安徽省黄山市2024-2025学年高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）

这是一份安徽省黄山市2024-2025学年高一上学期期末质量检测物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟满分：100分）
一、选择题（本大题共10小题，共44分，1~8小题只有一个选项正确，每小题4分；9~10小题有多个选项正确，全部选对得6分，部分选对得3分，错选或不选得0分）
1. 2024年5月3日17时27分，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。6月6日14时48分，嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接，并于15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。关于嫦娥六号在整个发射和回收的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号绕月球一圈，半径为r，时间为t，平均速度的大小为
B. 若嫦娥六号采集的月球土壤并带回地球，月壤在地球表面上因为重力变大，所以惯性也变大
C. 嫦娥六号返回舱在地球表面着陆的最后减速阶段处于超重状态
D. 有无人机爱好者建议，下次嫦娥七号应该带一个四旋翼小型无人机，在月球登陆后，释放无人机，可以大范围观察月球表面的情况
【答案】C
【解析】A．嫦娥六号绕月球一圈，半径为r，时间为t，位移为零，平均速度为位移与时间的比值，故平均速度的大小零，故A错误；
B．质量是惯性大小唯一量度，因为月球土壤质量不变，所以惯性也不变，故B错误；
C．嫦娥六号返回舱在地球表面着陆的最后减速阶段，加速度向上，处于超重状态，故C正确；
D．月球表面没有空气，不能靠气体的流动的压力差为无人机提供动力，四旋翼小型无人机无法工作，故D错误。
故选C。
2. 以下说法错误的是（ ）
A. 在研究歼-20百米低空持续大载荷下连续筋斗的高难动作时，歼-20不可以视为质点
B. 小明认为运动的高铁是静止的，可能小明是以高铁自身为参考系的
C. “重心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，运用了类比的思想
【答案】D
【解析】A．在研究歼-20百米低空持续大载荷下连续筋斗的高难动作时，飞机的体积和形状对所研究问题的影响不能够忽略，此时歼-20不可以视为质点，故A正确，不符合题意；
B．小明认为运动高铁是静止的，可能小明此时是以高铁自身为参考系的，故B正确，不符合题意；
C．“重心”的定义与研究“合力与分力的关系”实验都用到了“等效替代”的思想，故C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，运用了微元的思想，故D错误，符合题意。
故选D。
3. 我国是世界上电动汽车生产大国，电动汽车与人工智能相结合，是未来自动驾驶技术的趋势。在测试一款电动汽车的自动驾驶功能时，电动汽车在平直赛道上做匀加速直线运动，途经A、B、C、D四个标志杆，其中AB=20m，CD=68m。车头通过AB、CD这两段位移的时间均为4s，而通过BC段时间仅为2s 。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车做匀加速直线运动的加速度大小是3m/s2
B. 车头经过标志杆C的速度大小是12m/s
C. BC间的平均速度大小是11m/s
D. AD间的距离为150m
【答案】C
【解析】A．匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以A位置为计时起点，则AB过程中间时刻的速度为
CD过程中间时刻的速度为
根据题意可知，上述两个中间时刻之间的时间
根据速度公式有
解得
故A错误；
B．结合上述，AB中间时刻到C的时间间隔
根据速度公式有
解得
故B错误；
C．BC间的平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度，从AB中间时刻到BC中间时刻的时间为
则BC间的平均速度
解得
故C正确；
D．结合上述有
则有
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，m和M两物体用绕过光滑定滑轮的细线相连。m和竖直墙壁接触，且跟竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，悬线保持竖直。由于M＞m，M向下运动，m向上运动。m上升的过程中的加速度大小为（ ）
A. gB. gC. gD. g
【答案】A
【解析】由于竖直墙壁对m没有弹力作用，所以竖直墙壁对m没有摩擦力作用，以M为对象，根据牛顿第二定律可得
以m为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得m上升的过程中的加速度大小为
故选A。
5. 一餐厅推出智能机器人送餐服务。如图所示，该款机器人送餐时托盘保持水平，菜碟与托盘不发生相对滑动，该菜碟的质量为m，菜碟与托盘之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 若菜碟随托盘一起水平匀加速直线运动，则托盘对菜碟的作用力与菜碟对托盘的压力是一对作用力与反作用力
B. 若托盘支撑着菜碟并一起水平向右做匀减速直线运动，则菜碟受到托盘水平向右的静摩擦力
C. 若托盘支撑着菜碟并一起水平向右匀加速直线运动，则托盘对菜碟的摩擦力大小为
D. 若菜碟随托盘一起水平匀加速直线运动，则托盘对菜碟的作用力大小不会超过
【答案】D
【解析】A．若菜碟随托盘一起水平匀加速直线运动，则托盘对菜碟的支持力与菜碟对托盘的压力是一对作用力与反作用力，托盘对菜碟的作用力包括支持力和摩擦力，故A错误；
B．若托盘支撑着菜碟并一起水平向右做匀减速直线运动，则菜碟受到托盘水平向左的静摩擦力，故B错误；
C．若托盘支撑着菜碟并一起水平向右匀加速直线运动，则托盘对菜碟的摩擦力大小为
故C错误；
D．托盘对菜碟的最大摩擦力为
则托盘对菜碟的最大作用力大小
若菜碟随托盘一起水平匀加速直线运动，则则托盘对菜碟的作用力大小
故D正确。
6. 如图所示，质量分别为3m、2m、m的滑块A、B、C置于水平地面上，中间用劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧a，b连接，对滑块C施加水平恒力F，使A、B、C一起无相对运动地向右加速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。在滑块运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块A比滑块C受到的合力小
B. 两弹簧a、b的伸长量之比为
C. 两弹簧a、b的弹力之比为1∶1
D. 若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度大
【答案】B
【解析】A．由于A、B、C三个物体加速度相同，A的质量比C的质量大，根据牛顿第二定律可知，滑块A比滑块C受到的合力大，故A错误；
B．将A、B、C三个物体作为整体，根据牛顿第二定律
对A滑块根据牛顿第二定律得
将A、B两个滑块作为整体，根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．两弹簧a、b的弹力之比为
故C错误；
D．若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，对滑块A由牛顿第二定律得
解得
对滑块B由牛顿第二定律得
则
所以若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度小，故D错误。
故选B。
7. 在2024巴黎运会上中国跳水队首次包揽全部八金。如图是某运动员在一次十米跳台（跳台离水面的高度为十米）训练中向上起跳然后下落入水过程中重心的速度—时间图像，0-t2时间段图像为直线，且t3时刻速度达到最大。已知当地重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。由图可知（ ）
A. 图中选择了向上的方向为正方向
B. 运动员在t1 - t2时间内图像与坐标轴所围的面积等于10m
C. 运动员在t2时刻入水
D. 运动员在t3时刻所受合力向下
【答案】C
【解析】A．运动员先向上做竖直上抛运动，即0-t1时间内速度方向向上，而图中速度为负值，可知图中选择了向下的方向为正方向，选项A错误；
BC．运动员t2时刻开始向下减速，则此时开始入水，则在0- t2时间内图像与坐标轴所围的面积等于跳台的高度，即10m，选项B错误，C正确；
D．运动员在t3时刻速度最大，加速度为零，所受合力为零，选项D错误。
故选C。
8. 如图所示，光滑的水平地面上有三个完全相同的光滑小球，质量均为 m，两侧用竖直木板将三个小球靠在一起，每个小球都处于静止状态，且M、N球之间接触但无形变。现将右侧的木板缓慢水平向右平移一段微小的距离，以下说法正确的是（ ）
A. 初始时K球对N球的作用力大小为
B. 地面对M球的支持力变小
C. K球对M球的弹力先变大后变小
D. 木板对N球的弹力变大
【答案】D
【解析】A．初始时对K球受力分析可知
可知
由牛顿第三定律可知K球对N球的作用力大小为，选项A错误；
B．对三个球的整体分析可知，地面对M球的支持力等于三个球的重力的一半，则不变，选项B错误；
C．K球对M球的弹力
因θ逐渐变大，可知K球对M球的弹力逐渐变大，选项C错误；
D．木板对N球的弹力
因θ逐渐变大，可知木板对N球的弹力逐渐变大，选项D正确。
故选D。
9. 在2024年11月举行的第15届中国航展上，“机器狼”首次公开亮相，展示了其多样化的作战能力，受到了广泛关注。机器狼的设计理念是通过集群作战的方式，提升作战效率。它由四种类型的“机器狼”组成：综合指挥车、侦察探测“机器狼”、精确打击“机器狼”和伴随保障“机器狼”。在某次表演中， 精确打击“机器狼”、伴随保障“机器狼”沿同一方向做匀加速直线运动，当同时通过某一位置M点时开始计时，得到它们的图像—分别为甲、乙，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 精确打击“机器狼”初速度大小为1m/s
B. 伴随保障“机器狼”的加速度大小为2m/s2
C. 精确打击“机器狼”、伴随保障“机器狼”经过4s再次相遇
D. 相遇前两“机器狼”间最大距离为2m
【答案】BCD
【解析】AB．根据匀变速直线运动速度—时间的公式
变形可得
结合图像可知，精确打击“机器狼”、伴随保障“机器狼”的加速度大小分别为、，初速度分别为
故A错误，B正确；
C．两“机器狼”位移相等，则有
代入数据解得
s
故C正确；
D．两“机器狼”速度相等时相距最远，则有
此时相距
代入数据解得
m
故D正确；
故选BCD。
10. 如图所示，在光滑水平面上，一个小物块放在静止的小车上，物块和小车间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。现用水平恒力F拉动小车，关于物块的加速度am和小车的加速度aM的大小，下列可能正确的是（ ）
A. am=1m/s2，aM=2m/s2B. am=2m/s2，aM=2m/s2
C. am=3m/s2，aM=2m/s2D. am=4m/s2，aM=5m/s2
【答案】BD
【解析】ABC．对物块进行分析，物块重力与小车对物块的支持力平衡，物块的合力等于小车对物块的摩擦力，可知，当物块加速度最大时有
解得
当物块加速度小于时，小车对物块的摩擦力为静摩擦力，此时，物块与小车保持相对静止，物块和小车的加速度相等，故AC错误，B正确；
D．当物块加速度等于，小车加速度大于或等于物块最大加速度，都可以实现。
故D正确。
故选BD。
二、实验题（本题共11、12两道小题，每空2分，其中11题6分，12题10分）
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）某次实验时，弹簧测力计示数如图丙所示，则弹簧测力计的示数为_______N。
（2）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是_______。
A. 图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，是力F1和F2合力的实际测量值
B. 图乙的是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值
C. 在实验中，弹簧称的金属外壳与木板接触，对实验结果没有影响
D. 在实验中，弹簧称的金属外壳与木板接触，对实验结果有影响
（3）在本实验中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差_________。
A. 两个分力F1、F2间的夹角要适当大些
B. 确定两个分力F1、F2的方向时，直接沿细绳描出直线以表示方向
C. 拉橡皮条的细绳要稍长一些
D. 重复实验再次进行验证时，结点O的位置仍需要与前一次相同
【答案】（1）3.6 （2）BC （3）AC
【解析】
【小问1解析】
弹簧测力计的最小分度值为0.2N，读数为3.6N。
【小问2解析】
A．图乙中的是力F1和F2根据平行四边形定则作出的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值，故A错误，B正确；
CD．实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故C正确，D错误；
故选BC。
【小问3解析】
A．在实验中两个分力的夹角适当大些，在作图时有利于减小误差即可，故A正确；
B．记录方向时，通过在细线下方描点的方法进行，不能沿绳子划线，故B错误；
C．实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差，故C正确；
D．重复实验再次进行验证时，结点O位置可以改变，同一组实验中结点O的位置不变，故D错误；
故选AC。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，下列操作描述正确的是___________。
A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
B. 因绳的拉力可由力传感器读出，所以细绳不需要保持和木板平行
C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
（2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度________m/s2（结果保留3位有效数字）。
（3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M＝____。
A. B.
C. D.
（4）乙同学还做了如下实验：如图丙所示，平衡好摩擦力后，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比在丙图中不放手机，用打点计时器测得的要小。这是因为___________。
A. 在小车上放置了智能手机后，没有重新平衡摩擦力
B. 在小车上放置了智能手机后，细线的拉力变小了
C. 在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了
（5）若乙同学没有严格控制好小车质量M与沙和沙桶质量m的大小关系，其它操作规范合理，结果在某次实验结果发现小车加速度的实验值（利用纸带求的值）只有理论值（）的，若不考虑其它因素的影响，可估算__________。
【答案】（1）AC （2）2.98 （3）C （4）C （5）
【解析】
【小问1解析】
ABD．用力传感器测量绳子的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，不用保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，需要将细绳保持和木板平行，同时应平衡摩擦力，应将带滑轮的长木板右端垫高，故A正确，BD错误；
C．为获得更多的点迹，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确；
故选AC。
【小问2解析】
根据题意，相邻计数点时间间隔为
s=0.1s
由逐差法计算加速度
【小问3解析】
对小车与滑轮组成系统，由牛顿第二定律得
根据图线的斜率可知
故小车的质量为
故选C。
【小问4解析】
A．平衡摩擦力后，根据平衡条件有
化简得
由此可知，木板的倾角与小车质量无关，在小车上放置了智能手机后，相当于小车的质量增大，上式仍成立，不用重新平衡摩擦力，故A错误；
B．对槽码有
a减小，则绳上拉力F增大，故B错误；
C．在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了，不改变小车质量和槽码个数，则整体合力不变；
对槽码、小车和手机的整体，根据牛顿第二定律
化简得
M增大，a减小，故C正确；
故选C。
【小问5解析】
乙同学没有严格控制好小车质量M与沙和沙桶质量m的大小关系，据牛顿第二定律有
由题意其值只有理论值（）的，所以
解得
三、解答题（本题共13、14、15三个小题，共计40分，其中13题10分，14题13分，15题17分）
13. NBA篮球球员斯蒂芬·库里在赛前做热身动作时，经常将篮球抛得很高后落入篮网。将某次站在篮筐下的抛球动作近似看成竖直上抛运动，库里先将球从手中以20m/s的初速度竖直向上抛出，篮球离地最高可达21.1m。不计空气阻力，可将篮球看成质点，重力加速度g取10m/s2。则：
（1）出手点离地面的高度是多少？
（2）已知篮筐离地面高度为3.05m，出手后多长时间篮球向下进入篮筐？
【答案】（1）11m （2）3.9s
【解析】
【小问1解析】
取竖直向上为正方向，篮球从抛出到最高点过程，令上升的最大高度为H，所需时间为t1，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得
H=20m
则出手点离地面的高度
h=h0-H
其中
h0=21.1m
解得
h=1.1m
【小问2解析】
篮球上升到最高点过程，利用逆向思维，根据速度公式有
解得
t1=2s
篮球从最高点自由下落到篮框的高度为h1，所需时间为t2，则有
h1=21.1 m -3.05 m =18.05m
根据位移公式有
解得
t2=1.9s
则出手篮球向下进入篮筐的时间
t总=t1+t2=3.9s
14. 传送带是用于分拣快递包裹的常见运输装置。如图，有一固定倾斜传送带，AB长为L=8.15m，与水平面的夹角θ=37º，重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cs37º=0.8。
（1）如图甲，传送带未开动，处于静止状态。质量为10kg的包裹受沿斜面向上的恒力F=124N，沿传送带向上做匀速直线运动，求该包裹与传送带间的摩擦因数μ为多少？
（2）如图乙，传送带正在以v0=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动。在传送带的底部A点，同一个包裹以v1=1m/s的初速度，沿传送带向上滑入，可将包裹视为质点。请问包裹从传送带的底部A点运动到传送带的顶部B点，一共需要多少时间？
【答案】（1）08 （2）4.7s
【解析】
【小问1解析】
对包裹进行受力分析，根据平衡条件有
，
其中
解得
【小问2解析】
对包裹进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
a1=0.4m/s2
设经过t1时间包裹与传送带共速，此后以v0做匀速直线运动，根据速度公式有
v0=v1+a1t1
解得
t1=2.5s
此过程包裹的位移
解得
x1=3.75m
之后匀速直线运动的位移
x2=8.15m-3.75m =4.4m
则匀速直线运动的时间
解得
t2=2.2s
则包裹从传送带的底部A点运动到传送带的顶部B点的时间
t总=t1+t2=4.7s
15. 如图所示，质量均为m=1kg的两个木块 P、Q 叠放在光滑的水平地面上，P、Q 接触面的倾角为，摩擦因数为0.5 。现在 Q 上加一水平推力F，使 P、Q 保持相对静止一起向左做匀加速直线运动，最大静摩擦等于滑动摩擦力。重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cs37º=0.8 。则：
（1）当F=10N时，求木块P的加速度；
（2）当F=20N时，求木块P对木块Q的摩擦力；
（3）为保证P、Q一起向左运动（不发生相对滑动），力F的取值范围是多少？
【答案】（1）5m/s2，方向水平向左
（2）2N，方向沿P、Q 接触面向上 （3）
【解析】
【小问1解析】
P、Q 保持相对静止一起向左做匀加速直线运动，对木块P和木块Q的整体进行分析，当推力等于10N时，根据牛顿第二定律有
F1=2ma1
代入数据解得
a1=5m/s2
方向水平向左。
【小问2解析】
P、Q 保持相对静止一起向左做匀加速直线运动，对木块P和木块Q的整体进行分析，当推力等于20N时，根据牛顿第二定律有
F2=2ma2
对木块P进行分析，假设Q对P的摩擦力方向沿接触面向下，根据牛顿第二定律有
，
解得
f1=2N>0
假设成立，根据牛顿第三定律，木块P对木块Q的摩擦力大小为2N，方向沿P、Q 接触面向上。
【小问3解析】
若木块Q对木块P的摩擦力为最大静摩擦力，方向沿P、Q 接触面向上，此时加速度最小，推力也最小，对木块P和木块Q的整体进行分析，根据牛顿第二定律有
对木块P受力分析有
，
根据滑动摩擦力公式有
代入数据联立解得
设木块Q对木块P的摩擦力为最大静摩擦力，方向沿P、Q 接触面向下，此时加速度最大，推力也最大，对木块P和木块Q的整体列牛顿第二定律有
对木块P受力分析有
，
根据滑动摩擦力公式有
代入数据联立解得
综上所述，力F的取值范围是