2024山西省部分学校高一上学期1月期末联考试题物理含解析

这是一份2024山西省部分学校高一上学期1月期末联考试题物理含解析，共23页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，5m等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）
1. 下列有关亚运会比赛项目说法正确的是（ ）
A. 电子竞技项目某游戏一局的时间为15分钟，“分钟”是国际单位制的基本单位
B. 研究皮划艇比赛中皮划艇的船体姿态时，皮划艇不可看成一个质点
C. 两百米游泳比赛中运动员用时1分43秒，则平均速度大小约为2m/s
D. 羽毛球比赛中运动员跳起扣球时速度增大，运动员的惯性增大
2. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具，又叫体感车、思维车、摄位车等。基本原理上是利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，进行相应的调整，以保持系统的平衡。人站在“电动平衡车”上，在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A. “电动平衡车”对人的作用力大于人对“电动平衡车”的作用力
B. 人的重力与车对人的支持力是一对相互作用力
C. 地面对车的摩擦力与人（含车）所受空气阻力平衡
D. 在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向右倾斜
3. 学校运动会上举行100m跑比赛时，记录了李明和吴浩起跑阶段的图像分别为图中a、b所示（从发令枪响开始计时），下列关于两者运动情况的判断错误的是（ ）
A. 李明存在抢跑现象
B. 李明的跑速变化比吴浩慢
C. 时刻起吴浩开始超过李明
D. 时刻两人的速度相等
4. 一辆模型测试车以的初速度开始刹车做匀减速直线运动（停止后不再运动），加速度大小为，则模型车在开始刹车后第3s内的位移大小为（ ）
A. 2mB. 1.5m
C. 1mD. 0.5m
5. 某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为。设计时，滑梯和儿童之间的动摩擦因数取0.3，滑梯可等效为斜面，不计空气阻力。若儿童在滑梯游戏时刚好能滑下，则滑梯高度为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球和小球B，两球质量关系为。两球从静止开始运动，经过时间t后A、B两个小球运动到同一水平面，此时恰好细线断裂。此后A向下运动，B向上运动（未碰到滑轮）最后落地。不计摩擦阻力与空气阻力，则两小球先后落地的时间差为（ ）

A. B. C. D.
7. 如图所示，用三根轻绳a、b、c将质量分别为3m、m的小球甲、乙连接并悬挂，其中a为普通轻绳，b、c为弹性轻绳。两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为，轻绳c处于水平，重力加速度为g。下列说法正确的（ ）
A. 轻绳的拉力大小为B. 轻绳的拉力大小为
C. 剪断绳瞬间，甲的加速度大小为D. 剪断绳瞬间，乙的加速度为大小为
8. 如图所示，物体甲叠放在物体乙上，物体乙放在光滑水平面上，水平向右的恒定拉力F作用在物体甲上，使得两物体相对静止一起向右做匀加速直线运动，下列说法正确的（ ）

A. 甲受到乙向右的摩擦力
B. 乙受到甲向右的摩擦力
C. 物体乙受到的摩擦力大小与拉力大小无关
D. 拉力F最大不能超过某一个值
9. 如图所示，在光滑竖直木板上用网兜把足球挂在A点，足球与木板的接触点为B，悬绳与木板的夹角为，网兜的质量不计。接着木板绕下端向右缓慢倾斜了。下列说法正确的（ ）
A. 木板竖直时，绳对球的拉力小于足球的重力
B. 木板竖直时，木板对球的支持力小于足球的重力
C. 木板倾斜过程中，木板对足球的支持力一直增大
D. 木板倾斜过程中，绳对球的拉力先增大后减小
10. 第24届北京冬季奥林匹克运动会中，高山滑雪是重要的比赛项目之一，如图所示是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图。运动员自身和所有装备的总质量为，沿着倾角的斜坡向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即，其中，斜坡与运动员间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 当运动员的速度大小为时，运动员的加速度大小为
B. 当运动员速度大小为时，运动员的加速度大小为
C. 若斜坡足够长，运动员能达到最大速度为
D. 若斜坡足够长，运动员能达到的最大速度为
二、实验题（本题共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GE。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O点；橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。

（1）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
（2）图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中___________（填“F”或“”）的方向一定沿GO。
（3）若初始时、成角，现将顺时针转过一个小角度，要保持图乙中O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. 某实验小组用图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”，其中光电门A、B与电脑端相连。（均用题中所给字母表示）
（1）实验时，实验平台软件自动采集滑块通过光电门A、B的时间分别为、和通过两个光电门之间的时间间隔（两个光电门之间的距离在实验中保持不变），遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门A时的速度大小为___________，滑块的加速度的表达式为___________。

（2）实验时，为了让滑块所受的合力近似等于钩码的重力，需满足钩码的总质量m___________（填“”“”或“”）滑块及遮光条的总质量M。
（3）在探究加速度与力的关系时，以加速度a为纵轴，合力F为横轴，用电脑软件描绘出了图像如图乙所示，图像末端发生弯曲的原因是___________。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）
13. 在建筑工地上，把三个形状相同且质量都为m的均质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压，系统处于静止状态，重力加速度为g，求：
（1）B钢管对水平面压力大小；
（2）水平面对C钢管摩擦力大小。
14. 如图所示，无人机携带苹果悬停在空中某处，一个直径的盆放在水平地面上，盆的右侧边缘到无人机的水平距离。当释放苹果瞬间，给盆一个水平向右的初速度（未知），使其朝苹果落点正下方做加速度为的匀减速直线运动。已知苹果从释放到落地过程中，后一半时间运动的高度比前一半时间运动的高度多，不计空气阻力，重力加速度g取，忽略盆的高度。
（1）求苹果离地的高度和落地时的速度大小；
（2）若要苹果能落在盆内，求盆接到苹果时，盆的速度大小的取值范围。
15. 如图所示，质量、长度的长薄木板B静止放置于粗糙水平面上，其与水平面的动摩擦因数。一质量小物块A（视为质点）以的速度冲上木板的左端，小物块与木板和地面之间的动摩擦因数均。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（重力加速度g取，若木块A从木板B上滑离，则其落地时间与速度变化可忽略）。求：
（1）小物块A冲上木板B的瞬间，两者各自的加速度大小；
（2）木板B的最大速度；
（3）小物块A和木板B均停止时，小物块A到木板B右端距离。
2023~2024学年高一上学期期末测试
物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）
1. 下列有关亚运会比赛项目说法正确的是（ ）
A. 电子竞技项目某游戏一局的时间为15分钟，“分钟”是国际单位制的基本单位
B. 研究皮划艇比赛中皮划艇船体姿态时，皮划艇不可看成一个质点
C. 两百米游泳比赛中运动员用时1分43秒，则平均速度大小约为2m/s
D. 羽毛球比赛中运动员跳起扣球时速度增大，运动员的惯性增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．时间的国际单位制的基本单位是秒，故A错误；
B．研究皮划艇比赛中艇运动过程中的船体姿态时，皮划艇不可看成一个质点，故B正确；
C．两百米游泳比赛中运动员用时1分43秒，其位移不是200m，故C错误；
D．惯性只与质量有关，故D错误。
故选B。
2. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具，又叫体感车、思维车、摄位车等。基本原理上是利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，进行相应的调整，以保持系统的平衡。人站在“电动平衡车”上，在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A. “电动平衡车”对人的作用力大于人对“电动平衡车”的作用力
B. 人的重力与车对人的支持力是一对相互作用力
C. 地面对车的摩擦力与人（含车）所受空气阻力平衡
D. 在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向右倾斜
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，“电动平衡车”对人的作用力大小等于人对“电动平衡车”的作用力，选项A错误；
B．人的重力与车对人的支持力两者的受力物体都是人，它们是一对平衡力，不是相互作用力，选项B错误；
C．将人和车看成一个整体，在水平方向上地面对车的摩擦力与人（含车）所受空气阻力平衡，所以人和车能够匀速前进，选项C正确；
D．在行驶过程中突然向右转弯时，人由于具有惯性，会保持原来的运动状态不变，所以人会向左倾斜，选项D错误。
故选C。
3. 学校运动会上举行100m跑比赛时，记录了李明和吴浩起跑阶段的图像分别为图中a、b所示（从发令枪响开始计时），下列关于两者运动情况的判断错误的是（ ）
A. 李明存在抢跑现象
B. 李明的跑速变化比吴浩慢
C. 时刻起吴浩开始超过李明
D. 时刻两人速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像a可知发令枪响时李明已经有了速度，故李明存在抢跑现象，选项A正确，不符合题意；
B．李明的加速度比吴浩的小，因此李明的跑速变化比吴浩慢，选项B正确，不符合题意；
C．时间内a图线与坐标轴所围的面积比b图线与坐标轴所围的面积大，表示该段时间内李明的位移比吴浩的大，即李明跑在前面，选项C错误，符合题意；
D．时刻两者的v坐标值相等，即两人的速度相等，选项D正确，不符合题意。
故选C。
4. 一辆模型测试车以的初速度开始刹车做匀减速直线运动（停止后不再运动），加速度大小为，则模型车在开始刹车后第3s内的位移大小为（ ）
A. 2mB. 1.5m
C. 1mD. 0.5m
【答案】D
【解析】
【详解】模型车刹车时间
则第3秒内的位移大小
代入，解得
故选D。
5. 某幼儿园要在空地上做一个如图所示滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为。设计时，滑梯和儿童之间的动摩擦因数取0.3，滑梯可等效为斜面，不计空气阻力。若儿童在滑梯游戏时刚好能滑下，则滑梯高度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若儿童在滑梯游戏时刚好能滑下，则
解得
即
解得滑梯高度为
h=1.8m
故选A。
6. 如图所示，轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球和小球B，两球质量关系为。两球从静止开始运动，经过时间t后A、B两个小球运动到同一水平面，此时恰好细线断裂。此后A向下运动，B向上运动（未碰到滑轮）最后落地。不计摩擦阻力与空气阻力，则两小球先后落地的时间差为（ ）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时两小球运动的加速度
经过时间t时两球的速度均为
则绳子断裂后A向下做竖直下抛运动，B做竖直上抛运动，则两小球先后落地的时间差等于小球B从开始上抛到回到抛出点的时间即
故选B。
7. 如图所示，用三根轻绳a、b、c将质量分别为3m、m的小球甲、乙连接并悬挂，其中a为普通轻绳，b、c为弹性轻绳。两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为，轻绳c处于水平，重力加速度为g。下列说法正确的（ ）
A. 轻绳的拉力大小为B. 轻绳的拉力大小为
C. 剪断绳瞬间，甲的加速度大小为D. 剪断绳瞬间，乙的加速度为大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设三根轻绳a、b、c绳上的拉力分别为，，，把甲、乙两个小球视为整体，受力分析如图所示
由平衡条件可得
解得轻绳的拉力大小为
轻绳的拉力大小为
故AB错误；
C．剪断轻绳a的瞬间，b、c为弹性轻绳弹力不能突变，则小球甲受合力为
解得
故C正确；
D．隔离球乙，受力分析如图所示
由勾股定理得轻绳b的拉力大小为
剪断绳瞬间，c为弹性轻绳弹力不能突变，则小球乙受合力为
解得
故D错误。
故选C。
8. 如图所示，物体甲叠放在物体乙上，物体乙放在光滑水平面上，水平向右的恒定拉力F作用在物体甲上，使得两物体相对静止一起向右做匀加速直线运动，下列说法正确的（ ）

A. 甲受到乙向右的摩擦力
B. 乙受到甲向右的摩擦力
C. 物体乙受到的摩擦力大小与拉力大小无关
D. 拉力F最大不能超过某一个值
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．甲乙一起向右加速，则乙受到甲的摩擦力向右，甲受到乙的摩擦力向左，选项A错误，B正确；
CD．对AB的整体
乙受到的摩擦力
物体乙受到的摩擦力大小与拉力大小有关，当乙受到的摩擦力超过最大静摩擦力时，甲乙会产生相对滑动，则要使得两物体相对静止一起向右做匀加速直线运动，拉力F最大不能超过某一个值，选项C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，在光滑竖直木板上用网兜把足球挂在A点，足球与木板的接触点为B，悬绳与木板的夹角为，网兜的质量不计。接着木板绕下端向右缓慢倾斜了。下列说法正确的（ ）
A. 木板竖直时，绳对球的拉力小于足球的重力
B. 木板竖直时，木板对球的支持力小于足球的重力
C. 木板倾斜过程中，木板对足球的支持力一直增大
D. 木板倾斜过程中，绳对球的拉力先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.木板竖直时，设绳的拉力为F，木板对球的支持力为FN，对足球受力分析，由受力平衡得
联立解得
故A项错误，B项正确；
CD.球处于动态平衡状态，对球受力分析，如图所示
因绳与板的夹角α保持不变，三力首尾相接可得，拉力FT与支持力FN的夹角θ不变，由此可知绳对足球的拉力一直减小；由于倾斜了15°，因此板对足球的支持力一直增大，故C项正确，D项错误；
故选BC。
10. 第24届北京冬季奥林匹克运动会中，高山滑雪是重要的比赛项目之一，如图所示是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图。运动员自身和所有装备的总质量为，沿着倾角的斜坡向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即，其中，斜坡与运动员间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 当运动员的速度大小为时，运动员的加速度大小为
B. 当运动员的速度大小为时，运动员的加速度大小为
C. 若斜坡足够长，运动员能达到的最大速度为
D. 若斜坡足够长，运动员能达到的最大速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当运动员的速度大小为6m/s时，此时受到的阻力大小为
由牛顿第二定律有
得
故A正确，B错误；
CD.若斜坡足够长，运动员能达到的最大速度应满足合力为0，有
得最大速度为
故C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共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GE。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O点；橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。

（1）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
（2）图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中___________（填“F”或“”）的方向一定沿GO。
（3）若初始时、成角，现将顺时针转过一个小角度，要保持图乙中O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
【答案】 ①. A ②. F ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]本实验采用科学方法是等效替代法。
故选A。
（2）[2]是根据平行四边形定则作出的合力，是理论值，则F是用一个单独的力拉橡皮条，因此F一定沿GO方向。
（3）[3]若要保持图乙中O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。
故选A。

12. 某实验小组用图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”，其中光电门A、B与电脑端相连。（均用题中所给字母表示）
（1）实验时，实验平台软件自动采集滑块通过光电门A、B的时间分别为、和通过两个光电门之间的时间间隔（两个光电门之间的距离在实验中保持不变），遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门A时的速度大小为___________，滑块的加速度的表达式为___________。

（2）实验时，为了让滑块所受的合力近似等于钩码的重力，需满足钩码的总质量m___________（填“”“”或“”）滑块及遮光条的总质量M。
（3）在探究加速度与力的关系时，以加速度a为纵轴，合力F为横轴，用电脑软件描绘出了图像如图乙所示，图像末端发生弯曲的原因是___________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 所挂钩码质量过大时，绳子的拉力不近似等于钩码的重力
【解析】
【详解】（1）[1]滑块通过光电门A时的速度大小为。
[2]滑块通过光电门B时的速度大小为，根据加速度的定义，加速度为
（2）[3]以滑块及遮光条与钩码组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律，则有
滑块及遮光条的加速度为
滑块及遮光条所受的合外力则有
为了让滑块所受的合力近似等于钩码的重力，钩码的总质量m应远小于滑块的及遮光条总质量M，即。
（3）[4]图像末端发生弯曲，是当钩码的质量过大时，绳子的拉力不近似等于钩码重力，此时拉力不能用钩码的重力代替。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）
13. 在建筑工地上，把三个形状相同且质量都为m的均质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压，系统处于静止状态，重力加速度为g，求：
（1）B钢管对水平面的压力大小；
（2）水平面对C钢管的摩擦力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）以三根钢管整体为研究对象，竖直方向有
解得B钢管对水平面的压力大小为
（2）对A钢管受力分析，根据平衡条件可得
解得C钢管对A钢管的弹力为
根据牛顿第三定律，A钢管对C钢管的弹力为
根据平衡条件，水平面对C钢管的摩擦力大小
14. 如图所示，无人机携带苹果悬停在空中某处，一个直径的盆放在水平地面上，盆的右侧边缘到无人机的水平距离。当释放苹果瞬间，给盆一个水平向右的初速度（未知），使其朝苹果落点正下方做加速度为的匀减速直线运动。已知苹果从释放到落地过程中，后一半时间运动的高度比前一半时间运动的高度多，不计空气阻力，重力加速度g取，忽略盆的高度。
（1）求苹果离地的高度和落地时的速度大小；
（2）若要苹果能落在盆内，求盆接到苹果时，盆的速度大小的取值范围。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）设苹果落地的时间为t，则由逐差法有
又，且，解得
（2）若苹果要落在盆内，则有
解得
盆接到苹果时的速度
则
15. 如图所示，质量、长度的长薄木板B静止放置于粗糙水平面上，其与水平面的动摩擦因数。一质量小物块A（视为质点）以的速度冲上木板的左端，小物块与木板和地面之间的动摩擦因数均。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（重力加速度g取，若木块A从木板B上滑离，则其落地时间与速度变化可忽略）。求：
（1）小物块A冲上木板B的瞬间，两者各自的加速度大小；
（2）木板B的最大速度；
（3）小物块A和木板B均停止时，小物块A到木板B右端的距离。
【答案】（1）2 m/s2；0.4 m/s2；（2）0.4m/s；（3）0.05m
【解析】
【详解】（1）小物块和木板间动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，小物块在木板上运动时，小物块和木板的加速度分别为、，根据牛顿第二定律有
m/s2
m/s2
（2）假设小物块能够运动到木板最右端，此时小物块速度为vA，木板的速度为vB，运动时间为t1，根据运动学公式可知，小物块的速度为
vA=v0-a1t1
小物块的位移为
xA=
木板的速度
vB=a2t2
木板的位移
xB=
根据几何关系有
l=xA-xB
解得
vB=0.4m/s，vA=1m/s，t1=1s（t1=1.5s时，vA < vB舍去）
由vA > vB可知假设成立，即木板的最大速度为0.4m/s；
（3）小物块滑离木板后，假设小物块经过位移x1停止，则
解得
x1=0.25 m
对木板B由牛顿第二定律可知加速度为
=0.4 m/s2
减速到停止的位移
解得
x2=0.2m
故小物块A和木板B均停止时两者间距离为
m