【物理】湖北省随州市部分高中2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（解析版）

这是一份【物理】湖北省随州市部分高中2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（解析版），共16页。试卷主要包含了答题前，请将自己的姓名，选择题的作答，非选择题作答，考试结束后，请将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）
1. 某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中的6.65公里指的是位移大小
B. 图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度
C. 图中的速度5.0千米/小时为平均速率
D. 图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小
【答案】C
【解析】A．手机计步器记录的行程为该同学在这段时间内行走的路程，即图中的6.65公里指的是路程，故A错误；
BCD．图中的速度5.0千米/小时为对应路程与时间之比，即平均速率，故C正确，B、D错误。
故选C。
2. 列车进站时以20 m/s的初速度开始做匀减速直线运动加速度大小为1.25 m/s2，列车速度减为0后在李子坝站停靠了50 s。则关于列车进站过程下列说法正确的是（ ）
A. 列车在减速运动阶段速度减小得越来越慢
B. 列车开始减速后，t＝8 s时的速度为12 m/s
C. 列车开始减速后，20 s内的位移为150 m
D. 列车匀减速阶段最后1 s内的位移大小是0.625 m
【答案】D
【解析】A．由于减速过程中加速度大小不变，故列车在减速运动阶段速度减小的快慢不变，故A错误；
B．t＝8 s时速度为
v1＝v0－at1＝10 m/s
故B错误；
C．列车减速到0所用时间
t＝＝16s
故20 s内的位移和16 s的位移一样，因此
故C错误；
D．列车匀减速阶段最后1 s内的位移大小为
x′＝at′2
其中t′＝1 s，解得
x′＝0.625m
故D正确。
故选D。
3. 甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为v0，加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止，甲、乙两质点在运动过程中的位置x－v图像如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直。下列说法正确的是（ ）
A. 图线a表示质点乙的运动
B. 质点甲加速度大小为3m/s2
C. 质点乙的加速度大小为1m/s2
D. 开始运动后，两质点在x=6m处相遇
【答案】C
【解析】A．根据图象可知，图象的速度随位移增大而增大，图象的速度随位移增大而减小，所以图象表示质点甲的运动，故A错误；
BC．当时，乙速度为，即质点乙的初速度，设质点乙、甲先后通过处时的速度均为，对质点甲
①
对质点乙
②
联立①②解得
③
当质点甲的速度、质点乙的速度时，两质点通过相同的位移均为，
对质点甲
④
对质点乙
⑤
联立④⑤解得
⑥
联立③⑥解得
，
故B错误，C正确；
D．图线、的交点表示两质点在同一位置，但不是同时，故D错误；
故选C。
4. 如下图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同
B. 甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反
C. 甲、乙两图中A均不受摩擦力
D. 甲图中A不受摩擦力；乙图中，A受摩擦力，方向与F相同
【答案】D
【解析】图甲中两物体受力平衡，物体A在水平方向受力零，则甲图中A不受摩擦力；图乙中A随B沿斜面向上匀速运动，沿斜面方向受力平衡，可知A受摩擦力为
f=mgsinθ
方向沿斜面向上。
故选D。
5. 三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是（ ）
A. F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B. 若F1∶F2∶F3=3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为0
C. F至少比F1、F2、F3中的某一个力大
D. 若F1∶F2∶F3=3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为0
【答案】B
【解析】A．三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，即F大小的取值范围不一定是0≤F≤F1+F2+F3，故A错误；
B．只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，结合该选项数据可知F1在F2、F3的合力范围内，即只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为0，故B正确；
C．结合以上分析可知，三个力的合力可能为0，即合力F不一定都大于三个分力，故C错误；
D．结合该选项数据可知，F1不在F2、F3的合力范围内，故三个力合力一定不为0，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的甲、乙两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与水平方向夹角为。在甲物体左端施加水平拉力F，使甲、乙两物体均处于静止状态。已知甲物体表面光滑，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧弹力的大小为
B. m1与m2一定相等
C. 地面对乙物体的摩擦力大小为F
D. 地面对乙物体的支持力可能为零
【答案】C
【解析】A．对甲物体受力分析可知，在水平方向
则弹力大小为
A错误；
B．对两物体竖直方向受力分析可知与质量关系无法确定，B错误；
CD．对甲、乙两物体整体分力分析可知，在水平方向
在竖直方向
所以地面对乙物体的摩擦力大小为F，地面对乙物体存在摩擦力，因此一定有弹力的作用，C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，两个完全相同的小球a、b，用轻弹簧N连接，轻弹簧M和轻绳一端均与a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，弹簧M水平，当轻绳与竖直方向的夹角为60°时，M、N伸长量刚好相同。若M、N的劲度系数分别为k1、k2，a、b两球的质量均为m，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是（ ）
A. =2
B. =
C. 若剪断轻绳，则在剪断的瞬间，a球的加速度为零
D. 若剪断弹簧M，则在剪断的瞬间，b球处于失重状态
【答案】A
【解析】AB．对球a受力分析，由平衡知识可知
对b分析
则
故A正确，B错误；
C．若剪断细绳，则在剪断细绳后的瞬间，a球受重力和两边弹簧的拉力，合力不为零，则加速度不为零，故C错误；
D．若剪断弹簧M，则在剪断的瞬间，弹簧N的弹力不变，则b球加速度仍为0，故D错误。
故选A。
8. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方v2随x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为8m
B. 汽车甲的加速度大小为4m/s2
C. 汽车甲、乙在t=4s时相遇
D. 汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为
【答案】AD
【解析】B．根据
并根据题给图像可推知甲、乙两车的初速度大小分别为v0甲=6m/s，v0乙=0
v2−x图像的斜率的绝对值表示汽车加速度大小的2倍，所以甲、乙两车的加速度大小分别为a甲=2m/s2，a乙=1m/s2
且甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，故B错误；
A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时二者速度相同，设共经历的时间为t1，则a乙t1=v0甲−a甲t1
解得t1=2s
此时甲车的位移为，故A正确；
C．甲车总运动时间为
甲停下时位移为9m，而此时乙车的位移为
所以甲、乙两车相遇一定发生在甲车停下之后，设相遇时刻为t，则有
解得，故C错误；
D．汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为（ ）
A. 2个和4个B. 3个和4个
C. 4个和4个D. 4个和5个
【答案】ACD
【解析】B至少受到重力、A对B的压力、斜面的支持力三个力，A对B可能有摩擦力，可能无摩擦力，斜面对物体B也可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，B静止，则这两个摩擦力至少有一个，因此B受到4个力或5个力；而A受到力支持力与重力外，可能受到拉力与B对A的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力。当B对A没有摩擦力时，AB受力个数分别为2个和4个；当B对A有摩擦力时，斜面对物体B也可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，A、B受力个数可能为4个和4个或4个和5个。
故选ACD。
10. 如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则运动员（ ）
A. 在第一过程中始终处于失重状态
B. 在第二过程中始终处于超重状态
C. 在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D. 在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态
【答案】CD
【解析】AC．运动员刚接触床面时，重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；当弹力增大到等于重力时速度最大；继续下降，弹力大于重力，做向下减速运动，运动员处于超重状态，即在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态，A错误，C正确；
BD．在第二过程中运动员先向上加速运动，处于超重状态，后向上减速运动，处于失重状态，B错误，D正确。
故选CD。
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11. 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，图甲是记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，而相邻计数点间还有四个点未画出。打点计时器所接电源频率为。
（1）根据运动学有关公式可求得________，________，________。（结果均保留2位有效数字）
（2）利用求得的数值在图乙坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时）________，并根据图线求出小车运动的加速度________。
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是________，则此速度的物理意义是________。
（4）描绘图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是________（选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差________（选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）0.14 0.26 0.39
（2） 1.30（1.28～1.31均正确）
（3） 0.02 打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度
（4） 越小越好 有关
【解析】
【小问1解析】
由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可得
【小问2解析】
小车运动的图像如图所示，作图时应注意尽量使描绘的点落在直线上，若不能落在直线上，尽量让其分布在直线两侧。
根据图线斜率求出小车运动的加速度
【小问3解析】
将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是零时刻的速度，为，此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度。
【小问4解析】
表示的是内的平均速度，只有当趋近于零时，才表示瞬时速度，因此若用表示各计数点的瞬时速度，对的要求是越小越好；从实验的角度看，选取的越小，用计算得到的平均速度越接近计数点的瞬时速度，但过小，测量误差增大，因此从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差有关。
12. 为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，整个装置位于水平桌面上，位移传感器连接计算机。让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。利用计算机描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。
（1）根据图线可知，木块的加速度a=_________m/s2；
（2）为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是_________。（已知当地的重力加速度为g）
（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是_______。
A.A点与传感器距离适当大些
B.木板的倾角不宜过大也不宜过小
C.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻
【答案】 （1） 1 （2）倾斜木板与水平面的夹角（或者A点到位移传感器的高度） （3）AB##BA
【解析】（1）根据匀变速直线运动的规律
得
（2）选取木块为研究对象，根据牛顿第二定律得
得
可知要测定动摩擦因数，还需测出斜面倾角（或A点到位移传感器的高度）。
（3）根据（2）的分析可知，在实验中，为了减少实验误差，应使木板运动的时间长一些，可以：减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等，传感器开始的计时时刻不一定必须是从木块从A点释放的时刻，故AB正确，C错误。
13. 某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。
（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。
A.实验中要使、长度相同
B.要测量弹簧的原长
C.要测量图甲、乙中弹簧的长度
D.实验中要使结点O的位置始终固定不变
（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是正确的。
（3）某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将___________，中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。
【答案】（1）BC （2） 丙 （3） 一直增大 先减小后增大
【解析】（1）ABC．实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，但、长度不必相同，A错误，B正确，C正确；
D．实验中重物重力是定值，所以不必保证O点固定不变，D错误。
故选BC。
（2）实验中矿泉水瓶重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。
（3）对O点受力分析，O点处于动态平衡中，重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。
所以OA中弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。
14. 某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图：
（1）实验用到的打点计时器是用来记录______和______的仪器；
（2）在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板______运动，该操作的目的是补偿阻力；
（3）当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足______时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。
【答案】（1）时间 距离 （2）做匀速直线运动 （3）
【解析】（1）实验用到的打点计时器是用来记录时间和距离的仪器；
（2）在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板做匀速直线运动运动，该操作的目的是补偿阻力，平衡摩擦力；
（3）对整体根据牛顿第二定律可得加速度为
故可得绳子中拉力为
故当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。
15. 如图所示，倾角θ=30°的斜面体静止放在水平地面上，斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住P使其在距地面h=1.8m高处由静止释放，着地后P立即停止运动。若P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取g=10m/s2。求：
（1）若P的质量M=0.5kg，地面对斜面体摩擦力的大小f；
（2）为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设沿斜面向上为正方向，若P的质量0.5kg，由于
可知P、Q均处于静止状态，绳上拉力为
以斜面体和Q为整体，根据受力平衡可得，地面对斜面体摩擦力的大小为
联立解得
（2）P着地后，设Q继续上滑的加速度大小为a1，上滑行距离为x，对Q受力分析，由牛顿第二运动定律得
解得
P着地前瞬间，设Q速度大小为v，对Q分析，由运动学公式可得
Q恰好不从斜面顶端滑出需满足
联立代入数据解得
对于P、Q组成的系统，根据牛顿第二定律可得
联立可得
另一方面为了使P能下落，必须满足
解得
为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件为