【物理】辽宁省沈阳市市郊联体2024-2025学年高一上学期期末试卷（解析版）

这是一份【物理】辽宁省沈阳市市郊联体2024-2025学年高一上学期期末试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 乒乓球是我国优势体育项目，在2024年法国巴黎奥运会上，我国运动员奋力拼搏，赢得了乒乓球项目所有金牌。下列关于乒乓球运动描述正确的是（ ）
A. 研究乒乓球旋转速度时，可把乒乓球视作质点
B. 乒乓球高速转动时惯性比静止时大
C. 球拍对乒乓球的作用力大小等于乒乓球对球拍的作用力大小
D. 乒乓球受到桌面的弹力是由于乒乓球的形变产生的
【答案】C
【解析】A．研究乒乓球旋转速度时，乒乓球的大小不能忽略，不能把乒乓球视作质点，故A错误；
B．物体的惯性由质量决定，与速度无关，故B错误；
C．根据牛顿第三定律，球拍对乒乓球的作用力大小等于乒乓球对球拍的作用力大小，故C正确；
D．乒乓球受到桌面的弹力是由于桌面的形变产生的，故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. kg、dm、s都是国际单位制中的基本单位
B. 牛顿的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的
C. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D. 物体从t到t+∆t时间内位移为∆x，当∆t→0时，可以用表示物体在时刻t的瞬时速度
【答案】D
【解析】A．dm不是国际单位制中的基本单位，故A错误；
B．伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的，故B错误；
C．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并没有直接用实验进行验证，故C错误；
D．物体从t到t+∆t时间内位移为∆x，当∆t→0时，表示物体在时刻t的瞬时速度，故D正确。
故选D。
3. 一艘船在静水中速度是，渡过一条宽且水流速度为的河流，则该小船（ ）
A. 可以渡过过这条河，而且最小位移为
B. 以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为
C. 当水流速度减小时，渡河的时间可以少于
D. 水流速度大小不会影响渡河时间及航程
【答案】B
【解析】A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，所以最短位移
故A错误；
B．当船头垂直河岸过河时渡河时间最短，则船最短时间
此时沿河岸的位移
即到对岸时被冲下，故B正确；
C．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短
故C错误；
D．水流速度不会影响渡河时间，但是会影响沿水流方向的位移即影响航程，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ）
A. 物体A的速度大小为B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
【解析】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即
故A错误，B正确；
CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。
故选B
5. “儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为120°，重力加速度为g，则（ ）
A. 每根橡皮绳的拉力大小为0.5mg
B. 若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时加速度大小a=g
C. 若将悬点的间距变小且保持静止，则两根橡皮绳所受拉力变大
D. 若小明向上弹起，其速度最大时弹性绳恢复原长
【答案】B
【解析】A．根据平衡条件有
所以
故A错误；
B．当左侧橡皮绳断裂的瞬间，则重力和右侧绳拉力的合力与原来左侧绳的拉力大小相等，则此瞬间小明的合力大小为mg，加速度
故B正确；
C．若将悬点的间距变小且保持静止，则θ变小，csθ变大，F减小，故C错误；
D．若小明向上弹起，速度最大时，加速度为零，此时弹性绳的弹力不为零，故D错误。
故选B。
6. 如图，有一水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动，现将一物块（可视为质点）轻放在传送带A端，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2，已知传送带长度为LAB=10 m，则（ ）
A. 物块离开传送带时的速度大小为1 m/sB. 物块在传送带上留下的划痕长为1 m
C. 物块在传送带上运动的时间为4.5 sD. 物块在传送带上运动的时间为5 s
【答案】B
【解析】A．物块刚放上传送带上时的加速度
与传送带共速时用时间
运动的位移
此后将以2m/s速度匀速运动到达B端，可知离开传送带时的速度大小为2m/s，选项A错误；
B．物块在传送带上留下的划痕长为
选项B正确；
CD．物块在传送带上运动的时间为
选项CD错误。
故选B
7. 如图所示，、、、为光滑斜面上的四个点。一小滑块M自点由静止开始匀加速下滑，通过、、各段所用时间均相等。现让另一小滑块N自点由静止开始匀加速下滑，则（ ）
A. 斜面上、段长度之比为4:9
B. 滑块N通过、段所用时间相等
C. 滑块N通过点的速度等于通过段的平均速度
D. 滑块N通过、点的速度之比为
【答案】D
【解析】A．初速度为0的匀变速直线运动在连续相同时间内的位移比为
则斜面上bc、cd段的长度之比为3:5。故A错误；
B．三段长度分别设为l、3l、5l，根据得，滑块N通过bc、bd段所用时间分别为
，
通过cd段所用时间
显然
故B错误；
C．由
则滑块N通过c点的速度不等于通过bd段的平均速度。故C错误；
D．由得滑块N通过c、d点的速度分别为
，
滑块N通过c、d点的速度之比为
故D正确。
故选D。
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 一人在传送带上训练的情境如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点，另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块a，另一端系于人身上，细绳OO′和O′M与竖直方向的夹角分别为α和β，人以与传送带相等的速度匀速跑动，物块a始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 细绳OO′的拉力为2mgcs
B. 由于人与地面保持相对静止，人不受摩擦力的作用
C. 若人跑到传送带靠近P端处，稳定后，细绳O′M的拉力相比原来变大
D. 若传送带加速，人跟跑稳定后相对地面位置没有改变，细绳OO′的拉力相比原来不变
【答案】AD
【解析】A．因为物块a始终处于静止状态，根据力的合成可知，细绳OO'上的拉力为，
所以
故A正确；
B．人与地面保持相对静止，则细绳O′M的拉力存在水平向左的分力，则人匀速跑动受到水平向右的静摩擦力，故B错误；
C．若人跑到传送带靠近P端处，竖直细绳的拉力仍为mg，所以细绳O′M的拉力大小不变，故C错误；
D．若传送带加速，人跟跑稳定后相对地面位置没有改变，物块a处于静止状态，竖直细绳的拉力仍为mg，又α和β不变，则细绳的拉力相比原来不变，故D正确。
故选AD。
9. 甲、乙两辆汽车在平直公路上的相邻车道同向行驶（可认为两车在一条直线上运动且不会相撞），时刻甲车在乙车后方，此时两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示并同时开始刹车，两辆车刹车时的图像如图所示，则（ ）

A. 两车在时速度大小相同
B. 两车共速时速度大小为
C. 若时刻两车相距，则刹车过程中两车可以相遇两次
D. 若时刻两车相距，则两车最后将停在同一位置
【答案】AD
【解析】AB．甲的加速度大小
乙的加速度大小
设t时辆车速度相等，共速时速度大小为v，根据运动学公式
解得
，
故A正确，B错误；
C．两车共速时，甲比乙多行驶的距离
若时刻两车相距，共速时正好相遇，之后乙的速度一直比甲大，则刹车过程中两车只能相遇一次，故C错误；
D．共速后乙比甲多行驶的距离
又开始到最后甲比乙一共多行驶的距离
若时刻两车相距，则两车最后将停在同一位置，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量，。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B物体上，、随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时，A、B分离
B. 时，A的速度大小为
C. 时，A的加速度大小为
D. 时，A对B的作用力大小为2.0N
【答案】BD
【解析】A．结合题图与数学知识可知，和与时间的关系分别为
，
AB两物体即将分离时，对AB整体有
当AB两物体即将分离时，AB两物体之间的作用力为零，对B物体有
解得
故A项错误；
BC．由于1.5s小于2.0s，所以在过程中，AB两物体并未分离，对其整体有
可知其分离前，AB整体所受合外力不变，所以其加速度不变，为1m/s2，所以该过程中物体A做匀变速直线运动，两物体从静止开始，所以时，A物体的速度为
故B正确，C错误；
D．1s时两物体并未分离，对AB整体有
对物体B有
解得
时，A对B的作用力大小为2.0N，故D项正确。
故选BD。
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。
（1）小球a沿水平方向抛出，同时小球b自由落下，用频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同，可判断小球a在竖直方向上做_________运动；根据小球a相邻两位置水平距离相等，_____（填“能”或“不能”）判断小球a在水平方向做匀速直线运动。
（2）实验中拍摄到小球a做平抛运动的照片如图丙所示，图丙中每小格的边长为5cm，并选定了小球a在运动过程中的A、B、C三个位置。取重力加速度大小g=10m/s2。小球a做平抛运动的初速度大小为________m/s，通过B点时的速度大小为________m/s。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）自由落体 能 （2） 1.5 2.5
【解析】
【小问1解析】
根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同，可判断小球a在竖直方向上做自由落体运动；
根据小球a相邻两位置水平距离相等，且所用时间相等，能判断小球a在水平方向做匀速直线运动。
【小问2解析】
竖直方向，根据
可得
则小球做平抛运动的初速度大小为
通过B点时的竖直分速度大小为
则通过B点时的速度大小为
12. 某同学利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与其质量的关系，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。
（1）下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中的电磁打点计时器应接8V左右交流电源
B. 平衡阻力时，需要把钩码通过细绳系在小车上
C. 需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行
D. 改变小车质量后，需重新平衡阻力
（2）某次实验中获得的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，每相邻两个计数点之间有4个点未画出，则打点C时小车的速度大小为__________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2（结果均保留2位有效数字）。
（3）平衡阻力后，保持钩码的质量m不变，改变小车的质量M，并做出图像，下列图像最符合实际的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）AC （2）0.098 0.25 （3）C
【解析】
【小问1解析】
A．图甲中的电磁打点计时器应接8V左右交流电源，故A正确；
B．平衡阻力时，不需要把钩码通过细绳系在小车上，故B错误；
C．为给小车提供一个恒定的牵引力，使滑轮与小车间的细绳与木板平行，故C正确；
D．改变小车质量后，不需要重新平衡阻力，故D错误。
故选AC。
【小问2解析】
相邻两计数点间的时间间隔为
打C点时，小车的速度大小为
小车的加速度大小为
【小问3解析】
设细线对小车的拉力大小为T，对小车和钩码
两式联立可得
所以，与M为线性关系，但图线不过坐标原点。
故选C。
四、解答题（共38分）
13.
如图所示，在倾角为θ的斜面上有一个质量m=1kg的物体，零时刻开始，物体在大小F=20N、方向沿斜面向上的拉力作用下由斜面最低点从静止开始运动，2s时物体的速度v=20m/s,方向沿斜面向上，3s时，撤去拉力。已知：sinθ=0.6，csθ=0.8，重力加速度g取10m/s2，斜面足够长，求：
（1）物体与斜面之间的动摩擦因数。
（2）撤去F后，物体在斜面上继续运动多长时间。
【答案】（1）μ＝0.5 （2）
【解析】
【小问1解析】
物体从静止开始运动，根据速度公式v＝a1t1
代入数据解得加速度大小为
以物体为对象，根据牛顿第二定律得F﹣mgsinθ﹣f＝ma1
又f＝μN＝μmgcsθ
联立代入数据解得μ＝0.5
【小问2解析】
经历t2＝3s，物体的位移为
速度为v1＝a1t2
代入数据解得x1＝45m，v1＝30m/s
3s后撤去拉力，物体开始向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律
代入数据解得
物体继续向上运动到速度减为0所用时间为
代入数据解得t3＝3s
物体继续向上运动到速度减为0通过的位移大小为
代入数据解得x2＝45m
由于mgsinθ＞μmgcsθ，则物体将向下加速运动，根据牛顿第二定律
代入数据解得
根据运动学公式可得
代入数据解得
则撤去F后，物体在斜面上继续运动的时间为t＝t3+t4＝3s+s＝s
14. 为了祖国的统一，为了维护世界的和平，2024年10月14日中国人民解放军东部战区组织陆军、海军、空军、火箭军等兵力开展“联合利剑—2024B”一次大规模的围台军演。如图所示，某科目军事演习，红军“轰—20”轰炸机在离海面高H=500m高处水平飞行，发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰，飞机为了保证安全，需要在距离军舰水平距离s=1000m时投下炸弹，若军舰发现飞机投下炸弹时立即以加速度a=2m/s2开始做匀加速直线运动，与飞机运动方向相同，结果炸弹仍然命中目标，不计军舰大小，不计空气阻力（g=10m/s2），求：
（1）炸弹从投出至命中目标经过的时间；
（2）飞机释放炸弹时飞行速度的大小v；
（3）若军舰不动，同时竖直向上发炮拦截炸弹，发射炮弹的速度大小v0应为多少才能成功拦截？
【答案】（1）10s （2）110m/s （3）55m/s
【解析】
【小问1解析】
根据题意，炸弹做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由
解得
【小问2解析】
根据题意，炸弹做平抛运动，水平方向有
解得飞机释放炸弹时飞行速度的大小为
【小问3解析】
根据题意，炸弹在竖直方向做自由落体运动，若军舰不动，发射炮弹竖直向上做上抛运动，若要成功拦截，在竖直方向上有
炸弹在水平方向有
联立解得
15. 一平板车静放在光滑水平地面上，其右端放一质量m=5kg的物体。平板车质量M=10kg，总长度L=1.5m，上表面离地高度h=1.25m，与物体间的动摩擦因数μ=0.2，物体可看成质点，空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力，求：
（1）物体刚脱离小车时的速度；
（2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离。
【答案】（1）2m/s （2）2.25m
【解析】
【小问1解析】
对物体分析，物体的加速度大小为
小车的加速度为
根据
代入数据解得
则物体刚脱离小车时的速度为
【小问2解析】
根据
可得物体离开平板车做平抛运动的时间为
物体平抛运动的水平位移为
物体离开平板车后，平板车的加速度为
物体离开平板车时，平板车的速度为
则平板车的位移为
所以当物体落地时，距离平板车左端的水平距离为