安徽省天一大联考2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

安徽省天一大联考2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.某卫星由一运载火箭从发射场的点成功发射升空，飞行分钟后，在离地面高度为的处星箭分离，运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是( )
A. 研究火箭从到的运动轨迹时，可以把火箭视为质点
B. “分钟”指的是时刻
C. 火箭上升过程中的位移大小为
D. 火箭上升过程中的路程为
2.下列几种运动中，不可能存在的是( )
A. 汽车向东行驶，加速度的方向向西
B. 汽车行驶过程中，速度逐渐增大，加速度逐渐减小
C. 汽车行驶过程中，速度变化量的方向向东，加速度的方向向西
D. 飞机飞行过程中的加速度小于自行车行驶过程中的加速度
3.如图所示，在猴子与鳄鱼的故事最后，猴子爬到树上，将一块石头扔下。假设猴子静止在倾斜的树枝上，鳄鱼静止在水面上，下列说法正确的是( )
A. 石头飞行过程中，受到重力和惯性力的作用
B. 水对鳄鱼的浮力与鳄鱼的重力是一对作用力与反作用力
C. 树枝对猴子的支持力与猴子的重力是一对平衡力
D. 树枝对猴子的作用力方向竖直向上
4.在工业生产中，长臂机器人可以代替人类完成各种重复性、危险或高精度的任务。某长臂机器人托着一物块沿竖直方向运动的图像如图所示，以竖直向上为正方向，下列判断正确的是( )
A. 物块在时上升到最高点，时回到出发点
B. 在时，物块的速度和加速度方向相同
C. 物块在前后，速度方向和加速度方向均发生变化
D. 物块在的时间内处于超重状态，的时间内处于失重状态
5.如图所示，质量为的物块放在倾角为的固定斜面上，给物块施加一沿着斜面向上的拉力，物块恰好能够沿着斜面向上匀速运动。已知重力加速度，，则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，质量相同的三个小球、、通过细绳、和轻弹簧互相连接，悬挂于点，处于静止状态，重力加速度为。下列判断正确的是( )
A. 若剪断细绳，剪断瞬间球的加速度大小为
B. 若剪断细绳，剪断瞬间球的加速度为
C. 若剪断细绳，剪断瞬间球的加速度大小为
D. 若剪断划绳，剪断瞬间球的加速度为
7.由半圆形和矩形组成的艺术门框如图所示，、为半圆形与矩形的衔接点。一根不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端可沿着门框在最高点与右侧门框的中点之间缓慢移动。轻质滑轮连接一重物，滑轮与绳的接触点为，与竖直方向的夹角为，与竖直方向的夹角为，不计滑轮与绳间的摩擦。若绳的另一端从点开始移动，下列说法正确的是( )
A. 若从点沿着门框向上缓慢移动，与均减小，且
B. 若从点沿着门框向上缓慢移动，绳上的拉力先减小后增大
C. 若从点沿着门框向下缓慢移动，与均增大，且
D. 若从点沿着门框向下缓慢移动，绳中的拉力大小保持不变
8.在飞机飞行表演活动中，飞行员在悬停的飞机上先由静止释放小球甲，间隔又由静止释放小球乙。已知小球甲在下落的第内与最后内的位移之比为：，重力加速度，不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A. 悬停的飞机离地面的高度为
B. 甲球从释放到落地共用时
C. 甲球落地瞬间，乙球的速度大小为
D. 甲球落地瞬间，乙球距地面的高度为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.小明同学在运动会上表现优秀受到表彰，在领奖台上握着奖杯保持静止向台下致意。手握奖杯部分可视为圆柱体，下列说法正确的是( )
A. 手对奖杯握的越紧，奖杯受到的摩擦力就越大
B. 手握奖杯时，柔软的手和坚硬的奖杯均发生形变
C. 奖杯的重心位置一定是在密度最大的位置
D. 奖杯受到弹力的作用，是由于手的形变产生的
10.如图所示，在平直的公路上，甲车以的速度匀速行驶，乙车以的速度匀速行驶。当前方路口处的绿灯开始闪烁时，乙车立即开始减速，甲一直以原速率匀速运动，黄灯亮起时，甲车恰好通过停止线；红灯亮起时，乙车恰好停在停止线处，再次亮起绿灯时，乙车以的加速度做匀加速直线运动，速度达到时保持该速度做匀速直线运动。已知绿灯闪烁的时间为，黄灯亮的时间也为，红灯亮的时间为，两停止线之间的距离为，不考虑司机的反应时间，不考虑汽车的长度。下列判断正确的是( )
A. 乙车减速的加速度大小为
B. 乙车开始减速时，甲、乙两车沿着公路相距
C. 乙追上甲前，甲、乙两车沿着公路相距最远为
D. 乙车从停止线处开始运动后经的时间追上甲车
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.物理学习小组通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系，实验装置如图所示。左端固定的弹簧放置在水平桌面上，右端与细绳相连，细绳跨过定滑轮，另一端可以挂钩码，刻度尺固定在水平桌面上，刻度尺与弹簧平行，且刻度尺的零刻度线与弹簧左端对齐。分别将不同数量的钩码轻轻的挂在端，待钩码静止后记录弹簧的长度，得到数据如下表所示，重力加速度取
钩码质量
弹簧长度
弹簧弹力
根据实验数据，在图所示的坐标纸上绘制弹力与弹簧长度的关系图像。
根据作出的图像，可得弹簧的劲度系数____，弹簧原长为____均保留位有效数字。
12.小明同学用如图所示的装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
图中的打点计时器需要用墨粉纸盘，因此为____选填“电磁”或“电火花”打点计时器。
实验中先保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力，分析加速度与拉力之间的定量关系；再保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加砝码改变小车的质量，分析加速度与质量之间的定量关系。这一实验思路体现的科学方法是____法。
小明同学选取一条点迹清晰的纸带，确定了五个计数点、、、、，测得相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出，则小车的加速度大小____结果保留位有效数字。
保持小车质量不变，测得多组加速度和拉力传感器的示数，作出关系图线，若未补偿阻力，小车受到阻力作用，图线应为图中的____选填“”“”或“”。保持拉力不变，测得多组加速度和小车的质量含拉力传感器，根据测得的数据画出与____选填“”或“”的关系图线可更直观地根据图线判断与的定量关系。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.一辆巡逻车在平直的公路上做匀速直线运动，运动到路标处时开始做匀减速直线运动，依次经过路标、后，最终停下，已知，巡逻车从到所用的时间为，从到所用的时间为。求：
巡逻车减速过程的加速度大小和匀速运动的速度大小；
巡逻车减速过程所用的时间和减速过程通过的位移大小。
14.如图所示，在同一竖直平面内，物块甲上系有不可伸长的细线、、，其中的上端固定在天花板上，跨过光滑定滑轮与物块乙相连，与静止在粗糙斜面体上的物块丙相连。系统静止时，细线竖直，细线在甲和定滑轮之间的部分与竖直方向的夹角，细线平行于斜面。已知三个物块的质量均为且均可看成质点，斜面体置于水平地面上，其质量为，斜面倾角，重力加速度，，求：
细线的拉力大小；
物块丙受到的摩擦力；
地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
15.如图所示，长、质量的均匀薄板静止在水平地面上，质量的小物块静止在薄板左端。已知小物块与薄板之间的动摩擦因数，小物块与地面之间的动摩擦因数，薄板与地面之间的动摩擦因数，重力加速度，小物块离开薄板前后瞬间的速度不变。
若对小物块施加水平向右的拉力，使小物块与薄板相对静止一起向右做匀加速直线运动，求拉力的大小范围；
若对小物块施加水平向右的恒定拉力，求：
小物块与薄板脱离之前，小物块与薄板的加速度大小、；
小物块与薄板脱离时，小物块与薄板的速度大小、；
薄板停止运动时，小物块与薄板右端的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.研究火箭从到的运动轨迹时，可以忽略火箭的大小和形状，视为质点，故A正确；
B.“分钟”是火箭上升的时间间隔，故B错误；
C.火箭上升过程中的位移为点到点的有向线段，大小大于，故C错误；
D.火箭上升过程中的路程为虚线轨迹的长度，大于，故D错误。
2.【答案】
【解析】A.汽车向东行驶，如果做减速运动，则加速度的方向向西，该描述的运动可能存在，故A不符合题意；
B.汽车行驶过程中，速度逐渐增大，但是速度增大的越来越慢，则加速度逐渐减小，该描述的运动可能存在，故B不符合题意；
C.速度变化量的方向与加速度的方向一定相同，则汽车的速度变化量的方向向东，加速度的方向一定也向东，该描述的运动不可能存在，故C符合题意；
D.飞机飞行过程中的速度很大，若匀速飞行，加速度为零，则加速度可能小于自行车行驶过程中的加速度，该描述的运动可能存在，故D不符合题意。
故选C。
3.【答案】
【解析】A.石头飞行过程中，仅受到重力作用，故A错误；
B.水对鳄鱼的浮力与鳄鱼的重力是一对平衡力，故B错误；
C.树枝对猴子的支持力垂直于树枝斜向上，与猴子的重力不是一对平衡力，故C错误；
D.猴子受到重力、支持力和摩擦力的作用，根据共点力平衡条件，树枝对猴子的作用力方向竖直向上，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】C.图像中，轴以上的速度为正方向，以下的速度为负方向，斜率表示加速度，物块在前后，速度方向发生变化，但是加速度方向不变，选项C错误；
B.物块在时速度和加速度的方向相同，均为负值，选项B正确；
A.物块在时速度最大，时上升到最高点，时回到出发点，选项A错误；
D.物块在和的时间内加速度向上，处于超重状态，的时间内加速度向下，处于失重状态，选项D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】 对物块受力分析如图所示，将重力正交分解，沿着斜面向下的分力，垂直于斜面向下的分力，根据平衡条件，沿着斜面方向有，垂直斜面方向有，，解得，选项C正确。
6.【答案】
【解析】设小球的质量均为，平衡时，细绳的拉力大小为，弹簧弹力大小为，细绳的拉力大小为。若剪断细绳，剪断瞬间，细绳的拉力为零，弹簧弹力不变，球的合力为，加速度大小为，球受力不变，加速度为，故A错误，B正确；
若剪断细绳，剪断瞬间，细绳的拉力为零，弹簧弹力不变，球的合力为，加速度大小为，球仅受重力，加速度大小为，故CD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】A.由于滑轮与轻绳之间无摩擦，若从点沿着门框向上缓慢移动，与均减小，且，选项A错误；
B.对滑轮受力分析，根据
可得绳上的拉力一直减小，选项B错误；
若从点沿着门框向下缓慢移动，则滑轮两边细绳与竖直方向的夹角仍相等，即由几何关系可知
为绳长，为门框宽度，则与均不变，故绳上的拉力大小保持不变，选项C错误，D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.小球甲在下落的第内位移
则最后内的位移为，最后内的平均速度为，落地时的瞬时速度为
根据 ，可得悬停的飞机离地面的高度为
故A错误；
根据 ，可得小球甲下落时间为
因此甲球落地瞬间，乙球下落时间为，根据自由落体运动的规律，可知此时乙球速度大小为
下落高度为
乙球距地面的高度为
故BC错误，D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】A.由于奖杯受到静摩擦力作用，手对奖杯握的越紧，弹力越大，但是奖杯受到的摩擦力等于重力，大小不变，故A错误；
B.手握奖杯时，柔软的手和坚硬的奖杯均发生形变，只是手的形变明显，奖杯的形变不明显，故B正确；
C.奖杯的重心位置是各部分所受重力作用等效的一点，与奖杯的形状和质量分布有关，不一定是密度最大的位置，故C错误；
D.奖杯受到弹力的作用，是由于手的形变产生的，故D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】A.甲车的速度，乙车的速度，乙车减速过程，有
解得
故A错误；
B.设乙车开始减速到停止线的距离为 ，有
解得
根据匀速运动的规律，可知绿灯开始闪烁时，甲车恰好位于停止线处，故乙车开始减速时，甲、乙两车沿着公路相距，故B正确；
C.当乙车加速到与甲车速度相同时相距最远，设加速时间为 ，根据
可得
此时甲、乙两车沿着公路相距
故C正确；
D.设乙车从静止开始加速到最大速度所用的时间为 ，有
达到最大速度后匀速运动的时间为 ，则
解得
故乙车从停止线处开始运动追上甲车所用的时间为
故D错误。
故选BC。
11.【答案】

【解析】根据表中提供的数据描点连线如图
根据胡克定律
可得图线的斜率等于弹簧的劲度系数，即为
图像与横轴交点为原长，即弹簧的原长为。
12.【答案】电火花
控制变量

【解析】图中的打点计时器需要用墨粉纸盘，因此为电火花打点计时器。
该实验中，保持一个量不变，研究另外两个量之间的关系，为控制变量法。
由图可知电源频率为，由于每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出，故每相邻两个计数点之间的时间间隔，由逐差法可得，小车的加速度
若未补偿阻力，小车受到阻力作用，则当拉力增加到一定值时小车才开始有加速度，则图线应为图中的；
实验画出 关系图线为曲线，不能直观判断与的定量关系，故应作 图像。
13.【答案】根据匀变速直线运动的规律，巡逻车在某一段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度


则

解得
巡逻车匀速运动的速度就等于运动到路标时的速度
解得
根据
解得
解得

14.【答案】根据物块乙的平衡状态，可得细线的拉力

对物块甲受力分析，如图，由平衡条件可知
水平方向

竖直方向
解得
对物块丙受力分析，如图
重力沿着斜面向下的分力
根据平衡条件，可得
解得
方向沿着斜面向下。
以丙和斜面体作为整体，将细线的拉力沿着水平方向和竖直方向分解，水平方向
解得
竖直方向
解得

15.【答案】小物块与薄板一起向右运动，拉力必须大于地面对整体的摩擦力，即
小物块与薄板恰好一起加速时最大加速度为，最大拉力为，根据牛顿第二定律，对小物块有
对薄板有

解得

则拉力的大小范围

小物块与薄板脱离之前，对小物块有

可得小物块的加速度

对薄板有

可得薄板
设小物块与薄板脱离前的运动时间 ，有

求得
小物块与薄板脱离时，小物块的速度

薄板的速度

小物块与薄板脱离后，薄板做匀减速直线运动，加速度大小为 ，运动的位移为 ，所用的时间为 ，由


物块做匀加速直线运动，加速度大小为 ，运动的位移为 ，有


薄板停止运动时，小物块与薄板左端的距离
联立代入数据，解得

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