河南省商丘市商师联盟2024-2025学年高一上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份河南省商丘市商师联盟2024-2025学年高一上学期1月期末物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题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）
1. 2024年巴黎奥运会中国体育代表团获得40金，创下参加境外奥运会金牌数最多的纪录，金牌总数第一。其中，全红婵获10米跳台跳水冠军，樊振东获乒乓球男子单打冠军，郑钦文获网球女子单打冠军，杨家玉获田径女子20公里竞走冠军，下列关于运动和力的说法，正确的是（ ）
A. 全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系
B. 研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C. 郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球处于失重状态
D. 杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
【答案】C
【解析】A．全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择全红婵为参考系，故A错误；
B．研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，不能忽略乒乓球的大小，所以不可以将乒乓球视为质点，故B错误；
C．郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，只受重力作用，网球处于完全失重状态，故C正确；
D．杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故D错误。
故选C。
2. 第19届亚运会在杭州市举行，我国游泳名将张雨霏以2分5秒57的成绩到达终点（也是起点位置），拿下女子200米蝶泳金牌，这是中国游泳队在本届亚运会的首金。下列说法正确的是（ ）
A. “米”是力学的基本物理量之一
B. 200米蝶泳的位移大小为200米
C. 张雨霏200米蝶泳的平均速率约为
D. 在研究张雨霏的技术动作时，可以把张雨霏看成质点
【答案】C
【解析】A．“米”是力学中基本单位之一，不是物理量，故A错误；
B．由于起点与终点是同一位置，则200米蝶泳的位移大小为0，故B错误；
C．张雨霏200米蝶泳的平均速率约为
故C正确；
D．在研究张雨霏的技术动作时，张雨霏的形状大小不能忽略不计，不可以把张雨霏看成质点，故D错误。
故选C。
3. 如图所示是某质点运动的速度—时间图像，由图像可知（ ）
A. 在t=2s时，该质点的速度方向发生了改变
B. 在2～4s内该质点的位移是24m
C. 在0～2s内该质点的位移是6m
D. 在4～6s内该质点运动的加速度是3m/s2
【答案】D
【解析】A．由图可知，第2s末前后速度都取负值，所以在t=2s时，该质点的速度方向没有改变，故A错误；
B．在速度图像中，面积表示位移，在2～4s内该质点的位移大小是
故B错误；
C．在速度图像中，面积表示位移，在0～2s内横轴上方三角形面积与横轴下方三角形面积相等，所以在0～2s内该质点的位移是0，故C错误；
D．在速度图像中，斜率表示加速度，在4～6s内该质点运动的加速度是
故D正确。
故选D。
4. “枫叶落秋风，片片枫叶转”，离地高处的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中飘落到地面，完成了它最后叶落归根的使命。则它落到地面的时间可能是（ ）
A B. C. D.
【答案】D
【解析】如果离地高处自由下落，则由，可得落到地面的时间
树叶在下落过程中受到空气阻力作用，使得下落的时间增大，大于1s。
故选D。
5. 靠墙静蹲是一种流行的健身运动，动作要点是双脚分开与肩同宽，双手放于大腿上，背部紧贴墙面缓慢下蹲至大腿与地面平行，然后保持住处于静蹲状态，除了靠墙的静蹲，背靠瑞士球的静蹲也是经常看到的，如图所示为一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 瑞士球总共受到3个力作用
B. 女士的脚不受地面的摩擦力作用
C. 女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的
D. 女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A．瑞士球受重力、墙壁对其的弹力和摩擦力、女士对其的弹力和摩擦力，共5个力作用，故A错误；
B．女士在水平方向上受力平衡，由于瑞士球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士一定有水平向右的摩擦力，故B错误；
C．女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的，故C正确；
D．女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对平衡力，故D错误。
故选C。
6. 如图所示是某中心城区间距均为100m的路灯，可视为质点的轿车从第1个路灯由静止开始启动，经过40s正好到达第5个路灯，轿车的运动视为匀加速直线运动，则轿车过第2个路灯时的速度大小是（ ）
A. 6m/sB. 8m/sC. 10m/sD. 12m/s
【答案】C
【解析】设轿车的加速度大小为，经过40s正好到达第5个路灯，则有
解得
设轿车过第2个路灯时的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
故选C。
7. 如图甲所示，倾角为的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为的物块（可视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力F，测得推力F的大小随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负）。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度，，，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为（ ）
A. 1kg 20N/mB. 1kg 40N/m
C. 2kg 20N/mD. 2kg 40N/m
【答案】B
【解析】当推力0时，根据受力平衡结合胡克定律可知
可得轻弹簧的劲度系数为
当弹簧处于原长时，对物块根据牛顿第二定律可得
以物块和斜面为整体，根据牛顿第二定律可得
由图可知，联立解得斜面体的质量为
故选B。
8. 如图所示，图线OP是某质点做直线运动的位移—时间图像，OP为开口向下抛物线的一部分，P为图像上一点。已知PQ为过P点的切线，与纵轴交于的Q点。下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度大小为10m/sB. 4s末的速度大小为1m/s
C. 质点的加速度大小为D. 0~4s内，质点做匀加速直线运动
【答案】BC
【解析】B．根据图像中斜率表示速度，由图像可得，4s末的速度大小为
B正确；
ACD．根据题意，由公式有
结合图像有
由公式
有
联立解得，
即0~4s内，质点做匀减速直线运动，A、D错误，C正确。
故选BC。
9. 如图甲所示为我国传统豆腐制作流程中的纱布过滤过程，其模型如图乙所示，正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端，再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完，纱布与豆渣的总质量为，细绳与竖直方向的夹角始终为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 此时每根细绳受到的拉力大小为
B. 此时每根细绳受到的拉力大小为
C. 豆浆从纱布流出过程中，忽略纱布的拉伸形变，细绳受到的拉力变大
D. 豆浆从纱布流出过程中，纱布中豆浆和豆渣整体的重心先下降后上升
【答案】AD
【解析】AB.以纱布与豆渣为对象，根据受力平衡可得
可得此时每根细绳受到的拉力大小为
故A正确，B错误；
C．豆浆流出过程中整体质量减少，根据，可知细绳受到的拉力变小，故C错误；
D．豆浆流出过程中根据整体质量的变化可以判断，豆浆和豆渣整体的重心先向下移，当豆浆流出到一定程度后，豆浆和豆渣整体的重心又会上移，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示为某建筑工地的传送装置，长为、倾角的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率顺时针转动，质量的工件（可视为质点）无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为，取，，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 工件由顶端到底端的时间为
B. 若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长
C. 工件在传送带上留下的痕迹长度为
D. 调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为
【答案】CD
【解析】AB．工件刚放上传送带时，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
工件加速到与传送带共速所用时间为
此过程工件下滑的位移大小为
由于，可知共速后工件向下做匀速直线运动，则有
则工件由顶端到底端的时间为
若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，由于工件受到的滑动摩擦力仍与重力分力平衡，工件仍向下做匀速直线运动，所以工件由顶端到底端的时间不变，故AB错误；
C．共速前工件与传送带发生的相对位移为
可知工件在传送带上留下的痕迹长度为，故C正确；
D．调整转速，当工件从顶端到底端一直做加速运动时，所用时间最短，则有
可知工件从顶端到底端的最短时间为
故D正确。
故选CD。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。请回答下列问题：
（1）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中四个力，其中力_______（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。
（2）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同一长度
B. 橡皮条沿同一方向伸长
C. 橡皮条伸长到同一长度
D. 两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
（3）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为_______N。
（4）下列操作有助于减小实验误差的是_______。
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B. 橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
【答案】（1） （2）A （3）2.90 （4）AD
【解析】
【小问1解析】
由图乙可知，是以F1与F2为邻边的平行四边形的对角线，不是由弹簧测力计直接测得的。
【小问2解析】
该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。
故选A。
【小问3解析】
图丙中弹簧测力计的分度值为0.1N，因此要估读到0.01N，由图可知该力大小为2.90N。
【小问4解析】
A．为了减小误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故A正确；
B．两细绳拉力大小不一定相等，所以橡皮条与两绳夹角的角平分线不一定在同一直线上，故B错误；
C．用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差过大，可能使其中一个弹簧测力计读数过小，增大相对误差，故C错误；
D．为了减小拉力方向标记的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
故选AD。
12. 某同学用如图甲所示的装置做“探究物体加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码的重力作为小车受到的合外力，根据打点计时器在小车后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运动的加速度，重力加速度为。
（1）实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，当观察到___________，表明已补偿小车受到的阻力。
（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出其它各计数点到A点的距离。已知打点计时器所接交流电源的频率为，则此次实验中小车运动的加速度测量值___________（结果保留两位有效数字）。
（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如图丙所示，图线上部弯曲的原因是___________，图中等于___________。
【答案】（1）小车做匀速直线运动（纸带上的点迹间隔相等）
（2）1.0 （3）不满足钩码的质量远小于小车的质量 g
【解析】
【小问1解析】
实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，当观察到小车做匀速直线运动（纸带上的点迹间隔相等），表明已补偿小车受到的阻力。
【小问2解析】
相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得加速度为
【小问3解析】
实验时保持小车的质量不变，用钩码的重力作为小车受到的合外力，设小车质量为，钩码质量为，根据牛顿第二定律可得
当满足时，图像的斜率近似等于，保持不变；当不满足时，图像的斜率随的增大减小明显，则图像向下弯曲；所以图丙中图线上部弯曲的原因是不满足钩码的质量远小于小车的质量；
根据
当增大无穷大时，趋近于，则图中等于。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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. 如图所示，有一种“草船借箭”的小游戏：固定的弓每次向草船发射初速度v0=9m/s的箭，箭在飞行过程中水平方向做加速度大小为a=0.5m/s2的匀减速直线运动，竖直方向的运动忽略不计。初始时刻，草船静止在离弓L0=17m的位置处，每当上一支箭射中船的同时发射下一支箭，箭每次射中船时立即与船共速，船受水的阻力不计，船和箭的大小都不计。求：
（1）求第一支箭射中船前瞬时速度大小；
（2）若第一支箭射中船后，箭与船共同速度大小为，求第二支箭射中船时，船与弓的距离。
【答案】（1）8m/s （2）32m
【解析】
【小问1解析】
设第一支箭射中船前瞬时速度大小为v1，有
可得
【小问2解析】
已知第一支箭射中船后，箭与船共同速度大小为，设第二支箭射中船时的速度为v2，用时t2，此过程船前进x1，有
解得
，，
所以第二支箭射中船时船到弓的距离
14. 风筝是春秋时期由中国古代劳动人民发明的，距今已有2000多年。开始以木头制成木岛，后来用竹子进行了改进，直到造纸术后，坊间才开始以纸做风筝，称为“纸鸢”。如图所示某段时间内小朋友和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为30°，风筝的质量为m=1kg，轻质细线中的张力为FT=10N，该小朋友的质量为M=29kg（风对风筝的作用力与风筝垂直，g取10m/s2），求：
（1）分析风筝平衡时受哪些力并在方框内画出风筝受力示意图；
（2）细线与风筝夹角θ和风对风筝的作用力的大小；（结果可保留根式）
（3）小朋友对地面的压力大小和小朋友对地面的摩擦力。（结果可保留根式）
【答案】（1）见解析 （2）60°，
（3）285N，，方向水平向右
【解析】
【小问1解析】
风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力mg、风对它的作用力F和细线对它的拉力FT，风筝受力示意图如图所示
【小问2解析】
将所有的力沿风筝和垂直于风筝平面进行正交分解，则
解得细线与风筝的夹角
，
【小问3解析】
对风筝和小朋友整体进行受力分析可得
解得
，
根据牛顿第三定律，小朋友对地面的压力大小为285N，小朋友对地面的摩擦力大小为，方向水平向右。
15. 如图甲所示，质量为M长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数，有一个质量为的物块（可视为质点）在时刻以的水平初速度从木板左端滑上木板，在2s时，物块与木板达到共同速度，此过程物块的v-t图像为乙图中的线段ab，a、b点的坐标分别为、，在2s时，用的水平拉力向右拉木板，将木板向右抽出，一段时间后物块从木板的左端滑出，重力加速度。
（1）请在乙图中画出0~2s内长木板运动的v-t图像，并求出物块与木板在0~2s时间内的相对位移的大小；
（2）求物块与长木板表面之间的动摩擦因数；
（3）求木板的质量M；。
（4）F作用多长时间，物块刚好从木板左端滑出？（结果可以用根号表示）
【答案】（1）；10m
（2）0.3 （3） （4）
【解析】
【小问1解析】
0~2s内长木板运动的v-t图像如图虚线所示
0~2s物块和木板的相对位移
【小问2解析】
由v-t图像可求出，0~2s物块减速的加速度大小为
对物块有
解得
【小问3解析】
0~2s木板做匀加速直线运动的加速度大小
对木板有
解得
【小问4解析】
施加F后对木板有
解得
对物块有
设经过t时间，物块从木板左端滑出，木板向右的位移
物块向右的位移
物块从木板左端滑出有
解得