安徽省滁州市定远县2024-2025学年第一学期高一物理期末考试物理试题（A）

这是一份安徽省滁州市定远县2024-2025学年第一学期高一物理期末考试物理试题（A），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于教材中以下插图的说法正确的是( )
A. 图甲中，载重汽车的重心随着装货多少和装在位置而改变
B. 图乙中，重物与小车之间没有摩擦力
C. 图丙中，弹簧的劲度系数越大，悬挂相同钩码时弹簧的伸长量也越大
D. 图丁中，小朋友沿滑梯下滑过程中，受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用
2.关于运动和力的关系，下列说法中正确的是( )
A. 一个质点在恒力作用下沿光滑水平面上做匀加速直线运动，某时刻将恒力撤掉，由牛顿第一定律可知，因为惯性该物体将继续做匀变速直线运动
B. 在寒冷的冬季，冰雪路面必须慢速驾驶，是因为同一辆车在冰雪路面上行驶要比在普通路面上行驶时惯性要大一点
C. 同样的力作用在不同物体上时，质量越大的物体，其运动状态改变的越慢
D. 若处于真空环境下，可以利用实验证明牛顿第一定律
3.一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关．下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是( )
A. v=kpρB. v= kpρC. v= kρpD. v= kpρ
4.甲、乙两车自同一地点、同一时刻沿同一方向开始运动，甲、乙两车的位移与速度随时间变化的图像分别如图1、2所示，两图像均为顶点位于坐标原点的抛物线，下列说法正确的是
A. 0～2 s内甲、乙的平均速度相等B. 甲始终在乙前方
C. 甲、乙启动后，最多只相遇一次D. 甲、乙的加速度始终相等
5.如图所示，一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成，两相邻门间的距离均为1m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动，全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s，则下列说法错误的( )
A. 滑块的加速度大小为2m/s2
B. 滑块由门1滑至5所用的时间为2s
C. 滑块经过门1时的速度大小为4m/s
D. 滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小等于滑块经过门3时的速度大小
6.如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO>NO，则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)( )
A. 绳ON先被拉断B. 绳OM先被拉断
C. 绳ON和绳OM同时被拉断D. 条件不足，无法判断
7.如图所示，质量分别为m、4m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为( )
A. 4F5 F5m+gB. F5 4F5m+gC. 4F5 4F5m+gD. F5 F5m+g
8.图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A. G4B. G4sinα
C. G4csα D. G4tanα
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示。由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( )
A. “下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
B. “站起”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C. “下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力
D. 这段时间内，该运动员加速度的最大值为6 m/s2
10.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图，若用外力使MN保持竖直并且缓慢地向右移动，在Q到达地面以前，P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是( )
A. MN对Q的弹力逐渐增大B. 地面对P的摩擦力逐渐增大
C. P、Q间的弹力先减小后增大D. Q所受的合力逐渐增大
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取9.8m/s2。
(1)测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c.在m−x坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长l0=______cm，弹簧的劲度系数k=______N/m。
(2)用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用(1)问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度为l=10cm，已知物块A的质量为1kg，则物块A与长木板间的动摩擦因数μ=______；实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏______(填“大”或“小”)。
12.某物理兴趣小组在实验室选择合适器材后，按如图甲所示安装好实验器材，探究“加速度与力的关系”。
请回答下列问题：
(1)图甲中的沙桶和沙的总质量 (填“需要”或“不需要”)满足远小于滑块的质量，图中安装好的器材有一处不合理之处是 ；
(2)物理小组仍利用图甲装置做实验，利用沙桶和沙提供拉力，拉动滑块及纸带运动，打出如图乙所示的一条纸带，已知电源频率为50 Hz，纸带上每两个计数点间还有4个点未画出，则由图中数据可求得此时滑块的加速度大小a= m/s2(保留2位有效数字)；
(3)将力传感器的示数记为F，保持滑块质量不变，多次改变沙桶中沙的质量，测得多组数据，绘制出加速度a与F的关系图像，如图丙所示．小组同学经过讨论发现利用图丙可以求出滑块的质量以及滑块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g=10 m/s2，则由图丙可得，滑块质量M= kg，滑块与长木板间的动摩擦因数μ= ．
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：(sin37°=0.6 cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2)

(1)细绳PB上的拉力大小;
(2)木块所受斜面的弹力和摩擦力大小．
14.十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为d=6.0m，且车长为L0=4.8m，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽s=20m。若汽车启动时都以a1=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v1=10.0m/s后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为a2=0.5m/s2，达到v2=1.0m/s后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间t=40s，而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。(提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第1辆汽车从C朝向D行驶。)
请回答下列问题：
(1)按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
(2)按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
(3)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
15.某同学采用如图所示的装置演示惯性实验，他将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出，砝码的移动位移很小，几乎观察不到，成功进行了实验。该同学所用砝码(可视为质点)质量为m1=0.4kg，纸板的质量为m2=0.1kg，砝码与纸板左端的距离d=0.1m。已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2。
(1)求拉动纸板过程中，砝码受到纸板的摩擦力的大小和方向。
(2)该实验中，若拉力太小，则会出现砝码和纸板性对静止一起运动的现象，为保证砝码能相对纸板运动，拉力应满足什么样的条件?
(3)该实验中，若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知，为确保实验成功，拉动纸板所需的拉力至少多大?
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】AD
10.【答案】AB
11.【答案】(1)4；68.6；(2)0.42；小。
12.【答案】不需要
长木板水平放置(或未将长木板打点计时器一端垫高;未补偿滑块的阻力等)
0.50
0.2
0.1

13.【答案】解：
(1)如图甲所示分析结点P受力
由平衡条件得：FAcs37°=G1
FAsin37°=FB
可解得：BP绳的拉力为FB=6N
(2)再分析G2的受力情况如图乙所示，
由物体的平衡条件可得：Ff=G2sin37°+FB′cs37°
FN+FB′sin37°=G2cs37°
又有FB′=FB
解得：Ff=64.8N，FN=76.4N
14.【答案】解：(1)汽车加速时间为：t1=v1a1=102.5s=4s
40.0s时间，汽车能行驶的位移为：
x=12a1t 12+v1(t−t1)=12×2.5×42m+10×(40−4)m=380m
所以有：n=xd=3806
根据题意，能有64辆汽车通过路口；
(2)记t0=3s，当计时灯刚亮出“3”时，第65辆汽车行驶的位移为：
x65═12a1t 12+v1(t−t1−t0)=350 m，
此时车离停车线的距离为：x′=64d−x65=34 m，
故它停下的时间满足x′=12v1t3，解得：t3=6.8 s。
(3)汽车加速时间行驶的位移为：x1=12a1t 12=20m
行人加速的时间为：t2=v2a2=2.0 s，
加速位移为：x2=12v2t2=1 m
行人通过横道线的时间为：t′=t2+s−x2v2=21 s
在行人通过横道线的时间内汽车行驶位移为：x3=x1+v1(t′−t1)=190 m
能到达横道线的车辆数为：N1=x3d=31.7，
即第32辆车有一部分是行人离开横道线后从侧边走过，
故取N1=31辆车擦肩而过。
答：(1)按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有64辆车通过路口；
(2)按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，该汽车刹车后经6.8s时间停下；(3)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与31辆车擦肩而过。
15.【答案】解：(1)将纸板迅速抽出，砝码受到的摩擦力为滑动摩擦力。
根据滑动摩擦力公式得出，砝码受到的摩擦力大小为：f1=μm1g=0.2×0.4×10N=0.8N
砝码受到的摩擦力方向水平向右；
(2)该实验中，若拉力太小，则会出现砝码和纸板相对静止一起运动的的过程中，砝码受到的摩擦为静摩擦，若恰好相对静止，则μm1g=m1a1，此时的加速度为a1=μg=0.2×10=2m/s2
对砝码和纸板整体受力分析列出牛顿第二定律方程，得出F1−μm1+m2g=m1+m2a1
代入数据得出：F1=μm1+m2g+m1+m2a1=0.4+0.10.2×10+2=2N
故为保证砝码能相对纸板运动，拉力的范围为F>2N
(3)由μm1g=m1a，得a=μg=2m/s2，而且砝码在纸板上和桌面上运动的加速度大小相等，根据对称性可知，
砝码在纸板上匀加速运动的位移为
L2=0.001m
为确保实验成功，即砝码移动的距离不超过l=0.002m
纸板抽出时砝码匀加速运动的最大距离为：
L2= 12 at2
纸板运动距离：d+L 2 =12 a′t2
由牛顿第二定律得F−μm1g−μ(m1+m2)g=m2a′
纸板所需的拉力：F=22N
为确保实验成功，拉动纸板所需的拉力至少22N。