湖南省名校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

湖南省名校2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理思想与研究方法，高一上学期同学们学习了理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 根据速度定义式，当非常小时，就可以用表示物体在时刻的瞬时速度，这是应用了平均值法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，忽略物体的大小和形状，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
C. 伽利略的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验
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，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加。这里采用了微元法
2.年月日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天目一号气象星座星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。快舟一号甲运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭，全长约，起飞质量约，最大直径。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A. “”、“”都是国际单位制中的基本单位
B. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大
C. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态
D. 运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力
3.一冰溜子从高的悬崖下落，整个下落过程近似为做自由落体运动，重力加速度大小取，则冰溜子在落地前内所用的时间为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为拖船拉着货船渡过运河。拖船发动机的牵引力为，在拖船启动后，拖船和货船的速度大小变化了。已知拖船的质量为，重力加速度取，海水对两船的阻力均为自身重力的倍，则货船的质量为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，吊篮花盆总重为，用三根等长的轻绳悬挂，轻绳与竖直方向的夹角均为，则其中一根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示，四幅图均为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，物体在这段时间内的平均速度小于
B. 乙图中，物体的加速度大小为
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中，物体从时刻开始运动，时物体的速度为
7.如图甲所示，倾角为的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为的物块可视为质点。现对斜面体施加一水平向右的推力，测得推力的大小随弹簧的形变量的变化规律如图乙所示取弹簧伸长为正，压缩为负。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度，，，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的图像，图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是起点过原点、时为最高点的开口向下的抛物线，则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙均做直线运动
B. 内乙的速度总比甲的速度大
C. 乙车的初速度大小为
D. 内乙的平均速度大小为
9.如图所示，质量为的物体静止在竖直的轻弹簧上，质量为的物体用细线悬挂，、间相互接触但无压力，重力加速度取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间( )
A. 物体的加速度大小为
B. 物体的加速度为零
C. 物体对物体的压力大小为
D. 弹簧弹力大小为
10.如图所示为某建筑工地的传送装置，长为、倾角的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率顺时针转动，质量的工件可视为质点无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为，取，，重力加速度，则下列说法正确的是( )
A. 工件由顶端到底端的时间为
B. 若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长
C. 工件在传送带上留下的痕迹长度为
D. 调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。图甲中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环处于点；橡皮条伸长的长度为。图丙中，用一个力单独拉住小圆环，仍使它处于点。
本实验采用的科学方法是______。
A.等效替代法
B.理想实验法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中______填“”或“”的方向一定沿。
若初始时、成角，现将顺时针转过一个小角度，要保持图乙中点位置与的大小不变，则下列操作可行的是______。
A.增大，并沿顺时针方向转动一个小角度
B.增大，并沿逆时针方向转动一个小角度
C.减小，并沿顺时针方向转动一个小角度
D.减小，并沿逆时针方向转动一个小角度
12.实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。
在实验过程中，体现的物理方法或思想是______。填正确选项标号
A.等效法
B.控制变量法
C.假设法
D.理想实验法
实验过程相关要求正确的是______。填正确选项标号
A.实验时，先释放小车再接通电源
B.实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量
C.补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点
D.交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔为
某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点、、、、、、等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小 ______；打下点点时速度大小 ______。结果均保留两位有效数字
根据实验数据，作出、图像如图所示，实验中未补偿阻力的是______；实验中未满足的是______。均填正确选项标号
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一只静止的墨鱼遇到危险时，立即喷出体内黑色汁液干扰捕食者视线，并获得一个的加速度，当达到最大速度后，又匀速运动了，然后以的加速度做减速运动直至停下。假设墨鱼的运动始终在一条直线上，求：
墨鱼加速过程中所用的时间及发生的位移大小；
墨鱼全程的平均速度大小。保留两位有效数字
14.如图所示，两柱体的截面分别为半径均为的圆甲和半圆乙，甲、乙的质量相等，两柱体的曲面光滑，半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略，圆柱体甲的右侧用一光滑挡板挡住，开始两球心连线沿竖直方向，现将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求当两球心的连线与水平方向分别为和时，挡板所受压力之比；
为了保证半圆柱乙始终静止，求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。
15.如图甲所示，质量为的长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数，有一个质量为的物块可视为质点在时刻以的水平初速度从木板左端滑上木板。在时，物块与木板达到共同速度，此过程物块的图像为乙图中的线段，、点的坐标分别为、，在时，用的水平拉力向右拉木板，将木板向右抽出，一段时间后物块从木板的左端滑出，重力加速度。
请在乙图中画出内长木板运动的图像，并求出物块与木板在时间内的相对位移的大小；
求物块与长木板表面之间的动摩擦因数；
求木板的质量；
作用多长时间，物块刚好从木板左端滑出？结果可以用根号表示
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、根据速度定义式，当时间非常小时，就可以用表示时刻的瞬时速度，是应用了极限思想法，故A错误；
B、研究问题时，物体的大小和形状可以被忽略，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，故B错误；
C、伽利略理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律，故C错误；
D、在推导匀变速直线运动位移公式时，将变速运动无限划分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：、““是国际单位制中的基本单位，“”不是，故A错误；
B、惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，故B错误；
C、运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星具有向上的加速度，处于超重状态，故C错误；
D、空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D正确；
故选：。
3.【答案】
【解析】解：根据自由落体运动位移时间关系
可得冰溜子整个下落过程所用的时间为
冰溜子下落前所用的时间为
则冰溜子在落地前内所用的时间为：，故ACD错误，B正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：由题意可知拖船和货船整体的加速度大小为：
设货船的质量为，拖船的质量为，由牛顿第二定律有：
其中：，
代入数据可得货船的质量为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
利用加速度定义式可得拖船和货船整体加速度大小，利用牛顿第二定律可得货船的质量。
本题考查了牛顿第二定律，解题的关键熟练掌握加速度定义式和牛顿第二定律。
5.【答案】
【解析】解：设每根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为，根据吊篮花盆竖直方向受力平衡得
解得，故A正确，。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：题图甲中，若图像为直线，即物体做匀变速直线运动，则时间内的平均速度为
由图中曲线可知物体在这段时间内平均速度大于，A错误；
B.题图乙中，根据匀变速直线运动速度位移公式，则有
可知
即物体的加速度大小为，B错误；
C.图丙中，图像中，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，C错误；
D.图丁中，根据运动学方程可知
即
由图像可解得
则时物体的速度为
，解得
D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：设斜面体的质量，当时，斜面体对物块的支持力为，物块的加速度为，
对物块，由平衡条件及牛顿第二定律可得：，，
对物块和斜面组成的整体，由牛顿第二定律可得：，
由图可知：，
联立可得：；
设轻弹簧的劲度系数为，
当推力为时，物块受力平衡，沿斜面方向有沿斜面向下的重力分力以及沿斜面向上的弹簧弹力，
根据平衡条件及胡克定律可知：，
由图可知：，
联立可得：；
故B正确，ACD错误；
故选：。
8.【答案】
【解析】解：、位移时间图像反映物体的位置随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹，而且位移时间图像只能表示直线运动的规律，所以甲、乙均做直线运动，故A正确；
B、根据图像的切线斜率表示速度，可知在内乙的速度先大于，再等于，后小于甲的速度，故B错误；
C、图线乙是抛物线，由图可知，内乙车做匀减速直线运动，且末速度为，则有
其中，，解得乙车的初速度大小为，故C正确；
D、内乙的平均速度为，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：细线剪断瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律得
故A正确，B错误；
C.对隔离分析，有：
则有：
由牛顿第三定律知，对的压力大小为，故C正确；
D.由题意可知，弹簧的弹力大小等于的重力，即，剪断细线的瞬间，根据弹簧瞬间弹力不变，所以弹簧的弹力不变，故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、工件相对传送带滑动过程，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：
工件加速到与传送带速度相等需要的时间
该过程的位移
由于，工件与传送带共速后相对传送带静止一起做匀速直线运动，
工件匀速运动的时间
工件由顶端到底端的时间，故A正确；
B、工件与传送带共速后传送带立即逆时针方向转动，工件所受摩擦力沿斜面向上，工件受力情况不变，仍做匀速直线运动，运动时间不变，故B错误；
C、工件加速过程传送带的位移，工件在传送带上留下痕迹的长度，故C错误；
D、工件一直匀加速运动时的运动时间最短，位移，代入数据解得：，故D正确。
故选：。
11.【答案】
【解析】解：本实验采用的科学方法是等效替代法。故BCD错误，A正确。
故选：。
是根据平行四边形定则作出的合力，是理论值，则是用一个单独的力拉橡皮条，因此一定沿方向。
若要保持图乙中点位置与的大小不变，根据三角形定则，如图所示，以起点为圆心，到末端距离为半径顺时针转过一个小角度，可知应增大，并沿顺时针方向转动一个小角度。故BCD错误，A正确。
故选：。
故答案为：；；
12.【答案】
【解析】解：本实验体现的物理方法是“控制变量”法，故B正确，ACD错误；
故选：。
、实验时先接通电源然后释放小车，故A错误；
B、实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力，故B正确；
C、补偿阻力时，不应该挂上沙桶，故C错误；
D、交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔，故D错误。
故选：。
根据匀变速直线运动逐差法，小车加速度
根据匀变速运动规律，则
在图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力，故A错误，B正确；
根据牛顿第二定律，对有：
对有：
得
当时，拉力才近似等于沙桶重力
其；
在图像，增大时，即减小，不满足，实际加速度
小于理论，图线向下弯曲，故C错误，D正确。
故答案为：；；；；；
13.【答案】解：由速度时间关系式，可得墨鱼加速运动时，有
解得，
根据位移时间关系式可得墨鱼加速运动的位移为
解得；
墨鱼匀速运动时，有
减速运动时，有，解得
且
可得全程的平均速度。
14.【答案】解：设两圆心连线与水平方向的夹角为，对圆柱体甲进行受力分析，如图所示
根据平衡条件有
当时，挡板对圆柱体甲的支持力为
当时，挡板对圆柱体甲的支持力为
由牛顿第三定律可知分别为和时，圆柱体甲对挡板的压力分别为
，
则两球心的连线与水平方向分别为和时，挡板所受压力之比
；
当圆柱体甲恰好降到地面时甲对地面无压力，乙受甲的压力在水平方向的分力最大，根据几何关系，结合上述，对甲进行受力分析可知
对乙有
解得
此时乙受地面的摩擦力
对甲、乙整体受力分析可知，地面对乙的支持力
根据题意，乙保持静止，则有
解得
故乙与地面间动摩擦因数的最小值为。
15.【答案】解：在内，木板做匀加速直线运动，物块与木板在共速，图像如图所示：
图像中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，则物块与木板在时间内的相对位移的大小
在内，物块加速度大小为
对物块，根据牛顿第二定律
代入数据解得
时间内，木板的加速度
对木板，根据牛顿第二定律
代入数据解得
后，物块相对于木板向左运动，所受摩擦力向右，物块以做匀加速运动；
对木板，根据牛顿第二定律
代入数据解得
设经物块刚好从木板左端滑出
根据运动学公式和位移关系
代入数据解得。
第11页，共14页