河南省项城市联考2024-2025学年上学期高一物理期末学情调研试卷

这是一份河南省项城市联考2024-2025学年上学期高一物理期末学情调研试卷，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（28分）
1．平阳科技馆有一个“最速降线”的展示项目。如图，在高度差相同的三个不同轨道中，将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点，同时由静止释放，发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．三个铁球运动的位移大小不等B．三个铁球运动的路程大小相等
C．铁球运动的平均速度最大D．铁球运动的平均速度最大
2．截至2024年2月23日，“蛟龙”号载人潜水器在南大西洋顺利完成23次下潜，并创造九天九潜的下潜新纪录。“蛟龙”号不只是一个深海装备，更代表了一种不畏艰险、赶超世界的精神。“蛟龙”号在某次海试活动中执行竖直下潜任务，某段时间内做匀变速直线运动，连续经过A、B、C三点，已知，且。则“蛟龙”号通过AB段与BC段所用时间之比为（ ）
A．B．C．D．
3．2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵获得金牌，另一名中国选手陈芋汐获得银牌。最后一跳中，全红婵从跳台上竖直向上跃起，跃起后重心升高达到最高点，下落时身体竖直手先入水。空气阻力忽略不计，全过程水平方向的运动忽略不计，重力加速度g取。则（ ）
A．全红婵从跳起到入水经过的路程为10m
B．全红婵向上跃起时的速度大小为3m/s
C．全红婵起跳后经0.4s到达最高点
D．全红婵到达最高点前0.1s重心上升的位移为0.06m
4．如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在时刻后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线。下列说法正确的是（ ）
A．当用的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为5.3N
B．当用的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为5.1N
C．若用的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为5.3N
D．时间内木块所受摩擦力大小为5.1N
5．如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（ ）
A．两根椽子对瓦片作用力大小为
B．每根椽子对瓦片的支持力大小为
C．若增大两根椽子的距离，则每根椽子对瓦片的支持力变大
D．两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到的过程中，瓦片受到的摩擦力一直变大
6．如图所示，在绳下端挂一物体，用力F作用于O点；使悬线偏离竖直方向的夹角为，且保持物体平衡，设F与水平方向的夹角为，在保持不变的情况下，要使拉力F的值最小，则应等于（ ）
A．B．C．0D．90°
7．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A．王一同学所受的重力变小了
B．此时电梯一定正在竖直向下加速运动
C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
D．若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动
二、多选题（18分）
8．如图甲所示，质量的滑块放在水平面，某时刻该滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，时撤去拉力，滑块运动的图像如图乙所示，，则（ ）
A．拉力的大小为
B．滑块摩擦力大小为
C．滑块与水平面的动摩擦因数为0.3
D．滑块前的平均速度大小为
9．如图所示，三个完全相同的圆柱体叠放后置于水平面上，两侧用挡板夹住，现在两侧挡板上施加水平方向的外力F，平衡时，三个圆柱体两两相切，忽略一切摩擦，已知每个圆柱体的质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．B对A的支持力大小为mg
B．B对地面的压力大小为
C．当时，B、C间的作用力为零
D．若，B、C间的作用力为
10．如图所示，在升降机内的水平底面上安装压力传感器后，将物体G放在压力传感器上面。当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数为80N，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度减速上升
B．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度加速上升
C．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度加速上升
D．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度减速上升
三、实验题（16分）
11．如图所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数，由此可知：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（2）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。（滑轮的摩擦不计）请回答下列问题：
①为了测木块滑动摩擦力，需要测量物理量是 （填编号）。
A．木板的质量 B．木块的质量 C．砝码的质量 D．托盘和砝码的总质量
②小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 ，正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将 ，就可以进行实验并得出正确结论。
12．某物理小组利用图1所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动。主要实验步骤如下：
（i）安装好实验器材，接通电源后，由静止释放重物，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
（ii）选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点。
（iii）通过测量、计算可以得到小车的瞬时速度和加速度。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
(1)本实验采用的电源电压一般为（ ）
A．4~6VB．36~40VC．220VD．380V
(2)下列操作步骤在实验中必要的是（ ）（填选项前的字母）。
A．细线必须与长木板平行
B．将长木板上没有滑轮的一端适当垫高
C．钩码的质量远小于小车的质量
D．先接通电源后释放小车
(3)实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，打出几条纸带，选取一条比较清晰的纸带，部分计数点如图2所示（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。量出点B、C、D、E到点A距离分别为5.62cm、13.80cm、25.33cm、39.10cm，则打下B点时小车的速度vB= m/s，小车的加速度a＝ m/s2（结果保留2位小数）
(4)研究匀变速直线运动时，往往用求某个点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是 （选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）
四、解答题（38分）
13．2023年杭州亚运会上，中国蹦床队展现了卓越的实力与风采，成功包揽了男子与女子蹦床项目的冠军，这是一项令人瞩目的成就。中国队的成绩也再次证明了中国体育的强大实力和深厚底蕴。如图为我国男子冠军严浪宇训练画面，某次运动员从脚离床面高下落，经反弹上升到最高处，脚离床面高，在空中始终保持直立状态，假设把运动员空中的运动看成自由落体和竖直上抛，g取，求：
(1)运动员下落所用的时间
(2)运动员脚刚离开蹦床时的速度大小
(3)从高处运动到高处的平均速度大小（不计运动员与网的接触时间）。
14．如图甲所示，质量m=2kg的木块放在水平固定的木板上，在F1=10N的水平拉力作用下恰好能沿水平木板匀速滑行，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2，求：
(1)木块与木板之间的动摩擦因数为多少？
(2)若将木板垫成倾角为θ=37°的斜面，如图乙所示，要使木块仍能静止在斜面上，则施加沿水平向右的拉力F2的最大值？
15．避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。如图，大雨天，一辆长为载有货物的货车因刹车失灵，沿公路匀加速直线下滑（此过程货车受到的阻力忽略不计）。为避免发生事故，货车驶入避险车道，当车尾刚好位于制动坡床的底端时，车速 货物开始在车厢内向车头滑动。当货物在车厢内滑动了时，车头距制动坡床顶端，再经过一段时间，货车停止。已知货物质量为 M，货车质量为 4M，货物与车厢间的动摩擦因数货车在制动坡床上运动受到的阻力大小为货车和货物总重的0.44 倍，公路与制动坡床的倾角分别为α、θ。若将货物与车厢分别视为小滑块和平板，取，，求：
（1）沿公路下滑过程货车的加速度大小；
（2）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；
（3）制动坡床的长度。
参考答案
1．C
【解析】A．三个铁球的起点均为M，终点均为N，所以三个铁球运动的位移大小相等，故A错误；
B．路程大小为物体实际运动轨迹的长度，由图可知，三个铁球运动的路程大小不相等，故B错误；
CD．由于三个铁球运动的位移大小相等，且铁球a最先到达终点N，即铁球a用时最少，由平均速度公式
可知，铁球a运动的平均速度最大，故C正确，D错误。
故选C。
2．A
【解析】设AB之间的距离为x，则BC之间的距离为2x，设AB之间的时间为，BC之间的时间为，有
，
解得
故选A。
3．B
【解析】A．全红婵先从10m高跳台上竖直向上跃起，再入水，位移大小为10m，由于存在往返运动，可知，路程大于10m，故A错误；
B．全红婵向上跃起后重心升高达到最高点，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
故B正确；
C．利用逆向思维，全红婵起跳后到达最高的时间
故C错误；
D．结合上述，全红婵到达最高点前0.1s重心上升的位移，可以视为自由落体0.1s下落的位移，则有
故D错误。
故选B。
4．A
【解析】AB．由题图可知，该木块的最大静摩擦力是5.5N，当水平拉力为5.3N时，其小于最大静摩擦力，所以静止的木块仍然静止，根据二力平衡可知，木块所受到的静摩擦力大小为5.3N，故A正确，B错误；
C．由于5.8N大于木块的最大静摩擦力，所以此时木块被拉动，此时木块受到滑动摩擦力，由题意可知，滑动摩擦力的大小为5.1N，即若用的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为5.1N，故C项错误；
D．由题图可知在时间内，木块静止，其受到的静摩擦力与水平外力大小相等，由题图可知，该时间内木块所受摩擦力大小在从0均匀增加5.5N，故D项错误。
故选A。
5．C
【解析】A．瓦片静止，处于平衡状态所受合力为零，瓦片受到两根椽子的作用力（包括支持力和摩擦力）的合力与瓦片的重力是平衡力，大小为，故A错误；
B．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，但瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是，故B错误；
C．两根椽子对瓦片支持力的合力大小不变，增大两根椽子的距离，则两个支持力的夹角变大，则每根支持力变大，故C正确；
D．椽子与水平面夹角较小时，瓦片处于静止状态，两根椽子对瓦片的静摩擦力的合力为，静摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的静摩擦力大小为，夹角增大，静摩擦力增大；夹角增大到一定程度时瓦片滑动，受滑动摩擦力，夹角越大，椽子对瓦片的支持力越小，滑动摩擦力越小，故D错误。
故选C。
6．A
【解析】O点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，根据作图法（如图）知，当F与天花板相连的绳子垂直时，拉力F最小，根据几何关系知
β=α
故选A。
7．C
【解析】A．王一同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误；
B．同学处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升，故B错误；
C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向
电梯的加速度大小为
故C正确；
D．若王一同学体重计示数为“80kg”，同学处于超重状态，可能减速下降，也可能加速上升，故D错误。
故选C。
8．AC
【解析】BC．时撤去拉力，滑块只受滑动摩擦力做匀减速直线运动，由图像可知
由牛顿第二定律可知
解得
，
故B错误，C正确；
A．滑块受水平拉力在前1s做匀加速直线运动，有
解得
故A正确；
D．滑块在前2s内的位移为
则前2s的平均速度为
故D错误。
故选AC。
9．BC
【解析】A．设B对A的支持力大小为，对A，根据竖直方向的平衡条件可得
解得
故A错误；
B．对ABC整体，竖直方向根据平衡条件可知，地面对整体的支持力为，根据对称性可知，地面对B的支持力大小为，根据牛顿第三定律可知，B对地面的压力大小为，故B正确；
C．当B、C间的作用力恰为零时，A对B的压力的水平分力应恰好等于F，则有
解得
故C正确；
D．若，对B，根据平衡条件
解得B对C的弹力
故D错误。
故选BC。
10．AC
【解析】AB．当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数
解得
当压力传感器的示数为60N时，则有
解得
方向向下，故升降机可能减速上升，故A正确，B错误；
CD．当压力传感器的示数为100N时，则有
解得
方向向上，升降机可能加速上升，故C正确，D错误。
故选AC。
11． 压力 D 未控制压力一定 将截去部分叠在剩余部分上面
【解析】（1）[1]甲乙两图接触面粗糙程度相同，压力不同。弹簧测力计的示数。由此可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）[2]在图丁的实验设计中，对木块的拉力来自托盘和砝码的总重力，所以为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量。
故选D。
[3][4]小华在探究过程中没有控制压力大小一定，不符合控制变量法的要求，因此结论不可靠。正确的做法是：将木块沿竖直方向截去一部分后，将截去部分叠在剩余部分上面进行实验，这样即保证接触面粗糙程度相同，也保证了压力不变，符合控制变量法的要求。
12．(1)A
(2)AD
(3) 0.69 2.88
(4)越小越好
【解析】（1）本实验用电磁打点计时器，采用的电源电压一般为4~6V，故选A；
（2）A．细线必须与长木板平行，选项A正确；
B．该实验不需要平衡摩擦力，即不需要将长木板上没有滑轮的一端适当垫高，选项B错误；
C．该实验只需小车加速运动即可，不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，选项C错误；
D．先接通电源后释放小车，选项D正确。
故选AD。
（3）[1]每两个相邻的计数点间还有4个点未画出，可知T=0.1s
打下B点时小车的速度
[2]小车的加速度
（4）当不知道小车是否做匀变速直线运动，若用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好，即才使得平均速度接近瞬时速度；
13．(1)0.5s
(2)10m/s
(3)2.5m/s
【解析】（1）运动员下落所用的时间
（2）运动员脚刚离开蹦床时的速度大小
（3）上升的时间
从高处运动到高处的平均速度大小
14．(1)0.5
(2)40N
【解析】（1）物体在水平面上匀速滑动，根据平衡条件，有
其中
联立解得
（2）当F最大值时，木块在斜面上受沿斜面向下的最大静摩擦力，沿水平竖直方向建立坐标系，有
联立解得
=40N
15．（1）；（2），沿制动坡床向下；（3）100m
【解析】（1）对货车与货物： 设下滑过程中加速度大小为a，由牛顿第二定律
解得
（2）货物在车厢内滑动过程： 设货物的加速度大小为 ，所受摩擦力大小为f，由牛顿第二定律得
又
解得
a1的方向沿制动坡床向下
（3）对货车：设货车的加速度大小为a2，受到制动坡床的阻力
由牛顿第二定律得
如图
相对制动坡床的运动距离为
对货物，相对制动坡床的运动距离为
在车厢内滑动的距离
制动坡床的长度
解得