辽宁省沈阳市2024-2025学年高一上学期1月期末考试 物理试题（含解析）

这是一份辽宁省沈阳市2024-2025学年高一上学期1月期末考试 物理试题（含解析），共20页。试卷主要包含了考试结束后，考生将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分 考试时间90分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第II卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。
3．考试结束后，考生将答题卡交回。
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，每小题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. 某质点由静止开始做直线运动，加速度先由零增大到某一值后，再逐渐减小到零后保持不变，则关于该质点的速度描述正确的是（ ）
A. 当加速度达最大值时，速度也达到最大值
B. 当加速度达最大值时，速度方向改变
C. 速度一直在增大，最后保持不变
D. 速度先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】质点由静止开始做加速运动，加速度先增大后逐渐减小到零，加速度方向始终不变，加速度方向一直与速度方向相同，质点一直做加速运动，速度一直增大，当加速度为零后速度保持不变，做匀速直线运动，此时速度最大，故ABD错误，C正确。
故选C。
2. 量纲分析法是探讨科学规律、解决科学和工程问题的普适方法。例如：人们猜测空气阻力的表达式为，其中为空气阻力系数（无量纲的常数），为空气密度，为物体迎风面积，为物体与空气的相对运动速度。根据量纲分析法，该表达式中的应为（ ）
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】F单位为N；的单位
当x=2时为
故选B
3. 热气球常用于航空摄影和航空旅游，在其内部安装定位装置能把相同时间间隔内热气球的位置变化记录下来，下图记录的是从一定高度上正在竖直上升的热气球，每隔3秒的高度变化，记录单位是米。在记录时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 在记录竖直上升的高度变化时，热气球不能被视为质点
B. 热气球一直处于超重状态
C. 热气球向上做匀减速直线运动
D. 由题中所给数据可以计算出记录时间内热气球的平均速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A．在记录竖直上升的高度变化时，热气球大小形状可忽略不计，能被视为质点，选项A错误；
B．由图可知，热气球向上做减速运动，则一直处于失重状态，选项B错误；
C．因4.55-4.05≠4.05-3.30≠3.30-2.35，可知热气球向上不是做匀减速直线运动，选项C错误；
D．由题中所给数据可以计算出记录时间内热气球的平均速度大小
选项D正确。
故选D。
4. 用硬质包装盒收纳易拉罐，其简化模型如下：盒口侧开，3个完全相同的圆柱形易拉罐A、B、C对齐后横放其中，三者的位置关系如图。左右两侧面保持竖直，侧面对易拉罐的弹力分别为，C对B的弹力为，A对B的弹力为，底面对C的弹力为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 一定大于
B. 一定大于
C. 盒宽稍增大一些（A与C仍未接触），将减小
D. 盒宽稍增大一些（A与C仍未接触），将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意作出受力分析图如图所示：
根据ABC均处于受力平衡状态可知，FB等于FCB和FAB在水平方向的合力，FC等于FBC在水平方向的力，由牛顿第三定律得知FBC=FCB，故FC一定小于FB，故A错误；
B．对B受力分析
由于AC圆心在一条竖直线上，即∠1=∠2，故FCB的竖直分量等于FAB的竖直分量与mBg的和，即FCB一定大于FAB，故B正确；
C．画出盒宽L稍增大一些后的受力分析，虚线为未增宽时FBA、FCB、FAB、FBC的示意图
当盒宽增大些，mAg不改变，故FBA竖直方向的分量不发生改变，但倾斜角度改变，即FBA将增大，FBA的水平分量增大，故FA将增大，故C错误；
D．对ABC整体受力平衡可知竖直方向
故可知当盒宽增大些，F不变，故D错误。
故选B。
5. 冰壶比赛是2022年北京冬奥会比赛项目之一，如图所示，运动员把冰壶沿平直冰面投出，冰壶先在冰面段自由滑行，再进入冰刷刷过的冰面段并最终停在点。已知冰壶与段、段间的动摩擦因数之比为，冰壶在段和段滑行的位移大小之比为，则冰壶在A点和B点速度大小的比值为（ ）
A. 4B. 3C. 2D.
【答案】C
【解析】
【详解】设冰壶与AB段、BC段间的动摩擦因数分别为、，冰壶在AB段和BC段滑行的位移大小分别为x1、x2。冰壶在AB段滑行时，根据动能定理得
冰壶在BC段滑行时，根据动能定理得
依题意
，
联立解得
故选C。
6. 甲、乙两个遥控小汽车在一条直线上沿同一方向做匀加速直线运动。开始时，乙小汽车在甲小汽车前面处，从该时刻开始计时，得到它们的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 乙遥控小汽车的加速度大小为
B. 甲遥控小汽车的初速度大小为
C. 甲、乙遥控小汽车此后能相遇两次
D. 两车此后能相遇一次，且相遇前两车之间的最大距离为
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像的额斜率表示加速度，则甲、乙的加速度分别为
，
故A正确；
B．根据图像可知，甲遥控小汽车的初速度大小为，故B错误；
CD．图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，1s时甲乙速度相等，1s内甲乙两车的位移之差
由于0时刻，乙小汽车在甲小汽车前面处，可知，1s时刻，甲还没有追上，之后乙速度大于甲速度，可知，两者间距又将逐渐增大，可知，甲乙不可能相遇，故CD错误。
故选A。
7. 如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态。时刻，对A施加竖直向上的拉力，使A先以的加速度向上做匀加速直线运动，从时起，使A改做匀速直线运动。已知：两物体的质量，，弹簧的劲度系数为，重力加速度；则从时刻起，拉力随时间变化的关系（F-t）图像大致正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当系统静止时，对 A、B 整体进行受力分析，根据平衡条件可得弹簧的压缩量
在0-0.2s阶段，对整体受力分析
匀加速运动的位移
时弹簧的压缩量
解得
所以内F-t图像为二次函数图像；因为a=5m/s2，匀加速直线运动的0.2s末物体速度为
A、B一起匀速运动过程，A、B整体受平衡力
又
解得A、B一起匀速运动过程拉力大小为
则A、B一起匀速运动过程中图像是一次函数图像；
当A、B分离时，弹簧的压缩量
所以A、B一起匀速上升的位移大小
所以A、B一起匀速运动的时间
则A、B分离时
0.5s后A、B分离，A匀速运动，拉力F大小不变
故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 一个从静止开始做直线运动的物体，其运动图像如图所示，在内下列说法正确的是（ ）
A. 若图中纵坐标表示位移，则物体在前速度沿正方向
B. 若图中纵坐标表示速度，则物体在末回到出发点
C. 若图中纵坐标表示速度，则物体在末的加速度为0
D. 若图中纵坐标表示加速度，则物体在末的速度最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．若图中纵坐标表示位移，即为位移—时间图像，图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则物体在第速度沿正方向，第速度沿负方向，故A错误；
B．若图中纵坐标表示速度，即为速度—时间图像，图像的面积表示位移，轴上方的图像面积表示正方向的位移，轴下方的图像面积表示负方向的位移，物体在内的总面积为零，即物体的总位移为零，表示回到出发点，故B正确；
C．若图中纵坐标表示速度，即为速度—时间图像，图像的斜率表示加速度，物体在末的斜率为零，表示加速度为零，故C正确；
D．若图中纵坐标表示加速度，即为加速度—时间图像，图像的面积表示速度的变化量，物体在末的面积为零，即速度的变化量为零，因初速度，根据速度的合成可知
即物体在末的速度最小为零，故D错误。
故选BC。
9. 如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的缆绳与水平方向夹角为，悬挂车厢的钢杆始终保持竖直。一质量为的滑块放在车厢内倾角为的固定斜面体Q上，Q的质量也为，当车厢以加速度表示重力加速度）沿缆绳向上做匀加速直线运动时，P、Q始终相对静止，，下列说法正确的是（ ）
A. 悬臂对车厢的作用力方向与缆绳平行
B. 斜面体Q对滑块P的摩擦力为
C. 斜面体Q对滑块P的支持力为
D. 车厢对斜面体Q的支持力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．悬臂对车厢的作用力与车厢及重物的重力的合力提供加速度，则悬臂对车厢的作用力方向不会与缆绳平行，故A错误；
BC．对滑块受力，根据牛顿第二定律有
解得
，
故BC正确；
D．对PQ整体分析可知
解得
故D正确。
故选BCD。
10. 机械手可以像人的手一样抓东西、移动物体。在某次测试中，它对静置于水平桌面上的书和在书上静置的滑块执行如下操作，已知：书的质量为，滑块的质量为，书与桌面间的动摩擦因数为，书与滑块之间的动摩擦因数为；机械手握住滑块，可同时对滑块施加竖直向下的力和水平向右的力，如图所示最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 当时，书对桌面的摩擦力方向水平向右
B. 当时，书可以相对桌面滑动
C. 当时，滑块的加速度为
D. 当时，滑块加速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．当F1=0，滑块与书之间的最大静摩擦力
滑块与书保持相对静止；
书与桌面的最大静摩擦力
书与桌面保持相对静止，书对桌面的摩擦力方向水平向右，故A正确；
B．当，时
滑块相对于书滑动；
由于
与桌面滑动仍然保持相对静止，故B错误；
C．当，滑块与书之间的最大静摩擦力
书与桌面最大静摩擦力
假设滑块与书保持相对静止，对整体，根据牛顿第二定律
将，代入后，解得
对滑块
代入数据解得
滑块与书保持相对静止，因此滑块的加速度为，故C错误；
D．当时，对滑块，根据牛顿第二定律
代入数据解得
对书，根据牛顿第二定律
解得
滑块与书之间发生相对运动，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A、B的示数FA、FB的大小，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和两细线的方向。
（1）某次实验时，弹簧测力计A的示数如图所示，则该示数为_____N。
（2）本实验主要采用的科学方法是_____。
A. 控制变量法B. 理想实验法
C. 等效替代法D. 建立物理模型法
（3）关于该实验的操作及结论，下列说法正确的是_____。
A. 不需要测量重物M受到的重力大小
B. 细线方向应与木板平面平行
C. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
D. 以表示FA、FB两力的线段为邻边作出平行四边形，其对角线对应的合力理论值F′的方向一定竖直向上
（4）在某次实验中，测得A、O间的细线与竖直方向夹角为30°，连接重物M的竖直细线中的张力为F，关于FA、FB及F的大小关系，正确的是_____。
A. FA > F > FBB. FB > F > FAC. F > FA > FBD. F > FB > FA
【答案】（1）2.90 （2）C （3）B （4）A
【解析】
【小问1详解】
弹簧秤的精确度为0.1 N，则弹簧测力计A的示数为2.90 N；
【小问2详解】
力的合成实验采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
【小问3详解】
A．需要测量重物M受到的重力大小，因为需要利用A、B两力的合力与重物的重力等大反向进行验证，故A错误；
B．细线方向应与木板平面平行，故B正确；
C．改变拉力，进行多次实验，无论O点位置如何，MO段细线对O的拉力作用效果始终不变，故不需要使O点静止在同一位置，故C错误；
D．以表示FA、FB两力的线段为邻边作出平行四边形，由于实验存在一定的误差，所以其对角线对应的合力理论值F′的方向不一定竖直向上，故D错误。
故选B。
【小问4详解】
由题意，根据平衡条件可知，O点所受三个拉力组成首尾相接的矢量三角形，如图所示
根据正弦定理有
而
故
又根据题意有
所以
故选A。
12. 某实验小组为探究小车质量一定时，小车的加速度与所受合外力的关系，设计并采用了如图甲所示的方案。其实验操作步骤如下：
a、按照实验装置图安装好实验装置；
b、挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车能拖着纸带沿木板匀速下滑；
c、取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，再让小车拖着纸带沿木板加速下滑，打出一条纸带，由纸带求得小车加速度；
d、改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤和，多次测量，求得小车在不同合外力作用下的加速度，作出图像。
（1）该实验方案_____满足条件（选填“需要”或“不需要”）；重力加速度为，则小车加速下滑时受到的合外力_____（选填“>”、“=”或“