四川省泸县第五中学2024-2025学年高一上学期1月期末 物理试题

这是一份四川省泸县第五中学2024-2025学年高一上学期1月期末 物理试题，共13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.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是( )
A. “嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，是以月球为参考系
B. 研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C. 研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
D. “玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
2.物体做初速度为零的匀加速直线运动，在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是( )
A. 1：2：3B. 1：3：5C. 1：1：1D. 1：4：9
3.如图所示是物体做直线运动的v−t图像，由图像可得到的正确结果是( )
A. t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2
B. t=5s时物体的加速度大小为0.6m/s2
C. 第3s内物体的位移为1.5m
D. 物体在加速过程的位移比减速过程的位移小
4.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是( )
A. B. C. D.
5.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于( )
A. 8HT22−T12B. 4HT22−T12C. 8H(T2−T1)2D. 4H(T2−T1)2
6.如图甲所示，一物块(可视为质点)从倾角θ=30∘的足够长斜面上滑下，物块运动的xt2−1t图像如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 物块的加速度为2m/s2B. 物块的初速度为零
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为 315D. 前2s内物块的平均速度为5m/s
7.如图所示光滑直管MN倾斜固定在水平地面上，直管与水平地面间的夹角为45∘，管口到地面的竖直高度为h=0.4m；在距地面高为H=1.2m处有一固定弹射装置，可以沿水平方向弹出直径略小于直管内径的小球。某次弹射的小球恰好无碰撞地从管口M处进入管内，设小球弹出点O到管口M的水平距离为x，弹出的初速度大小为v0，重力加速度g取10m/s2。关于x和v0的值，下列选项正确的是( )
A. x=1.6m，v0=4m/sB. x=1.6m，v0=4 2m/s
C. x=0.8m，v0=4m/sD. x=0.8m，v0=4 2m/s
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.2023年12月14日滨州市大部分地区普降暴雪，此次暴雪过程范围大、相态复杂、降雪强，具有一定极端性。积雪和道路结冰对交通运输、城市运行和农业等有不利影响。在干燥水平路面上汽车以36km/h行驶，刹车距离为6.25m。雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为原来的14，容易发生追尾事故，所以要降低车速，同时增大行车间距。若此辆汽车以20km/h的速度行驶时，下列说法正确的是( )
A. 雪后路面结冰时，汽车刹车加速度大小为2m/s2
B. 雪后路面结冰时，汽车刹车距离约为1.93m
C. 雪后路面结冰时，汽车刹车时间约为2.78s
D. 雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度大小约为5.2m/s
9.如图所示，斜面体上放置一物块，物块通过轻绳绕过定滑轮与小球相连。小球受到水平力F的作用，使轻绳偏离竖直方向角度θ缓慢变大。在此过程中，斜面体和物块始终保持静止，下列说法正确的是( )
A. 小球受到轻绳的拉力一定变大B. 物块受到斜面体的摩擦力一定变大
C. 地面对斜面体的支持力一定变大D. 地面对斜面体的摩擦力一定变大
10.如图甲所示，5颗完全相同质量为m的象棋棋子整齐叠放在水平面上，所有接触面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对第3颗棋子施加一水平变力F，F随t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. t=1s时，第5颗棋子受到水平面的摩擦力向左，大小为μmg
B. t=2s时，第4、5颗棋子间没有摩擦力
C. t=4s时，第3颗棋子的加速度大小为μg
D. 第6s以后，第1颗棋子受到的摩擦力大小为μmg
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“测量沿斜面运动小车的瞬时速度”的实验中。
(1)实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端垫高的长木板、小车、纸带、刻度尺、交流电源、停表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是______；
(2)按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上______。
A.把穿过电火花计时器的纸带固定在小车后面
B.把电火花计时器固定在木板被垫高的一端，并连好电路
C.换上新的纸带，再重做两次实验
D.把长木板平放在实验桌上，并将远离桌边的一端垫高
E.使小车停在靠近电火花计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F.断开电源，取出纸带
12.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
(1)如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______(选填“能”或“不能”)判断出A球在水平方向做匀速直线运动。
(2)如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点，水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。请你根据图3，简要说明如何验证该同学的猜想______。
③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点0，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系.平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出.根据图中数据判断，A点______(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为______m/s，小球抛出点的坐标为(______ cm，______cm)(取g=10m/s2，计算结果均保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
13.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：
(1)减速与加速过程中的加速度大小？
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度？
14.如图所示，等腰三角形斜劈固定在水平地面上，斜劈斜面与水平面的夹角为30∘顶端固定有轻滑轮，在斜劈两侧分别放上物块A和物块B，A、B之间用跨过滑轮且平行斜面的轻绳连接。当给物块B施加一个方向平行斜面向下、大小为6N的力F时，A、B恰能匀速滑动。已知A、B与斜面的动摩擦因数均为μ= 35，A的质量mA=1kg，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)轻绳受到的拉力大小T；
(2)物块B的质量mB。
15.如图所示，传送带倾斜放置，与水平面的夹角θ=37∘，传送带的长度L=7.25m，传送皮带轮以v=15m/s的恒定速率逆时针转动。一质量m=1kg的物体(可看成质点)以大小v0=8m/s的初速度从A点水平抛出，恰好从传送带的最高点B沿着传送带传动方向滑上传送带。已知物体与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2。求：
(1)物体抛出点A距传送带最高点B的竖直高度h；
(2)物体在传送带上运动的时间(已知 229=15.13)(结果保留2位有效数字)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：在“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，是以地球为参考系，故A错误；
B、研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，其形状不能忽略不计，不可以将其看成质点，否则没有“姿态”，故B错误；
C、研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，“嫦娥三号”的大小可以忽略不计，可以将其看成质点，故C正确；
D、“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于月球是静止的，但月球相对于地球是运动的，所以“玉兔号”月球车相对于地球是运动的，故D错误。
故选：C。
物体能否看作质点，主要是看物体的大小和形状能否忽略；研究物体的运动时，假定不动的物体叫做参考系。
解决本题的关键知道参考系是选作当成不动的物体，不需一定选择静止的物体。以及知道物体能看成质点的条件。
2.【答案】A
【解析】解：由题意，给出的时间之比为1：2：3；
物体做初速度为零的匀加速直线运动，则由v=at得第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比为：
v1：v2：v3=1：2：3，故A正确，BCD错误。
故选：A。
物体做初速度为零的匀加速直线运动，速度与时间的关系公式为v=at，运用比例法求解即可。
本题关键是掌握匀加速直线运动的速度公式，知道初速度为零时速度-时间关系可以直接用v=at来表示。
3.【答案】D
【解析】解：AB、v−t图像斜率表示加速度的大小及方向，所以t=1s的加速度大小为a1=32m/s2=1.5m/s2，t=5的加速度大小为a5=3.07−3m/s2=0.75m/s2，故AB错误；
C、v−t图像与时间轴所包围的“面积”表示位移，第3s内物体的位移为s=3.0×(3−2)m=3m，故C错误；
D、v−t图像与时间轴所包围的“面积”表示位移，物体在加速过程的图形面积比减速过程小，所以物体在加速过程的位移比减速过程的位移小，故D正确。
故选：D。
v−t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，斜率表示加速度的大小及方向，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移。
考查对v−t图像的理解，清楚图线的含义。
4.【答案】A
【解析】【分析】
飘带上任意选取一点，以该点及以下部分进行受力分析，根据动量定理及力的合成的知识求解，从而确定飘带的实际形态。
【解答】
飘带上任意选取一点P，以P点及P点以下的部分飘带为研究对象，设飘带总长L，飘带宽度为d，质量为m，P点距离飘带下端距离x，P点以下的部分飘带受到的重力Gx=mgL⋅x，
设风速为v，根据动量定理，可求得风力为F=kxdv2，
则重力与风力的合力与水平方向的夹角为tanθ=GxFx=mgkv2dL，
根据题中数据可得，tanθ恒定，则P点以下部分的飘带受到的重力与风力的合力方向不变，则P点上方飘带对其拉力方向不变，与飘带选取长度无关，飘带实际形态最接近的是图A。
故选A。
5.【答案】A
【解析】解：小球从O点上升到最大高度过程中，有：h1=12g(T22)2 ①
小球从P点上升的最大高度：h2=12g(T12)2 ②
依据题意：h1−h2=H ③
联立①②③解得：g=8HT22−T12，故A正确，BCD错误。
故选：A。
本题考查了竖直上抛运动的对称性，物体做竖直上抛时其上升到最高点所用时间和落回所用时间相等，整个过程为匀变速运动，可以看作先向上的匀减速运动，然后向下的自由落体运动两部分组成。
分析物体运动的形式，根据运动特点，选择相应的规律求解是解决运动问题的基本思路，要在学习中不断培养解题思路。
6.【答案】C
【解析】解：AB、由匀变速直线运动的位移-时间关系可得：x=v0t+12at2，整理可得：xt2=v01t+a2，结合图乙可知：a2=2m/s2，v0=4−31−0.5m/s=10.5m/s=2m/s，解得：a=4m/s2，v0=2m/s，所以物块在斜面上做初速度为2m/s的匀加速直线运动，故AB错误；
C、由牛顿第二定律可得：mgsinθ−μmgcsθ=ma，代入数据解得：μ= 315，故C正确；
D、第2s末的速度为：v2=v0+at2=2m/s+4×2m/s=10m/s，那么前2s内的平均速度为：v−=v0+v22=2+102m/s=6m/s，故D错误。
故选：C。
由匀变速直线运动的位移-时间关系可得xt2−1t关系式，再结合图乙可知物块的初速度与加速度的大小，由牛顿第二定律可求动摩擦因数，由运动学公式可求平均速度。
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，解题的关键是要根据运动学公式变形成图乙的数学表达式，要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
7.【答案】A
【解析】解：由题意可知，弹出后小球做平抛运动，到管口M时的速度方向沿直管方向，根据平抛运动特点，做平抛运动的物体任意时刻速度方向的反向延长线交此前水平位移于中点，如图所示
根据几何关系得x=2(H−h)
小球在竖直方向做自由落体运动，可得小球从O到M的运动时间为t= 2(H−h)g
水平方向匀速运动有v0=xt
代入数据解得：x=1.6m，v0=4m/s
故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据平抛运动特点，做平抛运动的物体任意时刻速度方向的反向延长线交此前水平位移于中点，结合水平和竖直方向的运动规律解答。
本题考查平抛运动，解题关键掌握平抛运动规律，注意平抛运动竖直方向和水平方向的运动公式的运用。
8.【答案】AC
【解析】解：A、在干燥水平路面上汽车以36km/h=10m/s行驶，刹车距离为6.25m，由速度-位移关系可得：v2=2ax，解得：a=v22x=1022×6.25m/s2=8m/s2；
雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为原来的14，则加速度的大小为：a′=14a=14×8m/s2=2m/s2，故A正确；
B、当v1=20km/h≈5.56m/s的速度行驶时，雪后路面结冰时，则汽车刹车距离为：x1=v122a′=5.5622×2m≈7.73m，故B错误；
C、雪后路面结冰时，汽车刹车时间为：t1=v1a′≈5.562s≈2.78s，故C正确；
D、雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度为：v−=x1t1=≈2.78m/s，故D错误。
故选：AC。
已知汽车加速结束时的速度与刹车位移，应用速度-位移公式可以求出刹车时的加速度及雪后路面结冰时的加速度；应用匀变速直线运动规律求出相关物理量。
本题考查了运动学公式的应用，根据题意分析清楚汽车的运动过程是解题的前提与关键，应用运动学公式即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。
9.【答案】AD
【解析】解：A、设小球重力为G，小球受到的绳子拉力大小为T，根据平衡条件可得T=mgcsθ，当θ逐渐变大时，T一定逐渐变大，故A正确；
B、设斜面倾角为α，由于绳子的拉力大小T与物块的重力的下滑分力m物gsin⁡α的大小关系未知，则无法判断物块所受的摩擦力，故B错误；
CD、对斜面体、小球和物块组成的整体进行分析，根据平衡条件可知地面对斜面体的摩擦力水平向右，且当整体受到的水平力F逐渐变大时，地面对斜面体的摩擦力逐渐变大。由于F不存在竖直方向的分量，因此斜面对地面的压力一定保持不变，故C错误，D正确。
故选：AD。
对物块进行受力分析，沿斜面方向上列平衡等式，由此分析出物块受到斜面的摩擦力变化趋势；
对斜面体、小球和物块组成的整体进行分析，根据整体的平衡状态分析出地面对斜面支持力的变化趋势和地面对斜面的摩擦力的变化趋势。
本题考查了力的动态平衡问题，选择合适的研究对象，熟悉物体的受力分析，结合几何关系即可完成解答。
对小球受力分析，根据小球的平衡状态结合几何关系得出绳子拉力的表达式，结合角度的变化趋势得出绳子拉力的变化趋势；
10.【答案】AD
【解析】解：A、由图乙t=1s时，F=μmg