内蒙古鄂尔多斯市西四旗2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

内蒙古鄂尔多斯市西四旗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.年月日时分，神舟十八号载人飞船成功与空间站天和核心舱径向端口对接，整个自主交会对接过程历时约小时。如图所示，设空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为、运动周期为，则下列说法正确的是( )
A. 确定空间站的位置时，不可以将空间站视为质点
B. 以在空中运行的空间站为参考系，坐在地面控制室的工作人员是静止的
C. 时分是指时刻，小时是指时间间隔
D. 空间站绕地球运动一周，其位移为，其平均速度大小为
【答案】C
【解析】解：确定空间站的位置时，空间站的大小、形状均可忽略不计，可以将空间站视为质点，故A错误；
B.以在空中运行的空间站为参考系，坐在地面控制室的工作人员是运动的，故B错误；
C.时分在时间轴上用一个点表示，是指时刻，小时在时间轴上用一段表示，是指时间间隔，故C正确；
D.空间站绕地球运动一周，其位移为零，其平均速度大小为零，故D错误。
故选：。
根据把物体看作质点的条件分析；根据相对参考系的位置变化分析；根据时刻和时间间隔的定义分析；根据平均速度的定义分析。
本题考查了把物体看作质点的条件，时刻和时间间隔的区别，参考系的选择，以及平均速度的定义，基础题。
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
【答案】D
【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：。
A、根据七个国际基本单位可求解；
B、根据惯性只与物体质量有关可解；
C、根据超重是指有竖直向上的加速度可分析出；
D、根据相互作用力的特点可求解。
本题主要考查学生对于国际基本单位的记忆，惯性的影响因素的了解，以及对于超重和相互作用力的熟练度。
3.健身拉力绳是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳和把手等组成。如图所示，某健身爱好者用的力拉开两根弹性绳，使每根弹性绳比原长伸长了，假设弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则( )
A. 每根弹性绳的劲度系数为
B. 每根弹性绳的劲度系数为
C. 爱好者越用力拉健身拉力绳，弹性绳的劲度系数就越大
D. 若对每根弹性绳的拉力减为，则弹性绳长度变为
【答案】B
【解析】解：由胡克定律可得，代入数据解得，故A错误，B正确；
C.弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因素有关，与外力无关，故C错误；
D.若对每根弹性绳的拉力减为，则有，得，则此时弹性绳伸长了，长度一定大于，故D错误；
故选：。
根据胡克定律求解弹簧的劲度系数，从而确定拉力变化后的弹簧形变量。
弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律，公式中，是弹簧伸长的长度或压缩的长度，即是弹簧的形变量。
4.一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.
【答案】B
【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：。
根据自由落体运动的规律求解下落的总时间和前过程中的时间，由此得到冰溜子在落地前内所用的时间。
本题主要是考查了自由落体运动，解答本题要知道自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，满足匀变速直线运动的计算公式。
5.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.
【答案】B
【解析】解：设货船的质量为，货船的质量为，把拖船和货船看成一个整体，由牛顿第二定律有
又
代入数据解得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据牛顿第二定律计算即可。
本题考查了牛顿第二定律的应用和对加速度定义的理解。
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
【答案】D
【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：。
做匀加速直线运动，则其平均速度为；根据，代入数据求加速度；图像阴影面积表示物体的速度变化量；丁图中，根据图像得到与的关系式，结合图像的信息求出物体的初速度和加速度，再求时物体的速度。
对于物理图像，往往要写出解析式，对照物理规律来分析图像的物理意义。特别要注意分析图像的斜率、面积和截距的意义。
7.如图所示，一只质量为的老鹰斜向下俯冲进行狩猎，该过程老鹰可视为做加速度大小为的匀加速直线运动，且该直线路径与水平方向成角，重力加速度为，则老鹰在俯冲过程中，空气对其作用力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】解：老鹰受重力和空气作用力的作用，且合力方向沿直线方向，其受力如图所示，则由几何关系可知的大小为
解得
故C正确，ABD错误；
故选：。
先根据牛顿第二定律求出物资的合力大小，利用平行四边形定则作图，结合几何关系求解无人机对该物资的作用力大小。
本题属于已知加速度求力的类型，采用合成法解答，关键要利用平行四边形定则作出合力。
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.红、蓝两汽艇沿同一平直水面运动，时经过同一航标，若红、蓝两汽艇在时刻之前能再次相遇，下列位移一时间图像和速度一时间图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】解：图中，红、蓝两汽艇在时刻之前图像有交点，红、蓝两汽艇在时刻之前能再次相遇，在交点处相遇，故A正确；
B.图中，红、蓝两汽艇在时刻之前不能相遇，因为红、蓝两汽艇在时刻之前位移没有相等的时刻，故B错误；
C.因图像的面积等于位移，由图像可知红、蓝两汽艇在时刻之前，红汽艇的位移始终大于蓝汽艇的位移，则红、蓝两汽艇在时刻之前不能相遇，故C错误；
D.因图像的面积等于位移，则红、蓝两汽艇在时刻之前位移有相等的时刻，即红、蓝两汽艇在时刻之前能再次相遇，故D正确。
故选：。
在位移时间图像中，图像的交点表示在相同时刻达到相同位移，在图像中，图像与时间轴所围面积表示位移，即可判断。
本题主要考查了和图像，抓住在图像中，图像的交点表示到达同一位置，图像中，图像与时间轴所围面积表示位移即可。
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
【答案】AC
【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：。
以为对象，根据平衡条件结合题意，分求弹力大小；细线剪断瞬间，弹簧弹力保持不变，以、为整体，根据牛顿第二定律求加速度，再隔离分析，根据牛顿第二定律，求对物体的压力大小。
本题主要考查学生对受力平衡、牛顿第二定律的掌握，解题关键是知道将细线剪断，剪断瞬间，弹簧弹力保持不变。
10.如图所示，、两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上，、间的动摩擦因数，与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，现对施加一水平拉力，则下列说法正确的是( )
A. 当时，、一定都相对地面静止
B. 当时，的加速度大小为
C. 当时，、的加速度大小均为
D. 无论多大，的加速度大小都不会超过
【答案】ABD
【解析】解：最大静摩擦力等于滑动摩擦力，、间的最大静摩擦力为
，
与地面间的最大静摩擦力为
，
故当时，、一定都相对地面静止，故A正确；
B.若、保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，的最大加速度根据
解得
对受力分析可得，、保持相对静止时有
解得、保持相对静止时水平拉力的最大值为
当时，、保持相对静止，对、分别受力分析有
，
解得
故B正确；
C.当时，、发生相对滑动，加速度不同，故C错误；
D.当两物体发生相对滑动时，的加速度最大，根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选：。
根据、之间的最大静摩擦力，隔离对分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出、不发生相对滑动时的最大拉力，然后通过整体法隔离法逐项分析。
本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出、不发生相对滑动时的最大拉力。
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳套。
对于实验要点，下列说法正确的是______。
A.两根细绳套间的夹角要尽量大一些
B.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些
C.用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数越大越好
D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点静止在同一位置
实验时，第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋，得到力的方向沿图乙中方向，力的方向沿图乙中方向，大小分别为、，根据图中标示的单位长度，用作图法作出、的合力，由图可知，。是、合力的______选填“理论值”或“真实值”，与橡皮筋______选填“一定”或“不一定”在一条直线上。
【答案】 理论值 不一定
【解析】解：两根细绳套间的夹角大小要适当，并非越大越好，故A错误；
B.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，这样可减小确定力的方向时产生的误差，故B正确；
C.用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数太大，合力可能会大于弹簧测力计的量程，无法用一个弹簧测力计拉橡皮筋使结点与用两个弹簧测力计拉橡皮筋时静止在同一点，故C错误；
D.改变拉力，进行多次实验，每次不一定都要使结点静止在同一位置，故D错误。
故选：。
根据平行四边形定则做出的是、合力的理论值，因实验时存在一定误差，则与橡皮筋不一定在一条直线上。
故答案为：；理论值；不一定
根据实验原理及实验操作规范解答；
是用平行四边形定则做出的理论值，是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的实际值，据此分析。
掌握“验证力的平行四边形定则”的实验原理是解题的基础，注意实际值与测量值的区别。
12.某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。
在该实验中，下列说法正确的是______。
A.应先接通电源，再释放小车
B.滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C.应补偿小车运动过程中受到的阻力
D.牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用交流电源，图中、、、、、、为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算点的瞬时速度大小 ______，并计算纸带所对应小车的加速度大小 ______。结果均保留两位有效数字
小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是______。填选项前的字母
A.补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大
B.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
C.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大
D.补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大
【答案】
【解析】解：、实验过程中，应先接通电源，再释放小车，故A正确；
B、为保证绳的拉力方向与运动方向一致，滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行，故B正确；
C、为了消除摩擦带来的影响，应补偿小车运动过程中受到的阻力，故C正确；
D、根据牛顿第二定律可知
则为了使得近似等于，则牵引小车的钩码质量应远小于小车的总质量，故D错误。
故选：。
已知交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则两个相邻计数点间的时间间隔为
小车在点时的速度
小车运动的加速度大小为
图像不过原点的可能原因是：未补偿阻力或补偿阻力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：所挂钩码的质量过大，未保证小车质量远大于所挂钩码的总质量，故C正确，ABD错误。
故选：。
故答案为：；；；。
由该实验过程的注意事项及误差分析得解；
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求点的瞬时速度，由逐差法解得加速度；
根据实验原理分析。
本题主要考查探究物体质量、加速度与所受合力三者的关系，熟悉实验过程的注意事项及数据处理是解题的关键，难度一般。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，一汽车在发现前方有障碍物后从点开始刹车做匀减速直线运动，经过刚好在障碍物前停下。已知汽车途中经过点，在段的平均速度大小为，且，求：
汽车刹车过程中的加速度大小；
点到障碍物的距离。
【答案】解：汽车在段，有
由公式
又
解得
，
汽车从点到停下，有
解得
答：汽车刹车过程中的加速度大小为；
点到障碍物的距离为。
【解析】根据平均速度以及速度位移公式、速度时间公式解得加速度大小以及位移大小。
本题考查了平均速度公式、速度位移公式以及速度时间公式的应用。
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。
【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。
答：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；
为了保证半圆柱乙始终静止，半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为。
【解析】对圆柱甲受力分析，根据平衡条件和牛顿第三定律列式求解两球心的连线与水平方向分别为和时挡板所受压力，进一步求解压力之比；
先根据平衡条件未接半圆柱乙所受圆柱甲压力的在水平方向的最大分力，再根据滑动摩擦力公式及静止条件列式求解半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。
本题考查共点力平衡问题，要求学生熟练掌握整体法和隔离法的应用。
15.货场里常利用传送带运送货物以提高搬运效率，如图所示，粗糙水平面与倾斜传送带平滑衔接，传送带与水平面成角，传送带以速度顺时针传动，一货物从点以速度向右滑动，到达点冲上传送带，货物与水平面、传送带间动摩擦因数分别为，，、两点间距离，货物恰好能到达传送带最高点，不计货物在、两点速度大小的变化，重力加速度取。，，求：
货物运动到点时速度大小；
货物从点到点的运动时间及传送带长度；
货物在传送带上的划痕长度。
【答案】解：、两点间运动时加速度大小为，由牛顿第二定律得：，
解得：，
由位移速度关系式得：，解得货物运动到点时速度；
货物从点到点的运动时间为，货物的加速大小为，
由牛顿第二定律得，，解得
货物恰好能到达传送带最高点，即货物在点时速度和传送带速度相等为，对货物由速度时间关系式：，解得：，
货物发出的位移即为传送带的位移，由；
传送带在货物从点到点的运动时间内发生的位移为，
货物在传送带上的划痕长度为
答：货物运动到点时速度大小为；
货物从点到点的运动时间为，传送带长度为；
货物在传送带上的划痕长度为。
【解析】根据牛顿第二定律和位移速度公式求出货物运动到点时速度大小；
货物恰好能到达传送带最高点，即货物在点时速度和传送带速度相等，货物发出的位移即为传送带的位移，由牛顿第二定律和运动学公式即可求解货物从点到点的运动时间及传送带长度；
货物在传送带上的划痕长度等于货物的位移减去传送带的位移。
本题考查了牛顿第二定律应用的传送带模型，考查了力与运动的分析能力，解题关键是货物恰好能到达传送带最高点，即货物在点时速度和传送带速度相等。
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