甘肃省白银市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（一）（含解析）

甘肃省白银市2024-2025学年高一（上）期末试卷（一）
物 理
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（以下简称导弹），准确落入预定海域。下列说法正确的是（ ）
A．“8时44分”是指时间间隔
B．研究导弹全程的运动轨迹时不可将导弹视为质点
C．导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的
D．导弹某段时间内的路程可能小于位移大小
2．一列火车由等长的车厢连接而成，车厢间的间隙忽略不计。一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐。列车由静止开始做匀加速直线运动，已知第一节车厢经过他的时间是10s，整列火车经过他的时间是30s，则这列火车的车厢节数为（　　）
A．3节 B．6节 C．9节 D．12节
3．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度-时间图像如图所示，由图像知（　　）
A．0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段火箭的加速度
B．0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭是下落的
C．tb时刻火箭离地面最远
D．tc时刻火箭回到地面
4．长度之比的两条轻质细绳，一端系在小球的同一点上，另一端分别系在同一水平天花板上的、两点，调节、两点的距离，使得两细绳相互垂直，如图所示。当系统处于静止时，细绳、对小球的拉力大小之比为（　　）
A． B． C． D．
5．质量为的光滑圆柱形工件静止在V形卡槽内，截面图如图所示。卡槽左侧面与水平方向的夹角为，卡槽右侧面与水平方向的夹角为对工件的支持力大小用表示，对工件的支持力大小用表示，重力加速度为，下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．位于贵州与云南交界处的北盘江大桥是世界第一高桥，其水平桥面长1341m。某汽车在桥面上以72km/h的速度匀速运动，突然发现前方有一静止障碍物，司机反应1s后立即刹车，恰与障碍物不相撞，汽车刹车过程中受到的阻力是车自身重力的0.5倍，重力加速度g取,则司机发现障碍物时汽车和障碍物间距离为（　　）
A．40m B．50m C．60m D．70m
7．质量均为m的两个完全相同的物块A和B与劲度系数为k的轻弹簧相连，并一起静置于水平地面上，如图所示。现给A施加一个竖直向上的恒力F，使A、B两物块先后开始竖直向上运动（物块B再没返回地面）。已知弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力的影响，已知重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
A．物体A做匀加速运动
B．恒力F一定大于mg，可能小于2mg
C．当物块B开始运动时，物块A的加速度为
D．如果物块B开始运动的瞬间撤去力F，撤去力F的瞬间A的加速度突变为g
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．为了增加节日的喜庆气氛，小王在家门口挂上了大红灯笼，如图所示，、为轻绳，为水平轻弹簧（在弹性限度内）。若灯笼的质量为，弹簧的形变量为，与竖直墙壁的夹角为53°，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是（　　）
A．弹簧和轻绳对O点的作用力的合力方向竖直向下
B．弹簧和轻绳对O点的作用力的合力大小为
C．轻绳上的弹力大小为
D．弹簧的劲度系数为
9．小王同学为研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的，到达地面的速度大约为4m/s。根据以上信息，可以把雨滴的运动模型看成是1000m高空的物体在有空气阻力的空间中由静止开始下落的运动，落地速度4m/s。分析雨滴下落的运动过程，其中a为雨滴加速度，v为雨滴运动速度，F为雨滴运动过程中受到的合力，h为雨滴距地面距离，空气阻力满足关系：f=kv（k为常数），则下列图像描述可能与实际符合的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹 正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间的变化图像如图乙所示。则（　　）
A．时刻小球速度最大 B．时刻小球速度最大
C．至时间内，小球速度先增大后减小 D．至时间内，小球处于完全失重状态
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题12分，第14题12分，第15题15分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．使用如图（a）所示的装置，某同学研究了弹簧弹力F与长度L的关系。将弹簧上端固定在铁架台的横杆上，并记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同数量的钩码，记录悬挂钩码的重力和弹簧下端的刻度位置，依次增加钩码，重复上述操作。实验中弹簧始终未超过其弹性限度，通过数据分析得出实验结论。
（1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图（b）所示。由图像知：弹簧自由下垂时的长度L= cm，劲度系数k= N/m。
（2）用此弹簧制作成弹簧测力计，如图（c），测力计的示数为 N，此时弹簧的伸长量x= cm。
12．如图甲，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，某次测量得到纸带图乙，根据所测数据在坐标系中作出了如图丙所示的图像。
（1）图乙是某同学在正确操作下获得的一条纸带，打点计时器的频率为50Hz，其中0、1、2、3、4每两点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出，根据图可求得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小 ，小车的加速度大小 （结果均保留两位有效数字）；
（2）分析纸带数据，画出其图如图丙所示，由图丙可求出小车和传感器的总质量为 kg；
（3）图丙中图线不过坐标原点的原因可能是： （写出一条即可）。
13．某天大雾弥漫，能见度很低，甲、乙两辆汽车同向行驶在同一平直公路上，甲车在前，乙车在后，甲车的速度，乙车的速度，当乙车行驶到距甲车时，驾驶员发现了前方的甲车，设驾驶员的反应时间为，经反应时间后，立即刹车做匀减速运动。
（1）若驾驶员刹车的加速度，求驾驶员从发现甲车到停下过程的位移x。
（2）为了防止两车相撞，求乙车减速运动的最小加速度（此过程甲车速度保持不变）。
14．中国的灯笼起源于一千八百多年前的西汉时期，其有着美好的象征寓意。如图所示，质量分别为m甲=1kg和m乙=0.6kg的两个灯笼用两根轻绳串接悬挂于O点，在稳定的水平风力作用下发生倾斜，悬挂于O点的轻绳与竖直方向的夹角θ=37°。两灯笼大小相同且所受风力相同，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）悬挂于O点轻绳的弹力大小及每个灯笼所受的风力大小；
（2）甲乙两灯笼间轻绳的弹力大小。
15．物理情景来源于生活，并应用服务于生活。下面是一种小游戏的玩法：将一瓶水放在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央，人用力扯桌布，当桌布完全从水瓶（可视为质点）下抽出后，水瓶不倒且不掉出桌面则视为游戏成功。如图，已知桌布的一边与桌面的AB边重合，BC边的长度为，水瓶位于桌面中央，与AB边、CD边的距离均为0.5m，水瓶与桌布间的动摩擦因数为，水瓶与桌面间的动摩擦因数也为，桌布与桌面间的动摩擦因数为，水瓶（包括水）的质量为，桌布的质量为。某次游戏中，某同学用水平向右的拉力向右扯桌布。
(1)求刚开始时水瓶和桌布的加速度大小；
(2)求水瓶最终停止的位置与CD边的距离；
(3)若水瓶的速度大小超过时水瓶将会倾倒导致游戏失败，要保证游戏成功（即水瓶不能倾倒也不能掉出桌面），求水平向右的拉力F要满足的条件。
《2025年1月11日高中物理作业2》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A D A C C BC BC CD
1．C
【详解】A．“8时44分”是指时刻，选项A错误；
B．研究导弹全程的运动轨迹时，导弹的大小形状可忽略不计，可将导弹视为质点，选项B错误；
C．导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的，选项C正确；
D．路程是轨迹的长度，位移是从起点指向终点的有向线段，导弹运动轨迹为曲线，可知导弹某段时间内的路程大于位移大小，选项D错误。
故选C。
2．C
【详解】以列车为参考系，把列车的运动转化为人做初速度为零、加速度大小等于列车的加速度的匀加速直线运动；设每节车厢长为L，人的加速度大小为a，则有
，
其中，，联立解得这列火车的车厢节数为
故选C。
3．A
【详解】A．图像的斜率越大，加速度越大，0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段火箭的加速度，A正确；
BCD．0～tb段火箭是加速上升的，在tb～tc段火箭是减速上升的，tc时刻火箭离地面最远，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】对小球受力分析，受两拉力和重力而平衡，由合成法可得
解得
故选D。
5．A
【详解】对小球受力分析可知
故选A。
6．C
【详解】汽车以速度匀速运动，刹车时加速度大小为
设从开始刹车到刚好停止时的位移为，根据匀变速运动规律得
故司机发现障碍物时汽车和障碍物间距离为
，
代入解得
故选C。
7．C
【详解】A．未施加力时，根据平衡条件可得
A向上运动的过程中，弹簧弹力先逐渐减小，后逐渐增大，故A不是匀加速直线运动，故A错误；
B．若恒力F小于2mg，则B离开地面后，恒力F小于A、B整体的重力，A、B整体的加速度向下，则最终B会返回地面，所以恒力F不可能小于2mg，故B错误；
C．当物块B开始运动时，对A研究
解得
故C正确；
D．撤去力F的瞬间，弹簧弹力不会突变，故对A研究
解得
故D错误。
故选C。
8．BC
【详解】A．以O点为研究对象，轻绳OC对O点的拉力方向竖直向下，根据共点力的平衡条件可得，弹簧和轻绳对O点的作用力的合力方向竖直向上，故A错误；
B．弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小与轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小相等，方向相反，轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小等于灯笼重力大小，即
故B正确；
CD．根据共点力的平衡条件和力的正交分解可得，水平方向上有
竖直方向上有
两式联立解得轻绳OA上的弹力为
弹簧的劲度系数为
故C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】AB．雨滴下落时的加速度
则随速度增加，加速度逐渐减小，当a=0时雨滴匀速运动，则图像A错误，B正确；
C．雨滴受的合外力
则图像C正确；
D．雨滴距离地面的距离
开始时因雨滴的加速度逐渐减小，则h-t图像为曲线，当加速度减为零时h-t图像为直线，选项D错误。
故选BC。
10．CD
【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下；当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故时刻小球速度没有达到最大，故A错误；
B．当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，之后弹力继续增大，弹力大于重力，小球向下做减速运动，最低点时弹力最大，由图可知时刻弹力最大，小球速度为0，故B错误；
C．至这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始时弹力大于重力，小球向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；当弹力小于重力时，小球向上做减速运动，故小球的速度先增大后减小，故C正确；
D．至这段时间内，弹簧的弹力为0，说明小球离开弹簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球处于完全失重状态，故D正确。
故选CD。
11． 10.0 40 3.0 7.5
【详解】（1）[1]由图像知：弹簧自由下垂时的长度
[2]图线的斜率等于劲度系数，故
（2）[3][4]如图（c），测力计的示数为3.0N，此时弹簧的伸长量
12． 0.78 0.72 1.0 未补偿阻力或补偿阻力不足（未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足）
【详解】（1）[1]相邻计数点之间的时间间隔
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打下3点的速度
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小
（2）[3]由图像可得
变形得
a-F图像中的斜率
解得小车质量
（3）[4]根据表达式可知，当时，加速度a=0，说明没有平衡摩擦力或平衡的不足（未补偿阻力或补偿阻力不足）。
13．（1）50m；（2）
【详解】（1）对乙车，反应时间内匀速运动的位移
匀减速至停下过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
乙车的总位移
解得
（2）设乙车减速时间恰能追上甲车，此时两车速度相等，则有
乙车追上甲车过程，甲车的位移
乙车追上甲车过程，乙车的位移
甲乙两车恰好追上，则有
解得
14．（1）T1=20N，F1=6N；（2）
【详解】（1）由题意将灯笼甲乙看做整体如图，设悬挂于O点的轻绳弹力为T1，甲乙灯笼受到的风力为F，每个灯笼收到的风力为F1
得
得
（2）隔离乙灯笼如图
解得
15．(1)，
(2)0.18m
(3)
【详解】（1）分析可知水瓶和桌布不会相对静止一起运动，对水瓶由牛顿第二定律得
解得
对桌布由牛顿第二定律得
解得
（2）对水瓶
对桌布
由
解得
对水瓶
水瓶进入桌面后，加速度大小仍为
由运动学公式得
解得
故水瓶总位移大小
水瓶最终停止的位置与边的距离
（3）若水瓶刚好不倾倒，则加速位移大小
减速位移大小
因为
故水瓶会掉出桌面导致游戏失败。若水瓶刚好不掉出桌面，设加速时间为，则加速位移大小
减速位移与加速位移大小相等，故减速位移大小为
由
解得
设桌布的加速度大小为，由
解得
对桌布由牛顿第二定律得
解得
故水平向右的拉力要满足的条件为
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