湖南省娄底市2024-2025学年高一(上)期末统考物理试卷（解析版）

这是一份湖南省娄底市2024-2025学年高一(上)期末统考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共100分，考试时间75分钟
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 在物理学中，只要选定几个物理量的单位。就能利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。下列单位中，属于基本单位的是（ ）
A. kgB. N/mC. m/sD. N
【答案】A
【解析】kg是基本单位，N、N/m和m/s均为导出单位。
故选A。
2. 在2023年杭州第19届亚运会上，女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军，男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是（ ）
A. 45.55s指的是时刻
B. 运动员参加400m比赛的位移大小是400m
C. 运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
D. 运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的
【答案】D
【解析】A．男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功，45.55s指的是从开始到结束的时间间隔，故A错误；
B．位移指的是从初位置到末位置的有向线段，而运动员参加400m比赛是指跑道的长度为400m，所以此400m是指路程，故B错误；
C．滑动摩擦力要在接触面有相对运动，而运动员跑步过程与地面间是不能有相对滑动的，所以运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故C错误；
D． 运动员跑步过程中所受地面的支持力施力物体为地面，所以是支持力是由于地面的形变产生的，故D正确。
故选D。
3. 如图所示是厨房用来悬挂厨具小吸盘，其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，可用来悬挂比较轻的厨具，安装拆卸都很方便，以下说法正确的是（ ）
A. 墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上
B. 大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大
C. 吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力
D. 空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】A．墙壁对吸盘的作用力有竖直向上的摩擦力和水平方向的支持力，合力方向不是竖直向上，故A错误；
B．吸盘受到的摩擦力与物体对吸盘的拉力是一对平衡力，与物体重力大小相等，不会变化，故B错误；
C．吸盘与墙壁之间有水平方向和竖直方向两对作用力与反作用力，故C错误；
D．空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力，故D正确。
故选D。
4. 北方冬季高空冰溜坠落容易伤及过往行人。若一冰溜（可看成质点）从楼顶坠落地面，其在最后1s内下落的高度为15m。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则冰溜落地时的速度约为（ ）
A. 10m/sB. 15m/sC. 20m/sD. 25m/s
【答案】C
【解析】根据题意可得
解得
根据速度时间关系可得
故选C。
5. 某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。经测量细绳偏离竖直方向约为角（，，，g取），此时地铁的加速度约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律可知
解得
故选A。
6. 左图中某同学双手抓住单杠做引体向上，右图是他在某次向上运动过程中重心速度随时间变化的图像。关于重心运动的说法正确的是（ ）
A. 时的速度方向向下
B. 时的加速度方向向上
C. 此次重心上升的高度约为
D. 时的加速度大小小于时的加速度大小
【答案】D
【解析】AB．由图像可知，时的速度方向为正方向，即速度方向向上，此时正向上做减速运动，加速度方向向下，故AB错误；
C．根据图像与横轴围成面积表示位移，可知此次重心上升的高度约为
故C错误；
D．根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，可知时的加速度大小小于时的加速度大小，故D正确。
故选D。
7. 将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是（ ）
A. 砖块可能被绳子拉离地面
B. 细绳受到的拉力不变
C. 砖块受到的摩擦力可能为零
D. 砖块对地面的压力保持不变
【答案】D
【解析】B．对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图
根据共点力平衡条件，有：
解得：
若水平风速缓慢增大，细绳受到的拉力变大，故B错误；
A．再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：
当水平风速缓慢增大时，地面支持力不变，与风速无关，木块不可能脱离水平面；故A错误；
C．木块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力，而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，不可能为零，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，砖块对地面的压力等于地面支持力，保持不变，故D正确。
故选D。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，错选得0分。
8. 我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带，以避免或减少车辆紧急刹车时乘客受到伤害，下列说法正确的是（ ）
A. 系好安全带对乘客的惯性没有影响
B. 车辆刹车时仍会向前运动，是因为车辆仍受到向前的力
C. 紧急刹车时安全带对乘客的作用力与乘客对安全带的作用力大小相等
D. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，说明汽车速度越大，其惯性越大
【答案】AC
【解析】A．惯性只与物体的质量有关，则系好安全带对乘客的惯性没有影响，选项A正确；
B．车辆刹车时仍会向前运动，是因为惯性的缘故，选项B错误；
C．紧急刹车时安全带对乘客的作用力与乘客对安全带的作用力是相互作用力，总是等大反向，选项C正确；
D．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，选项D错误。
故选AC。
9. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（ ）
A. 在时，甲车在乙车前7.5m
B. 两车另一次并排行驶的时刻是
C. 在时，甲车在乙车前
D. 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m
【答案】AB
【解析】A．图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，甲乙的位移分别为，
两车在时并排行驶，则在时，甲车在乙车前52.5m-45m=7.5m，选项A正确；
B．由对称性可知t=1s到t=3s两车位移相等，可知两车另一次并排行驶的时刻是，选项B正确；
C．从t=1s到t=2s乙车的位移大于甲车，可知在时，甲车在乙车之后，选项C错误；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
选项D错误。
故选AB。
10. 在制造业领域中，传送带可将产品的生产组合、运输、分拣、包装等环节的作业自动化。如图所示，左、右两端距离为3m的水平传送带以大小为2m/s的速度顺时针匀速转动，现将一滑块（视为质点）轻放在传送带的左端，若滑块在传送带上向右匀加速运动与匀速运动的时间恰好相等，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块在传送带上总的运动的时间为1s
B. 滑块在传送带上总的运动的时间为2s
C. 滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1
D. 滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2
【答案】BD
【解析】AB．设总时间为t，则
解得t=2s
选项A错误，B正确；
CD．加速运动时的加速度
根据牛顿第二定律可知
可得
选项C错误，D正确
故选BD。
11. 某同学站在力传感器上观察“体重”变化现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“站起”过程。如图显示的是该同学站在力传感器上“下蹲”和“站起”的过程力传感器的示数随时间变化情况。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 1s~2s内，该同学下蹲，先出现超重现象后出现失重现象
B. 5s~6s内，该同学站起，先出现超重现象后出现失重现象
C. 该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为
D. 该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为
【答案】BC
【解析】A．1s~2s内，该同学下蹲，先加速向下，出现失重现象，后减速向下，加速度向上，出现超重现象，选项A错误；
B．5s~6s内，该同学站起，先加速向上，出现超重现象，后减速向上，出现失重现象，选项B正确；
C．该同学下蹲过程中，失重最大时F最小约为200N，根据牛顿第二定律可知
其中mg=500N，则则其重心向下加速度的最大值约为
选项C正确；
D．该同学站起过程中，超重最大时F最大约为700N，根据牛顿第二定律可知
其重心向上加速度的最大值约为
选项D错误。
故选BC
三、非选择题：本大题共5题，共52分。
12. 某同学在做探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）关于本实验操作，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B. 悬挂钩码后立即读数
C. 钩码的数量可以任意增减
D. 安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
（2）该同学通过多次实验，记录了弹簧的弹力F和弹簧的总长度l，然后描点连线得到F-l图像如图乙所示，可知该弹簧的劲度系数k=_______N/m。
（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示数，指针位置表示力的大小为_______N。
【答案】（1）AD （2）100 （3）2.75（2.73-2.76均可）
【解析】
【小问1解析】
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；
B．悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，故B错误；
C．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故C错误；
D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确。
故选AD。
【小问2解析】
根据胡克定律可得
结合图线可得该弹簧的劲度系数
【小问3解析】
该弹簧测力计的分度值为0.1N，所以指针位置表示力的大小为2.75N。
13. 为了探究物体质量一定时，加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为沙和沙桶的质量，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，一定要进行的操作是_________
A.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡阻力
B.用天平测出沙和沙桶的质量
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，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻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周期为0.02s的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________（填选项前的字母）
A. B. C. D.
（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_________。
A.先释放小车，后接通电源
B.沙和沙桶的质量m没有远小于小车的质量M
C.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高
D.没有平衡阻力或平衡阻力不够
【答案】（1）AC##CA （2）2.00 （3）C （4）D
【解析】（1）A．该题是力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡阻力，故A正确；
BD．本题拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也就不需要使沙和沙桶的质量m远小于小车的总质量M，故BD错误；
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，同时记录力传感器示数，故C正确。
故选AC。
（2）相邻两计数点之间的时间间隔为
由逐差法可得小车的加速度大小为
（3）由牛顿第二定律可知
解得
又因为a-F图像的斜率为
所以小车的质量为
不知道横纵坐标的标度是否相同，不能确定斜率k与是否相同。
故选C。
（4）如图所示，当拉力达到一定竖直时才产生了加速度，说明没有平衡阻力或平衡阻力不够。
故选D。
14. 我国蛟龙号的继任者全海深潜载人探测器，在启航仪式结束后，将赶往马里亚纳海沟，进行蛟龙号以外的深度探测。假设在一次模拟探测中，探测器由静止从海面上以的加速度匀加速下潜一段时间，速度达到8m/s后保持匀速运动了140s，最后以的加速度做匀减速运动，当速度减为零时，探测器恰好到达模拟探测的海底。已知探测器在整个过程中始终在同一竖直线上运动，求：
（1）模拟探测的海底深度；
（2）上述整个模拟探测过程的平均速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
匀加速阶段，根据速度位移公式可得
解得位移大小为
匀速阶段通过的位移大小为
匀减速阶段通过的位移大小为
则模拟探测的海底深度为
【小问2解析】
加速阶段的时间为
减速阶段的时间为
则整个过程的时间为
整个模拟探测过程的平均速度大小为
15. 如图所示，斜面体C放在水平面上，质量为15kg的重物A放在斜面体C上，质量为1kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点，O点通过另一根细绳悬挂于天花板上，细绳与竖直方向夹角以及斜面体倾角均为37°，A、B、C都处于静止状态。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）水平细绳OA的拉力大小；
（2）重物A对斜面体C的压力及摩擦力大小。
【答案】（1）7.5N （2）115.5N，96N
【解析】
【小问1解析】
对O点进行受力分析，可知O受到B的拉力等于B的重力大小，A的拉力F1以及左侧绳子的拉力FT，如图所示
根据平衡条件可得
所以
【小问2解析】
重物A受到重力、斜面体的支持力、绳子的拉力以及斜面体的摩擦力，如图所示
垂直于斜面的方向有
沿斜面的方向有
联立解得，
根据牛顿第三定律可知，A对斜面体的压力和摩擦力大小分别为115.5N和96N。
16. 如图所示，一质量的木板（足够长）静止在光滑的水平面上，质量的滑块（视为质点）放在木板左端，滑块与木板间的动摩擦因数。开始时，木板右端与固定挡板间的距离。现对滑块施加一大小、方向水平向右的恒力（滑块一直受到该恒力），滑块、木板均由静止开始向右运动。若木板与挡板碰撞（碰撞时间极短）后以原速率反向弹回，而滑块在此碰撞过程中的速度不变，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）在木板与挡板第一次碰撞前的运动过程中，木板受到的摩擦力大小f；
（2）在木板与挡板第一次碰撞前的瞬间，木板的速度大小v；
（3）从木板开始运动到木板与挡板第二次碰撞的时间t（结果用分式表示）。
【答案】（1）0.8N；（2）；（3）
【解析】（1）假设在木板与挡板第一次碰撞前，滑块和木板向右运动的过程中保持相对静止，且滑块和木板整体的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
此种情况下，木板受到的摩擦力大小
解得
因为
所以
（2）设从木板开始运动到木板与挡板第一次碰撞的时间为，有
解得
根据匀变速直线运动的规律有
解得
（3）因为
所以木板与挡板第一次碰撞后，滑块一直向右做匀速直线运动
木板与挡板第一次碰撞后运动的加速度大小
设木板与挡板第一次碰撞后减速为零的时间为，有
解得
根据对称性有
解得