广东省佛山市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份广东省佛山市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了10N/cm等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，请将答题卡交回。
第一部分 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，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选的得0分。
1. 2024年6月6日14时48分，嫦娥六号上升器与轨道器和返回器组合体在月球轨道成功对接，对接过程应用抱爪式对接机构，仅用21秒便完成了“抓牢”“抱紧”动作。6月25日，嫦娥六号返回地球，从38万公里外的月球带回1935.3克月球背面样品，下列说法正确的是（ ）
A. 14时48分、21秒都是指时间
B. 38万公里指的是嫦娥六号返回地球的路程
C. 研究对接过程中的“抓牢”等动作时，不能将上升器看成质点
D. 题目的单位“分”“克”和“公里”均是国际基本单位
【答案】C
【解析】A．14时48分指的是时刻，21秒指的是时间间隔，故A错误；
B．38万公里指的是嫦娥六号返回地球的位移大小，不是路程，故B错误；
C．研究对接过程中的“抓牢”等动作时，上升器的形状大小不能忽略不计，不能将上升器看成质点，故C正确；
D．题目的单位“分”“克”和“公里”均不是国际基本单位，“秒”“千克”和“米”才是国际基本单位，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，一款扫把挂夹由黏性背板及两个卡扣组成，使用时将扫把的杆身按入卡扣之间，就能将扫把悬挂起来，假设扫把静止时杆身竖直，且不与墙壁及其他物品接触，则下列说法正确的是（ ）
A. 挂夹对扫把摩擦力等于扫把的重力
B. 卡扣夹得越紧，挂夹对拖把的摩擦力越大
C. 墙壁对黏性背板的作用力等于扫把的重力
D. 若卡扣未夹紧，扫把下滑时挂夹对扫把的作用力小于扫把对挂夹的作用力
【答案】A
【解析】AB．以扫把为对象，根据平衡条件可知，挂夹对扫把的摩擦力等于扫把的重力；卡扣夹得越紧，挂夹对拖把的摩擦力保持不变，故A正确，B错误；
C．以挂夹和扫把为整体，根据平衡条件可知，墙壁对黏性背板的作用力等于挂夹和扫把的总重力，故C错误；
D．挂夹对扫把的作用力与扫把对挂夹的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，故D错误。
故选A。
3. 一轿车在平直的公路上行驶，当司机发现前方路口绿灯还有3s时，立即踩刹车，轿车以的加速度做匀减速直线运动，恰好在黄灯亮起时停住，车头与停车线平齐，下列说法正确的是（ ）
A. 轿车开始刹车时的速度为6m/s
B. 刹车过程轿车的平均速度为12m/s
C. 开始刹车时轿车车头距离停车线18m
D. 开始刹车时轿车车头距离停车线36m
【答案】C
【解析】设轿车开始刹车时的速度为，则有
解得
刹车过程轿车的平均速度为
开始刹车时轿车车头距离停车线为
故选C。
4. 关于物理学的研究方法，下列说法正确的是（ ）
A. 在解决问题时忽略物体本身的大小和形状，建立质点概念是理想模型法
B. 在定义加速度时应用了比值法，因而加速度大小与速度变化量和时间有关
C. 物理学中把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，称为类比法
D. 在用实验探究加速度、力和质量之间的定量关系时，应用的是等效替代法
【答案】A
【解析】A．在解决问题时忽略物体本身的大小和形状，建立质点概念是理想模型法，选项A正确；
B．在定义加速度时应用了比值法，加速度大小与速度变化量和时间无关，选项B错误；
C．物理学中把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，称为放大法，选项C错误；
D．在用实验探究加速度、力和质量之间的定量关系时，应用的是控制变量法，选项D错误。
故选A。
5. 如图所示，电力工人在进行电力施工时，从高压线的最低处向上缓慢行走，越往上走高压线与水平方向夹角越大，忽略安全绳对人的作用力，则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 高压线对工人的支持力增大B. 高压线对工人的摩擦力增大
C. 高压线对工人的作用力增大D. 高压线对工人的作用力减小
【答案】B
【解析】AB．设高压线与水平方向夹角为，以工人为对象，根据受力平衡可得
，
由于增大，所以高压线对工人支持力减小，对工人的摩擦力增大，故A错误，B正确；
CD．以工人为对象，根据受力平衡可知高压线对工人的作用力与工人的重力大小相等，方向竖直向上，保持不变，故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，飞机利用传送带装卸行李，传送带长度一定，其速度、底端与顶端的高度差均可调节。假设传送带向上匀速传动，初速度为零的行李箱置于传送带底端，在传送带的作用下向上运动，行李箱与传送带之间的动摩擦因数处处相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 行李箱的质量越大，在传送带上运动的时间一定越长
B. 传送带的速度越大，在传送带上运动的时间一定越短
C. 行李箱在传送带上运动的时间与传送带底端到顶端的高度差无关
D. 行李箱在传送带上运动的平均速度一定小于传送带的速度
【答案】D
【解析】A．行李箱刚放上传送带时，根据牛顿第二定律可得
可知行李箱在传送带上的运动情况与行李箱的质量无关，故A错误；
BC．设传送带长度为，若行李箱从底端到顶端一直做匀加速运动，则有
可得
可知传送带速度越大，在传送带上运动的时间不一定越短；若传送带底端到顶端的高度差越小，越小，行李箱的加速度越大，则行李箱在传送带上运动的时间越短，故BC错误；
D．由于行李箱到传送带顶端时的速度一定小于等于传送带的速度，而行李箱在传送带上运动的平均速度一定小于到达顶端时的速度，所以行李箱在传送带上运动的平均速度一定小于传送带的速度，故D正确。
故选D。
7. 某同学利用如图所示装置探究弹簧弹力与伸长量的关系，弹簧自然悬挂时指针指在7.75cm处，挂上三个均为50g的钩码后，指针所指刻度如图所示，某时刻第3个钩码由于没有挂好突然掉落，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数约为0.10N/cm
B. 钩码掉落的瞬间，铁架台对桌面的压力变小
C. 钩码掉落的瞬间，剩余两个钩码的加速度大小为
D. 钩码掉落的瞬间，第2个钩码对第1个钩码的作用力为0.75N
【答案】D
【解析】A．挂上三个均为50g的钩码后，指针所指刻度为14.75cm，根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
故A错误；
B．钩码掉落的瞬间，由于弹簧弹力保持不变，则铁架台台对桌面的压力不变，故B错误；
CD．钩码掉落的瞬间，由于弹簧弹力保持不变，以剩余两个钩码为整体，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
以第2个钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知第2个钩码对第1个钩码的作用力为0.75N，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。
8. 如图a所示，两位学生在50米长的泳道上进行200m游泳比赛，甲学生与乙学生的位移-时间图像分别如图b实线、虚线所示，350s时甲学生率先完成比赛，则下列说法正确的是（ ）
A. 0~350s内甲学生的位移为200mB. 0~350s内甲、乙学生共相遇3次
C. 350s时甲、乙学生相距50mD. 0~350s内甲学生的平均速度为零
【答案】BD
【解析】A．0~350s内甲学生的位移为0，选项A错误；
B．两图线的交点代表相遇点，可知0~350s内甲、乙学生共相遇3次，选项B正确；
C．350s时甲到达了原出发点，乙距离出发点不到50m，则甲、乙学生相距不到50m，选项C错误；
D．0~350s内甲学生的位移为零，则平均速度为零，选项D正确。
故选BD。
9. 在密封的箱子中，一根不可伸长的细绳悬挂一个小球，小球随箱子一起在竖直方向上做直线运动，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内箱子做匀速运动，绳子拉力一定等于小球重力
B. 时间内箱子做减速运动，绳子拉力一定大于小球重力
C. 若箱子竖直向上运动，则时间内绳子的拉力大于时间内绳子的拉力
D. 若箱子竖直向下运动，则时间内小球所受合力方向与绳子拉力方向相反
【答案】AC
【解析】A．由图像可知，时间内箱子做匀速运动，根据平衡条件可知，绳子拉力一定等于小球重力，故A正确；
B．由图像可知，时间内箱子做减速运动，由于不清楚运动方向，所以加速度方向不能确定，则绳子拉力不一定大于小球重力，故B错误；
C．若箱子竖直向上运动，则时间内加速度方向向上，绳子拉力大于小球重力；时间内加速度方向向下，绳子拉力小于小球重力；故时间内绳子的拉力大于时间内绳子的拉力，故C正确；
D．若箱子竖直向下运动，则时间内加速度方向向上，小球所受合力方向向上，与绳子拉力方向相同，故D错误。
故选AC。
10. 文物记载着我国灿烂的文明，观看文物展览已经成为一种研学方式，如图所示，一块玉石放置在倾斜的玻璃展板上，下端有小挡板支撑，假设玻璃展板倾角为，固定的两小挡板A和B与图中水平虚线也成为角，玉石质量为m，重力加速度为g，不计玉石与玻璃展板间的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 挡板A、B对玉石的弹力是相同的
B. 玻璃展板对玉石的支持力大小为
C. 挡板A对玉石的弹力大小为
D. 若挡板与虚线的夹角变小，则每块挡板对玉石的弹力变小
【答案】BCD
【解析】A．根据对称性可知，挡板A、B对玉石的弹力大小相等，但方向不同，故A错误；
B．以玉石为对象，垂直玻璃展板方向，根据受力平衡可得，玻璃展板对玉石的支持力大小为
故B正确；
C．以玉石为对象，沿玻璃展板平面，根据平衡条件可得
解得挡板A对玉石的弹力大小为
故C正确；
D．若挡板与虚线的夹角变小，设减小为，沿玻璃展板平面，根据平衡条件可得
由于
可知每块挡板对玉石的弹力变小，故D正确。
故选BCD。
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 利用手机传感器可测量出手机运动时的加速度。某同学设计了如图甲所示的实验装置，开展“探究加速度与力的关系”的实验，步骤如下：
（1）将手机固定在小车上，小车置于一端有定滑轮的长木板上，细线一端连接小车；
（2）把长木板放在水平桌面上，细线另一端挂上小钩码，调节定滑轮，使细线与长木板平行，静止释放小车，通过手机测量出小车的加速度；
（3）改变钩码的质量m，重复上述步骤，测得相应的加速度a；
（4）作出小车加速度a与钩码质量m的图像。
根据实验步骤，回答以下问题：
①若小车和手机的总质量约为500g，则所挂钩码的总质量最合适的是（ ）
A.400g B.200g C.50g
②若实验中画出了的图像如乙图所示，根据图像指出实验操作中存在的问题：
_____________________________________________________________（写出一点即可）。
③已知重力加速度为g，根据乙图可求出小车在运动时受到的阻力______。（用题中和图中字母表示）
【答案】 ①. C ②. 见解析 ③.
【解析】①为了使细线拉力近似等于所挂钩码的重力，需要满足钩码的质量远小于小车和手机的总质量；若小车和手机的总质量约为500g，则所挂钩码的总质量最合适的是50g。
故选C。
②根据图像指出实验操作中存在的问题：图像不过坐标原点O，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板倾角过小；图像末端弯曲，悬挂钩码的总质量没有远小于小车和手机的总质量。
③设小车在运动时受到的阻力为，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的横轴截距为
可得
12. 感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色，小迪利用这一特性制作了一个激光打点计时器（图b）用于探究物体自由下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器，微控制器控制激光头通电图像如图a所示，其通电周期，在一个通电周期内发射激光时长。
小迪用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情况，他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前，如图b；静止释放计时器，最后在PU皮革上留下一串小短线，如图d所示。
（1）若测得某条小短线的长度如图c所示，该短线长度______cm。计时器打这条线过程中的平均速度_____m/s（结果保留3位有效数字）。
（2）若相邻小短线上侧端点间的距离分别为，，，（如图d），可求得重力加速度大小______。（结果保留3位有效数字）
（3）小短线的长度增加______（填“是”或“不是”）均匀的。请说明理由____________。
【答案】（1）2.20 2.20 （2）9.79 （3）是 见解析
【解析】
【小问1解析】
刻度尺最小刻度为1mm，则该短线长度2.20cm。
计时器打这条线过程中的平均速度
【小问2解析】
重力加速度大小
【小问3解析】
每条短线对应的时间均为，相邻短线的长度之差均为
则小短线的长度增加是均匀的。
四、简答题：本大题共1小题，共8分。
13. 小明将重物静止悬挂在力传感器下如图（a）所示，从t时刻起，小明手持力传感器沿竖直方向运动，如图（b）为得到的力传感器示数F随时间t的变化图像，忽略空气阻力。请解答下列问题：
（1）指出重物在时间内超重和失重的情况；
（2）推断重物在时间内的运动方向，并分析其原因；
（3）指出重物时间内，何时速度最大？
【答案】（1）在时间FG，超重
（2）重物加速向下运动 （3）时刻
【解析】
【小问1解析】
重物在时间FG，超重；
【小问2解析】
重物在时间内失重，则加速度向下，因小明提着重物由静止开始运动，则重物在时间内加速向下运动；
【小问3解析】
在时间内加速向下运动，而在时间内减速向下运动，可知重物在时刻速度最大。
五、解答题：本大题共2小题，共30分，按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。
14. 某公司利用“眼疾手快”游戏测试机器手能否抓住从支架上随机落下的圆棒，来检验其灵活性。如图所示，已知圆棒长，下端与水平地面距离。圆棒下落过程中始终保持竖直，机器手与右侧第一根圆棒的水平距离，与棒下端的竖直高度。假设机器手去抓取圆棒时的运动始终沿水平方向，且当任何一根圆棒开始下落时，机器手立即从静止开始运动。忽略圆棒水平截面的大小和机器手掌大小影响，机器手与圆棒均在同一竖直平面，不计空气阻力，取。请解答：
（1）机器手未启动，圆棒从下落到下端刚触地时的时间为多少；
（2）若右侧第一根圆棒开始下落时，机器手立即由静止开始做匀加速直线运动，且恰能触碰到圆棒正中央，则触碰前瞬间机器手的速度为多大；
（3）为了抓稳右侧第一根圆棒正中央，需控制机器手抓住棒前速度减为零。若机器手的运动可视为匀变速运动，且加速和减速过程的加速度大小相等，则为了成功实现这一抓取动作，机器手的加速度至少要多大。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
圆棒做自由落体运动，根据
可得圆棒从下落到下端刚触地时的时间为
【小问2解析】
机器手触碰到圆棒时，棒下落的高度为
由
解得
机器手水平方向做匀加速直线运动，则有
解得触碰前瞬间机器手的速度为
【小问3解析】
由（2）问可知，机器手从开始运动到抓取点的最大时间为；机器手的加速和减速的加速度和速度变化量大小均相同，由对称性可知加速和减速的时间、最大位移相等。加速和减速的最大时间为
加速和减速的最大位移为
由
解得机器手的加速度至少为
15. 在某生活实验电视节目中，如图所示，在固定且长为4m的水平餐桌上铺着台布，台布左端与餐桌左端齐平，7个小碟子等距的排在桌子的中线上，每个碟子相距0.5m，两侧碟子与台布边沿的距离也是0.5m。汽车拉着台布一端将其快速抽出（台布被抽出过程保持平整），最后部分碟子仍留在桌面。已知碟子与台布、桌面间的动摩擦因数分别为、。刚开始绳子恰好被拉直，汽车从静止开始以的加速度向前匀加速拉动台布，小碟子可视为质点，重力加速度g取，求：
（1）碟子在台布、桌面上滑行时的加速度、的大小和方向；
（2）最左边碟子A从开始运动到停止共滑行的距离s；
（3）通过计算求出，台布被抽出后最终桌面上还留有多少个碟子。
【答案】（1），方向水平向右；，方向水平向左
（2） （3）最终台面上还留有5个碟子
【解析】
【小问1解析】
由平衡条件可得，碟子所受支持力为
碟子在台布上滑行时，由牛顿第二定律可得
解得
方向水平向右；碟子在桌面上滑行时，由牛顿第二定律可得
解得
方向水平向左。
【小问2解析】
碟子A与台布分离时，有
解得
分离前速度为
分离前碟子A滑行的距离为
分离后碟子A在桌面滑行，根据运动学公式可得
解得
碟子A从开始运动到停止共滑行的距离为
解得
【小问3解析】
设碟子距离桌子左端为，则碟子与台布分离时，有
解得
分离时速度
若碟子恰好滑到桌子右侧边沿，则有
联立以上式子可得
因为
可知最终台面上还留有5个碟子。