新疆巴音郭楞蒙古自治州2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷（解析版）

这是一份新疆巴音郭楞蒙古自治州2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：100分钟 总分：100分）
注意事项：
1.答题时，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 家住乌鲁木齐的小齐在假期期间和家人到成都旅游。在旅途中，他们要从成都的新金牛公园骑行前往武侯祠博物馆参观。由导航图（图中显示的是方案一的路线）的信息可知，有三个方案可供选择。方案一：预计09：47到达，行程8.4k m，耗时47 min。方案二：行程8.9 km，耗时52 min。方案三：行程9.0km，耗时51 min。下列说法正确的是（ ）
A. 方案一中“09：47”指的是时刻， “47 min”是时间间隔
B. 三种方案预计到达时间和位移均不同
C. 方案三中， “9.0km”指是位移
D. 三种方案中，行驶路程均小于位移的大小
【答案】A
【解析】A．方案一中“09：47”指的是时刻， “47 min”是时间间隔，选项A正确；
B．三种方案预计耗时不同，则预计到达时间不同，但是位移均相同，选项B错误；
C．方案三中， “9.0km”指的是路程，选项C错误；
D．三种方案中，行驶路程均大于位移的大小，选项D错误。
故选A。
2. 质点就是有质量但不存在体积或形状的点，是物理学中的一种理想化模型。下列有关质点的说法正确的是（ ）
A. 只要物体的体积足够小，它就可以看成是一个质点
B. 研究一辆公交车通过路旁公交站牌所用的时间时，可以把公交车看成质点
C. 教练员训练运动员的起跑动作时，可以将运动员看成质点
D. 研究一趟列车从乌鲁木齐站到西安站所用的时间时，可以把列车看成质点
【答案】D
【解析】A．物体能否视为质点与其体积无关，而取决于研究的问题（如研究蚂蚁爬行动作时，虽小但不可视为质点），A错误；
B．公交车通过站牌的时间需考虑车长，此时形状不可忽略，B错误；
C．分析起跑动作需关注身体各部位动作，运动员不能简化为质点，C错误；
D．列车运行时间仅涉及整体运动，车长远小于路程，可视为质点，D正确。
故选D 。
3. 瓦屋山，又名居山，位于中国四川省眉山市洪雅县境内，因山形似一座瓦房而得名。游览瓦屋山时，人们可以乘坐索道缆车上山。乘坐索道缆车时，除了可以观赏怡人的风景，还能感受悬挂在高空的刺激感。如图所示，对于正在乘坐索道缆车前行观光的某游客来说，下列说法正确的是（ ）
A. 以自己为参考系，看到对面的山迎面而来
B. 以自己为参考系，看到同一缆车内的人向前运动
C. 以所乘坐的缆车为参考系，看到对面山上的大树静止不动
D. 以对面的山为参考系，自己静止不动
【答案】A
【解析】A．游客乘坐缆车向前运动，如果以自己为参考系，对面的山相对于自己是在靠近的，所以会感觉山迎面而来，故A正确；
B．缆车内的人和游客是相对静止的，如果以自己为参考系，他们之间没有相对运动，所以不会看到同一缆车内的人向前运动，故B错误；
C．缆车在向前运动，以缆车为参考系，对面山上的大树会向后移动，而不是静止不动，故C错误；
D．游客乘坐缆车在向前运动，如果以对面的山为参考系，游客是在向前移动的，而不是静止不动，故D错误。
故选A。
4. 《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。在《论衡》的《状留篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”、“任重，其取进疾速，难矣”。结合以上叙述和所学物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 力是维持物体运动的原因
B. 物体的质量越小，它的运动速度越大
C. 物体的质量越小，其惯性越大
D. 物体的质量越小，其惯性越小
【答案】D
【解析】根据题目描述，王充在《论衡》中提到“满而重者行迟，空而轻者行疾”，这表明质量较大的物体运动速度较慢，而质量较小的物体运动速度较快。同时，质量是物体惯性的量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。
故选D。
5. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法。下列说法正确的是（ ）
A. 在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，这里应用了实验推理法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体进行研究的方法是控制变量法
C. 根据平均速度，当Δt很小时，∆x就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里应用了微小量放大法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元累积法
【答案】D
【解析】A．在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，应用了微小量放大法，故A错误；
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故B错误；
C．根据平均速度，当∆t很小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里应用了极限思想，故C错误；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元累积法，故D正确。
故选D。
6. 理想气体状态方程是描述理想气体在平衡态下状态参量之间的关系，可表示为，其中为气体的物质的量，为普适气体恒量。如果用国际单位制中基本单位的符号表示的单位正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由可得
则有用国际单位制中基本单位的符号表示的单位
ABD错误，C正确。
故选C。
7. 图甲、乙、丙中的A、B、C和D球均为光滑球，且四个球均静止。图丁中的E球是一足球，一学生将足球踢向斜台的示意图如图丁所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若图甲中斜面和水平面均光滑，A球只受到两个力作用
B. 若曲面上表面光滑，B球和C球间一定没有弹力的作用
C. D球受到两个弹力的作用
D. E球（足球）与斜台作用时，斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向
【答案】A
【解析】A．由平衡条件可知，A球和斜面之间没有弹力作用，A球受重力和水平面的支持力，故A正确；
B．由平衡条件可知，B球受重力，支持力和C球的弹力作用，故B错误；
C．由平衡条件可知，倾斜的细绳对D球没有拉力作用，D球受到一个弹力的作用，故C错误；
D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面，故E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向，故D错误。
故选A。
8. 弹力球弹性很好，一小孩释放弹力球后，仔细观察它在竖直方向上反复地"反弹-下落"过程，他发现弹力球每次反弹能达到的高度几乎不变，他要用位移-时间图像或速度-时间图像描述连续多次“反弹-下落”过程，下列选项中最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】CD．球从最高点释放，先做自由落体运动，后弹回后速度大小不变做竖直上抛运动，加速度均为向下的g不变，则v-t图像的斜率不变，则选项C正确，D错误；
AB．因球上升和下落过程都做匀变速运动，则x-t图像不可能是直线，选项AB错误。
故选C。
9. 2024年6月5日，我国某公司的无人驾驶飞机携带15kg补给飞越珠穆朗玛峰。飞越珠穆朗玛峰期间，重达15kg的补给被牢牢地固定在了机身上。如图甲所示，一架无人机从地面由静止开始竖直向上飞行，图乙为其运动的v-t图像，图像中的ab段和cd段均为直线。下列说法正确的是（ ）

A. 该无人机在t1~t2过程中处于超重状态
B. 该无人机在t3~t4过程中处于失重状态
C. 该无人机在t1~t2过程中做匀速直线运动，不受合外力的作用
D. 该无人机在飞行时，空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对平衡力
【答案】AB
【解析】AB．加速度向下时，物体处于失重状态；加速度向上时，物体处于超重状态，由图乙可知，无人机在t1~t2，过程中加速上升，其加速度方向向上，处于超重状态；在t3~t4过程中减速上升，其加速度方向竖直向下，处于失重状态，故AB正确；
C．v-t图像中图像的斜率表示加速度，由图乙可知，无人机在t1~t2过程中加速度恒定，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可知无人机受到的合外力保持不变，故C错误；
D．空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对相互作用力，故D错误。
故选AB
10. 甲、乙两物体在t=0时刻从同一位置向同一方向开始运动，其速度与时间的关系图像如图所示。已知物体甲的图像为一条倾斜的直线，且与物体乙的图像在t₁时刻相切，图中阴影部分的面积为S₀。下列说法正确的是（ ）
A. 0~t₁内，物体乙的平均加速度为
B. t₁时刻甲、乙两物体的速度大小相等
C. 开始运动后，甲、乙两物体会相遇一次
D. 0~t₁内，乙的平均速度为
【答案】ABD
【解析】A．0~t₁内，物体乙的平均加速度为
选项A正确；
B．由图像可知，t₁时刻甲、乙两物体的速度大小相等，选项B正确；
C．开始运动后，因甲的速度总是大于乙（t1时刻除外），可知甲的位移大于乙，即甲、乙两物体不会相遇，选项C错误；
D．0~t₁内，乙的平均速度为
选项D正确。
故选ABD。
11. 如图所示，木块A、B的质量分别为3kg和5kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态时A、B间的轻质弹簧被压缩了4cm，作用在A 上的水平推力 F=12 N，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200 N/m，重力加速度g取 。现撤去推力 F，下列说法正确的是（ ）
A. 撤去推力 F前，木块A 所受摩擦力大小是4 N，方向向右
B. 撤去推力 F前，木块 B 所受摩擦力大小是8 N，方向向左
C. 撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是6 N，方向向右
D. 撤去推力F后瞬间，木块 B 所受摩擦力大小是10N，方向向左
【答案】BC
【解析】A．根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，木块A受到的最大静摩擦力为N
弹簧的弹力为
由题意可知，作用在木块A上水平推力
所以木块A处于静状态。根据受力平衡可得，木块A受到的摩擦力为
方向向左，故A错误；
B．根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，木块B的最大静摩擦力
弹簧的弹力，由题意题可知
故木块B处于静止状态，则木块B所受摩擦力
方向向左，故B正确；
C．撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，弹簧的弹力大于木块A的最大静摩擦力，可知木块A会滑动，所以木块A受到的摩擦力为滑动摩擦力
方向向右，故C正确；
D．撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，小于B的最大静摩擦力，可知木块B仍处于静止状态，对木块B受力分析可得
方向向左，故D错误。
故选BC。
12. 斑马线礼让行人是交通法规中规定的一种行为准则，旨在保障行人的安全。一辆以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，发现车前方有一位老人正行走在人行横道上穿越马路，此时汽车的车头距离停车线8m，该车减速时的加速度大小为 ，下列说法正确的是（在驾驶员的反应时间内，汽车保持原速度匀速直线运动） （ ）
A. 如果驾驶员立即刹车制动，则第2s末，汽车离停车线的距离为1.6m
B. 如果驾驶员在汽车距停车线6m处开始刹车制动，汽车能在停车线处停下
C. 如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处停下
D. 如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停车线处停下
【答案】AD
【解析】A．汽车刹车的时间为
位移
如果驾驶员立即刹车制动，则第2s末，汽车已经停止，可知此时离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m，选项A正确；
B．由以上计算可知，如果驾驶员在汽车距停车线6m处开始刹车制动，汽车停止时已经越过停车线，选项B错误；
C．如果驾驶员的反应时间为0.4s，反应时间内的位移
因3.2m+6.4m=9.6m>8m，则汽车已经越过停车线停下，选项C错误；
D．如果驾驶员的反应时间为0.2s，反应时间内的位移
因1.6m+6.4m=8m，汽车刚好能在停车线处停下，选项D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5 小题，共52分。
13. 实验小组的同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，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，a、b为两个弹簧测力计。
（1）图乙两幅图中，图_______（选填“A”或“B”）是实验小组的同学进行正确操作得到的结果。
（2）下列措施中可以减小实验误差的是 （填选项前字母序号）。
A. 橡皮条应与两细绳夹角的角平分线在同一直线上
B. 两个分力 F₁、F₂的方向要垂直，便于计算合力
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计应尽量与木板平行
D. 多次实验验证时，O点需要保持在同一位置
（3）比较图乙中正确图中的F 和 F'，写出一条产生误差的原因_______。
【答案】（1）A （2）C
（3）没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条与木板平行；读数时没有正视弹簧测力计等（写一条，答案合理即可）
【解析】
【小问1解析】
F＇是两个分力合力的实验值，其方向应该与橡皮条共线；而F是两个分力合力的理论值，由于实验误差可能与F＇有偏差，则图A是实验小组的同学进行正确操作得到的结果。
【小问2解析】
A. 橡皮条不一定要与两细绳夹角的角平分线在同一直线上，选项A错误；
B. 两个分力 F₁、F₂的方向夹角大小适当即可，不一定要垂直，选项B错误；
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计应尽量与木板平行，选项C正确；
D. 多次实验验证时，O点不需要保持在同一位置，选项D错误。
故选C。
【小问3解析】
没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条与木板平行；读数时没有正视弹簧测力计等。
14. 在探究小车加速度a与所受合力 F的关系时，某实验小组的同学采用如图甲所示的实验装置进行实验探究。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 （填选项前字母序号）。
A. 实验前补偿阻力时，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上
B. 实验时应该先释放小车，后打开打点计时器的开关
C. 释放小车前，小车应当停在远离打点计时器的位置
（2）已知打点计时器所接交变电源的频率为50 Hz。启动打点计时器，释放小车，小车在砂桶牵引下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示，可求得小车运动时的加速度大小为_______（计算结果保留3位有效数字）。
（3）该同学控制小车质量不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系时，将悬挂的砂桶内沙的重力视为小车所受合力F，得出a-F图像如图丙所示，分析图像发现：
①在正确补偿阻力的情况下图像未经过坐标原点，原因是_______。
②不断增加砂桶中沙的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为_______。
【答案】（1）A （2）0.880
（3）①. 砂桶的重力没有计入 ②. 重力加速度g
【解析】
【小问1解析】
A．实验前补偿阻力时，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项A正确；
B．实验时应该先打开打点计时器的开关，后释放小车，选项B错误；
C．释放小车前，小车应当停在靠近打点计时器的位置，以充分利用纸带，选项C错误。
故选A。
【小问2解析】
小车运动时的加速度大小为
【小问3解析】
①在正确补偿阻力的情况下图像未经过坐标原点，原因是砂桶的重力没有计入，导致砂桶中没有砂子时已经有了加速度。
②根据牛顿第二定律T=Ma，mg-T=ma
解得
可知不断增加砂桶中沙的质量m，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为g。
15. 灯笼有着美好的象征寓意。如图所示，质量分别为m1和m2的两个灯笼用两根轻绳串接悬挂于O点，在稳定的水平风力作用下发生倾斜，悬挂于O点的轻绳与竖直方向的夹角，两灯笼大小相同且所受风力相同，重力加速度为g。求：
（1）悬挂于O点的轻绳拉力T1的大小及每个灯笼所受风力F的大小；
（2）甲乙两灯笼间的轻绳拉力T2的大小。
【答案】（1），；
（2）
【解析】
【小问1解析】
把两个灯笼作为整体分析，受到重力、风力2F和轻绳拉力而处于平衡态，如图
由平衡条件可知竖直方向
水平方向
联立解得
，
【小问2解析】
对乙灯笼受力分析可知，其受到重力、风力F和轻绳拉力而平衡，故
联立以上解得
16. 某大桥是一座公路、铁路两用大桥，主桥长 。某次由于交通管制，将汽车拦停在了一边的桥头处，汽车排成笔直的一列。设汽车车长均为 ，前车尾部与后车头部之间的距离均为。一辆长 的列车从桥对面驶来，抵达大桥另一个桥头，以 的速度匀速通过大桥，当列车车头恰与第一辆汽车的头部平齐时（如图所示），汽车交通管制解除，所有汽车均开始以 的加速度启动过桥。已知大桥上汽车的最大限速为72km/h，不计汽车启动的反应时间，请回答下列问题：
（1）求第一辆汽车与列车完成错车的时间；
（2）求第一辆汽车通过大桥的最短时间；
（3）求第一辆汽车达到最大速度时，与列车完成错车的汽车辆数。
【答案】（1） （2） （3）29辆
【解析】（1）如图所示为第一辆汽车和列车要完成错车的情境图
对汽车，错车时行驶的距离为
对列车，错车时行驶的距离为
由上图可得
解得时间
（2）对汽车
解出第一辆汽车加速到最大速度的时间
加速过程中汽车行驶的路程
接下来汽车通过大桥所需要的时间
第一辆汽车通过大桥的最短时间
（3）当第一辆汽车达到最大速度时，错车时，对列车有
分析可知
解得
由
解得（或28余），即完成错车29辆。
17. 如图所示，足够长的斜坡与水平面在 P 点平滑连接，距P 点 的水平面上固定一挡板。0时刻时，质量m=1kg的小物体从图示位置在平行于斜坡的外力。 作用下加速运动，到达 P 点时撤去 F，此时物体的速度 。已知小物体与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为 ，小物体经过P 点前后速度大小不变，小物体与挡板碰撞后反向弹回，碰撞前后速度大小不变。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 。请回答下列问题：
（1）小物体在力 F 的作用下在斜坡上下滑时的加速度大小a；
（2）小物体与挡板碰撞的时刻t；
（3）小物体最终停止运动的位置距 P 点的距离x。
【答案】（1）
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由牛顿第二定律可得，小物体下滑时有
代入题中数据解得
【小问2解析】
小物体沿斜坡下滑所用的时间
设小物体在水平面上运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律可得
解得
设小物体在水平面运动时间为，由运动学公式有
代入数据解得，（舍去）
则小物体与挡板碰撞的时刻
【小问3解析】
物体在水平面上运动的过程中，设物体回到P点时速度为，由速度位移关系可得
物体沿坡上滑的过程中，设加速度大小为，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
由于，所以物体减速到零后将停止在斜坡上，则有
联立代入数据解得