吉林省长春市第八中学2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题

这是一份吉林省长春市第八中学2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题，共16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。
1．2024年奥运会在法国巴黎举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是（ ）
A．确定马拉松运动员在比赛中的位置时
B．跆拳道比赛中，研究运动员动作时
C．乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时
D．研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时
2．以下物理量是标量的是（ ）
A．位移B．平均速率C．速度D．加速度
3．如图，汽车驶过圆弧形路面的顶端时，所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是（ ）
A．重力B．支持力
C．重力和支持力的合力D．汽车对路面的压力
4．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动，下面说法正确的是（ ）
A．A、B、C三点的线速度大小
B．A、B、C三点的角速度
C．A、B、C三点的角速度
D．A、B、C三点的加速度大小
5．如图甲所示为烤肠机，香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，静止在水平面内的两根规格一样的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。金属杆1的圆心与烤肠的圆心连线与水平方向的夹角为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g。则金属杆1对烤肠的作用力大小为（ ）
A．B．C．D．
6．甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为，两船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成θ角，如图所示。已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断错误的是（ ）
A．甲船相对于乙船沿河岸逆流而上
B．经分析可知
C．不论河水流速如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点
D．若仅是河水流速增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L
7．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
8．甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位置坐标x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于6s处，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做匀速直线运动，乙车做匀加速直线运动
B．乙车的加速度大小为4m/s2
C．乙车的初位置在x0=72m处
D．3s时两车相遇，此时甲乙两车速度大小是相等的
9．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B．煤块与传送带间的动摩擦因数
C．煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
D．煤块在传送带上留下的痕迹长为
10．如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一质量为M的重物，将质量为m的两相同木块紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。若将两挡板缓慢靠近少许距离后，OO1与竖直方向夹角为θ，靠近过程保持O1、O2始终等高，则靠近过程中（ ）
A．挡板与木块间的弹力变大
B．挡板与木块间的摩擦力可能保持不变
C．若木块没有滑动，则两挡板的摩擦力之和大于
D．若木块没有滑动，则木块与挡板间摩擦因数至少为
三、实验题
11．某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像如图丙所示，已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为，重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为 m；
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为 （保留2位有效数字）；
(3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
12．(1)小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：小球A、B总是同时落地。上述现象说明平抛物体运动：______
A．水平方向是匀速直线运动
B．竖直方向是自由落体运动
C．水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动
(2)小明通过图乙实验装置，在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一部分，如图丙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，g取，由图中所给的数据可求出：小球从A到B、B到C速率改变量 （选填“相同”或“不同”）；小球平抛的初速度大小是 m/s；小球抛出点的坐标为（ cm， cm）。
四、解答题
13．一辆停靠在某公交站的公交车由静止开始启动瞬间，某同学刚好骑行共享单车以v1=8m/s的速度同方向经过公交车车尾并保持该速度做匀速直线运动。经过t=2s时间，共享单车刚好超过了公交车。已知公交车的长度为L=12m，公交车做匀加速直线运动，共享单车可视为质点。求：
(1)共享单车领先公交车车头的最大距离；
(2)公交车车头再次追上共享单车至车尾完全超过共享单车所用的时间。
14．如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度。（，）。求：
(1)、两点的高度差；
(2)若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。
(3)若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。
15．如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为、质量为的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度g取。
（1）若水平拉力，A与B间的摩擦力多大；
（2）若水平拉力，A与B的加速度分别多少；
（3）在满足（2）条件下，让A刚好不滑离B，求F作用时间。
参考答案：
1．A
【详解】A．研究马拉松运动员在比赛中的位置时，运动员的大小和形状能够忽略，可看成质点，故A正确；
B．跆拳道比赛时研究运动员动作时，运动员大小和形状不能够忽略，不能够看成质点，故B错误；
C．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不能够忽略，不能够看成质点，故C错误；
D．研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时，撑竿跳高运动员手中的支撑竿大小和形状不能够忽略，不能够看成质点，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】位移、速度、加速度均既有大小，也有方向，属于矢量，而平均速率只有大小，没有方向，属于标量。
故选B。
3．C
【详解】汽车做圆周运动，由沿半径方向的合力提供向心力，可知，此时提供汽车做圆周运动向心力的是重力和支持力的合力。
故选C。
4．A
【详解】A．由题意可知，A、B、C三点的转动半径之比为
根据题意可知A、B两点的线速度大小相等，A、C两点的角速度大小相等，根据公式
可知A的线速度是C的2倍，故A、B、C三点的线速度之比为
即
故A正确；
BC．根据公式
可知A、B两点转动的角速度之比为1：2，故A、B、C三点的角速度之比为
即
故BC错误；
D．根据公式
可知A、B、C三点的向心加速度之比为
即A、B、C三点的向心加速度大小关系为
故D错误。
故选A。
5．A
【详解】对烤肠受力分析，由平衡条件
其中
解得金属杆1对烤肠的作用力大小为
故选A。
6．C
【详解】A．两船在静水中的速率均为v，船头均与河岸成θ角，甲船相对乙船的速度如图所示
甲船相对于乙船沿河岸逆流而上，故A正确，不符合题意；
B．甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，则有
所以有，故B正确，不符合题意；
C．甲船要到达正对岸的A点，则必须满足，所以当时甲船不能到达正对岸的A点，故C错误，符合题意；
D．在垂直河岸方向有
在沿河岸方向有
河水流速增大，渡河时间t不变，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度时有
解得
若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为时有
解得
所以
故选B。
8．BC
【详解】A．根据位移时间图像的斜率等于速度，可知甲车的速度不变，做匀速直线运动，乙车做匀减速直线运动，故A错误；
BC．其图线与t轴相切于6s处，则在6s时，乙车的速度为零，根据逆向思维法有
解得乙车的加速度大小
，
故BC正确；
D．甲的速度为
3s时两车相遇，此时乙的速度大小为
此时乙车速率是甲车速率的2倍，故D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】AB．0~1s内煤炭的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
1s后煤炭的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
联立解得
，
倾斜传送带与水平方向夹角的正切值为
故A正确，B错误；
C．取沿传送带向上的方向为正方向，由图像知，1s末煤炭与传送带共速，可知
0~1s内，，煤炭的位移
传送带的位移，相对位移，
1s~2s内，，煤炭的位移
传送带的位移，相对位移，
煤块从最高点下滑到A端的位移
下滑过程的加速度仍为a2
所用的时间为
传送带的位移
相对位移
故C正确；
D．煤块相对传送带向下的位移为
所以煤块在传送带上留下的痕迹长为，故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】A．设轻质硬杆的弹力为F，与竖直方向夹角为θ，将细线对O点的拉力按照效果分解，如图所示
竖直方向有
再将杆对木块的推力按照效果分解，如下图所示
根据几何关系，有
联立解得
若挡板间的距离稍许减小后，θ变小，Fx变小，所以挡板与木块间的弹力变小，故A错误；
BC．若木块没有滑动，对整体受力分析，由平衡条件可知两挡板的摩擦力之和与整体的重力平衡，即
若木块发生了相对滑动，则挡板与木块间的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力，故B正确，C错误；
D．若木块没有滑动，对其中一个木块受力分析，如图所示
竖直方向
联立解得
由于
则
即木块与挡板间摩擦因数至少为，故D正确。
故选BD。
11．(1)0.1460
(2)60/61/62/63
(3)相等
【详解】（1）根据刻度尺的读数规则可知，该读数为
（2）由胡克定律可知
化简可得
由图可知
化简可得，该弹簧的劲度系数为
（3）由胡克定律可知，弹簧的弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量值与真实值相比相等。
12．(1)B
(2) 不同 4 -80 -20
【详解】（1）小球A、B总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，则该现象说明平抛物体运动竖直方向是自由落体运动，实验不能说明水平方向是匀速直线运动。
故选B。
（2）[1]小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，小球从A到B、B到C水平位移相同，则运动时间相同，设小球从A到B经历的时间为，小球从A到B速率改变量为
小球从B到C速率改变量为
可知小球从A到B、B到C速率改变量不同。
[2]小球竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论
解得
小球平抛的初速度大小是
[3][4]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，小球在B点的竖直方向的速度为
从抛出点到B点经历的时间为
从抛出点到B点，小球抛出点的轴坐标为
小球抛出点的轴坐标为
13．(1)4m
(2)2s
【详解】（1）共享单车超过公交车的过程中，共享单车行驶的距离为
公交车行驶的距离为
由题意可知
联立解得
当公交车速度与共享单车速度相等时，共享单车领先公交车距离最大，该过程用时为
公交车行驶的位移为
共享单车行驶的位移为
共享单车领先公交车的最大距离为
（2）公交车车头再次追上共享单车时，有
解得
当公交车车尾完全超过共享单车时，有
解得
所以公交车车头再次追上共享单车至车尾完全超过共享单车所用的时间为
14．(1)
(2)
(3)100N，方向竖直向下
【详解】（1）由题意可知，小物块在B点的速度为
小物块在B点竖直方向的分速度为
根据平抛运动在竖直方向为自由落体可知
（2）小物块恰好能经过圆弧轨道最高点D，此时重力恰好提供向心力
解得
（3）小物块运动到C点时，设轨道对小物块的支持力为N，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力等于轨道对小物块的支持力，为100N，方向竖直向下。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
A
A
C
B
BC
AC
BD