黑龙江省牡丹江地区共同体2024-2025学年高一上学期期末 物理试卷（含解析）

这是一份黑龙江省牡丹江地区共同体2024-2025学年高一上学期期末 物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 分值：100分
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题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，每题6分，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. 2024年夏季奥运会在法国巴黎举行，下列关于运动会中的活动和项目的叙述正确的是（ ）
A. 在马拉松比赛中确定运动员的位置时，可以将运动员视为质点
B. 在乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C. 以在空中运行的铅球为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的
D. 开幕式中升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的
【答案】A
【解析】
【详解】AB．能否把某物体视为质点，关键要看忽略物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影响，在马拉松比赛中确定运动员的位置时，可以忽略运动员的形状大小，可视为质点，研究乒乓球的旋转时，需分析球转动的角度，不能忽略其形状，故不可以将乒乓球视为质点，故A正确、B错误；
C．观众相对铅球有位置变化，所以以铅球为参考系，观众是运动的，故C错误；
D．观察到国旗冉冉升起，研究对象是国旗，是以地面或旗杆为参考系，故D错误。
故选A
2. 汽车在某平直公路上行驶时，其图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 末的速度与末的速度方向相反
B. 末的加速度与末的加速度方向相同
C. 内位移为
D. 内汽车先做正向运动再反向运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．在内汽车的速度一直为正值，说明其运动方向不变，一直沿正向，故末的速度与末的速度方向相同，故A错误；
B．斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知内汽车加速度方向与内加速度方向相反，故B错误；
C．图像与坐标轴围成的面积表示位移，则汽车在内运动位移为
故C正确；
D．在内汽车的速度一直为正值，说明其运动方向不变，一直沿正向，故D错误。
故选C。
3. 某汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶，当前方出现道路故障时智驾系统启动AEB（自动紧急制动）自动刹车，设此过程做匀减速直线运动，加速度大小为 10 m/s2，则刹车后4s内汽车的位移为（ ）
A. 120mB. 60mC. 45mD. 40m
【答案】C
【解析】
【详解】汽车的初速度为
汽车做匀减速直线运动，加速度为
当汽车刹车停止时末速度为零，则有
刹车后4s 内汽车的位移为刹车总距离，则有
故选C。
4. 某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间，由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（ ）
A. 1s时人在下蹲的最低点B. 2s时人已处于起立静止状态
C. 该同学做了2次下蹲—起立的动作D. 起立过程中人先超重后失重
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题图可知，时人有向下的最大加速度，之后继续向下运动，所以1s时人不是在下蹲的最低点，故A错误；
B．时传感器示数等于人的重力，故此时处于下蹲静止状态，故B错误；
CD．人在下蹲的过程中，人先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，人先失重后超重；同理可知，起立过程中，人先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，人先超重后失重；所以该同学做了1次下蹲—起立的动作，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，将一个小球先后两次从P点斜向右上抛出落到水平面上，两次抛出的速度大小相等，第一次的运动轨迹为a，第二次的运动轨迹为b，两轨迹相交于Q点，不计空气阻力，则比较两次抛出后小球在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在空中运动时间相同
B. 小球两次在Q点速度相同
C. 小球从P点运动到Q点，第一次的平均速度大
D. 小球落地时重力的瞬时功率，第一次的较大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由竖直方向分运动可知，小球第一次在空中最大高度高，运动时间长，故A错误；
B．小球两次在Q点的速度方向沿曲线的切线方向，方向不同，故B错误；
C．两次从P到Q的位移相同，第一次的时间长，平均速度小，故C错误；
D．两次落地时的速度大小相等，但第一次落地时的竖直分速度大，重力的瞬时功率大，故D正确。
故选D。
6. 在没有起重机的年代，建筑工人可以利用如图所示的装置把建筑材料送到高处，则（ ）
A. 当绳与水平方向成时，
B. 当物块B匀速上升时，小车向左加速运动
C. 当小车匀速向左运动时，绳对B的拉力大于B对绳的拉力
D. 当小车匀速向左运动时，物块B向上加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．当绳与水平方向成时，将A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，则
选项A错误；
B．当物块B匀速上升时，减小，则vA减小，即小车向左减速运动，选项B错误；
C．绳对B的拉力与B对绳的拉力是相互作用力，总是等大反向，选项C错误；
D．当小车匀速向左运动时，根据
减小，vB变大，即B加速上升，选项D正确
故选D。
7. 质量分别为、的两个物块A、B穿在倾斜直杆上，杆与水平面之间夹角，物块A与斜杆之间无摩擦，物块B与斜杆之间的动摩擦因数为（未知）。A、B之间用一根穿过轻质动滑轮的细线相连，滑轮下方悬挂物块C，现用手按住物块B不动，调节A的位置，A、C静止时松开B，B也能静止，如图所示，此时AC之间的绳子与竖直方向的夹角刚好为。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 物块C的质量大小等于
B. 物块B受到的摩擦力大小为
C. 用外力使A沿杆向上缓慢移动一小段距离，B始终保持静止，则B受到的摩擦力不变
D. 用外力使A沿杆向上缓慢移动一小段距离，B始终保持静止，则B受到的摩擦力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．对A、B、滑轮受力分析如图
设绳子拉力为F，对A沿斜面方向列平衡方程可得
故
对滑轮受力分析可得
解得
故
A错误；
B．对于物块B有
显然
B错误；
CD．用外力使A沿杆向上缓慢移动一小段距离，则AC、BC绳夹角变小，绳子中的拉力减小，BC与斜面夹角增大，故BC沿斜面方向分力减小，B受到的摩擦力减小，C错误，D正确。
故选D。
8. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶。小王分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，则正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，若速度逐渐增大，那么汽车的加速度可分解为指向弯道内侧的加速度和与速度的方向相同的加速度，故A正确；
B．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，若速度逐渐减小，那么汽车的加速度可分解为指向弯道内侧的加速度和与速度的方向相反的加速度，故B正确；
C．汽车在水平公路上转弯，加速度方向有指向弯道内侧的加速度，不可能沿切线方向，故C错误；
D．汽车在水平公路上转弯，加速度方向有指向弯道内侧的加速度，不可能有指向弯道外侧的加速度，故D错误。
故选AB。
9. 质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向做加速运动。关于A对B的作用力，下列说法中正确的是（ ）
A. 若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为F
B. 若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为
C. 若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为，则物体A对B的作用力大小为
D. 若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为，则物体A对B的作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．若水平地面光滑，以A、B整体为对象，由牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，由牛顿第二定律可得
解得物块A对B的作用力大小为
故A错误，B正确；
C．若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为，以A、B整体为对象，由牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，由牛顿第二定律可得
联立解得物块A对B的作用力大小为
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（ ）
A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N
D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．手机的最大加速度
手机与抽屉一起加速运动的最大拉力
所以当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机与抽屉一起加速运动，当水平恒力的大小F=0.3N时，抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
抽屉停止运动后，手机向右滑动，则
解得手机向右滑动的位移大小为
手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰；当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰，故A正确，B错误；
C．当时手机与抽屉相对滑动，水平恒力的大小F=1.8N时，对抽屉由牛顿第二定律得
解得
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
手机的速度
手机的位移
抽屉停止运动后手机向右滑动的位移
则
则手机恰好与抽屉右侧不磕碰，所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N，故C正确；
D．水平恒力的大小F=2.2N时，对抽屉由牛顿第二定律得
解得
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
手机向右运动的位移大小
则
手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰，所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N，故D正确。
故选ACD。
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取，不计空气阻力。
（1）比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是________________（填标号）。
A．自由落体运动 B．匀速直线运动
（2）照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为________________s，并结合照片可知背景小方格的边长为________________m．
【答案】 ①. A ②. 0.1 ③. 0.05
【解析】
【详解】（1）[1]由于a、b两小球同时开始运动，且相同时刻处于同一高度，因此平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。
故选A。
（2）[2]由于光源的频闪频率为，因此照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为
根据
可得背景小方格的边长为。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。其中遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）在本实验中，一定要进行的操作是__________（填正确答案标号）。
A. 实验前，要调节气垫导轨，使其水平
B. 用秒表测量并记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间
C. 保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M
（2）在实验中得到遮光条经过光电门1、2的挡光时间分别为、，则滑块经过光电门1时的速度大小为__________，滑块的加速度大小__________。（均用题目给出的物理量的字母表示）
（3）以F为横坐标，为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图乙所示。若求得图线的斜率为k，则滑块和遮光条的总质量__________（用题目给出的物理量的字母表示）。
【答案】（1）A （2） ①. ②.
（3）
【解析】
【小问1详解】
A．用气垫导轨时，要调节水平，以免产生重力沿斜面向下的分力带来误差，故A正确；
B．结合实验原理和方案，只需测出滑块分别通过光电门1和光电门2处的速度，由即可算出滑块的加速度，从而探究加速度与力的关系，所以不需要记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间，故B错误；
C．由于力传感器可以直接测出轻绳的拉力大小，故不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M，故C错误。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]结合光电门的工作原理可得，滑块通过光电门1、2时的速度分别为
由运动学规律可得
由以上各式解得
【小问3详解】
由牛顿第二定律得
结合上一问有
则图像斜率为
解得
13. 为了清理堵塞河道的冰凌，实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以水平速度匀速飞行，投放炸弹并击中目标，不计空气阻力，g取。求：
（1）炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行水平距离；
（2）炸弹击中目标时速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，，炸弹脱离飞机到击中目标在空中做平抛运动，竖直方向
水平方向
代入数据得
【小问2详解】
根据题意
代入数据得
14. 春节即将来临，家家户户张灯结彩。如图，质量为的灯笼通过细线AO和BO一端固定在屋檐上，另一端固定在竖直墙壁上。灯笼静止时AO与水平面的夹角为，BO水平。，，g取。求：
（1）细线AO对结点O的拉力大小和方向；
（2）细线BO对结点O的拉力大小和方向；
（3）若细线AO所能承受的最大拉力，细线BO所能承受的最大拉力。现不改变两细线的位置，为使两细线不断裂，求所挂灯笼质量的最大值。
【答案】（1）5N，方向沿OA方向；
（2）4N，方向沿OB方向
（3）0.6kg
【解析】
【小问1详解】
以结点为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可得
方向沿OA方向；
【小问2详解】
根据平衡条件，细线BO上的拉力为
方向沿OB方向；
【小问3详解】
由以上分析可知
，
假设当时，此时细线AO上拉力
故当细线BO上拉力达最大值时，细线AO未断裂此时所挂灯笼重力
灯笼质量有最大值，得
15. 传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为某传送带的简易示意图，该传送带的倾角，某时刻将质量的工料（可看做质点）静止放到传送带的底端A，同时将轻绳拴接在工料上，电动机通过轻绳带动工料向上做匀加速直线运动。已知轻绳对工料的牵引力大小恒为，传送带以大小为的速度顺时针匀速转动，传送带两端间的距离，工料与传送带之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，。
（1）求刚开始运动时工料的加速度大小；
（2）若在工料速度时关闭电动机，求物料在传送带上运动的总时间（结果可以用根号表示）；
（3）某时刻关闭电动机，经过一段时间后工料到达传送带的顶端B，要使恒力F的作用时间最短，求撤去恒力时工料速度的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
刚开始运动时传送带对工料的滑动摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得此时工料的加速度大小为
【小问2详解】
工料加速到所用时间为
位移为
撤去拉力后，工料做减速运动，其做匀减速运动的加速度大小为
减速到0所用时间为
位移为
则
所以物料不能到达B端，速度减为0后将沿斜面向下做加速运动，直到从A端离开斜面。设反向加速的时间为，则有
解得
总时间为
【小问3详解】
当恒力作用在工料上且工料的速度大于时，传送带对工料的摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律有
解得此时其加速度大小为
撤去恒力后，当工料的速度大于时，其做匀减速运动的加速度大小为
由（2）可得一定是在工料的速度大于时撤去的恒力，才能让工料到达B端，为了使恒力作用的时间最短，即撤去恒力时工料速度最小，工料应先以匀加速至速度大小为，之后以匀加速至速度大小为时撤去恒力，工料之后先以匀减速至，最后以匀减速至速度是零且恰好到B端，根据速度位移关系可得
解得