安徽省合肥市六校聯(lián)考2024-2025學(xué)年高一（上）期末物理試卷(含解析)

第=page11頁，共=sectionpages11頁安徽省合肥市六校聯(lián)考2024-2025學(xué)年高一（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.關(guān)于物理課本中的四幅插圖，以下說法中不正確的是(

)

A.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

B.圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度v=ΔxΔt，運用了比值定義法

C.圖丙中用極短曝光時間內(nèi)石子的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想

2.如圖所示，拋物線a和直線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置—時間(x?t)圖像，t2時刻對應(yīng)拋物線的頂點。下列說法正確的是(

)A.在t3時刻，兩車速率相等

B.在0～t3時間內(nèi)，b車做勻變速直線運動

C.在0～t3時間內(nèi)，t2時刻兩車相距最遠(yuǎn)

D.在t3.如圖所示，一人通過箱帶拉著一個旅行箱沿水平地面勻速前進(jìn)，若箱帶對箱子的拉力為F，地面對箱子的摩擦力為f，則摩擦力f與拉力F的合力應(yīng)該是(

)A.豎直向上，大小等于箱子重力

B.豎直向上，大小小于箱子的重力

C.向右偏上，大小大于箱子重力

D.向左偏上，大小大于箱子的重力4.中國自主研發(fā)的“暗劍”無人機(jī)，時速可超過2馬赫。在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運動，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120m的測試距離，用時分別為2s和1s，則無人機(jī)的加速度大小是(

)A.40m/s2 B.50m/s2 C.5.2024年11月14日凌晨，神舟十八號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。當(dāng)返回艙距離地面高度為2m時，返回艙的速度為8m/s，此時返回艙底部的4臺反推發(fā)動機(jī)同時點火工作，返回艙觸地前的瞬間速度降至零，從而實現(xiàn)軟著陸。若該過程飛船始終豎直向下做勻減速運動，返回艙的質(zhì)量變化和受到的空氣阻力均忽略不計。返回艙的總質(zhì)量為4×103kg，重力加速度g取10m/s2A.6.6×104N B.1.04×105N6.如圖，在某闖關(guān)娛樂節(jié)目中，小紅從軌道abc上的不同位置由靜止自由滑下，從c處水平飛出，都能落到直徑為l的圓形浮板上，軌道、直徑在同一豎直面內(nèi)。c點離水面的高度為?，浮板左端離c點的水平距離為l。運動過程中，小紅視為質(zhì)點并忽略空氣阻力，重力加速度為g，則小紅離開c時速度v的范圍為(

)A.lg?≤v≤2lg? B.7.如圖，輕質(zhì)細(xì)桿AB上穿有一個質(zhì)量為m的小球C，將桿水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成30°角，則右側(cè)斜面對桿AB支持力的大小為(

)A.mg B.32mg C.8.如圖，吊籃用繩子懸掛在天花板上，吊籃A及物塊B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間，B的加速度為(

)A.0

B.0.5g

C.1.5g

D.2g二、多選題：本大題共2小題，共10分。9.如圖所示是用頻閃周期為Δt的相機(jī)拍攝的一張真空中羽毛與蘋果從同一高度自由下落的局部頻閃照片。關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，下列說法中正確的是(

)A.蘋果下落的加速度大小為x3?x1Δt2

B.羽毛下落到C點的速度大小為x2+x32Δt

C.一段時間后蘋果會在羽毛下方

D.若滿足關(guān)系x10.2024年12月21日，第二十六屆哈爾濱冰雪大世界開園，將吸引更多的人參與冰雪運動，如圖所示游樂場中一滑梯abc傾角為a，滑梯ab段和bc段長度均為L，ab段結(jié)冰光滑，bc段粗糙，一個質(zhì)量為m的小朋友從a點無初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c點時速度恰好為0。重力加速度為g，則(

)A.小朋友從a到c下滑的時間為22Lgcosα

B.小朋友下滑的最大速度為2gLsinα

C.小朋友與滑梯bc段間的動摩擦因數(shù)為tanα

D.三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.為了探究平拋運動的特點，某同學(xué)進(jìn)行了如下實驗。

(1)為了探究平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，用如圖甲所示裝置進(jìn)行實驗。用小錘擊打彈性金屬片，A球水平拋出，做平拋運動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。關(guān)于該實驗，下列操作中必要的是______。

A.所用兩球的質(zhì)量必須相等

B.需要改變小球下落的高度進(jìn)行多次實驗

C.每次實驗中要保證小錘擊打彈性金屬片的力度相同

(2)為了在圖甲實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究平拋運動水平分運動的特點，該同學(xué)用圖乙所示裝置繼續(xù)進(jìn)行實驗。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球會在白紙上擠壓出一個印跡。移動擋板，重復(fù)上述操作，白紙上將留下一系列印跡。在正確操作的情況下，如圖丙所示，該同學(xué)以小球拋出點為坐標(biāo)原點O，建立水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標(biāo)系，描繪出小球做平拋運動的軌跡OP。該同學(xué)在曲線OP上取三個點A、B、C，讓它們在y方向上到O點的距離之比為y1：y2：y3=1：4：______，再測量三個點在x方向上到O點的距離x1、x2、x3，若小球在水平方向上是勻速直線運動，則x1：x12.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計時器，細(xì)線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直平面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。

(1)某學(xué)生在平衡摩擦力時，不慎使長木板傾角偏小，則他所得到的a?F關(guān)系圖像應(yīng)是______圖；另一學(xué)生在平衡好摩擦力后掛上適當(dāng)個數(shù)的鉤碼，他所得到的a?F關(guān)系圖像應(yīng)是______圖(圖中縱坐標(biāo)表示小車的加速度a，橫坐標(biāo)表示細(xì)線作用于小車的拉力F)。

(2)實驗中是否需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量______(選填“是”或“否”)。

(3)某小組在實驗中打出的紙帶一部分如圖乙所示，圖中相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖中數(shù)據(jù)可求得：打點計時器在打D點時小車的瞬時速度大小為______m/s；小車做勻加速運動加速度大小為______m/s2(均保留兩位有效數(shù)字)。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖甲所示，替代人工操作的AI機(jī)器人已在各行各業(yè)中應(yīng)用，其中，送餐服務(wù)是應(yīng)用之一，只要設(shè)置好路線、安放好餐盤，機(jī)器人就會穩(wěn)穩(wěn)地舉著餐盤，到達(dá)指定的位置送餐，若某一配餐點和目標(biāo)位置在距離為x0=40.5m的直線通道上，機(jī)器人送餐時從靜止開始啟動，加速過程的加速度大小為a1=1.5m/s2，速度達(dá)到v=1.5m/s后保持勻速，之后適時做加速度大小為a2=1.5m/s2的勻減速運動，到目標(biāo)位置時速度恰好為零。

14.如圖所示，小球P用兩段等長的細(xì)線懸掛在車廂的頂部，車廂頂部水平，兩段細(xì)線與車廂頂部的夾角α=45°，已知小球P的質(zhì)量為m=2kg，重力加速度g取10m/s2。

(1)若車廂處于靜止?fàn)顟B(tài)，求左、右兩細(xì)線的拉力大??；

(2)若車廂以大小為a=10315.如圖甲所示，在無限大水平臺上放一個質(zhì)量M=1kg的薄長木板，質(zhì)量m=2kg的小滑塊位于長木板的中央，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。小滑塊與長木板及平臺間的動摩擦因數(shù)分別為μ1(未知)、μ2=0.1，長木板與平臺間的動摩擦因數(shù)μ3=0.5，最大靜摩擦力均等于滑動摩擦力。從某時刻開始，在長木板右端施加水平恒力F，使系統(tǒng)向右運動，小滑塊離開長木板前二者的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示。小滑塊離開長木板落到平臺時速度不變，取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1；

(2)水平恒力F答案和解析1.D

【解析】A.在探究勻變速運動的位移公式時，采用了微元法將變速運動無限微分后變成了一段段的勻速運動，即采用了微元法，故A正確；

B.圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度v=ΔxΔt，運用了比值定義法，故B正確；

C.圖丙中用極短曝光時間內(nèi)石子的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想，故C正確；

D.圖丁中把物體各部分所受重力集中作用于重心，運用了等效法，故D錯誤。

本題選不正確的，故選：D。

2.【解析】A、根據(jù)?t圖像的斜率表示速度，圖線的斜率大小表示速度大小，可知在t3時刻，兩車圖像斜率不相等，則兩車速率不相等，故A錯誤；

B、在0～t3時間內(nèi)，b車圖像的斜率不變，速度不變，做勻速直線運動，故B錯誤；

C、在0～t3時間內(nèi)，當(dāng)兩車速度相同時，相距最遠(yuǎn)，根據(jù)圖線的切線斜率可知不是t2時刻，故C錯誤；

D、在t1～t3時間內(nèi)，a與b車通過的位移相同，所用時間相同，則平均速度相同，故【解析】旅行箱受到4個力的作用而平衡，即箱子的重力Mg、支持力N、摩擦力f和箱帶對箱子的拉力F，如圖所示；

根據(jù)平衡條件可得摩擦力f與拉力F的合力為：Fcosθ=Mg?N，所以摩擦力f與拉力F的合力豎直向上，大小小于箱子的重力，故B正確、ACD錯誤。

故選：B。4.A

【解析】第一段的平均速度為：v1=ΔxΔt1=1202m/s=60m/s，第二段的平均速度為：v2=ΔxΔt2=【解析】根據(jù)運動學(xué)公式可得

v2?v02=?2a?

代入數(shù)據(jù)解得

a=16m/s2

根據(jù)牛頓第二定律可得

4F?mg=ma

解得每臺反推發(fā)動機(jī)提供的推力大小為

F=2.6×104N

故C【解析】小紅從c處水平飛出后做平拋運動，根據(jù)?=12gt2得平拋運動時間為

t=2?g

當(dāng)落到浮板左端時，速度為

v1=lt=lg2?

當(dāng)落到浮板右端時，速度為

v2=2lt【解析】對輕桿和小球組成的整體進(jìn)行受力分析，三力平衡時，三力不平行必共點，如圖所示。

設(shè)右側(cè)斜面對桿AB支持力的大小為NB，由平衡條件有NB=mgsin30°=12mg，故ABC錯誤，D8.C

【解析】剪斷輕繩前，C靜止處于平衡狀態(tài)，對C，由平衡條件可知，彈簧的彈力大小：F=mg

剪斷輕繩瞬間A、B相對靜止，運動狀態(tài)相同，剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力不突變，

對A、B整體，由牛頓第二定律得：2mg+F=2ma

解得，剪斷輕繩瞬間，B的加速度大?。篴=1.5g，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

9.BD

【解析】A、根據(jù)勻變速直線運動的推論Δx=aT2得

x3?x1=2aΔt2

可得蘋果下落的加速度大小為a=x3?x12?Δt2，故A錯誤；

B、羽毛下落到C點的瞬時速度大小等于BD間的平均速度，則vC=x2+x32Δt，故B正確；

C、真空中蘋果和羽毛的重力加速度相同，運動快慢相同，可知一段時間后蘋果與羽毛仍平齊，故C錯誤；【解析】B.小朋友在ab段做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：mgsinα=ma，解得a=gsinα，由運動學(xué)公式得：v2=2aL，解得：v=2gLsinα，故B正確；

A.在ab段有L=0+vb2t1，在bc段有L=vb+02t2，總時間t=t1+t2=2Lgsinα+2Lgsinα=22Lgsinα，故A錯誤；

C.【解析】(1)A.所用兩球的質(zhì)量無需相等，因為小球的質(zhì)量對實驗無影響，故A錯誤；

BC.打擊金屬片的力度可以不相同，需要改變小球下落的高度進(jìn)行多次實驗，確保實驗結(jié)論的準(zhǔn)確性，故B正確，C錯誤。

故選：B。

(2)若小球在水平方向上是勻速直線運動，則連續(xù)相等時間內(nèi)的水平位移是相同的，所以在曲線OP上取連續(xù)相等時間內(nèi)的幾段位移來進(jìn)行驗證，即

tOA=tAB=tBC=T

由

y=12gt2

可知A、B、C三點，在y方向上到O點的距離為

y1=12gT2，y2=12g(2T)2，y3=12g(3T)2

可得

y1：y2：y3=1：4：9

由

x=v【解析】(1)學(xué)生在平衡摩擦力時，不慎使長木板傾角偏小，會導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力偏小，則繩子有拉力時，小車也不能產(chǎn)生加速度，即在F軸上有截距，故D正確；另一學(xué)生在平衡好摩擦力后所掛鉤碼個數(shù)過多，但是用的是傳感器直接測量的細(xì)線上的拉力，所以實驗圖像不受影響，根據(jù)牛頓第二定律知a?F圖像應(yīng)該是一條經(jīng)過原點的傾斜直線，故A正確。

(2)由于有力傳感器可直接測得繩子拉力，無需滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；

(3)圖中相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出，所以兩個相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為t=5T=5×0.02s=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有vD=CE2t，代入數(shù)據(jù)解得vD=0.96m/s，根據(jù)逐差法可知加速度為a=CE?AC(2t)2，代入數(shù)據(jù)解得a=2.0m/s2。13.【解析】(1)根據(jù)題意，機(jī)器人先做初速度為零的勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，再做勻減速直線運動，直至速度減至零，所以速度—時間圖像如圖

(2)勻加速直線運動階段的時間和位移為t1=va1=1.51.5s=1s，x1=v22a1=1.522×1.5m=0.75m，勻減速直線運動階段的時間和位移為為t2=v14.【解析】(1)對小球受力分析，如圖所示

根據(jù)三角形定則可知

2T1=2T2=mg

解得

T1=T2=102N

(2)對小球受力分析，如圖所示

正交分解可得

T1′sinα+T2′sinα=mg

T1′cosα?T2′cosα=m