湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析），共15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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”的记载，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，关于这一现象下列说法不正确的是( )
A. 这个现象符合牛顿第一定律
B. 马力既竭，辀犹能一取的原因是车具有惯性
C. 马对车不再施力了，车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持
D. 马对车不再施力了，车最终会停下来，是因为受到阻力的作用
2.phyphx软件是一款非常实用的物理运动图像软件。如图，小明探究从一楼坐电梯回到家(五楼)的电梯运动情况的v-t图像，小明处于失重阶段的是( )
A. 从20.0s到30.0sB. 从30.0s到40.0sC. 从40.0s到50.0sD. 从50.0s到60.0s
3.如图所示，小船以大小为v1=5m/s、方向与上游河岸成θ=60∘角的速度(在静水中的速度)从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的B处．已知河宽d=180m，则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为2.5 3m/sB. 小船以最短位移渡河的时间为72s
C. 小船渡河的最短时间为3.6sD. 小船以最短的时间渡河的位移是90 5m
4.如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，小球A、B在空中运动的时间之比为( )
A. 2tan2θ：1B. tan2θ：1C. 1：2tan2θD. 1：tan2θ
5.轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上.现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中，拉力F和环对杆的摩擦力Ff的变化情况是( )
A. F保持不变，Ff逐渐增大B. F逐渐减小，Ff保持不变
C. F逐渐增大，Ff逐渐增大D. F逐渐增大，Ff逐渐减小
6.如图所示，在光滑水平地面上一长木板b以2v0的速度向右匀速运动，某时刻将一个相对于地面静止的物块a轻放在木板b上，同时对物块a施加一个水平向右的恒力F，已知木板b与物块a的质量相等，物块a始终在木板b上，且物块a与木板b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块a放到木板b上后，下列关于物块a、木板b运动的v-t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，水平光滑长杆上套有物块A，一细线跨过固定在天花板上O点的轻质定滑轮一端连接A，另一端悬挂物块B。开始时A位于P点，M为O点正下方杆上一点，现将A、B由静止释放。当A通过杆上N点时，绳与水平方向夹角为37°，取sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，关于释放后的过程，下列说法正确的是( )
A. A从P到M过程，A的速度先增大后减小
B. A从P到M过程，B一直处于失重状态
C. A通过N点时速度与此时B的速度大小比为5∶4
D. A到达M之前，绳子对B的拉力始终大于B的重力
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.我国高铁总里程超4万公里，高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。我国和谐号动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。每节车厢质量均为m，当列车在平直轨道上匀加速启动时，每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢所受阻力均为车厢重力的k倍，重力加速度为g。某列动车组由8节车厢组成，其中第2、4、5、7节车厢为动车，其余为拖车，该动车组在水平直轨道上运行，下列说法正确的是( )
A. 若做匀速运动时，各车厢间的作用力均为零
B. 匀加速启动时，整列车的加速度大小为F-2kmg2m
C. 不管是匀速运动还是加速启动时，第4、5节车厢间的作用力一定都为零
D. 匀加速启动时第7节车厢对第8节车厢的作用力大小为F-2kmg2
9.如图，两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是( )
A. 球M和球N的质量之比为 3+1:2
B. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为1∶2
C. 若小球N的质量为m1，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为 32m1g
D. 若小球M的质量为m2，剪断轻绳B的瞬间，球M的合力大小为 2m2g
10.如图甲所示，倾角为α=37∘、足够长的斜面体固定在水平面上，质量为m=2kg的物块锁定在斜面体上，t=0时刻在物块上施加一水平向右的推力F同时将锁定解除，使物块由静止开始沿斜面体运动，已知外力大小与物块速度大小的变化规律为F=kv，k为定值，整个过程中物块运动的加速度关于速度的变化规律如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面体间的动摩擦因数为0.25
B. k=811
C. 物块的速度最大时，推力F的大小为2411N
D. 物块的加速度为1m/s2时，推力F的大小为2011N
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图1所示的装置探究质量一定时物体的加速度a与所受合力F的关系。
实验操作步骤如下：
①按图1安装好器材，挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，打开电源，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
②关闭电源，取下托盘和砝码，测出其总质量为m；
③继续打开电源，只让小车沿木板下滑，测出加速度；
④改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。
(1)关于实验操作步骤说法正确的有_____。
A.实验时拉小车的轻绳必须与长木板平行
B.实验时需要使小车质量远大于砝码和托盘的质量
C.该实验改变砝码质量时也可以不必改变木板倾角
D.实验时使小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车
(2)实验中得到一条纸带，如图2所示，在纸带上选取清晰的7个打印点，测出位置A到位置B、位置C间的距离，如图2所示。已知打点周期T=0.02s，则小车的加速度a=_______m/s2。(保留3位有效数字)
(3)改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可画出的a-F图像是一条过原点的倾斜直线，直线的斜率为k，则小车的质量为__________。
12.如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图：
(1)关于这个实验，以下说法正确的是___________。
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
(2)某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C是运动轨迹上的三点，位置已标出，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛运动的初速度是_______m/s，小球从抛出运动到B点的时间为_______s，抛出点的坐标x=_______m，y=_______m。(g=10m/s2)
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，质量m=2kg的光滑小球用细线系在质量为M=4kg、倾角为α=37°的斜面体上，细线与斜面平行，斜面体与水平面间的摩擦不计，g取10m/s2。试求：
(1)若用水平向右的力F拉斜面体，要使小球不离开斜面，拉力F不能超过多少？
(2)若用水平向左的力F推斜面体，要使小球不沿斜面向上滑动，推力F'不能超过多少？
14.如图所示，传送带与地面倾角θ=37∘，从A到B长度为15.25m，传送带以5m/s的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.8kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知(sin37∘=0.6,cs37∘=0.8)，g=10m/s2。求：
(1)煤块从A到B运动的时间；
(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。
15.如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以v0=20m/s起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高(图中未画出)，已知缓冲坡倾角θ=37°，不计空气阻力。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小Δv；
(2)缓冲坡上A、B两点间的距离L；
(3)运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。
答案和解析
1.C
【解析】马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，说明车具有惯性，即验证了牛顿第一定律，故AB正确;
2.C
【解析】由v-t图像可知，在从20.0 s到30.0 s时间内，速度随时间在增大，因此电梯在加速上升，处于超重状态；从30.0 s到40.0 s，由于图形面积依然增大，即电梯仍在上升，因此从30.0 s到40.0 s，电梯匀速上升；从40.0 s到50.0 s，速度随时间在减小，但是图形面积增大，故从40.0 s到50.0 s，电梯在减速上升，处于失重状态；从50.0 s到60.0 s，速度为零，即此时电梯到达目的楼层．故C正确．
3.D
【解析】解：A、根据题意可知，小船在沿水流方向上的速度和水速相等，则v2=v1csθ=5×0.5m/s=2.5m/s，故A错误；
B、在垂直于河岸的方向上，根据运动学公式可知t=dv1sinθ=1805× 32s=24 3s，故B错误；
C、当小船的速度垂直于河岸时，则小船渡河的时间最短，为tmin=dv1=1805s=36s，故C错误；
D、由上述分析可知，此时小船的合速度为v合= v12+v22= 52+2.52m/s=2.5 5m/s，因此小船的位移为x=v合t=2.5 5×36m=90 5m，故D正确；
故选：D。
4.A
【解析】小球抛出后做平抛运动，对A球，tanθ=yx=12gt2v0t=gt2v0，解得t=2v0tanθg，对于B球，tanθ=v0vy '=v0gt '，解得t '=v0gtanθ，空间小球A、B在空中运动的时间之比为tt '=2tan2θ1，故A正确，BCD错误。
5.C
【解析】先对结点O受力分析，受物体的拉力(等于重力)、拉力F和绳子的拉力T，根据平衡条件，结合三角形定则作图，如图所示：
物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，拉力F增加；
再对环和物体整体受力分析，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图所示：
根据平衡条件，有：
垂直杆方向：N=Gcsθ，即支持力不变；
平行杆方向：F+Gsinθ-f=0，即f=F+Gsinθ增加；
根据牛顿第三定律，环对杆的摩擦力Ff增加；
故选：C．
6.C
【解析】AB. a 和 b 的速度达到共速之前， a 受到 b 向右的摩擦力和恒力 F,b 受到 a 向左的摩擦力， a 做加速运动， b 做减速运动，则对于 a 有
F+μmg=ma1
对于 b 有
μmg=ma2
由此可知 a 的加速度大于 b 的加速度，故AB错误；
C. a、b 共速后，若在恒力 F 作用下， a、b 间的摩擦力没有达到最大静摩擦力，则 a、b 一起做加速运动，则对于 b 有
Ff=ma共
且
Ff≤μmg
故 a 和 b 的加速度 a共