【物理】安徽省亳州市涡阳县2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（解析版）

这是一份【物理】安徽省亳州市涡阳县2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（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，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
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：必修一全册。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年12月17日2时50分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将航天宏图PIESAT-209~12星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，下列说法正确的是（ ）
A. “2024年12月17日2时50分”指的是时间间隔
B. 研究卫星进入预定轨道后的运动轨迹时，可将卫星看作质点
C. 卫星从发射到进入预定轨道的过程中，位移大小等于路程
D. 卫星直线加速升空的过程中，有可能处于失重状态
【答案】B
【解析】A．“2024年12月17日2时50分”是一个特定的瞬间，在时间轴上对应的是一个点，指的是时刻，而不是时间间隔，故A错误；
B．研究卫星进入预定轨道后的运动轨迹时，卫星的大小和形状相对于其运动轨迹来说可以忽略不计，不会影响对其运动轨迹的研究，因此可将卫星看作质点，故B正确；
C．卫星从发射到进入预定轨道的过程中，其运动轨迹不是直线，位移大小是从发射点到预定轨道位置的有向线段的长度，而路程是其运动轨迹的长度，二者不相等，故C错误；
D．卫星直线加速升空的过程中，加速度方向竖直向上，不可能处于失重状态，故D错误。
故选B。
2. 科技的飞速发展让现代交通日新月异，磁悬浮列车从静止沿直线匀加速到600km/h大约需要10分钟，高性能赛车从静止沿直线匀加速到350km/h大约需要8秒钟。下列关于磁悬浮列车和高性能赛车加速运动过程中说法正确的是（ ）
A. 磁悬浮列车的速度大，所以其加速度一定大
B. 磁悬浮列车的速度变化量比高性能赛车大，所以其加速度比高性能赛车大
C. 磁悬浮列车的速度变化率比高性能赛车大
D. 磁悬浮列车的速度变化率小意味着其速度变化相对较缓
【答案】D
【解析】A．磁悬浮列车加速度为
高性能赛车加速度为
高性能赛车加速度大，所以速度大不一定加速度大，故A错误；
B．根据可知，速度变化量大，不一定加速度大，故B错误；
C．速度变化率就是加速度，所以磁悬浮列车变化率小，故C错误；
D．速度变化率小意味着速度变化相对较缓，故D正确。
故选D。
3. 关于国际单位制，下列说法正确的是（ ）
A. 国际单位制中的基本单位可以随意选定
B. 加速度单位是由长度单位（m）、时间单位（s）和加速度的定义式推导出来的，所以加速度的单位是导出单位
C. 牛顿（N）是国际单位制中的基本单位，
D. 国际单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和力
【答案】B
【解析】A．国际单位制中的基本单位是经过科学选定的，不能随意选定，它们是构成其他单位的基础，故A错误；
B．加速度的单位（）是根据加速度的定义式，由长度单位（m）和时间单位（s）推导出来的，所以加速度的单位是导出单位，故B正确；
C．牛顿（N）是国际单位制中的导出单位，故C错误；
D．国际单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和时间，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，有一个足够长竖直的深井，井口到水面的高度为h。小明同学将铁球1从井口由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音。他又将一个铁球2从井口同一位置由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音，已知铁球2的质量是铁球1质量的2倍，重力加速度为g，下落过程中铁球均与井壁无碰撞，忽略空气阻力。则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB．铁球1和铁球2都做自由落体运动，下落的加速度均为重力加速度g，与铁球的质量无关。根据自由落体运动的位移公式，它们下落的高度相同，所以下落时间相同，物体落水后声音传播时间也相等，所以，故A正确，B错误；
CD．井口到水面的高度，但是由于声音传播时间未知，所以不能确定井口到水面具体数值，故CD错误。
故选A。
5. 某居民楼电梯从5楼出发，先下降到1楼，随后载人上升至3楼停下。规定竖直向下为正方向，该电梯在这段时间的速度-时间（v-t）图像和位移-时间（x-t）图像，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】整个过程分为两个阶段：第一阶段：从5楼到1楼，电梯先加速下降，然后可能先匀速再减速或者减速到达1楼。第二阶段：从1楼到3楼，电梯先加速上升，然后可能先匀速再减速上升或者减速上升到达3楼。v-t图像面积表示位移。
A．正负半轴面积大小相等，而整个过程位移不为0，故A错误；
B．v-t图像只有正半轴，没有负半轴，表示电梯只有竖直向下运动阶段，没有竖直向上运动阶段，故B错误；
C．图像电梯先匀速直线运动，再静止不动，再反向匀速运动，没有加速、减速阶段，故C错误；
D．图像电梯先加速下降，再减速到0，1楼静止一段时间，然后竖直向上加速运动，再减速运动到3楼，故D正确。
故选D。
6. 一物体做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，B为AC的中点，已知物体在AB段的平均速度为，在BC段的平均速度为，物体在A点速度为，在C点速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在B点的速度为
B. 物体通过AB段和BC段所用时间之比为
C. 物体在AC段的平均速度为
D. 可能等于
【答案】B
【解析】A．根据匀变速直线的运动规律可得，
其中
解得物体在B点速度为，故A错误；
B．设AB段和BC段位移均为x，物体通过AB段时间为
物体通过BC段时间为
所以物体通过AB段和BC段所用时间之比为，故B正确；
C．物体在段的平均速度为，故C错误；
D．因为物体做匀加速直线运动，所以一定小于，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，有两个小球通过三段轻绳连接后悬挂于O点，将一拉力F作用在小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间轻绳处于竖直状态。现使F从图示方向缓慢逆时针旋转到竖直方向，在此过程中两小球始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳OA的弹力一直减小B. 轻绳AB的弹力可能一直增大
C. 拉力F先减小再增大D. 轻绳OB的弹力不可能为0
【答案】C
【解析】A．由于轻绳处于竖直方向，轻绳弹力与小球重力等大反向，始终不变，故A错误；
B．轻绳弹力为0，也是始终不变，故B错误；
CD．对小球B受力分析，并将三个力平移构成一个首尾相接的矢量三角形，画出F变化过程中的动态三角形，如图所示
可知先减小再增大，轻绳弹力一直减小，最终减小到0，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，一带有“T”型支架，质量为M的小车置于光滑水平地面上，OA为轻质活杆，可绕O点无摩擦转动，O′B为轻绳，其两端分别连接质量为m和2m的小球A、B。在水平恒力F作用下，整个装置保持相对静止一起运动，OA、O′B与竖直方向夹角分别为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 大于B. 小车加速度大小为
C. 轻杆对小球A的弹力大小为D. 恒力F大小为
【答案】B
【解析】AB．OA为轻质活杆，杆的弹力沿杆方向，细线的拉力沿绳的方向，根据mgtanα=ma
可知
所以一定等于，小车加速度大小为，A错误，B正确；
C．对小球A有
解得，C错误；
D．对系统，由牛顿第二定律得，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 司机驾驶汽车正以30m/s在一条平直的公路上行驶，发现前方100m处有一个限速标志，要求车速不超过72km/h。假设汽车立即做匀减速直线运动，且到限速标志位置时能够满足限速要求。以下关于汽车运动的说法正确的是（ ）
A. 汽车的加速度大小可能为
B. 汽车减速的时间可能为6s
C. 汽车在这段路程中的平均速度一定为25m/s
D. 汽车在这段路程中的平均速度有可能为24m/s
【答案】ABD
【解析】A．，当汽车运动到限速标志位置恰好为时加速度最小，根据
即
解得，A正确；
B．汽车减速的时间最多为
汽车减速的时间可能为6s ，B正确；
CD．若汽车以更大的加速度匀减速到限速标志位置，速度可以比小，平均速度可以小于，C错误，D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，正六边形稳固支架竖直放置且固定在水平地面上，中心点为O，C、D为支架两个顶点，通过轻绳CA、BD分别固定两个质量均为的相同小球A、B，两小球通过轻质弹簧相连，整个装置处于静止状态，且CAO、OBD共线。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳CA的弹力为4mg
B. 轻绳BD的弹力为mg
C. 剪断轻绳CA瞬间，小球A加速度大小
D. 剪断轻绳CA瞬间，小球B加速度大小为
【答案】AC
【解析】AB．对小球A、B、弹簧整体进行受力分析，如图所示。竖直方向有
水平方向有
解得，，A正确，B错误；
C．剪断轻绳瞬间，由于弹簧弹力瞬间不变，所以小球A受到的合外力大小为
根据牛顿第二定律得
解得，C正确；
D．小球B受力不变，加速度为0，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某同学用如图甲所示的装置进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验器材有：铁架台、一根轻质弹簧（劲度系数约为50N/m）、若干个质量均为的钩码、刻度尺（本地重力加速度为）。
（1）实验前，先将弹簧竖直悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧自然下垂时的长度，弹簧上端与刻度尺零刻度线对齐，弹簧下端对齐刻度如图乙所示，其读数为______cm。
（2）该同学依次在弹簧下端挂上不同数量的钩码，每挂一个钩码，待弹簧静止后，用刻度尺测量弹簧下端对准刻度值L（即弹簧总长度），记录的数据如下表所示：
（3）根据表中数据，在图丙所示的坐标纸上画出了弹簧总长度L与钩码个数n的关系图像。
（4）由图像可知，弹簧的劲度系数______N/m（保留两位有效数字）。
（5）若将弹簧减去一部分，剩下弹簧的劲度系数与原弹簧相比会______。（填“变大”或“变小”）
【答案】（1）（11.98～12.02） （4）49 （5）变大
【解析】（1）由图乙可知，刻度尺的分度值为1mm，需要估读到0.1mm，弹簧自然下垂时的长度读数为。
（4）根据胡克定律
在本实验中，弹簧的弹力等于
弹簧的伸长量
故有
整理得
图像斜率为
解得（保留两位有效数字）
（5）减去一部分弹簧后，施加同样的力，弹簧伸长量会减小，故劲度系数会变大。
12. 某物理实验小组利用如图甲所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系。
实验器材有：带有定滑轮的长木板、小车、砝码、砝码盘、细绳、打点计时器、纸带、电源等。
（1）在本实验中，以下操作正确是______。
A. 调节长木板一端滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B. 在平衡摩擦力时，把砝码和砝码盘通过细绳系在小车上，让小车拖着纸带在长木板上运动
C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D. 用天平测出砝码盘和砝码的总质量m，以及小车的质量M，且需要满足
（2）实验小组得到一条纸带，如图乙所示，每5个点取一个计数点，，，，，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车的加速度______（结果保留两位有效数字）。
（3）若实验小组在某次实验中，误将长木板水平放置且未平衡摩擦力，得到的a-F数据如下表所示：
根据以上数据，请在图丙中画出a-F图像_____，并根据图像可求出：

小车的质量为______kg，小车受到的摩擦力______N。（结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）AD （2）2.5
（3） 2.0（1.8～2.2） 6.0（5.7～6.3）
【解析】
【小问1解析】
A．调节长木板一端滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，这样才能保证小车所受拉力方向与运动方向一致，故A正确；
B．平衡摩擦力时不应挂砝码和砝码盘，应让小车自身拖着纸带在长木板上做匀速运动来平衡摩擦力，故B错误；
C．实验时应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再放开小车，故C错误；
D．在本实验中，当用砝码和砝码盘的重力近似替代小车所受拉力时，需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，故D正确。
故选AD。
【小问2解析】
每5个点取一个计数点，电源频率为50Hz，所以时间间隔
使用逐差法计算加速度
【小问3解析】
描点作图如下
根据牛顿第二定律
变形可得
则图像的斜率为
由表中数据可知
则
将，，代入
解得
13. 如图甲所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在倾角的斜面上，处于静止状态。已知木块A的质量，木块B的质量，木块B与斜面的动摩擦因数，，，重力加速度。
（1）求此时木块B对斜面的摩擦力；
（2）在木块B上施加一个外力F，方向沿斜面向上，如图乙所示。缓慢增大外力F，求木块B刚好要向上滑动时F的大小（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块A始终与木块B相对静止）。
【答案】（1）30N；方向沿斜面向下 （2）62N
【解析】（1）将木块和木块作为整体，沿斜面方向，由受力平衡得
代入数据解得
由牛顿第三定律，木块对斜面的摩擦力大小为，方向沿斜面向下。
（2）将木块和木块作为整体，垂直斜面方向，斜面与组合体之间的弹力为
木块刚好要向上滑动时，木块与斜面之间达到了最大静摩擦力，有
由受力平衡得
联立解得
14. 2024世界机器人大会于8月21日至25日在北京亦庄举行，169家企业展出了600余件创新产品。展览会上，有两个机器人进行演示。时，机器人A在展厅一端，由静止开始以加速度开始匀加速直线移动。与此同时，机器人B在展厅另一端距离机器人A起始位置。处，面向机器人A以速度匀速移动，并且机器人B装有信号发射装置。当机器人B与机器人A的距离小于等于10m时，机器人B可以利用信号装置控制机器人A（信号传输时间忽略不计，机器人A、B运动在同一直线上），，。求：
（1）若机器人A被机器人B控制前一直做匀加速直线运动，多长时间后机器人B能控制机器人A（结果保留1位小数）？
（2）若机器人A加速到最大速度后立即以加速度做匀减速直线运动，那么机器人B能否在机器人A运动过程中成功控制机器人A？若能，求出从机器人A开始运动到机器人B能成功控制机器人A经过的时间（结果保留2位有效数字）；若不能，请说明理由。
【答案】（1）4.6s （2）能；4.8s
【解析】
【小问1解析】
设机器人A加速行驶时间后机器人B能控制。
此时机器人A的位移大小为
机器人B的位移大小为
两者位移关系为
联立解得（负值舍去）
【小问2解析】
机器人A加速到最大速度
所需时间为
此过程中机器人A的位移为
之后机器人A做匀减速直线运动，设减速到停止所需时间为
根据速度公式
可得
假设机器人A匀减速时间为时机器人B能成功控制机器人A，从机器人A开始运动到机器人B能成功控制机器人A，机器人A的位移大小为
机器人B的位移大小为
两者位移关系为
解得，（舍去）
所以机器人B能在小车运动过程中成功控制机器人A，经过的时间为
15. 如图所示，在一水平面上从左到右依次放置着一个传送带和一个足够长的木板。传送带长度，以的速度顺时针匀速转动，传送带与木板上表面平齐且可认为物块可平滑地从传送带滑到木板上表面。木板静止在水平面上，木板与地面间的动摩擦因数。现将一小滑块（视为质点）以的初速度从传送带左端滑上传送带，小滑块与传送带间的动摩擦因数，小滑块与木板间的动摩擦因数，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小滑块与木板质量均为1kg，重力加速度，求：
（1）小滑块在传送带上运动的最大速度大小；
（2）小滑块滑上木板后，滑块与木板相对静止所需时间；
（3）木板的最短长度以及木板相对地面的总位移。
【答案】（1） （2）0.8s （3）1.6m；3.2m
【解析】
【小问1解析】
小滑块在传送带上加速运动，根据牛顿第二定律得
解得
若小滑块可以在传送带加速到与传送带共速，根据
解得
所以小滑块在传送带上运动的最大速度为
【小问2解析】
小滑块滑上长木板后，对小滑块，由牛顿第二定律得
解得
对木板，由牛顿第二定律得
解得
设经过时间，小滑块与木板共速，由运动学公式得
解得
【小问3解析】
根据
解得
由于，小滑块与木板共速后相对静止一起减速，对小滑块和木板组成整体，由牛顿第二定律得
解得
小滑块与木板共速后一起减速停止运动，由运动学公式得
解得
长木板运动的总时间为
作出从小滑块滑上木板开始到停止运动的图像如图所示
图中阴影部分面积即为小滑块与木板的相对位移，也是木板的最短长度
下面空白三角形面积为木板相对地面的总位移，为
钩码个数n
1
2
3
4
弹簧总长度L/cm
14.00
16.00
18.00
20.00
F/N
7.00
8.00
9.00
10.00
0.50
0.95
1.55
2.00