的过程，下列说法正确的是( )
A. 人处于失重状态
B. 人受到大小为4 N、方向水平向左的静摩擦力
C. 人受到大小为396 N、方向竖直向上的支持力
D. 扶梯对人的作用力大小为400 N
10.大雾天气时，某人驾车以大小为60km/ℎ的速度在平直公路上行驶，能见度(观察者与其能看见的最远目标间的距离)为30m。当该人发现前方有静止的故障车时立即刹车(不计反应时间)，已知汽车刹车1s后的速度大小为42km/ℎ，汽车刹车后匀减速行驶，两车均视为质点。下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车后行驶的加速度大小为18m/s2B. 汽车刹车3s后的速度大小为53m/s
C. 汽车刹车后第4s内的位移大小为56mD. 汽车未与故障车发生碰撞
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数。将弹簧竖直悬挂，先不挂钩码，记下弹簧下端指针指示的标尺刻度，然后在弹簧的下端悬挂钩码保持静止，并改变钩码个数，读出弹簧下端指针每次对应的标尺刻度，其中某次弹簧指针指示的标尺刻度如图乙所示。利用测得数据作出不同个数的钩码重力与对应弹簧伸长量之间的关系图像，如图丙所示。
(1)图乙所示的指针指示的刻度为 cm；
(2)该弹簧的劲度系数为 N/m(保留3位有效数字)；
(3)本实验中由于没考虑弹簧自重，劲度系数的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
12.学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究小车加速度与合外力之间的关系。实验操作步骤如下：
①按图甲安装实验器材，平衡阻力；
②使小车靠近打点计时器，在砂桶中加入适量的砂，启动电源，释放小车，稳定时读出弹簧测力计的示数F；
③改变砂桶中砂的质量，换用新纸带，重复实验；
④计算出不同纸带对应的加速度值a；
⑤进行数据处理。
(1)关于本实验，下列说法正确的是___________。
A.平衡阻力时，应取下纸带，将木板的右端适当垫高
B.安装器材时，应调整滑轮高度，使木板上方绳子与木板平行
C.需要满足小车的质量远大于砂桶(含砂)的总质量
(2)某次实验中打出纸带的一部分如图乙所示，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有四个计时点未画出，则打点计时器打下第5个计数点时，小车的速度大小为__________m/s；充分利用图乙所给数据，可求出小车的加速度大小为__________m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)某次实验中，小李用滑块替代小车，调节木板水平，不平衡摩擦力，经数据处理得到了如图丙所示的a−F图像。不计滑轮、轻绳的质量，不计轻绳与滑轮间的摩擦力，不计空气阻力。由图丙可知，滑块的质量为__________kg；若取重力加速度大小g=10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块和木板间的动摩擦因数为__________。(计算结果均保留一位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，质量为M、倾角θ=30∘的木楔静止在水平面上，质量为m、截面为三角形ABC的柱体放在木楔上，其中∠ABC=60∘，质量为m的物块恰好能沿柱体的斜面AB匀速下滑。木楔和柱体始终处于静止状态，重力加速度大小为g。求：
(1)物块与斜面AB间的动摩擦因数μ；
(2)木楔对柱体的摩擦力大小Ff以及木楔对水平面的压力大小FN。
14.某次滑雪时，一运动员从助滑雪道上的A点以大小v0=2 m/s的初速度沿助滑雪道匀加速直线滑下，运动员从A点滑到距A点s=60 m的P点所用的时间t1=5 s，然后经U型滑雪道从B点沿雪坡向上离开雪道(U型滑雪道两侧雪坡的倾角均为α=45∘)，最后经过最高点M后在缓冲坡上着陆。运动员的质量m=60 kg,M点正好位于水平平台和缓冲坡的衔接点C的正上方ℎ=5 m处，缓冲坡与水平面的夹角θ=37∘，取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8，不计空气阻力。求：
(1)运动员沿助滑雪道运动的加速度大小a及受到的阻力大小f；
(2)运动员在B点时的速度v的大小；
(3)从运动员经过M点开始计时，运动员运动到与缓冲坡距离最远处所需要的时间t2。
15.如图所示，水平传送带以大小v1=4 m/s的速度顺时针匀速运动，传送带右侧与足够大的光滑平台平滑连接，甲、乙两物体由绕过轻小光滑定滑轮的轻绳相连，甲与定滑轮之间的轻绳水平，甲在0时刻以大小v2=2 m/s、方向水平向右的速度从左端冲上传送带。甲与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，传送带左、右两端滑轮之间的距离L=7 m，甲的质量m1=4 kg，乙的质量m2=1kg，取重力加速度大小g=10 m/s2，轻绳足够长，两物体均视为质点。求：
(1)甲在传送带上加速向右运动的过程中，轻绳的拉力大小F；
(2)甲在传送带上从左端到第一次经过右端所用的 时间t1；
(3)甲第nn=1,2,3,⋯次向右经过传送带右端滑轮的时刻tn。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】属于国际基本单位，牛顿是导出单位，克、分米不是国际单位制中的单位。
故选D。
2.【答案】A
【解析】A.“7时39分”是一时间点，所以是时刻，故A正确；
B.研究火箭离开发射架的过程时，卫星的大小和形状对所研究的问题有影响，所以卫星不可视为质点，故B错误；
C.卫星在预定轨道上运行的过程为曲线运动，所受合力不为零，故C错误；
D.卫星在预定轨道上运行一周，位移为零，路程不为零。故D错误；
故选A。
3.【答案】B
【解析】当小船相对于静水的速度最小时，与AB垂直，如图
sinα=vminv水=100m200m⇒vmin=1m/s
故选B。
4.【答案】C
【解析】根据平均速度公式
v12=v1+v22v23=v2+v32⇒v3=v1+5m/s
且 t12:t23=x5m/s:x7.5m/s=3:2 ，设单位比例时间为 t ，那么 a=5m/s5t=1m/st ，故 v2=v1+3at
联立解得
v2=6.5m/s
故选C。
5.【答案】A
【解析】设木材质量为m，拉力为F，在光滑水平面上，把木材看成一个整体，根据牛顿第二定律
F=ma
取木材后半段(以中心为界)为研究对象，设后半段质量为 m1 ，后半段的加速度与整体相同，则中心处的弹力为
T1=m1a
在斜坡上，对整体分析，沿斜坡方向根据牛顿第二定律
F−mgsinθ−μmgcsθ=ma′
取木材后半段(以中心为界)为研究对象，设后半段质量为 m1 ，后半段的加速度与整体相同，则中心处的弹力为
T2−m1gsinθ−μm1gcsθ=m1a′
解得
T2=m1a′+m1gsinθ+μm1gcsθ
联立解得
T1T2=1
故选A。
6.【答案】B
【解析】A. Q 缓慢上升，可以理解为近似没有速度，故受力平衡， Q 所受的合外力为零，故A错误；
BCD.以 Q 为研究对象，对 Q 进行受力分析，因为力F的方向始终与重力垂直，所以利用图解法可得，拉力逐渐增大，F逐渐增大，因为拉力增大所以 P 受弹簧弹力增大，根据胡克定律 F=kΔx 可知弹簧长度变长，故B正确、CD错误。
故选B。
7.【答案】AC
【解析】A.不计空气阻力，甲、乙两喷泉中的水在空中只受重力，加速度为重力加速度，故A正确；
BCD.根据对称性可知，喷泉喷出的水在空中运动的时间为
t=2 2ℎg
可得
t乙>t甲
喷泉喷出的水的水平分速度大小为
vx=xt
由于水平位移相同，且 t乙>t甲 ，则可得甲的水平速度较大，且甲、乙两喷泉中的水在最高点的速度为水平方向的速度，即甲、乙两喷泉中的水在最高点时甲的速度较大；根据前面分析可知抛出时，甲的水平速度比乙大，甲的竖直方向速度比乙小，根据 v= v x2+v y2 可知无法比较甲、乙两喷泉中的水喷出时的初速度大小，故BD错误，C正确。
故选AC。
8.【答案】AD
【解析】对平抛运动进行速度的分解，如图
A B.小球落在斜面上时的速度大小为 v=v0csθ ，故A正确，B错误；
C D.根据平抛运动速度偏转角正切值公式
tanθ=gtv0⇒t=v0tanθg
故C错误，D正确。
故选AD。
9.【答案】AC
【解析】A.电梯匀加速下行，则加速度有向下的分量，可知人处于失重状态，选项A正确;
B.水平方向加速度有水平向左的分量，可知人受到静摩擦力大小为f=macs30∘=4 3N，方向水平向左，选项B错误;
C.竖直方向由牛顿第二定律mg−FN=masin30∘，解得人受到支持力大小为FN=mg−0.5ma=396N，方向竖直向上，选项C正确;
D.扶梯对人的作用力大小为等于摩擦力和支持力的合力，则F= 3962+(4 3)2N≠400N，选项D错误。
故选AC。
10.【答案】BD
【解析】解：A、由题意可知，汽车的初速度大小为v1=60km/ℎ=503m/s，汽车刹车1s后的速度大小为v1=42km/ℎ=353m/s，所以汽车刹车后的加速度大小为
a=ΔvΔt=v0−v1Δt=503−3531m/s2=5m/s2
故A错误；
B、设汽车从刹车到停止所用时间为t0，则
t0=v0a=5035s=103s
因为t3=3st0=103s，所以汽车在第4s内停止运动，运动时间为
Δt=t0−t3=103s−3s=13s
此过程可看成逆向由静止开始的匀加速运动，则位移大小为
x4=12a⋅Δt2=12×5×(13)2m=518m
故C错误；
D、汽车从刹车到停止通过的总位移大小为
x=v022a=(503)22×5m=2509m
因为
x=2509m