遼寧省沈陽市五校協(xié)作體2024-2025學年高一上學期期末考試 物理 含解析

2024-2025學年度(上)沈陽市五校協(xié)作體期末考試高一年級物理試卷時間：75分鐘分數(shù)：100分試卷說明：試卷共兩部分:第一部分：選擇題型（1－10題46分）第二部分：非選擇題型（11－15題54分）第Ⅰ卷(選擇題共46分)選擇題（共46分。每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．關(guān)于下列圖片說法正確的是（）A．圖甲中為了描述運動員位置的變化快慢定義了速度，運用了控制變量法B．圖乙中在觀察桌面的形變時，利用了理想模型的研究方法C．圖丙中伽利略在研究自由落體運動規(guī)律時采用了實驗和邏輯推理的研究方法D．圖丁中用極短曝光時間內(nèi)的平均速度來表示點的瞬時速度，運用了等效替代的方法2．“加速度的變化率”可以表示加速度隨時間變化的快慢。汽車加速度的變化率越小乘客舒適感越好。在某段時間內(nèi)有輛轎車的加速度隨時間的變化關(guān)系如圖，則（）A．乘客感覺內(nèi)比內(nèi)更舒適B．內(nèi)轎車做變加速運動C．第末，轎車速度達到D．加速度變化率的單位為3．中國象棋是起源于中國的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，在中國有著悠久的歷史。由于用具簡單，趣味性強，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，3顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第3顆棋子最左端與水平面上的O點重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)用一直尺快速水平向右將中間棋子擊出，穩(wěn)定后，1和3棋子的位置情況可能是（）A． B．C． D．4．某興趣小組研究一遙控無人機的水平飛行運動，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出該無人機運動的圖像和圖像，如圖所示。其中圖像中的時刻對應(yīng)拋物線的最高點，。下列說法正確的是（

）A．無人機的加速度為B．無人機的初位置C．無人機飛回坐標原點的時刻D．無人機飛回坐標原點的時刻5．2024年6月30日，世界最大跨度拱橋深中通道正式建成通車。深中通道的建成靠的是“中國建筑重工機械”。如圖，10根起吊繩（繩的質(zhì)量忽略不計）通過液壓機械抓手把質(zhì)量為的巨型鋼圓筒靜止吊在空中，每根繩與豎直方向的夾角為37°（下圖其他8根繩沒有畫出），，則下列說法正確的是（）A．每根繩的拉力為B．鋼圓筒所受的合力為C．若增加起吊繩的長度，則每根繩的拉力變大D．若每根繩承受的最大拉力為，則起吊過程的最大加速度為6．一噴氣飛行器在空中斜向上運動，運動方向與豎直方向成角，且做加速度大小為0.1g的勻加速直線運動，如圖所示。若運動過程中所受空氣阻力大小為其重力的0.1倍，g為重力加速度，m為飛行器的質(zhì)量（假設(shè)始終保持不變），則飛行器所受推力的大小是（）（不再考慮其他作用力，）A． B． C． D．7．如圖所示，質(zhì)量為M的某中學生背靠在地鐵車廂，發(fā)現(xiàn)車廂內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球分別用細繩和固定的輕桿懸掛起來。系統(tǒng)穩(wěn)定后，他用手機拍攝下某時刻的情景，發(fā)現(xiàn)細繩偏離豎直方向角度是θ，而固定的輕桿與豎直方向的夾角是β，θ<β，重力加速度是g。下列說法正確的是（）A．地鐵一定在向右加速運動，加速度大小為gtanθB．中學生受到的摩擦力一定向右C．中學生受到地鐵施加的作用力大小等于D．細繩和輕桿對小球的作用力方向不同8．國產(chǎn)大飛機C919是我國自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式民用飛機，于2017年成功首飛。如圖所示，飛機在起飛過程中的某時刻水平分速度為，豎直分速度為，已知在此后的內(nèi)，飛機在水平方向做加速度為的勻加速直線運動，豎直方向做加速度為的勻加速直線運動。關(guān)于這內(nèi)飛機的運動與受力情況，下列選項中說法正確的是（）A．飛機上的乘客處于超重狀態(tài) B．飛機的運動為勻變速曲線運動C．前內(nèi)，飛機上升的高度為 D．前內(nèi)，飛機水平方向的平均速度為9．具有“主動剎車系統(tǒng)”的汽車與正前方靜止障礙物之間的距離小于安全距離時，會立即開始主動剎車，車主可根據(jù)需要設(shè)置安全距離。某車的安全距離為20m，若汽車正以54km/h的速度在路面上行駛，遇緊急情況主動剎車后做勻減速直線運動，加速度大小為6m/s2，下列說法正確的是（

）A．汽車剎車時間為3sB．汽車能安全停下C．汽車開始“主動剎車”后第1s末的速度為10m/sD．汽車開始“主動剎車”后第3s內(nèi)的平均速度為0.75m/s10．如圖所示，輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球A，另一端與放置在粗糙水平地面上的木板B上的鉸鏈O連接。將小球A用輕繩繞過光滑的定滑輪O′由力F牽引，且定滑輪O′位于鉸鏈O的正上方，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)改變力F的大小，使小球A繞O點遠離O′緩慢運動，木板B始終保持靜止，則在整個過程中（）A．力F逐漸增大B．輕桿對小球A的作用力增大C．地面對木板B的摩擦力逐漸增大D．地面對木板B的作用力減小第Ⅱ卷(非選擇題共54分)二、實驗題（11題6分，12題8分，共14分）11．某物理興趣小組為測量自動筆里面被壓縮彈簧的勁度系數(shù)，設(shè)計了如圖甲所示的實驗：將自動筆活動端豎直置于電子秤上，當豎直向下按下約時（未觸底且未超過彈簧彈性限度），穩(wěn)定后電子秤上的讀數(shù)增加了（重力加速度?。?1)這支筆的重力對實驗（填“有”或“無”）影響，這支筆里的彈簧勁度系數(shù)為（保留3位有效數(shù)字）。(2)他們將三根相同的彈簧串起來，豎直掛在圖乙所示的裝置中。某次彈簧上的指針在刻度尺上對應(yīng)的位置如圖丙所示，該處的讀數(shù)為cm。(3)通過測量，他們作出三根彈簧的總長度與相應(yīng)所掛重物重力即拉力大小的關(guān)系圖像（圖?。?，則一根彈簧的勁度系數(shù)（保留3位有效數(shù)字）。12．某實驗小組為了測定小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，力傳感器可以測出輕繩的拉力大小，滑輪及輕繩質(zhì)量不計，重力加速度g取。①按圖甲所示裝置安裝實驗器材，圖中長木板保持水平；②在砂桶內(nèi)放入一定質(zhì)量的砂子，小物塊靠近打點計時器，接通打點計時器的電源，釋放小物塊，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的讀數(shù)；③利用紙帶計算小物塊的加速度；④改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，重復步驟②③；⑤以小物塊加速度a為縱坐標，力傳感器讀數(shù)F為橫坐標，作出圖像如圖乙所示。回答下列問題：(1)砂子與砂桶的總質(zhì)量（選填“需要”或“不需要”）遠小于小物塊的質(zhì)量。(2)通過圖乙可以求得小物塊的質(zhì)量為kg；小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(3)考慮系統(tǒng)誤差，的測量值與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。三、解答題（13題10分，14題12分，15題18分，共40分）13．如圖，在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上，放置一個質(zhì)量為的正方體ABCD，在墻壁和正方體之間放置質(zhì)量為m的光滑球，正方體和球均保持靜止。球的球心為O，OB與豎直方向的夾角為，正方體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為。已知重力加速度，，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(1)若，，求正方體對地面的壓力大小、以及對地面的摩擦力大?。?2)若，保持球的半徑不變，僅增大球的質(zhì)量，為了不讓正方體出現(xiàn)滑動，求球質(zhì)量的最大值；14．2023年12月2日，蘇翊鳴參加了在首鋼大跳臺舉行的2023至2024賽季國際雪聯(lián)滑雪大跳臺世界杯，并奪得男子單板大跳臺冠軍。如圖為可視為質(zhì)點的運動員在訓練時的情景：運動員穿著專用滑雪板，在滑雪道上獲得速度后從A點沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后恰好在山坡底端B點著陸，如圖所示。已知山坡可看成傾角為的斜面，不考慮空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)運動員落在B點時速度與水平方向夾角的正切值；(2)運動員從A點到與斜面距離最大時所用的時間及與斜面的最大距離。15．如圖所示，在粗糙的水平地面上有一長為、質(zhì)量為的長木板B，在長木板的中點P放有一質(zhì)量為（可視為質(zhì)點）的小物塊A，開始時A、B均靜止。已知A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為和，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用水平向右的恒力拉長木板B，重力加速度g取。(1)若水平拉力，小物塊A所受到的摩擦力大小為多少；(2)若水平拉力，從靜止開始要使小物塊剛好不滑離長木板，求作用時間；(3)在滿足（2）條件下，A、B最終都停止運動，整個過程中A、B間的相對路程。2024-2025學年度(上)沈陽市五校協(xié)作體期末考試高一年級物理答案考試時間：75分鐘考試分數(shù)：100分題號12345678910答案CAADDDCADBDACD1．C【詳解】A．圖甲中為了描述運動員位置的變化快慢定義了速度，運用了比值定義法，故A錯誤；B．圖乙中在觀察桌面的形變時，利用了微小量放大法，故B錯誤；C．圖丙中伽利略在研究自由落體運動規(guī)律時采用了實驗和邏輯推理的研究方法，故C正確；D．圖丁中用極短曝光時間內(nèi)的平均速度來表示點的瞬時速度，運用了近似替代法，故D錯誤。故選C。2．A【詳解】AD．在內(nèi)加速度的變化率為在內(nèi)加速度的變化率為0，由題可知，汽車加速度的變化率越小乘客舒適感越好，則內(nèi)乘客感覺更舒適，故A正確，D錯誤；B．在內(nèi)加速度不變，轎車做勻變速直線運動，故B錯誤；C．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示速度的變化量，可知內(nèi)的速度變化量為由于不知道時刻的初速度大小，所以無法確定第末，轎車的速度大小，故C錯誤。故選A。3．A【詳解】設(shè)每顆棋子質(zhì)量為m，根據(jù)題意三顆相同象棋子豎直疊放，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，設(shè)1、2兩個棋子間最大靜摩擦力為f，則2、3棋子間最大靜摩擦力為2f，第三顆棋子與水平面間最大靜摩擦力為3f，中間棋子被擊出，中間棋子對第1顆棋子有向右滑動摩擦力，則第1顆棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3顆棋子上，在摩擦力作用下靜止在第3顆棋子上，第3顆棋子仍受力平衡，第3顆棋子位移是零，可知穩(wěn)定后，棋子的位置情況可能是A。故選A。4．D【詳解】A．根據(jù)速度-時間圖像的斜率表示加速度，則有故A錯誤；B．由速度-時間圖像可知無人機的初速度為4m/s，0-2s內(nèi)無人機向正方向做勻減速直線運動，t=2s到達最大位置處，則0-2s內(nèi)運動的位移為故初位置為故B錯誤；CD．設(shè)無人機經(jīng)時間從最大位置處回到坐標原點，由速度-時間圖像可知，返回坐標原點的加速度大小為2m/s2，則有解得故無人機回到坐標原點的時間為故D正確。故選D。5．D【詳解】A．分解繩子拉力，豎直方向分力大小為則每根繩的拉力為故A錯誤；B．依題意，鋼圓筒處于靜止狀態(tài)，所受的合力為零。故B錯誤；C．若增加起吊繩的長度，則每根繩與豎直方向的夾角變小，由可知每根繩的拉力變小。故C錯誤；D．若每根繩承受的最大拉力為，則10根繩的合力由牛頓第二定律有解得故D正確。故選D。6．D【詳解】建立如圖所示的直角坐標系，則y方向x方向其中f=0.1mg解得則推力故選D。7．C【詳解】A．對小球受力分析如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可知可知方向水平向右，因為列車可能向右加速，也可能向左減速，故A錯誤；B．水平方向為中學生提供加速度的力是左側(cè)車廂壁施加的彈力和摩擦力的合力，兩者合力向右，但摩擦力不一定向右，故B錯誤；C．中學生受到地鐵施加的作用力與自身的重力作用，合力為Mgtanθ，因此中學生受到地鐵施加的作用力大小等于重力與Mgtanθ的合力大小，為故C正確；D．由于兩小球的質(zhì)量和加速度均相同，它們的合力相同均為ma，則細繩和輕桿對小球的作用力大小均為方向與豎直方向夾角均為θ，故D錯誤。故選C。8．AD【詳解】A．飛機上的乘客在豎直方向有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A正確；B．飛機的合加速度與水平方向的夾角為，則有飛機的合速度與水平方向的夾角為，則有則合加速度與合速度方向相同，飛機做勻加速直線運動，故B錯誤；C．前20s內(nèi)，飛機上升的高度為故C錯誤；D．前20s內(nèi)，飛機水平方向的位移為前20s內(nèi)，飛機水平方向的平均速度為故D正確。故選AD。9．BD【詳解】A．已知v0=54km/h=15m/s則汽車剎車時間為故A錯誤；B．汽車剎車過程中的位移為則汽車不能安全停下，故B正確；C．汽車開始“主動剎車”后第1s末的速度為故C錯誤；D．由A選項分析可知汽車開始“主動剎車”后2.5s停止。則汽車第3s內(nèi)的位移第3s內(nèi)的平均速度為故D正確。故選BD。10．ACD【詳解】A．對小球A進行受力分析，三力構(gòu)成矢量三角形，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知兩三角形相似，因此緩慢運動過程O′A越來越大，則F逐漸增大，故A正確；B．由于OA長度不變，桿對小球的作用力大小F′不變，故B錯誤；C．對木板，由于桿對木板的作用力大小不變，方向向右下，但桿的作用力與豎直方向的夾角θ越來越大，地面對木板的摩擦力f=F′sinθ逐漸增大，故C正確；D．木板B受重力、地面的支持力、桿的彈力和地面的摩擦力，根據(jù)力的合成與分解可知地面對木板B的作用力與木板B受重力和桿的彈力的合力等大反向，桿的作用力與豎直方向的夾角越來越大，則木板B受重力和桿的彈力的合力逐漸減小，所以地面對木板B的作用力減小，故D正確。故選ACD。11．(1)無（1分）41.0（2分）(2)7.20（1分）(3)50.0（2分）【詳解】（1）[1]沒有影響，這是由于彈簧受擠壓時彈力大小可借助于電子秤測出，所以與筆的重力無關(guān)。[2]根據(jù)胡克定律，可得彈簧勁度系數(shù)為（2）如圖丙所示，刻度尺分度值為，應(yīng)估讀到下一位，指針對應(yīng)處的讀數(shù)為。（3）由于有三根彈簧，則彈簧勁度系數(shù)滿足12．(1)不需要（2分）(2)2.0（2分）0.10（2分）(3)偏大（2分）【詳解】（1）實驗中可利用力傳感器直接得到繩子拉力，故不需要滿足砂子與砂桶的總質(zhì)量遠小于小物塊的質(zhì)量。（2）根據(jù)牛頓第二定律可得整理可得所以圖像的斜率縱截距表示，由圖可得（3）因為實驗中不可以避免的存在其他阻力（紙帶、滑輪摩擦），導致測量的小物塊與長木板間的摩擦力偏大，所以的測量值偏大。13．【詳解】（1）對球受力分析，如圖則（1分）對球、正方體整體受力分析，正方體所受支持力（1分）由牛頓第三定律可知正方體對地面的壓力大?。?分）（1分）正方體所受地面的摩擦力（1分）由牛頓第三定律可知正方體對地面的摩擦力大?。?分）（2）正方體恰好不滑動時（1分）即（1分）解得（2分）14．（1）根據(jù)題意，設(shè)運動員在空中飛行的時間為t，水平方向上有（1分）豎直方向上有（1分）又有（1分）設(shè)運動員落地時速度與水平方向夾角為，則（2分）（2）運動員速度方向與斜面平行時距離斜面最遠 （1分）（1分）解得（1分）將運動員速度沿斜面方向與垂直斜面方向分解有（1分）（1分）距斜面的最大距離（2分）15．（1）當A與B剛要相對滑動時，A、B之間為最大靜摩擦力，對A有對A、B，有解得因（臨界判斷不設(shè)采分點）故A、B一起做勻加速運動。對A、B整體解得