贵州省六盘水市水城区2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

这是一份贵州省六盘水市水城区2024-2025学年高一（上）期末物理试卷，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。
1.2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹(以下简称导弹)，准确落入预定海域。下列说法正确的是( )
A. “8时44分”是指时间间隔
B. 研究导弹全程的运动轨迹时不可将导弹视为质点
C. 导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的
D. 导弹某段时间内的路程可能小于位移大小
2.伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验。下列说法正确的是( )
A. 图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因”
B. 图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因
C. 图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律
D. 图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量
3.拳击运动员常通过击打沙袋来训练拳击力度。某次训练时，拳击运动员击中速度大小为v1的沙袋，沙袋以大小为v2的速度反向弹回，该过程中拳击运动员作用在沙袋上的时间为t。取沙袋弹回的速度方向为正方向，则该过程中沙袋的平均加速度为( )
A. v1+v2tB. v2tC. v1-v2tD. v2-v1t
4.如图所示，磁力双面擦窗器的A、B两部件均静止于竖直玻璃表面，A、B两部件间存在着相互吸引的磁力，则( )
A. A部件对玻璃的摩擦力方向竖直向上
B. A部件对玻璃的弹力与B部件对A部件的磁力是一对平衡力
C. 玻璃表面坚硬，因此没有发生形变
D. 玻璃对A部件的弹力与A部件对玻璃的弹力是一对相互作用力
5.如图所示，货车做匀加速直线运动时，悬挂于货车顶端的小球与货车保持相对静止，悬线与竖直方向的夹角θ=37°。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，则货车的加速度大小为( )
A. 7.5m/s2B. 7.8m/s2C. 8m/s2D. 8.5m/s2
6.某运动员的滑雪过程可简化成如图所示。倾角为37°的固定斜坡与水平地面平滑连接，运动员从斜坡顶端无初速度滑下，并运动到水平地面上的A点(图中未画出)停下。运动员在斜坡上运动的位移x与时间t的关系式为x=2t2，x的单位是m，t的单位是s，运动员开始运动的时刻为0时刻，运动员在5s末到达斜坡底端。已知运动员与斜坡、水平地面间的动摩擦因数相同，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 运动员在斜坡上运动时的加速度大小为2m/s2
B. 运动员运动到斜坡底端时的速度大小为10m/s
C. 运动员与水平地面间的动摩擦因数为0.25
D. 运动员在斜坡上运动的平均速度大小为20m/s
7.如图所示，重力大小为G1、上表面光滑的斜面体放置在水平地面上，斜面上有一个重力大小为G2的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，整个装置处于静止状态。已知轻绳与竖直方向的夹角为45°，斜面的倾角为30°，地面对斜面体的摩擦力大小为f、支持力大小为F，轻绳上的拉力大小为T，斜面体对小球的支持力大小为N，则下列关系式一定正确的是( )
A. F=G1+G2B. Tsin45°=Nsin30°
C. f=Tcs30°D. Tcs45°+Nsin30°=G1
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.在第十五届中国航展上，我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机，它既能当运输机，也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是( )
A. “九天”无人机在空中做加速直线运动时，“九天”无人机的惯性增大
B. “九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性减小
C. “九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，“九天”无人机会立即停止运动
D. “九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0
9.0时刻可视为质点的汽车甲、乙在平行的相邻平直车道上并排行驶，两车运动的图像(横轴为时间t)如图所示，下列说法正确的是( )
A. 当纵轴为位移(x)时，0～t1内汽车甲的平均速度小于汽车乙的平均速度
B. 当纵轴为位移(x)时，0～t2内汽车甲的平均速度小于汽车乙的平均速度
C. 当纵轴为速度(v)时，t1时刻甲的加速度大于乙的加速度
D. 当纵轴为速度(v)时，t2时刻两车相遇
10.如图，轻质细绳一端固定在天花板上，另一端系在小球上，小球静止在半球体表面。半球体固定在水平地面上且球心位于悬点的正下方，不计小球和半球体间的摩擦，小球可视为质点。现缓慢缩短轻绳的长度，小球始终和半球体接触，下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力变小
B. 轻绳的拉力变大
C. 半球体对小球的支持力变小
D. 半球体对小球的支持力大小不变
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某实验小组用如图所示的装置来完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。
(1)本实验采用的实验方法是______(填“控制变量法”“等效替代法”或“理想模型法”)。
(2)实验时______(填“需要”或“不需要”)确保细线与木板表面平行，多次实验时______(填“需要”或“不需要”)确保O点在同一位置。
12.探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图甲所示。

(1)下列说法正确的是______。
A.为平衡摩擦力，垫木应放置在长木板带定滑轮的一端
B.实验时应先释放小车再接通电源
C.实验时，还需要的器材有秒表和刻度尺
D.实验时要确保重物的质量远小于小车的质量
(2)平衡摩擦力时细线上不挂重物，小车______(填“要”或“不要”)连着穿过打点计时器的纸带。改变重物或小车的质量时，______(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
(3)某次实验时得到如图乙所示的一条纸带，O、A、B、C、D为相邻的五个计数点，相邻两计数点间还有四个计时点没有画出。已知打点计时器的打点频率为50Hz，则小车的加速度大小a= ______m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
(4)实验时控制小车的质量不变，改变重物的质量m，测得多组小车的加速度大小a，已知当地重力加速度大小为g，测得多组实验数据后处理得出a-mg图像，发现图线为经过坐标原点的倾斜直线，说明小车的质量不变时小车的加速度与其受到的合力成______(填“正比”或“反比”)。
四、计算题：本大题共3小题，共35分。
13.如图所示，一辆货车在长坡路段下坡，刹车突然失灵，司机立即关闭发动机，货车以v0=30m/s的速度进入倾角θ=30°的斜面避险车道，滑行一段距离后停下。货车在斜面避险车道滑行的过程中受到空气和斜面的阻力，阻力大小恒为重力大小的12，取重力加速度大小g=10m/s2，货车可视为质点。求：
(1)货车减速的加速度大小a；
(2)货车在斜面避险车道上滑行的时间t；
(3)货车在斜面避险车道上滑行的距离x。
14.2024年8月18日，中国自主设计、自主集成的首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”完成了其第300次下潜。在一次模拟下潜中，潜水器(视为质点)由静止开始从海面上竖直向下做匀加速直线运动，下潜x1=160m时潜水器的速度大小v=8m/s，此后潜水器保持该速度匀速运动了t2=100s，最后做匀减速直线运动，下潜一段距离后速度恰好减为零，此时潜水器到水面的距离d=1040m。已知潜水器始终在同一竖直线上运动，求：
(1)潜水器做匀加速运动的加速度大小a1；
(2)潜水器做匀减速运动的加速度大小a2；
(3)潜水器这次下潜的总时间t。
15.如图所示，小华同学静止站在水平地面上，用轻质细线2拉着通过轻质细线1连接的两个相同的氦气球A、B(氦气球的重力可忽略)，氦气球B下端用细线连接着物块。氦气球A、B均受相同的水平恒定风力，物块和小华同学受的风力可忽略不计。已知稳定时细线1、2与竖直方向的夹角分别为α=37°和β=53°，氦气球A、B受到的浮力大小均为F，重力加速度大小为g，小华同学的质量为6Fg，sin37°=0.6，sin53°=0.8，氦气球A、B和物块均可视为质点，小华同学与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)细线1、2上的弹力大小F1、F2；
(2)物块的质量m；
(3)小华同学与地面间的动摩擦因数的最小值。
答案和解析
1.C
【解析】A、“8时44分”是时间轴上的一个点，指时刻，故A错误；
B、研究导弹全程的运动轨迹时，导弹的大小形状可忽略不计，可将导弹视为质点，故B错误；
C、导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的，故C正确；
D、路程是轨迹的长度，位移是从起点指向终点的有向线段，导弹运动轨迹为曲线，可知导弹某段时间内的路程大于位移大小，故D错误。
故选：C。
2.B
【解析】根据伽利略的两个实验，图甲是为了归纳小球做自由落体运动的规律，利用斜面是为了延长小球下滑的时间以便测量，不是缩短小球下滑的时间以便测量。图乙结合逻辑推理可以得出结论，力不是维持物体运动的原因，故B正确；ACD错误。
故选：B。
3.A
【解析】根据加速度的公式
a=ΔvΔt=v2-(-v1)t=v1+v2t，故A正确，BCD错误；
故选：A。
4.D
【解析】A.对A部件受力分析，竖直方向有竖直向下的重力与玻璃对A部件竖直向上的静摩擦力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，A部件对玻璃的摩擦力方向竖直向下，故A错误；
B.对A部件受力分析，水平方向有玻璃对A部件的弹力与B部件对A部件的磁力是一对平衡力，故B错误；
C.玻璃表面坚硬，形变不明显，但有弹力的产生必然发生微小形变，故C错误；
D.由牛顿第三定律可知，玻璃对A部件的弹力与A部件对玻璃的弹力是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
5.A
【解析】以小球为对象，根据牛顿第二定律可得mgtanθ=ma，代入数据解得加速度大小为a=7.5m/s2，即货车的加速度大小也为7.5m/s2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6.C
【解析】ABD.运动员在斜坡上运动的位移x与时间t的关系式为
x=2t2
结合匀变速直线运动位移时间公式
x=12at2
可得运动员在斜坡上运动时的加速度大小为
a=4m/s2
运动员在5s末到达斜坡底端，则运动员运动到斜坡底端时的速度大小为
v=at，解得v=20m/s
则运动员在斜坡上运动的平均速度大小为
v-=v2,解得v-=10m/s
故ABD错误；
C.在斜坡运动过程，根据牛顿第二定律可得
mgsin37°-μmgcs37°=ma
解得动摩擦因数为
μ=0.25
由于运动员与斜坡、水平地面间的动摩擦因数相同，则运动员与水平地面间的动摩擦因数为0.25，故C正确。
故选：C。
7.B
【解析】BD.小球处于平衡状态，对小球受力分析，小球受到重力G2、斜面体对小球的支持力N、绳对小球的拉力T，可得下图：
水平方向，根据平衡条件可得：
Tsin45°=Nsin30°，
竖直方向，根据平衡条件可得：
Ncs30°+Tcs45°=G2，
故B正确，D错误；
AC小球和斜面体的整体处于平衡状态，对该整体受力分析，该整体受重力、地面的对该整体的支持力、地面对该整体的摩擦力、轻绳的拉力，可得如图：
水平方向，根据平衡条件可得：
f=Tsin45°，
竖直方向，根据平衡条件可得：
F+Tcs45°=G1+G2，
故AC错误；
故选：B。
8.BD
【解析】A.“九天”无人机在空中做加速直线运动时，速度增加，但“九天”无人机的质量不变，则惯性不变，故A错误；
B.“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的质量减小，则惯性减小，故B正确；
C.“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，“九天”无人机不会立即停止运动，故C错误；
D.根据平衡条件可知，“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0，故D正确。
故选：BD。
9.AC
【解析】A、当纵轴为位移(x)时，位移等于纵坐标的变化量，由图像可知，0～t1内汽车甲的位移小于汽车乙的位移，根据v-=xt可知，0～t1内汽车甲的平均速度小于汽车乙的平均速度，故A正确；
B、当纵轴为位移(x)时，由图像可知，0～t2内汽车甲的位移等于汽车乙的位移，根据v-=xt可知，0～t2内汽车甲的平均速度等于汽车乙的平均速度，故B错误；
C、当纵轴为速度(v)时，根据v-t图像的斜率表示加速度，由图可知，t1时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则t1时刻甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；
D、当纵轴为速度(v)时，根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，由图可知，0～t2时间内甲图线与横轴围成的面积小于乙图线与横轴围成的面积，则二者位移不等，由于二者起点并排行驶，所以t2时刻两车没有相遇，故D错误。
故选：AC。
10.AD
【解析】如图，以小球为研究对象，对其受力分析：
设细线长度为L，悬点到半球体球心的距离为h，半球体半径为R，
由图，根据“相似三角形法”，由平衡条件可得：
mgh=NR=TL，
解得：
T=Lhmg，N=Rhmg，
由此可知，现缓慢缩短轻绳的长度，小球始终和半球体接触，则L减小，R、h均不变，又因为mg也不变，所以轻绳的拉力T变小，半球体对小球的支持力N大小不变；
故AD正确，BC错误；
故选：AD。
11.等效替代法 需要 不需要
【解析】(1)分力和合力是等效替代的关系，故本实验采用的实验方法是等效替代法；
(2)实验时需要确保细线与木板表面平行，以确保合力、分力均在竖直面内；实验时两弹簧测力计拉力的合力的作用效果是平衡重物受到的重力，且根据验证规律的普遍性，多次实验时不需要确保O点在同一位置。
故答案为：(1)等效替代法；(2)需要，不需要。
12.D 需要 不需要 1.97 正比
【解析】(1)A.为平衡摩擦力，垫木应放置在长木板带定滑轮的另一端，故A错误；
B.为了充分利用纸带，实验时应先接通电源后释放小车，故B错误；
C.实验时，需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔，因此不需要秒表，故C错误；
D.根据牛顿第二定律，对小车T=Ma
对重物mg-T=ma
联立解得T=MmgM+m=mg1+mM
实验时为了使细线拉力近似等于重物的重力，需要确保重物的质量远小于小车的质量，故D正确。
故选：D。
(2)平衡摩擦力时细线上不挂重物，小车要连着穿过打点计时器的纸带，通过纸带上的点迹判断小车是否做匀速运动；
平衡摩擦力时，根据平衡条件Mgsinθ=μMgcsθ
可得μ=tanθ
可知改变重物或小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力。
(3)相邻计数点的时间间隔为T=5f=550s=0.1s
根据逐差法，可得小车的加速度大小为
a=xBD-xOB4T2=(9.95+11.93-6.02-7.98)×10-24×0.12m/s2=1.97m/s2
(4)根据上述(1)分析，当重物的重力远小于小车重力时，小车所受合力F=mg
测得多组实验数据后处理得出a-mg图像，发现图线为经过坐标原点的倾斜直线，说明小车的质量不变时小车的加速度与其受到的合力成正比。
故答案为：(1)D；(2)要；不需要；(3)1.97；(4)正比。
13.(1)货车在斜面避险车道上滑行时，阻力f=12mg，根据牛顿第二定律有mgsin30°+f=ma，代入数据解得a=10m/s2；
(2)货车在斜面避险车道上做匀减速直线运动，由速度—时间规律有0=v0-at，解得t=3s；
(3)由匀变速直线运动的推论，货车在斜面避险车道上滑行的距离为x=0-v02-2a，解得x=45m。
答：(1)货车减速的加速度大小a为10m/s2；
(2)货车在斜面避险车道上滑行的时间t为3s；
(3)货车在斜面避险车道上滑行的距离x为45m。
14.(1)潜水器做匀加速直线运动，有
v2=2a1x1
解得
a1=0.2m/s2
(2)潜水器做匀速直线运动的位移大小
x2=vt2
潜水器做匀减速直线运动的位移大小
x3=d-x1-x2=v22a2
解得a2=0.4m/s2
(3)潜水器做匀加速直线运动的时间
t1=va1
做匀减速直线运动的时间
t3=va2
潜水器这次下潜的总时间
t=t1+t2+t3
解得
t=160s
答：(1)潜水器做匀加速运动的加速度大小a1等于0.2m/s2；
(2)潜水器做匀减速运动的加速度大小a2等于0.4m/s2；
(3)潜水器这次下潜的总时间t等于160s。
15.(1)以氦气球A为对象，分析受力，如图所示。

竖直方向根据平衡条件得
F1csα=F
解得
F1=54F
水平方向根据受力平衡可得
F风=F1sinα
解得
F风=34F
以氦气球A、B为整体，水平方向根据平衡条件得
2F风=F2sinβ
解得
F2=158F
(2)以氦气球A、B为整体，竖直方向根据平衡条件得
2F=F2csβ+mg
解得物块的质量为
m=7F8g
(3)以小华为研究对象，根据平衡条件得
f=F2sinβ，N+F2csβ=m华g
又有
f≤μN
联立解得
μ≥413
所以小华同学与地面间的动摩擦因数的最小值为
μmin=413
答：(1)细线1、2上的弹力大小F1、F2分别为54F、158F；
(2)物块的质量m为7F8m；
(3)小华同学与地面间的动摩擦因数的最小值为413。