湖南省师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷含答案

这是一份湖南省师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试卷含答案，共14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(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下面有关物理学史和物理学方法的说法中，正确的是
A．根据速度定义式v＝ ，当Δt 非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
B．牛顿在实验中得出了牛顿第一定律
C．亚里士多德认为力是改变物体运动的原因
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限思想方法
2．下面单位中，与“牛顿”表示同一物理量单位的是

A．kg·m/s B．kg·m/s2
C．kg/(m·s) D．kg/(m·s2)
3．将a、b两个小球从不同高度同时水平抛出，其运动轨迹在同一竖直平面内，如图中虚线所示，两轨迹的交点为P，空气阻力不计，则
A．b球比a球先落地
B．a球的水平位移一定大于b球
C．a、b两球可能会在P点相遇
D．a、b两球落地时速度大小一定相同
4．如图所示，小明同学用两个力将一重为100 N物体悬挂起来，力F1的方向与竖直的方向成30°角，力F2的大小为60 N，可知
A．F1的大小是唯一的
B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向
D．F2可取任意方向
5．如图甲所示，沿顺时针方向运动的水平传送带AB，t＝0时刻将一个质量m＝1 kg的物块轻放在A处，6 s末恰好运动到B处，物块6 s内的速度—时间图像如图乙所示，物块可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，则
A．整个传送带的总长度为24 m
B．物块相对于传送带滑动的距离为8 m
C．物块运动的位移大小为12 m
D．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2
6．甲乙两质点在同一直线上运动，从t＝0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x－t图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的x－v2图像如图乙所示。则下列说法正确的是
A．t＝0时刻，甲的速度为2 m/s，乙的速度为10 m/s
B．甲质点的加速度大小为2 m/s2，乙的加速度大小为4 m/s2
C．经过 s，甲追上乙
D．经过2.5 s，甲追上乙
二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错得0分)
7．北京时间2016年9月15日晚10时04分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F－T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空，顺利入轨并正常开展各项科研活动，关于“天宫二号”与火箭起飞的情形，下列叙述正确的是
A．“天宫二号”进入运行轨道之后，与地球之间不存在相互作用
B．运载火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生反作用力，火箭获得向上的推力
C．运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行动力
D．运载火箭飞出大气层后，虽然没有空气，但喷出的气体对火箭依然产生反作用力，火箭可以获得前进的动力
8．如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径r1＝10 cm，飞轮的半径r2＝5 cm，后轮的半径r3＝30 cm，A、B(图中未画出)分别为链轮和后轮边缘上的点。则在自行车匀速前进的过程中下列说法正确的是
A．若飞轮边缘有一点C，则A、C两点线速度大小相等
B．若飞轮边缘有一点C，则B、C两点线速度大小相等
C．A、B两点的线速度大小之比为1∶2
D．A、B两点的角速度大小之比为1∶2
9．如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是
A．A一定受到四个力
B．B可能受到四个力
C．根据整体法，B与墙壁之间一定没有弹力和摩擦力
D．A与B之间一定有摩擦力
10．如图，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F拉木块C，使三者由静止开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是
A．若粘在木块A上面，绳的拉力不变
B．若粘在木块A上面，绳的拉力增大
C．若粘在木块C上面，A、B间摩擦力增大
D．若粘在木块C上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小
三、实验题(本大题共2小题，每空2分，共16分)
11．(8分)在“探究平抛运动的规律”的实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l，重力加速度为g，则
(1)小球在水平方向做____________直线运动(选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)；
(2)由匀变速直线运动的推论Δy＝gT2可得T＝＝，则小球做平抛运动的初速度大小为____________；(用g、l表示)
(3)在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用____________；
A．实心小铁球
B．空心小铁球
C．实心小木球
D．以上三种小球都可以
(4)在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上____________。
A．调节斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
12．(8分)某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿第二运动定律，装置如图所示，物块1质量为m1＝1.52 kg，物块2质量为m2＝1.00 kg；物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接，物块2下端与打点计时器纸带相连。初始时，托住物块1，两物块保持静止，且纸带竖直绷紧，接通打点计时器的电源，释放物块1，两物块开始运动，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所用的交流电源频率为50 Hz，每相邻的两个点之间还有四个点未画出。回答下列问题：
(1)对于该实验，下列哪些操作是正确的____________。(选填选项前的字母)
A．物块1选用质量和密度较小的物体
B．两限位孔在同一竖直线上
C．实验时，先释放物块1，后接通电源
(2)根据图乙中的数据可知，物块1匀加速下落时的加速度大小a＝________m/s2。(保留三位有效数字)
(3)通过该实验可计算出当地的重力加速度大小g＝__________m/s2。(保留两位有效数字)
(4)由于空气阻力及纸带的影响，重力加速度的测量值________(填“大于”或“小于”)真实值。
四、解答题(本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分，要求有必要的文字说明)
13．如图所示，质量m1＝1 kg的物块A下端连接着固定于水平地面的竖直轻弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，细绳的另一端连接着静置于水平地面、质量m2＝1.3 kg的物块B。物块A上端的细绳处于竖直方向，与物块B相连的细绳与水平地面的夹角θ＝37°，此时弹簧的压缩量Δx＝5 cm，物块B恰好静止。已知弹簧的劲度系数k＝100 N/m，取重力加速度大小g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，不计滑轮与细绳间的摩擦，物块B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)细绳上的弹力大小FT；
(2)物块B对地面的压力大小FN。
14.2023年12月2日，苏翊鸣参加了在首钢大跳台举行的2023至2024赛季国际雪联滑雪大跳台世界杯，并夺得男子单板大跳台冠军。如图为可视为质点的运动员在训练时的情景：运动员穿着专用滑雪板，在滑雪道上获得速度v0后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后恰好在山坡底端B点着陆，如图所示。已知山坡可看成倾角为θ的斜面，不考虑空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)运动员落在B点时速度与水平方向夹角的正切值；
(2)运动员从A点到与斜面距离最大时所用的时间及与斜面的最大距离。
15.如图所示，质量M＝10 kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50 N的水平拉力作用下，以初速度v0＝5 m/s沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们的质量均为m＝1 kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1 m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，此后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放一铁块，g取10 m/s2，试求：
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ；
(2)第1块铁块放上后，木板的加速度大小和方向；
(3)第1块铁块放上后，木板运动L时的速度v1的大小；
(4)最终木板上所放铁块的个数n。
物理参考答案
一、单选题(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.A 【解析】速度的定义v＝，当Δt→0时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法；明确理想实验的基本内容，知道伽利略为了冲淡重力而采取的方法，逻辑推理＋实验验证得到的牛顿第一定律；亚里士多德认为力是维持物体运动的原因；在推导位移公式时采用了微元法。
2．B 【解析】由牛顿第二定律F＝ma可得，1 N＝1 kg·m/s2，应选B。
3．A 【解析】由于 a 、b 两个小球从不同高度同时水平抛出，球b下落高度小，由t＝可知，b球比a球先落地，故A正确；因两球水平抛出时的初速度大小题中没有给出，所以落地时a球的水平位移不一定大于b球的水平位移，故B错误；由于 a 、b 两个小球从不同高度同时水平抛出，下落到P点的时间不同，所以不能在P点相遇，故C错误；由于两球的初速度大小未知，则两球落地的速度大小v＝可能相同，故D错误。故选A。
4．C 【解析】如图所示，以F＝G＝100 N的“箭头”为圆心，以F2的大小60 N为半径画一个圆弧，圆弧与F1所在直线有两个交点，因此F2有两个可能的方向，F1的大小有两个可能的值。故选C。
5．B 【解析】由图得AB长度为物块的位移x＝L＝m＝16 m，故整个传送带的总长不小于32 m，故AC错误；6 s内传送带的路程为s＝v0t＝24 m，物块相对于传送带滑动的距离Δx＝s－x＝8 m，故B正确；由图可知，物块的加速度为a＝＝1 m/s2，对物块用牛顿第二定律得μmg＝ma，解得μ＝0.1，故D错误。故选B。
6．C 【解析】甲质点的位移表达式为x＝v0t＋a1t2＋x0，将(0，－2)、(1，0)、(2，6)代入上式，解得x0＝－2 m，v0＝0，a1＝4 m/s2，乙质点的位移表达式为v2－v＝－2a2x，将(v2＝0时x＝12.5 m ) 、(v2＝100 时x＝0 )代入上式，解得v0＝10 m/s，a2＝4 m/s2，AB错误；乙质点停止所用时间为t0＝＝ s＝2.5 s，乙
质点2.5 s的位移为x2＝a2t＝12.5 m，甲质点经过 s的位移为x1＝a1t2＝×4× m＝14.5 m，因为x1－x2＝14.5 m－12.5 m＝2 m＝x0＝2 m，经过 s，甲追上乙，C正确；经过2.5 s，甲质点的位移为x1＝a1t2＝12.5 m，因为初始距离x0＝2 m ，甲没追上乙，D错误。故选C。
二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错得0分)
7.BD 【解析】卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力，即地球对卫星的引力和卫星对地球的引力，故A错误；火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故B正确，C错误；火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭向后喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故D正确；故选BD。
8．AD 【解析】设飞轮边缘有一点C，链轮和飞轮之间通过链条传动，A、C两点线速度大小相等，即vA＝vC，A正确；后轮和飞轮同轴转动，故B、C两点角速度相同，即ωB＝ωC，根据v＝ωr，可知A、B两点的角速度大小之比为＝＝＝，D正确；B、C两点的线速度大小之比为＝＝，B错误；A、C两点线速度大小相等，则A、B两点的线速度大小之比为1∶6，C错误；故选AD。
9．ACD 【解析】对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C正确；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B受到三个力，A与B之间一定有摩擦力，故B错误， D正确；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，故A正确。故选ACD。
10．BD 【解析】因无相对滑动，根据牛顿第二定律都有F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a可知，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，质量都变化，加速度a都将减小。若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，根据牛顿第二定律有F－μmg－T＝ma，解得T＝F－μmg－ma，因为加
速度a减小，F、μmg不变，所以，绳子拉力T增大。故B正确，A错误；若粘在C木块上面，对A，根据牛顿第二定律有fA＝ma，因为加速度a减小，可知A的摩擦力减小；以AB为整体，根据牛顿第二定律有T－2μmg＝2ma，解得T＝2μmg＋2ma，因为加速度a减小，则绳子拉力T减小，故D正确，C错误。故选BD。
三、实验题(本大题共2小题，每空2分，共16分)
11．(8分)(1)匀速 (2) (3)A (4)AD
【解析】(1)由题图可知，小球在水平方向有xab＝xbc＝xcd＝3l，即在相等时间内通过的位移相等，因此小球在水平方向做匀速直线运动。
(2)由匀变速直线运动的推论Δy＝gT2可得，T＝＝，小球做平抛运动的初速度大小为v0＝＝3l＝
(3)在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用实心小铁球，实心小铁球体积较小，质量较大，受空气阻力的影响相对较小。故选A。
(4)在做“探究平抛运动”的实验时，要确保小球的初速度水平，且每次抛出初速度要相同，则调节斜槽的末端保持水平，每次释放小球的位置必须相同，每次必须由静止释放小球，A正确，B错误；记录小球位置用的木条(或凹槽)每次不必严格地等距离下降，C错误；确保小球运动时不会受到摩擦力作用，则小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触，D正确；故选AD。
12．(8分)(1)B (2)2.00 (3)9.7 (4)小于
【解析】(1)为了减小空气阻力和摩擦阻力的影响，物块1选用质量和密度较大的物体，故A错误；为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔应在同一竖直线上，故B正确；为了充分利用纸带，实验时，先接通电源后释放物块A，故C错误。故选B。
(2)打点计时器所用的交流电源频率为50 Hz，每相邻的两个点之间还有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔为t＝5T＝＝0.1 s，根据逐差法有a＝＝×10－2 m/s2≈2.00 m/s2
(3)根据牛顿第二运动定律有(m1－m2)g＝(m1＋m2)a，解得g＝9.7 m/s2
(4)空气阻力及纸带的影响使得通过纸带得到的加速度比理想情况下的加速度小，从而使得重力加速度的测量值小于真实值。
13．(12分)(1)FT＝5 N (2)FN＝10 N
【解析】(1)对物块A受力分析，有m1g＝F弹＋FT2分
其中弹簧弹力为F弹＝kΔx2分
代入得FT＝5 N2分
(2)对物块B受力分析，竖直方向上有F′N＋FTsin θ＝m2g3分
根据牛顿第三定律有FN＝F′N
代入得FN＝10 N3分
14．(14分)(1)2tan θ (2)tan θ sin θtan θ
【解析】(1)根据题意，设运动员在空中飞行的时间为t，水平方向上有x＝v0t
竖直方向上有y＝gt2
又有tan θ＝＝4分
设运动员落地时速度与水平方向夹角为α，则tan α＝＝＝2tan θ2分
(2)运动员速度方向与斜面平行时距离斜面最远tan θ＝，vy＝gt12分
解得t1＝tan θ2分
将运动员速度沿斜面方向与垂直斜面方向分解有v⊥＝v0sin θ，v∥＝v0cs θ2分
距斜面的最大距离l＝t1＝sin θtan θ2分
15．(14分)(1)0.5 (2)a1＝0.5 m/s2，方向与拉力F的方向相反 (3)v1＝2 m/s (4)7个
【解析】(1)木板最初做匀速直线运动，处于平衡状态，根据平衡条件在竖直方向有FN＝Mg2分
水平方向有Ff＝F2分
而Ff＝μFN，则F＝μMg1分
解得μ＝＝＝0.51分
(2)放第1块铁块后，木板做匀减速运动，则有F－μ(M＋m)g＝Ma12分
a1＝＝－0.5 m/s2
即加速度大小为0.5 m/s2，方向与拉力F的方向相反。1分
(3)放第1块铁块后，木板做匀减速运动，由运动学公式得v－v＝2a1L1分
代入数据解得v1＝2 m/s1分
(4)设最终有n块铁块能静止在木板上，由牛顿第二定律得F－μ(M＋nm)g＝Man
而F－μMg＝0
则木板运动的加速度大小为an＝－1分
第1块铁块放上后有v－v＝2a1L
第2块铁块放上后有v－v＝2a2L
第n块铁块放上后有v－v＝2a2L
由以上各相加得(1＋2＋3＋…＋n)×2L＝v－v1分
要使木板停下来，必须有vn＝0
代入解得n＝6.6
则6