陕西省商洛市2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷+解析

这是一份陕西省商洛市2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷+解析，共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，8s时刻物体的运动方向向下．则等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、班级、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。
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，每小题6分，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. 下列关于质点和参考系的说法正确的是（ ）
A. 研究列车通过站台所用的时间时，可以将列车看成质点
B. 研究排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点
C. “太阳东升西落”是以地球为参考系的
D. “玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究列车通过站台所用时间时，列车的长度相对于不能忽略，故不能将列车看成质点，故A错误；
B．研究排球运动员扣球动作时，排球的形状和大小不能忽略，故不可以将排球看成质点，故B错误；
C．“太阳东升西落”是根据地球地理方向而言的，是以地球为参考系的，故C正确；
D．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对月球是静止的，相对地球是运动的，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，这是汽车的速度计。某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时，指针指示在如图甲所示的位置，经过后，指针指示在如图乙所示的位置。若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知，初速度约为，末速度约为，根据加速度的定义式，解得汽车的加速度为
故选B。
3. 小华测得西安地铁二号线列车从“钟楼”站到“永宁门”站的图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 两站之间的距离为
B. 列车在加速阶段和减速阶段的速度方向相反
C. 列车在加速阶段和减速阶段的加速度大小相等
D. 列车在加速阶段和减速阶段的加速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像面积计算出位移为，故A错误；
B．由图像的图线都在时间轴上方，得速度方向都向正方向，列车在加速阶段和减速阶段的速度方向相同，故B错误；
CD．由图像斜率求得加速阶段的加速度
减速阶段的加速度
故加速度大小不相等，方向相反，故C错误，D正确。
故选D。
4. 一辆汽车以速度沿直线运动，经过某学校门口开始计时，行驶了4分钟后由于到站便以恒定加速度刹车，加速度大小，则汽车在5分钟内所走的距离是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车经时间，速度减为零，根据匀变速直线运动速度公式，有
由于汽车在减速时就停下来，后静止，汽车匀减速直线运动阶段的位移大小
在匀速运动阶段的位移大小
所以汽车在5分钟内所走的距离是。
故选B。
5. 如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，则（ ）
A. 木块A所受摩擦力大小是8N
B. 突然撤去F，木块A所受摩擦力大小是0N
C. 木块B所受摩擦力大小是6N
D. 突然掀去F，木块B所受合力大小8N
【答案】A
【解析】
【详解】对B，受力分析有
其滑动摩擦力为
用F=2N的水平拉力作用在木块B上，B不动。
A．对A分析，有
A正确；
B．用F=2N的水平拉力作用在木块B上，B不动，所以A的受力不变，即摩擦力为8N。B错误；
C．由以上分析，可知，木块B所受摩擦力大小是10N，C错误；
D．突然掀去F，木块B依然保持静止，合力为零。D错误。
故选A。
6. 如图所示，用轻质细绳拴住同种材料制成的A、B两物体，它们一起沿斜面向下做匀速运动．关于A、B的受力情况，以下说法正确的是（ ）
A. A受三个力作用，B受四个力作用
B. A受四个力作用，B受三个力作用
C. A、B都受三个力作用
D. A、B都受四个力作用
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：先对整体分析，根据共点力平衡求出动摩擦因数，再隔离对A或B分析，判断是否存在拉力作用，从而确定AB的受力个数．
解：对整体分析，根据平衡有：Mgsinθ=μMgcsθ，解得：μ=tanθ．
再隔离对A分析，假设受到拉力，有：mgsinθ=T+μmgcsθ，解得：T=0．所以绳子无拉力，A、B均受三个力，重力、支持力和摩擦力．故C正确，A、B、D错误．
故选C
【点评】解决本题的关键需通过共点力平衡判断出绳子是否有拉力，从而确定物体受力的个数．
7. 将一个物体在t=0时刻以一定的初速度竖直向上抛出，时物体的速度大小变为8m/s（g取10m/s），则下列说法正确的是（ ）
A. 物体一定是在时回到抛出点
B. 时刻物体的运动方向一定向上
C. 物体的初速度一定是20m/s
D. 时刻物体一定在初始位置的下方
【答案】AB
【解析】
【详解】AC．设物体的初速度为v0，则
解得
v0=16m/s
物体回到出发点的时间
选项A正确，C错误；
B．若t=0.8s时刻物体的运动方向向下．则
解得
v0=0
故假设错误；选项B正确；
D．t=0.8s时刻物体的位移
故物体一定在初始位置的上方，选项D错误；
故选AB。
8. 一质量为的物块静置于光滑水平地面上，现给物块施加一水平力F，其大小随时间t变化的关系如图所示，则（ ）
A. 物块运动到时，速度大小为
B. 物块运动到时，速度大小为
C. 物块运动到时，速度大小为
D. 物块运动到时，速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由牛顿第二定律可得，在内，物块的加速度
物块在末的速度
A错误，B正确，
CD．同理在内，物块的加速度
物块在末的速度
C错误，D正确。
故选BD
9. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向保持θ角不变，则（ ）
A. 车厢的加速度为
B. 绳对物体1的拉力为
C. 底板对物体2的支持力为
D. 物体2所受底板的摩擦力为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．以物体1为研究对象，受力为重力m1g和拉力T
根据牛顿第二定律
得
则车厢的加速度也为，对1的拉力满足
解得
故A正确，B错误；
CD．对物体2研究，分析受力如图2
根据牛顿第二定律得，物体2所受摩擦力方向向右，则
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，传送带与地面的夹角，A、B两端间距，传送带以速度沿顺时针方向运动，一质量的煤块 无初速度地被放置于A端，它与传送带间的动摩擦因数，，，则（ ）
A. 煤块刚放上时的加速度大小为
B. 煤块由A端运动到B端的时间为
C. 煤块在传送带上留下的痕迹长为
D. 煤块在传送带上运动过程中先失重后超重
【答案】AC
【解析】
【详解】A．煤块刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得
解得加速度大小
故A正确；
B．设煤块经时间速度与传送带速度相同，则有
该过程煤块位移
联立解得，
又因为
故当煤块与传送带同速后，煤块将继续加速，由牛顿第二定律，有
设煤块与传送带共速到煤块运动到B端用时为t2，则有
联立解得
故煤块由A端运动到B端的时间
故B错误；
C．煤块与传送带共速前的相对位移
共速后的相对位移
共速后，煤块继续加速，速度将比传送带的速度大，在时间内多运动，故痕迹为，故C正确；
D．由于煤块加速度方向始终沿传送带斜向下，所以煤块一直处于失重状态，故D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）图乙所示的打点计时器的工作电压为_____（选填“交流”或“直流”）____V。
（2）下列操作正确的有________。
A. 在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B. 打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C. 应先接通电源，后释放小车
（3）打点计时器使用的交变电流的频率原为，若某次实验中交变电流的实际频率偏小而未被发觉，则纸带上记录的时间与真实值比较将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 交流 ②. 220
（2）AC （3）偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 图乙是电火花计时器，工作电压是交流。
【小问2详解】
AB．为了能在纸带上打更多的点，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，并且打点计时器应放在长木板上没有滑轮的一端，A正确,B错误；
C．应先接通电源，待打点稳定后释放小车，C正确。
故选AC。
【小问3详解】
交变电流的实际频率偏小，实际打点周期大于，比如打出6个点的实际时间大于，但仍按照原周期计算时间为，所以纸带上记录的按原周期算出的时间应该偏小。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验中，________（选填“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量。
（2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器所接的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留三位有效数字）。
（3）乙同学根据测量数据作出如图丙所示的图线，该同学做实验时存在的问题是______________。
（4）甲同学补偿小车受到的阻力后，正确操作完成实验，以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条如图丁所示的直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________。
【答案】（1）不需要 （2）
（3）平衡摩擦力过度 （4）
【解析】
【小问1详解】
本题中的拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量。
【小问2详解】
相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，故计时间隔为，由逐差法可得，小车的加速度大小
【小问3详解】
图像的纵截距不为零，故平衡摩擦力过度。
【小问4详解】
力传感器的示数为F，则绳的拉力为F，小车所受的合力为两根绳的拉力之和，由牛顿第二定律有
变形为
则图像的斜率
可得小车的质量
13. 一列火车从车站出发做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2，此时恰好有一辆自行车（可视为质点）从火车头旁边驶过，自行车速度v0 = 8m/s ，火车长l= 336m。
（1）火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离是多少？
（2）火车用多少时间可追上自行车？
【答案】（1）64m；（2）32s
【解析】
【详解】（1）当两者速度相等时，即火车速度等于v0时，两者相距最远，设此时经过的时间为t1，则有
可得
则自行车的位移为
火车的位移为
则火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离为
（2）设火车从开始运动到追上自行车所用的时间为t2，追上即两者位移相等，则有
解得
14. 如图所示，倾角为斜面固定在地面上，一质量为M＝7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于木块上，使之能沿斜面向上做匀速运动。已知，，g取，求：
（1）木块与斜面的动摩擦因数为；
（2）水平向右的恒力F的大小。
【答案】（1）0.75；（2）240N
【解析】
【详解】（1）木块匀速下滑时，分析木块受力，将木块所受重力分解如下图所示
木块匀速下滑，沿斜面方向有
（2）水平向右的恒力F作用后，物体匀速上滑，分析物体受力并将重力与恒力F沿斜面和垂直于斜面两个方向分解如下图所示
沿斜面方向有
垂直于斜面方向有
代入数据解得
F=240N
15. 如图所示，质量的长木板静止在水平面上，质量的物块以方向水平向右、大小的初速度冲上木板左端，物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，木板足够长，物块可视为质点，重力加速度g取。
（1）求物块冲上木板的瞬间，物块与木板各自的加速度大小。
（2）求物块最终距木板左端的距离。
（3）若物块冲上木板后，对木板施加大小为、方向水平向左的恒力，求物块最终距木板左端的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物块冲上木板左端时，对物块，由牛顿第二定律，有
解得
对木板，由牛顿第二定律，有
解得
【小问2详解】
当物块与木板速度相等时，有
解得
设物块与木板共速后保持相对静止，一起减速，对两者组成的整体，由牛顿第二定律，有
解得
物块受到的静摩擦力
故两者可以相对静止一起速度减到零，故物块最终距离木板左端的距离
【小问3详解】
物块冲上木板后与木板速度相同，设恒力作用后两者相对滑动，物块相对长木板向右滑动，加速度大小仍为，对长木板，有
解得
假设不成立，木板与长木板以加速度共同减速，不会相对滑动，由于