河南省郑州市中牟县2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（含解析）

这是一份河南省郑州市中牟县2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（含解析），共14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.领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要，领略的过程是深入理解物理学本质和培养科学思维的重要途径。下面对四幅教材插图中包含的物理思想方法的说法错误的是( )
A. 如图甲，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，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了类比思想
B. 如图乙，在研究自由落体运动中，观察玻璃管中有空气和真空两种情况下物体下落快慢的实验，从而得出如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样，这里运用了比较思想
C. 如图丙，当水平桌面受到向下的压力时，通过桌子两侧的平面镜反射的光斑位置变化，可以反映桌面发生的微小形变，这里运用了放大思想
D. 如图丁，水桶所受拉力示意图，生活中常常见到这样的实例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，这里运用了等效思想
2.2024年10月23日，中国深圳美团无人机福田口岸航线正式开航，这是国内首条设在口岸区域的常态化无人机配送航线。如图为配送无人机某次在竖直方向运动的v−t图像。以竖直向上为正方向，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 0～2s内，无人机的加速度大小为0
B. 2～3s内，无人机处于静止状态
C. 0～4s内，无人机的平均速度大小为2.5m/s
D. 0～7s内，无人机的平均速度大小为8.0m/s
3.手机支架可以将手机固定在一个合适的角度，缓解用户低头或手持手机的疲劳感。如图所示，将手机放
在支架上，F1和F2分别是支架对手机的两个作用力。如果将手机支架和水平方向的夹角θ从30°逐渐增大到
60°，在此过程中手机始终保持静止，则( )
A. F1逐渐增大
B. F2逐渐减小
C. F2与F1的合力逐渐减小
D. 当θ=45°时，F2与F1的大小相等
4.如图甲为某实验小组测量物块与木板之间的动摩擦因数的实验装置。通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测量细绳的拉力F，通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息，从而计算物块的加速度a。图乙为绘制出的F−a图像，已知F−a图像的斜率为k，F轴上的截距为b，查阅资料知当地重力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数μ为(结果用k、b、g表示)( )
A. bgB. bkgC. bkgD. kbg
5.常坐公交的同学都知道，在公交车上，可以没有座位，但不能没有扶手；如图所示为公交上常见的横杆垂吊扶手(也就是我们说的吊环)。某次公交车上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且绳处于绷紧状态，人与公交车车厢保持相对静止。下列说法错误的是( )
A. 人对圆环的拉力大小与圆环对人的拉力大小一定相等
B. 由左侧拉绳的状态可知公交车处于静止或匀速直线运动状态
C. 由右侧拉绳的状态可知公交车可能正在向右加速
D. 人一定受到车厢地板水平向左的静摩擦力作用
6.2024年11月21日在深圳召开的第六届载人航天学术大会上，中国载人航天工程总设计师周建平表示根据计划，我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察。若探测器在月球表面减速着陆(速度沿竖直方向)，依靠反推发动机减速，下列有关说法正确的有( )
A. 减速着陆过程探测器处于超重状态
B. 减速着陆过程探测器处于失重状态
C. 反推发动机对探测器的作用力大于探测器对反推发动机的作用力
D. 反推发动机对探测器的作用力小于探测器对反推发动机的作用力
7.在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行测试，当速度达到108km/ℎ时撤去牵引力，经一段时间后
车停了下来；再重新起步加速时，加速度为1.40m/s2。已知汽车运行过程中所受阻力恒为440N，假定测试过程中加速时牵引力不变，则下列说法正确的是( )
A. 汽车撤去牵引力后的加速度大小为0.4m/s2
B. 汽车撤去牵引力后需经270s停下来
C. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为1540N
D. 汽车重新起步加速运动时的牵引力为880N
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.重力为mg的小球1与两根细线a、b连接，重力为2mg的小球2一端连接细线b，另一端与水平轻弹簧c相连，轻弹簧的一端固定在墙壁上，如图所示。两个小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 细线a对小球1的拉力大小为2 3mg
B. 细线b对小球2的拉力大小为 3mg
C. 剪断细线a的瞬间，小球1的瞬时加速度大小a1>g
D. 剪断细线b的瞬间，小球2的瞬时加速度大小为 72g
9.传送带在物流行业中的应用非常广泛，主要用于货物的输送、搬运和分拣。如图所示，长为L=2.5m的水平传送带以恒定速率v1=1m/s向右运动，一质量为m=2kg的小滑块从传送带右端以水平向左的速率v2=2m/s滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 小滑块最终从传送带的左端离开
B. 小滑块在传送带上匀速运动的时间为1.5s
C. 小滑块与传送带之间的相对位移为4.5m
D. 在小滑块滑上传送带到滑离传送带的整个运动过程中，小滑块始终受到摩擦力的作用
10.现今智能手机大部分都有加速度传感器，赋予了手机类似人类的“平衡感”，某同学用手掌托着手机，打开加速度传感器，让手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出手机( )
A. t2时刻运动到最高点
B. t1−t2时间内处于超重状态
C. t1时刻开始减速上升，t1～t3时间内所受支持力先减小后增大
D. t2时刻开始减速上升，t1−t3时间内所受支持力一直减小
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验是物理学的基本内容，也是学好物理的基本方法。下面两个实验，请按照要求进行解答。

(1)图甲是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置示意图。图乙是实验得到的纸带的一部分。打点计时器电源频率为50Hz，则图中P点对应的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2。(结果均保留2位小数)

(2)如图丙所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
①一个弹簧测力计的示数如图丁所示，则该弹簧测力计的读数为______N。为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A.为了方便测量，实验时两细绳OB、OC之间的夹角应尽可能小一些
B.测量时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.橡皮条AO必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上
D.同一次实验中，结点O的位置应保持不变
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
②图戊中F为平行四边形的对角线，则F与F′方向一定沿AO方向的是______。(选填“F”或“F′”)
图己是某次实验记录的部分信息，其中合力F=4N，分力F2方向确定，与合力F夹角为θ=30°，则另一分力的最小值是______N。
12.根据新的课程标准，“探究加速度与力、质量的关系”是高中学生必做实验之一。如图(a)所示为某班
学习小组进行实验时的实验装置。

(1)若本实验中用力传感器精确测量小车受到的拉力，则______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，______(选填“需要”或“不需要”)满足槽码的质量远小于小车的质量。
(2)该实验需采用______法，分别进行实验；首先，保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度；然后再保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加钩码改变小车的质量，测得不同质量的小车在这个拉力作用下运动的加速度，从而找出物体加速度与质量之间的关系。
(3)实验中甲、乙两位同学把所挂槽码的总重力记为F，通过多次改变F的大小，得到多条打点的纸带，利用纸带求出不同力F下对应的小车的加速度大小a，并根据实验数据作出a−F关系图像如图(b)中的①、②所示，下列说法正确的是______。(填选项前的字母)
A.实验中，甲、乙两位同学所用小车的质量一样大
B.实验中，甲同学所用小车的质量比乙同学的小
C.图线①不过原点可能是因为没有平衡小车所受的阻力
D.图线②不过原点可能是因为在平衡小车所受的阻力时长木板的倾角过大
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，刚开始m=5kg的物块放在轻弹簧上处于静止状态，弹簧的压缩量为25cm。现把质量M=10kg的物体放在斜面上，物体M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块相连。已知斜面倾角为37°，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.375，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8)
(1)若物体静止在斜面上、弹簧伸长量为8cm，求此时轻绳上张力大小及物体所受的摩擦力的大小和方向；
(2)若物体M刚要开始沿斜面向下运动，求此时弹簧弹力的大小。
14.如图所示，一质量m=5.0kg的物块(可视为质点)，在斜向下与水平面成37°角的恒定推力F的作用下，从水平面上A点由静止开始做匀变速直线运动。当物块运动t=5.0s后撤去该力，物块继续滑行x=4m后停在B点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，(已知sin37°=0.6。cs37°=0.8，g=10m/s2)求：
(1)撤去推力F时，物块速度v的大小；
(2)推力F的大小(结果保留一位小数)。
15.如图所示，质量m=1kg的物块(可视为质点)放在质量M=2kg的木板的右端，开始时木板静止放在水平地面上。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与水平地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，木板长L=139m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。现对木板施加一水平向右的恒力F=13N，求：
(1)刚开始运动时，物块和木板的加速度分别为多大；
(2)若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是多少。
答案解析
1.A
【解析】解：A、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故A错误；
B、在研究自由落体运动中，观察玻璃管中有空气和真空两种情况下物体下落快慢的实验，从而得出如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样，这里运用了比较思想，故B正确；
C、当水平桌面受到向下的压力时，通过桌子两侧的平面镜反射的光斑位置变化，可以反映桌面发生的微小形变，将微小的形变放大，这里运用了放大思想，故C正确；
D、一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，这里运用了等效思想，故D正确。
本题选择错误的，故选：A。
物理学上常用的研究方法有：极限思想法、等效替代法、假设法、微元法等，根据各种方法的特点进行分析。
本题考查物理常用的思维方法。中学物理常用的思想方法有极限法、控制变量法、等效法、假设法等等。
2.C
【解析】解：A.根据v−t图像的斜率的物理意义，0～2s内，无人机的加速度为a=ΔvΔt=42m/s2=2m/s2，故A错误；
B.2～3s内，无人机处于向上的匀速直线运动状态，故B错误；
C.根据v−t图像的面积的物理意义，0～4s内，无人机的位移为x=1+42×4m=10m，平均速度大小v=xt=104m/s=2.5m/s，故C正确；
D.同理，0～7s内，无人机的位移x′=10m−12×3×4m=4m，无人机的平均速度大小为v′=x′t′=47m/s，故D错误。
故选：C。
根据v−t图像的斜率、面积的物理意义结合图像本身求解物体的运动状态和加速度、平均速度等。
考查v−t图像的斜率、面积的物理意义结合图像本身求解物体的运动状态和加速度、平均速度，会根据题意进行准确分析解答。
3.D
【解析】解：ABD、对手机进行受力分析，如图：
根据共点力平衡有：
F2=mgsinθ，F1=mgcsθ
随角度的增大，力F2逐渐增大，力F1逐渐减小
当θ=45°时，F2=F1= 22mg
故AB错误，D正确；
C、F2与F1的合力与重力等大反向，即合力的大小不变，故C错误；
故选：D。
首先，对手机进行受力，根据力的分解求出F2与F1的表达式，然后根据角度的变化分析判断。
本题考查了共点力平衡的动态问题，解决本题的关键是根据共点力平衡条件列出平衡方程，结合角度的变化分析各力如何变化。
4.C
【解析】解：根据牛顿第二定律F−μmg=ma，变形得F=ma+μmg，结合F−a函数斜率和纵截距的含义，图像斜率k=m，纵截距b=μmg，动摩擦因数μ=bkg，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据牛顿第二定律求解F−a函数，结合图像斜率和纵截距的含义求解作答。
本题考查了测量物块与水平实验桌之间的摩擦因数的实验，要明确实验原理，掌握牛顿第二定律和滑动摩擦力公式，掌握根据图像处理实验数据的方法。
5.C
【解析】解：A.根据牛顿第三定律，人对圆环的拉力大小与圆环对人的拉力大小一定相等，故A正确；
B.由左侧拉绳的状态可知公交车处于静止或匀速直线运动状态，故B正确；
C.判断公交车处于静止或匀速直线运动状态要依据左侧吊环的状态，故C错误；
D.根据人的平衡状态可知，人受到重力、支持力，绳斜向上的拉力和水平向左的静摩擦力作用，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
A.根据牛顿第三定律进行分析解答；
BC.根据左侧吊环的状态分析公交车的运动状态；
D.根据人的受力分析进行解答。
考查物体的受力分析和运动状态分析，结合牛顿第三定律进行分析解答。
6.A
【解析】解：AB.向下减速过程中加速度方向竖直向上，则探测器处于超重状态，故A正确，B错误；
CD.根据牛顿第三定律，反推发动机对探测器的作用力大小等于探测器对反推发动机的力，故CD错误。
故选：A。
AB.根据减速时的加速度方向判断超失重状态；
CD.根据牛顿第三定律进行分析解答。
考查物体的超失重问题和牛顿第三定律的理解，会根据题意进行准确分析解答。
7.A
【解析】解：汽车的质量为m=1100kg，速度为v=108km/ℎ=30m/s，阻力f=440N，设牵引力大小为F。
A.根据牛顿第二定律，撤去牵引力之后的加速度大小为a，有f=ma，代入数据解得a=0.4m/s2，故A正确；
B.根据匀减速直线运动规律，减速时间为t=va=300.4s=75s，故B错误；
CD.重新起步时，根据牛顿第二定律有F−f=ma′，代入a′=1.40m/s2，解得F=1980N，故CD错误。
故选：A。
A.根据牛顿第二定律列式求解加速度；
B.根据匀变速直线运动速度规律求解时间；
CD.根据牛顿第二定律列式求解牵引力大小。
考查牛顿第二定律的应用以及匀变速直线运动规律，会根据题意进行准确分析解答。
8.AD
【解析】解：A、将小球1和小球2看成一个整体，根据平衡条件可得
Facs30°=m1g+m2g
Fc=Fasin30°
代入数据，解得
Fa=2 3mg，Fc= 3mg
故A正确；
B、对小球2，根据平衡条件可得
Fb= (m2g)2+Fc2
代入数据解得
Fb= 7mg
故B错误；
C、剪断细线a的瞬间，小球1受到的细线b的拉力消失，只受竖直向下的重力，所以小球1的瞬时加速度大小为
a1=g
故C错误；
D、剪断细线b的瞬间，小球2受到的重力和弹簧c的弹力不变，则小球2的合力与细线b剪断前的拉力等大反向，根据牛顿第二定律可得
Fb=2ma
代入数据解得
a= 72g
故D正确。
故选：AD。
AB.由题意，对两小球A、B灵活运用整体法和隔离法受力分析，结合几何关系、共点力的平衡条件，即可分析判断；
CD.根据细线拉力可以突变，弹簧的弹力不能突变，即可分析判断。
本题主要考查共点力的平衡和瞬时性问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。
9.BC
【解析】解：A、滑块滑上传送带时，对滑块，由牛顿第二定律得：μmg=ma
代入数据解得：a=1m/s2
滑块减速到零的位移x=v222a=222×1m=2m