湖南省920教育共同体2024-2025学年高一(上)期末考试物理试卷（解析版）

这是一份湖南省920教育共同体2024-2025学年高一(上)期末考试物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行，这是亚洲最高规格的国际综合性体育赛事，关于部分赛事的论述，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员参加800米赛跑，800米指是该运动员在比赛中发生的位移
B. 高速摄像机能记录运动员百米比赛的撞线速度，该速度近似于瞬时速度
C. 花样游泳项目裁判评判运动员的动作时，可以把运动员看做质点
D. 百米赛跑中，运动员甲发现自己相对运动员乙是后退的，他是以大地为参考系
【答案】B
【解析】A．运动员参加800米赛跑，800米是曲线轨迹的长度，因此800米指的是该运动员在比赛中发生的路程，A错误；
B．高速摄像机能记录运动员百米比赛的撞线速度，该速度对应某一位置，因此该速度近似于瞬时速度，B正确；
C．花样游泳项目裁判评判运动员的动作时，运动员的大小和形体动作不可忽略，不可以把运动员看做质点，C错误；
D．百米赛跑中，运动员甲发现自己相对运动员乙是后退的，他是以运动员乙为参考系，D错误。
故选B。
2. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2，则钢球（ ）
A. 下落的时间为2s
B. 下落的高度是45m
C. 在前2s内的平均速度是15m/s
D. 在最后1s内下落的高度是20m
【答案】B
【解析】A．根据自由落体运动公式
可求得，下落时间为
A错误；
B．根据根据自由落体运动公式
可求得下落高度为
B正确；
C．前2s内的位移为
平均速度为
C错误；
D．在最后1s内下落的高度是
D错误。
故选B。
3. 在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（ ）
A. 飞来的网球速度越大，惯性越大
B. 球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因
C. 若球拍没有击打球，则球会保持原来运动状态不变
D. 球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【解析】A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误；
B．球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误；
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D正确。
故选D。
4. 如图，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有弹起，重力加速度的符号为g。当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小和方向为（ ）
A. ，竖直向下B. ，竖直向上
C. ，竖直向上D. ，竖直向下
【答案】A
【解析】当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架的弹力和其重力平衡，则有
对小球分析，根据牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下
故选A。
5. 近年来，我国大部分地区经常出现雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响。在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的v­t图像，以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B. 在t＝5 s时追尾
C. 在t＝3 s时追尾
D. 由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾
【答案】C
【解析】ABC．从图像中可以看出，小汽车刹车失灵前的加速度a1＝－10 m/s2，刹车失灵后的加速度a2＝－2.5 m/s2。假设能追尾，设追尾时间为t，则小汽车刹车失灵前的位移
x1＝×(20＋30)×1 m＝25 m
小汽车刹车失灵后的位移
x2＝20×(t－1)－×2.5×(t－1)2
大卡车的位移
x3＝10t
由
x1＋x2＝30＋x3
得
t＝3 s
则假设成立，故AB错误，C正确；
D．如果刹车不失灵，则在t＝2 s时两车速度相同，此时小汽车位移
x4＝×(30＋10)×2 m＝40 m
大卡车的位移
x5＝10×2 m＝20 m
x4－x5＝20 mF2>F3B. F3>F1>F2
C. F2>F3>F1D. F3>F2>F1
【答案】（1）B （2）F （3）A
【解析】
【小问1解析】
本实验的原理是用一个力产生的作用效果与两个力产生的作用相同来进行等效替代。
故选B。
【小问2解析】
用一个弹簧秤拉橡皮筋时，力一定沿橡皮条AO方向，图中可以看出，F表示一个力，表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条AO方向的是F。
【小问3解析】
对O点进行受力分析，与的合力与等大反向，如图
根据几何关系可知
故选A。
12. “探究加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______（填字母代号）。
A.防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B.在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
C.防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D.为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图数据可求得：打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为______m/s2。（保留两位有效数字）
（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是_________________。
【答案】（1） B （2）不需要 （3） 0.76 2.0 （4）见解析
【解析】（1）实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力。
故选B。
（2）由于本实验中的拉力传感器可以直接读出绳上的拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两点的时间间隔为
打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为
根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为
（4）由题给图像可知，当没有挂钩码时小车就有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大。
四、解答题
13. 自驾游是目前比较流行的旅游方式，在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路。如图所示， 一辆汽车正以v0=20m/s的速度匀速行驶， 突然从公路旁冲出一只小动物，并对行驶的汽车视而不见，停在公路上。司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速直线运动， 若汽车在刹车后第 1s内的位移是18m。
（1）汽车在刹车后的加速度大小为多少？
（2）汽车在刹车后6s内的位移大小是多少？
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
设汽车在刹车后的加速度大小为，由匀变速直线运动规律可得汽车在刹车后第1s内的位移为
解得
【小问2解析】
汽车从刹车到停下来的时间
汽车在刹车后6s内的位移大小即为汽车运动5s内的位移大小
14. 如图所示是小明同学晾衣服的简化图， 两根竖直杆沿东西方向固定在水平地面上，轻质绳两端分别固定在竖直杆上等高的A、B两点， 已知衣服及晾衣架整体的总质量为m， 静止时挂钩与绳接触点为O， 若是无风天气， 绳与杆之间所夹锐角为θ， 重力加速度为g， 不计晾衣架与绳之间的摩擦。
（1）求无风天气时绳的拉力大小。
（2）若整个环境有水平方向从北向南的恒定风力F1（F1大小未知），衣架整体稳定后，小明测得此时AOB三点构成的平面与竖直面的夹角为45°，求此时绳的拉力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
无风天气， 衣架挂钩一定在绳子中点处， 绳与竖直方向的夹角为θ，设绳子拉力为T对衣服和挂钩整体受力分析如图所示
由几何关系可得绳子与水平方向的夹角为
解得
【小问2解析】
恒定风力沿水平方向从北向南， 即风力垂直于东西方向的竖直面， 衣架挂钩仍然在绳子中点处， 两绳子夹角不变， 衣服和挂钩整体在四个力的作用下处于平衡状态， 则重力于风力的合力应该于两绳的合力等大反向。AOB三点构成的平面与竖直面的夹角为45°， 即风力与重力的合力与竖直方向夹角45°，在竖直面内， 设风力与重力的合力为 F合1 ， 则整体受力如图
由图可得
在AOB 三点构成的平面，设绳子的的合力与F合1等大反向， 设绳子拉力为T₂，则整体受力如图
由平衡条件得
解得
15. 传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为某传送带的简易图，该传送带的倾角为，时刻工人将质量的工料静止放到传送带的底端A，同时将轻绳拴接在工料上，电动机通过轻绳带动工料向上做匀加速直线运动。已知轻绳对工料的牵引力大小恒为，传送带以恒定的速率沿顺时针匀速传动，关闭电动机，经过一段时间工件刚好到达传送带的最高点B。工料与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度，工料可视为质点，且不计空气阻力。求：
（1）关闭电动机前后，工料的加速度；
（2）A、B间的距离。
【答案】（1）见解析 （2）31.25 m
【解析】
【小问1解析】
工料放上传送带后，对工料受力分析，工料受重力、支持力、轻绳的拉力以及沿传送带向上的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得
又有
解得
方向沿传送带向上，
工料向上匀加速运动，设经时间与传送带共速，则有
此后摩擦力突变为沿传送带向下，由牛顿第二定律有
解得
方向沿传送带向上，
再经的时间关闭电动机，有
此时工料的速度为
关闭电动机后，由于工料的速度大于传送带的速度，摩擦力方向仍沿传送带向下，则由牛顿第二定律有
解得
方向沿传送带向下。
【小问2解析】
由以上分析可知，工料在时间内通过的位移为
工料在时间内的位移为
关闭发动机后，工料向上做减速运动，设经时间工料与传送带共速，则有
该时间内工料位移为
工料与传送带共速过后，由于，此后工料的速度小于传送带的速度，工料所受的摩擦力沿传送带向上，则由牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下；
此后工料一直减速到零，刚好运动到最高点，设工料经时间速度减为零，则有
该时间内工料的位移为
则A、B间的距离为