河南省平顶山市叶县联考2024-2025学年高一（上）期末物理试卷

这是一份河南省平顶山市叶县联考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，填空题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共21分。
1.爱因斯坦曾赞扬一位科学家的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这位科学家是( )
A. 开普勒B. 伽利略C. 惠更斯D. 牛顿
2.下列关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”过程中主要运用了等效法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了微元法
C. 当△t→0时，v=△x△t就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了理想模型法
D. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，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，再把各小段位移相加，这里主要运用了类比法
3.下列关于摩擦力和弹力的说法正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B. 产生弹力的地方，一定有摩擦力产生
C. 木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
D. 拿一根细竹杆拨动水中的木头，木头受到细竹杆的弹力，这是由于细竹杆发生形变而产生的
4.关于速度和加速度的说法正确的是( )
A. 加速度表示物体增加的速度
B. 速度大时加速度必定大
C. 速度的方向就是加速度的方向
D. 加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
5.如图所示，小滑块P套在竖直固定的光滑长杆上，小物块Q与P用跨过定滑轮的足够长无弹性轻绳连接。将P从位置a由静止释放，经过位置b时，左边轻绳刚好水平，图中ab=bc(忽略所有摩擦)，则( )
A. 滑块P从a到b的过程，物块Q先做加速运动后做减速运动
B. 滑块P从a到b的过程，物块P先做加速运动后做减速运动
C. 滑块P从b到c的过程，物块P先做加速运动后做减速运动
D. 滑块P从b到c的过程，物块Q先做加速运动后做减速运动
6.如图所示，光滑竖直墙壁与光滑水平地面交于B点，质量为M的光滑半圆柱体，紧靠竖直墙壁置于水平地面上，O为半圆柱体横截面的圆心。质量为m且可视为质点的小球，用长度为L的细线悬挂于竖直墙壁上的A点，小球静置于半圆柱体上。当换用质量不变，而半径不同的光滑半圆柱体时，细线与竖直墙壁的夹角θ就会跟着发生改变。已知AB之间距离也为L，重力加速度为g，不计各接触面间的摩擦，关于小球和圆柱体的受力说法正确的是( )
A. 当θ=60°时，细线对小球的拉力大小为12mg
B. 当θ=60°时，半圆柱体对小球的支持力大小为 3mg
C. 在θ逐渐减小的过程中，圆柱体受到水平地面的弹力始终保持不变
D. 在θ逐渐减小的过程中，圆柱体受到竖直墙壁的弹力始终保持不变
7.老鼠从洞口出发沿直线远离洞口，速度大小与离开洞口的距离成反比，即rv=A，A 为一个已知的定值，单位为m2/s。这个运动不是匀速直线，也不是匀变速直线运动。如图，中学物理没有给出相应的规律，但我们可以类比用v-t图线求“图线下面积”从而求位移的办法，根据r 与1v成正比或v与1r 成正比关系，通过求下列图线中某一条图线与横轴所夹“面积”求得老鼠从某点P(离洞口rP)运动到(离洞口rQ )的时间。那么能实现这一目的图线是( )
A. 把横坐标换成v，把纵坐标换成1rB. 把横坐标换成r把纵坐标换成1v
C. 把横坐标换成1v，把纵坐标换成rD. 横坐标换成1r，把纵坐标换成v
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
8.下列①、②、③、④所述的四种情境：
①点火后即将升空的火箭；
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶；
④电动平衡车在平直公路上低速匀速直线运动；
请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情境的分析和判断正确的是( )
A. 因火箭即将升空阶段速度接近零，所以加速度一定为零
B. 轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C. 高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D. 电动平衡车做匀速直线运动，加速度为零
9.下列关于位移和路程的说法中正确的是( )
A. 路程是标量，只有大小；位移是矢量，有大小也有方向
B. 物体沿直线运动，通过的路程一定等于位移大小
C. 物体两次通过的路程不等，位移可能相等
D. 物体通过一段路程，则它通过的位移不可能为零
10.如图所示，在水平桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，用手拖动纸的右侧，使纸和矿泉水瓶一起向右匀速移动，矿泉水瓶相对纸面的位置没有发生变化，在匀速移动的过程中( )
A. 纸对桌面的摩擦力方向水平向右
B. 纸对矿泉水瓶摩擦力的方向水平向右
C. 纸与矿泉水瓶之间存在静摩擦力作用
D. 纸受到桌面的摩擦力大小与移动速度无关
11.如图所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v=2m/s，一物块从B端以初速度v0=4m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，下列判断正确的是( )
A. 如果物块从A端离开传送带，两端A、B间距离可能为3 m
B. 如果物块从B端离开传送带，两端A、B间距离可能为3 m
C. 如果两端A、B间距离为4 m，物块离开传送带时的速度大小为2 m/s
D. 如果两端A、B间距离为4 m，物块离开传送带时的速度大小为4 m/s
三、填空题：本大题共1小题，共10分。
12.探究物体自由落体运动规律
(1)物体做自由落体运动时______。
A.只受重力作用
B.运动为匀加速直线运动
C.运动的初速度为0
(2)下落速度v随时间t变化的图像为______。

(3)已知在月球表面，重力加速度为地球的16。一小球在地球上离地面20m处静止释放，到达地球表面用时______s，在月球上离地面30m处静止释放，到达月球表面用时______s。若一小球在地球表面某一高度静止释放，用时t1，同一高度在月球表面用时t2，则t1t2= ______。(g=10m/s2)
四、实验题：本大题共1小题，共10分。
13.(1)某同学用电磁打点计时器测变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为______。
A.220V的交流电
B.约8V的交流电
C.220V的直流电
D.约8V的直流电
(2)实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做______(填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为______计算小车的加速度大小a=______m/s2(保留两位有效数字)。
五、简答题：本大题共1小题，共10分。
14.如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木板(厚度不计)，一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，(g取10m/s2)
(1)为使两者保持相对静止，F不能超过多少？
(2)如果F=10N，求小物体离开木板时的速度？
六、计算题：本大题共3小题，共30分。
15.如图所示是某供电公司的一名工作人员在H=80m的高空进行野外电缆线维护。工作人员不慎将手中的一个物体脱落，若物体从静止开始下落，不计空气阻力。g取10m/s2。求：
(1)物体落地时的速度大小；
(2)物体落地前最后1s内的位移大小。
16.物体在斜坡顶端以1m/s的初速度和0.5m/s2 的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动，已知斜坡长24米，求：
(1)物体滑到斜坡底端所用的时间．
(2)物体到达斜坡中点速度．
17.如图所示，水平面上静止放着高h=1.8m质量M=3kg的木块，一个质量m=1kg的小物体静止放在木块的最右端，小物体和木块之间、木块与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.1，g取10m/s2。现对木块施加水平向右的恒定拉力F。
(1)使小物体与木块一起作为整体运动的最小拉力F和最大加速度a；
(2)若木块长L=2m，F=11N，从静止开始拉动多长时间小物体和木块脱离？小物体落地时与木块左端的距离是多少？
(3)若木块长L=2.75m，F=11N，从静止开始拉，要使小物体与木块脱离，求F作用的最短时间。
答案和解析
1.B
【解析】在物理学的发展过程中，伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。故B正确，ACD错误。
故选：B。
2.A
【解析】A、在“探究两个互成角度的力的合成规律”过程中主要运用了等效法，故A正确；
B、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了理想模型法，故B错误；
C、当△t→0时，v=△x△t就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限法，故C错误；
D、在推导匀变速直线运动的位移公式时，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，再把各小段位移相加，这里主要运用了微元法，故D错误。
故选：A。
3.D
【解析】A、滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，故A错误；
B、根据产生弹力和摩擦力的条件可知，若两物体间有摩擦力，则一定有弹力，而产生弹力的地方，不一定有摩擦力产生，故B错误；
C、木块放在桌面上，要受到一个向上弹力，根据产生弹力的条件及方向可知，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故C错误；
D、木头受到竹杆的弹力，是由于竹杆发生形变而产生的，故D正确；
故选：D。
4.D
【解析】A、加速度表示速度变化快慢，数值上等于单位时间内速度的变化量，不是增加的速度，故A错误，D正确；
B、加速度表示速度变化快慢，速度大时加速度不一定大，如高速巡航的飞机，做匀速运动，速度很大，加速度为零；故B错误；
C、加速度的方向与速度方向不是同一个概念，速度方向与加速度方向相同时，物体加速，度方向与加速度方向相反时，物体减速．不共线时物体做曲线运动；故C错误；
故选：D．
5.A
【解析】A.将P从位置a由静止释放，刚释放的瞬间，Q向下加速运动，当P经过位置b时，根据运动的分解可知，b点P速度沿绳子方向的分速度为0，则此时Q速度也为0，由此可知，滑块P从a到b的过程，物块Q先做加速运动后做减速运动，故A正确；
B.由题意可知，滑块P从a到b的过程，轻绳的拉力一直对其做正功，则其机械能增加，又因为该过程滑块P的重力势能一直在减小，则其动能一直在增加，则该过程，滑块P一直做加速运动，故B错误；
CD.滑块P从b到c的过程，若P的重力一直大于绳子竖直方向的分力，则物块P和Q一直做加速运动，故CD错误。
故选：A。
A.滑块P从a到b的过程，结合题意，确定初、末状态Q的速度情况，即可分析判断；
6.A
【解析】AB、对小球进行受力分析如图1所示
连接O1B和OO1，设O1B与水平面之间的夹角为β，OO1与水平面之间的夹角为α，当θ=60°时，由几何关系可知，由于AB=AO1=L，θ=60°，则△ABO1为等边三角形，则有：
β=90°-60°=30°
由圆心角与圆周角之间的关系可知α=2β=60°，可知小球受到绳子的拉力T与半圆柱体对小球的支持力N垂直。
水平方向：Tsinθ=Ncsα
竖直方向：Tcsθ+Nsinα=mg
联立解得：T=mgcsθ=12mg,N= 32mg，故A正确，B错误；
CD、若θ逐渐减小，当小球平衡时，小球的位置在以AB为半径的圆弧上，如图2所示：
由几何关系可知，OO2与水平方向的夹角始终等于θ，总有AO2⊥OO2，则绳子的拉力T=mgcsθ
以小球与半圆柱体组成的整体为研究对象，在竖直方向上可得圆柱体受到水平地面的弹力为：
N'=Mg+mg-Tcsθ=Mg+mg-mgcs2θ=Mg+mgsin2θ
当θ减小，N'将减小，圆柱体受到水平地面的弹力将减小；
在水平方向上可得圆柱体受到竖直墙壁的弹力为：
FN=Tsinθ=mgsinθcsθ=12mgsin2θ
可知，当θ=45°时，圆柱体受到竖直墙壁的弹力最大，故CD错误。
故选：A。
7.B
【解析】老鼠在极短距离△r内的运动右近似看成匀速运动，所用时间为：
△t=△rv
由类比法可知，把横坐标换成r把纵坐标换成1v，作出1v-r图象，图象与横轴所围的“面积”等于时间。故ACD错误，B正确。
故选：B。
8.BD
【解析】A、点火后即将升空的火箭立即获得向上的推力，由牛顿第二定律知火箭立即获得加速度，所以火箭的加速度不为零，故 A错误；
B、轿车紧急刹车时，在很短的时间内停下来，故刹车过程汽车的速度变化快，加速度大，故B正确；
C、高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但速度几乎不发生变化，故加速度接近零，故C错误；
D、电动平衡车做匀速直线运动，受力平衡，由牛顿第二定律可知电动平衡车加速度为零，故D正确。
故选：BD。
9.AC
【解析】A、路程是标量，只有大小，没有方向，位移是矢量，既有大小又有方向，故A正确；
B、只有物体沿直线做单向运动时，通过的路程才等于位移大小，其他情况下，通过的路程总大于位移大小，故B错误；
C、物体沿不同的路径从一点运动至另一点，位移相同，路程一般不同，故C正确；
D、如果物体运动一圈绕回原出发点，则位移为零，而路程不为零，故D错误。
故选：AC。
10.AD
【解析】A.纸向右运动，所以桌面对纸的摩擦力向左，根据牛顿第三定律可知，纸对桌面的摩擦力向右，故A正确；
BC.水瓶相对于纸并没有向左或者向右的运动趋势，因为矿泉水瓶和纸一起向右匀速移动，所以水瓶和纸之间没有摩擦力，故BC错误；
D.根据滑动摩擦力的特点可知，纸受到桌面的摩擦力大小与移动速度无关，故D正确。
故选：AD。
11.BC
【解析】A、物体在传送带上运动的加速度大小为a=μg=4m/s2，如果物体能够从A端离开传送带，则AB间的最大距离为x=v022a=162×4m=2m，故A错误；
B、如果A、B间距离为3 m>2m，则物体一定从B端离开传送带，故B正确；
CD、如果两端A、B间距离为4 m>2m，物体B先向左减速，再向右加速到2m/s，以后匀速运动，从B端离开传送带，故物块离开传送带时的速度大小为2 m/s，故C正确，D错误。
故选：BC。
12.ABC D 2 6 1 6
【解析】(1)自由落体运动的初速度为零，物体只受重力，加速度不变，是匀加速直线运动，故ABC正确。
故选：ABC。
(2)自由落体运动的物体，加速度不变，恒为g，速度随时间均匀增大，故ABC错误，D正确。
故选：D。
(3)根据公式h=12gt2，得到达地球表面用时
t= 2hg= 2×20m10m/s2=2s
同理可得，到达月球表面用时
t'= 2h'g'= 2×30m106m/s2=6s
若高度相同，则
t1t2= 2hg 2hg'= g'g=1 6
故答案为：(1)ABC；(2)D；(3)2，6，1 6。
13.B 匀变速 两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定 0.30
【解析】(1)电磁打点计时器应接约8V的交流电源，故B正确，ACD错误。
故选：B。
(2)相邻计数点间的距离之差Δx=3mm，可知小车做匀变速直线运动。
这是因为两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定；
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，
即小车运动的加速度计算表达式为：a=ΔxT2，
由于相邻计数点间仍有四个点，因此相邻计数点时间间隔为T=0.1s；
代入数据，解得：a=3×10-30.12m/s2=0.30m/s2
故答案为：(1)B；(2)匀变速，两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定；0.30；
电磁打点计时器接低压交流电源。
14.
【解析】(1)当小物体相对于木板刚要滑动时，设两物体的加速度为a.以小物体为研究对象，由牛顿第二定律得
μmg=ma 得到a=μg
再以整体为研究对象得F=(M+m)a=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N
(2)小物体的加速度 a1=μmgm=μg=0.1×10=1m/s2
木板的加速度 a2=F-μmgM=10-0.1×1×103=3m/s2
由12a2t2-12a1t2=L
解得物体滑过木板所用时间t= 1.6s
物体离开木板时的速度v1=a1t= 1.6m/s
答：(1)为使两者保持相对静止，F不能超过4N；
(2)如果F=10N，小物体离开木板时的速度为 1.6m/s．
15.【解析】(1)由位移时间公式H=12gt2代入数据，解得t= 2Hg= 2×8010s=4s，
由速度—时间公式v=gt，解得物体落地时的速度大小为v=10×4m/s=40m/s；
(2)由位移时间公式得物体落地前最后1s内的位移大小为h=H-12g(t-1)2
解得h=80m-12×10×(4-1)2m=35m。
答(1)物体落地时的速度大小为40m/s；
(2)物体落地前最后1s内的位移大小为35m。
16.【解析】(1)物体做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：x=v0t+12at2
代入数据得到：14=t+0.25t2
解得：t=8s或者t=-12s(负值舍去)
所以物体滑到斜坡底端所用的时间为8s
(2)设到中点的速度为v1，末位置速度为vt，有：
vt=v0+at1=1+0.5×8m/s=5m/svt2-v02=2axv12-v02=2a⋅x2
联立解得：v1= 13m/s
答：(1)物体滑到斜坡底端所用的时间为8s．
(2)物体到达斜坡中点速度为 13m/s．
17.【解析】(1)使小物体与木块一起作为整体运动的最小拉力为
F=f地=μ(M+m)g
解得F=f地=4N
当小物体与木块间的静摩擦力达到最大时，小物体与木块一起作为整体运动的加速度达到最大，以小物块为对象，根据牛顿第二定律可得
fmax=μmg=ma
解得
a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2
(2)若木块长L=2m，F=11N，以木板为对象，根据牛顿第二定律可得
F-μ(M+m)g-μmg=Ma1
解得木板的加速度大小为
a1=2m/s2
以小物块为对象，根据牛顿第二定律可得
μmg=ma2
解得小物块的加速度大小为
a2=1m/s2
设经过t时间小物体和木块脱离，则有
L=12a1t2-12a2t2
解得
t=2s
小物体和木块脱离两者的速度分别为
v1=a1t=2×2m/s=4m/s，v2=a2t=1×2m/s=2m/s
脱离后小物体做平抛运动，竖直方向有
h=12gt'2
解得t'=0.6s
小物体落地时通过的水平位移大小为
x物=v2t'=2×0.6m=1.2m
脱离后木板继续做匀加速运动的加速度大小为
a'1=F-μMgM
解得a'1=83m/s2a'1=F-μMgM
小物体落地时木板通过的位移大小为
x板=v1t'+12a'1t'2
x板=2.88m
则小物体落地时与木块左端的距离为
Δx=x板-x物=2.88m-1.2m=1.68m
(3)若木块长L=2.75m，F=11N，从静止开始拉，要使小物体与木块脱离，设F作用的最短时间为t1，则撤去F时，木板和小物体的速度大小分别为
v'1=a1t1=2t1，v'2=a2t1=t1
此时小物体与木板发生的相对位移为
Δx1=x板1-x物1=12a1t12-12a2t12=12t12
撤去F后，小物块继续做匀加速运动，木板做匀减速运动，加速度大小变为
a″1=μ(M+m)g+μmgM
解得a″1=53m/s2
设经过t2时间，小物体与木板达到共速，此时小物体刚好运动木板的左端，则有
v共=v'1-a″1t2=a1t1-a″1t2=2t1-53t2
v共=v'2+a2t2=a2t1+a2t2=t1+t2
联立解得
t2=38t1，v共=118t1
小物体与木板发生的相对位移为
Δx2=x板2-x物2=v'1+v共2t2-v'2+v共2t2=v'1-v'22t2=316t12
又
L=Δx1+Δx2=1116t12
解得
t1=2s。
答：(1)使小物体与木块一起作为整体运动的最小拉力为4N和最大加速度1m/s2；
(2)从静止开始拉动2s时间小物体和木块脱离，小物体落地时与木块左端的距离是1.68m。
(3)从静止开始拉，要使小物体与木块脱离，F作用的最短时间为2s。