精品解析：四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期12月半期物理试题（解析版）

这是一份精品解析：四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期12月半期物理试题（解析版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（满分100分，考试时间90分钟）
第Ⅰ卷（49分）
一、单项选择题（共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列关于物理概念、物理方法与物理规律的说法，正确的是（ ）
A. 质点是理想模型
B. 牛顿第一定律可以用实验来验证
C. 由可知a与成正比
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
【答案】A
【解析】
【详解】A．当物体的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时将物体看为一个具有物体全部质量的点，这个点叫质点，可知，质点是一种理想化模型，故A正确；
B．牛顿第一定律是一种不受外力作用的情景，不能够用实验来验证，故B错误；
C．加速度是比值定义式，加速度与速度的变化量并没有本质上的决定关系，不能认为a与成正比，故C错误；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，静止在水平地面上倾角为θ的斜面体上有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，A、B一起沿斜面匀速下滑。A、B间摩擦力大小为f1，A与斜面间摩擦力大小为f2，斜面体与地面的摩擦力大小为f3。A、B间摩擦因数为μ1。A与斜面体间摩擦因数为μ2，斜面体、地面间摩擦因数为μ3。下列情况可能的是（ ）
A. f1=0 f2=0 f3=0B. f1=0 f2≠0 f3≠0
C. μ1≠0 μ2≠0 μ3=0D. μ1≠0 μ2=0 μ3≠0
【答案】C
【解析】
【详解】AB．A、B一起沿斜面匀速下滑，所受外力的合力均为0，对B进行分析，B受到重力与竖直向上的支持力，B相对于A没有相对运动的趋势，即有
f1=0
对斜面、A与B整体进行分析，整体所受外力的合力为0，整体受到重力与竖直向上的支持力，斜面相对于地面没有相对运动的趋势，即有
f3=0
对A与B整体进行分析，整体所受外力的合力为0，整体受到重力、垂直于斜面斜向左上方发的支持力与沿斜面向上的滑动摩擦力，即有
f2≠0
故AB错误；
CD．结合上述，由于A与斜面之间一定有摩擦力作用，则有
μ2≠0
由于A与B之间，斜面与地面之间没有摩擦力作用，可知，A与B之间，斜面与地面之间的动摩擦因数是否为0，不能够确定，故C正确，D错误。
故选C。
3. 如左图所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现B车1s后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点，A、B两车的图像如右图所示。已知B车在第1s内与A车的距离缩短了，且，下列说法正确的是（ ）
A. A车做匀速直线运动B. B车在5s末追上A车
C. B车在9s后才能追上A车D. B车追不上A车
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，A车做匀加速直线运动，故A错误；
BCD．5s末两车速度大小相等，由运动学知识可得
5s内两车位移大小
因为
所以5s末B车没有追上A车，以后A车速度大于B车，所以B车追不上A车，故BC错误，D正确。
故选D。
4. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力的作用，与的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻物块速度最大
B. 至时间内，加速度先增加后减小
C. 0至时间内，物块速度一直在增加
D. 0至时间内，摩擦力一直在增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，时刻之前，拉力小于最大静摩擦力，物块始终处于静止状态，至时间内，拉力大于最大静摩擦力，物块做加速运动，时刻之后，拉力小于最大静摩擦力，物块做减速运动，可知，时刻物块速度最大，故A错误；
B．至时间内，根据牛顿第二定律有
结合上述可知，物块的加速度先增加后减小，故B正确；
C．结合上述可知，0至时间内，物块先处于静止后加速，即物块速度先一直为0后增加，故C错误；
D．由于0至时间内，物块先处于静止后加速，即物块先受到静摩擦力，大小与拉力大小相等，后受到滑动摩擦力，大小一定，即0至时间内，摩擦力先增加后不变，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，甲、乙两图中A、B两球质量相等，图甲中A、B两球用轻质杆相连，图乙中A、B两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间（ ）
A. 图甲中轻杆的作用力不为零
B. 图甲中两球的加速度一定不相等
C. 图乙中两球的加速度一定相等
D. 图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半
【答案】D
【解析】
【详解】设两球质量均为m，细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以细绳烧断瞬间，题图乙中B球所受合力仍为零，加速度为零，A球所受合力2mg，加速度为
题图甲中，细绳烧断瞬间，A、B的加速度相同，设为a，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得
解得
则图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半。
设题图甲中轻杆的作用力为FT，再以B为研究对象，由牛顿第二定律得
解得
即题图甲中轻杆的作用力一定为零。
故选D。
6. 如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B都套在一个竖直大圆环上，大圆环固定在地面上，长为L的细绳的两端分别拴在小球A、B上，然后将细绳绕过小滑轮，位于大圆环环心O的正上方。所有摩擦都不计，当它们都静止时，大圆环对A、B的作用力之比。关于绳长与的值，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．同一根轻绳上弹力大小处处相等，对A进行分析，根据相似三角形有
，
解得
故A正确，B错误；
CD．根据题意有
结合上述可以解得
故CD错误。
故选A。
7. 如图所示，质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3，A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列哪种做法可以使物块A相对木箱底面向右移动（ ）
A. 让木箱以的加速度向上运动
B. 让木箱以的加速度向下运动
C. 让木箱以加速度向左运动
D. 让木箱以的加速度向右运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．物块的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止，根据平衡条件可知，此时，木箱与物块之间的正压力大小与物块重力相等，等于5N，最大静摩擦力为
物块受到的静摩擦力方向向左，大小为1.2N，小于最大静摩擦力，若木箱以的加速度向上运动，根据牛顿第二定律有
解得
此时的最大静摩擦力为
可知，此时物块A不可能相对木箱底面向右移动，故A错误；
B．当木箱以的加速度向下运动，根据牛顿第二定律有
解得
此时的最大静摩擦力为
可知，物块A不可能相对木箱底面向右移动，故B错误；
C．当木箱以的加速度向左运动时，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力仍然为1.5N，对物块进行分析，由于
可知，最大静摩擦力与弹簧拉力的合力不足以提供的加速度，则物块A相对木箱底面可能向右移动，故C正确；
D．当木箱以的加速度向右运动时，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力仍然为1.5N，对物块进行分析，由于
可知，静摩擦力与弹簧拉力的合力可以提供的加速度，则物块A相对木箱底面不可能向右移动，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，斜杆通过铰链连接。两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ）
A. 作用力为B. 支持力为
C. 摩擦力为D. 摩擦力为
【答案】D
【解析】
【详解】B．对晒衣架与物体构成的整体进行分析，地面对每一根杆的支持力均竖直向上，根据平衡条件有
解得
故B错误；
ACD．斜杆通过铰链连接，平衡时，斜杆的弹力方向沿杆，设弹力为F，根据几何关系可知，弹力方向与竖直方向夹角为
根据平衡条件有
解得
对一根杆进行分析有
解得
地面对杆的作用力是弹力与摩擦力的合力
故AC错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分，在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分）
9. 对于自由落体运动，其中重力加速度g＝10m/s2，下列说法中正确的是（ ）
A. 在1 s内、2 s内、3 s内的位移大小之比是1：2：3
B. 在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1：2：3
C. 在第1 s内、第2 s内、第3 s内平均速度大小之比是1：4：9
D. 在相邻两个1 s内的位移之差都是10m
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 根据位移公式可知，物体在1 s内、2 s内、3 s内的位移大小之比是1：4：9，A错误；
B. 根据速度公式可知，物体在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1：2：3，B正确；
C. 物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移大小之比是1：3：5，而第1 s内、第2 s内、第3 s内的时间都是1s，根据平均速度公式可知，物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1：3：5，C错误；
D. 由推论，即在相邻两个1 s内的位移之差都是10m，D正确；
故选BD。
10. 如图所示，2024个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧（在弹性限度内）相连，在水平拉力F的作用下，一起沿水平面向右运动，设1和2之间弹簧的弹力为，2和3之间弹簧的弹力为，…，2023和2024之间弹簧的弹力为，则下列说法正确的是（ ）
A. 若水平面光滑，从左到右每根弹簧长度之比为
B. 若水平面光滑，撤去F的瞬间，第2000号小球的加速度改变
C. 若水平面光滑，
D. 若水平面粗糙，
【答案】CD
【解析】
【详解】A．以2024个小球为整体，根据牛顿第二定律有
解得
以第1个小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
同理可以解得
，…
可知，若水平面光滑，从左到右每根弹簧伸长量之比为，弹簧的长度之比并不等于该比值，故A错误；
B．若水平面光滑，撤去F的瞬间，由于弹簧形变没有发生变化，弹簧的弹力没有发生变化，第2000号小球受力不变，则第2000号小球的加速度不改变，故B错误；
C．轻质弹簧相同，根据胡克定律可知，弹簧的弹力之比等于弹簧的伸长量之比，结合上述可知，若水平面光滑则有
故C正确；
D．若水平面粗糙，以2024个小球为整体，根据牛顿第二定律有
解得
以第1个小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
同理可以解得
，…
即有
故D正确。
故选CD。
11. 某次应急救援模拟演练中，无人机从地面上由静止竖直向上做匀加速运动，运动3s时悬挂在无人机下方的重物（可视为质点）脱落，又经过3s时间落在地面上，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机上升加速度大小为5m/s2
B. 重物脱落时速度大小为10m/s
C. 重物上升距离地面最大高度为20m
D. 重物落地时速度大小为25m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．重物先向上做匀加速直线运动，有
脱落后做竖直上抛运动，则
联立解得
，
所以重物脱落时的速度大小为
故A错误，B正确；
C．重物上升距离地面最大高度
故C正确；
D．重物落地时速度为
即重物落地时速度大小为20m/s，方向竖直向下，故D错误。
故选BC。
12. 如图，一轻绳OA一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，轻绳OA与竖直方向的夹角为θ、一轻绳绕过轻滑轮，一端固定一质量为m的物体，一人拉着绳的另一端在水平地面上向右运动将物体缓慢吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为α，绳与滑轮之间的摩擦不计。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 拉物体的轻绳上的弹力逐渐增大B. 固定滑轮的轻绳上的弹力逐渐减小
C. 夹角α与夹角θ的比值逐渐增大D. 人与地面之间的摩擦力逐渐增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．以物体为研究对象，根据共点力平衡条件可得拉物体的轻绳上的弹力为
则拉物体的轻绳上的弹力不变，选项A错误；
B．轻绳绕过轻滑轮，轻滑轮相当于一活结，该轻绳上的弹力都为
以滑轮为研究对象，根据共点力平衡条件可得轻绳OA上的弹力为
拉着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角α逐渐增大，为锐角，逐渐减小，则弹力逐渐减小，选项B正确；
C．轻绳OA恰好在两绳夹角的角平分线上，吊物体的轻绳在竖直方向上，根据几何关系可知
则夹角α与夹角θ的比值不变，选项C错误；
D．以人为研究对象，根据共点力平衡条件可得地面对人的摩擦力为
在水平地面上向右运动过程中两绳夹角α逐渐增大，增大，摩擦力逐渐增大，选项D正确。
故选BD。
13. 汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止时，Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。汽车以加速度a向左匀加速启动，重力加速度，，下列情况说法正确的是（ ）
A. 当时，P有示数，Q有示数
B. 当时，P无示数，Q有示数
C. 当时，a越大，P的示数也越大
D. 当时，a越大，Q的示数也越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．汽车静止时，Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零
水平方向
竖直方向
当向左加速运动时，当加速度达到某一值时，P也会无示数，水平方向
竖直方向
联立解得
故当a＜时，P有示数，Q无示数，A错误；
B．当a＞时，P无示数，Q有示数，即当时，P无示数，Q有示数，B正确；
C．当时，水平方向
竖直方向
根据表达式可知a越大，P示数也越小，C错误；
D．当时，圆柱形工件受力如图所示
水平方向
竖直方向
根据表达式可知a越大，Q的示数也越大，D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（51分）
三、实验探究题（本题共2小题，共16分；把答案填在答题纸相应的横线上）
14. 某同学探究求合力的方法，如图甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，如图所示。
（1）下列说法正确的是______；
A. 记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示
B. 改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时，应将O点拉到相同位置
C. 测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上
D. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
（2）在（1）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是______；
A. B.
C. D.
（3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F，F与θ的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为______。
【答案】（1）BD （2）C
（3）7N
【解析】
【小问1详解】
A．记录拉力方向时，用铅笔贴着细线在相距较远的位置确定两个点迹，之后通过用直线将两点迹连起来表示，不能够紧贴细线画直线，故A错误；
B．为了确保用两根弹簧测力计拉橡皮条的效果与用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果相同，实验中，改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时，应将O点拉到相同位置，故B正确；
C．用一根弹簧测力计拉时，拉力方向一定沿橡皮筋拉伸方向，用两根弹簧测力计拉时，为了减小误差，两弹簧测力计之间的夹角适当大一些，但测量时，橡皮筋不需要保持两细线夹角的平分线在同一直线上，故C错误；
D．为了减小误差，确保能够在白纸上准确作出力的图示，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
F表示平行四边形作出的与的合力，则F的方向一定沿平行四边形的对角线；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则的方向一定沿橡皮筋拉伸的方向，可知，第三个选择项符合要求。
故选C。
【小问3详解】
两个分力的夹角为θ，合力为F ，F与θ的关系图像如图丙所示，则有
，
解得
，
则合力大小的最大值为
15. 课外活动小组利用下列器材测量小车的质量，小车、上端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源、直尺、质量均为的7个槽码。当地的重力加速度。

Ⅰ。按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着7个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
Ⅱ。保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂6个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度；
Ⅲ。依次减少细线下端悬挂的码数量，重复步骤Ⅱ；
Ⅳ。以取下槽码的总个数的倒数为纵坐标，为横坐标，作出了图像。
（1）关于本实验操作的描述中，正确的有
A. 实验开始前不需要调整轨道倾角以补偿小车阻力，无需实现平衡摩擦；
B. 实验过程中要求车的质量M应该远大于槽码的质量m；
C. 细线悬挂6个槽码时，细线的拉力等于6mg；
D. 平直的轨道越光滑实验误差越小。
（2）若某次实验获得如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间均有4个点未画出，则小车加速度大小______；在打“A”点时小车的速度大小_______m/s。（结果均保留两位有效数字）；
（3）图像的纵截距为___________（用表示）；
（4）测得关系图线的斜率为，则小车的质量__________kg。
【答案】（1）A （2） ①. 2.4 ②. 0.48
（3）
（4）0.43
【解析】
【小问1详解】
A．实验开始前通过改变悬挂细线下端槽码数量，使小车做匀速直线运动，故不需要调整轨道倾角以补偿小车阻力，故A正确；
B．本实验不需要用槽码的重力近似等于小车受到的合外力，故不要求车的质量M应该远大于槽码的质量m，故B错误；
C．细线悬挂6个槽码时，槽码向上加速运动，细线的拉力大于6mg，故C错误；
D．平直的轨道光滑、粗糙对实验误差无影响，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]相邻两计数点间的时间间隔为
由逐差法可知，小车加速度大小为
[2]在打“A”点时小车的速度大小
【小问3详解】
小车匀速运动时有
0
减小个槽码后，对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有
整理得
则图像的纵截距为。
【小问4详解】
图像的斜率为
解得小车的质量为
四、计算题（本题共3小题，共35分。解答应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。）
16. 如图所示，一倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面顶端装有一个光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，一端连接在A点，另一端连接质量M=4kg的物体P。质量m=2kg的小物块Q通过轻绳系在O点上，轻绳OB段水平，斜面上方部分与斜面平行，OA段与竖直方向的夹角α=45°，整个系统处于静止状态。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）轻绳OA、OB上的拉力大小；
（2）物体P所受的摩擦力。
【答案】（1）N，N
（2）4N，方向沿斜面向上。
【解析】
【小问1详解】
对结点O根据平衡条件有
解得
N，N
【小问2详解】
对P根据平衡条件可知
其受到的摩擦力大小为
N
方向沿斜面向上。
17. 在当今科技飞速发展的时代，我国快递行业正以前所未有的速度蓬勃发展。为了应对日益增长的快递包裹数量以及不断提高快递配送的效率和准确性，智能快递分拣机器人应运而生。这些智能快递分拣机器人宛如一群勤劳的小精灵，通过强大的算法和数据分析能力，机器人可以在瞬间判断出每个包裹的最佳寄送路径。如图所示，分拣机器人在直线运动，的长度为，的长度为。机器人从A点由静止启动，在段做加速度大小为的匀加速直线运动。在段，先以加速度大小为的加速度做匀加速直线运动。当运动到离C点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动，恰好停在C点。求：
（1）机器人到达B点时的速度；
（2）机器人达到的最大速度；
（3）机器人从A点运动到C点的平均速度大小v。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由匀变速直线运动的速度与位移关系
解得
【小问2详解】
设段的最大速度为，有
解得
【小问3详解】
汽车在段的加速时间
段的加速时间
段的减速时间
故总时间为
平均速度大小
18. 如图所示，三角形传送带ABC以恒定速度顺时针运行，传送带与水平面间的夹角，，，B端上方有一段光滑圆弧，可以使经过B端的物体速度方向发生变化但速度大小不变。现将质量的小物块轻放在传送带的A端（可看成质点）后，给小物块施加一沿斜面向上的恒力拉小物块，小物块到达B端时撤去F。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取）求：
（1）小物块从A运动到B的时间；
（2）小物块运动到C端时的速度大小；
（3）若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F，物块在传送带上的划痕长度。
【答案】（1）1.25s（2）（3）2.2m
【解析】
【详解】（1）小物块轻放在传送带A端后，开始摩擦力沿斜面向上，小物块匀加速运动，根据牛顿第二定律
解得
加速时间
位移
第二段运动，设小物块相对传送带向右上运动；小物块加速度为，根据牛顿第二定律
解得
说明小物块恰好做匀速运动
匀速段的时间
小物块从A运动到B的时间
（2）设BC段小物块的加速度为，根据牛顿第二定律
解得
BC段，根据运动学公式
解得
（3）若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F，第一段过程中传送带相对小物块的位移为
撤去F后，小物块减速上滑，根据牛顿第二定律
解得
减速上滑段位移
解得
或（舍）
到B点时的速度
传送带相对小物块的位移
下滑段，开始时，小物块速度小于传送带速度，根据牛顿第二定律
解得
加速时间
位移
传送带相对小物块的位移为
然后小物块加速运动，加速度为
位移为
根据运动学公式
解得
或（舍）
下滑段传送带相对小物块的位移
传送带相对小物块先向前运动，然后又相对小物块向后运动，且
故划痕长度为