廣東省深圳市2024-2025學年高一上學期1月期末物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024～2025學年度高一上學期期末考試物理考生注意：1.本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍:必修第一冊。一、選擇題1.實驗表明，半徑為r的球形雨滴，以大小為v的速度在空中下落時所受空氣阻力的大小可表示為，則比例系數(shù)k的單位是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】阻力f的單位為N，雨滴半徑r的單位為m，速度的單位為，比例系數(shù)滿足故比例系數(shù)k的單位為故選B。2.電動平衡車是時下熱門的一種代步工具。如圖所示，人站立在電動平衡車上在水平地面上沿直線前進，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.平衡車加速行駛時，車對人的作用力大小小于人對車的作用力大小B.平衡車加速行駛時，車對人的作用力方向豎直向上C.平衡車勻速行駛時，車對人的作用力大小等于人對車的壓力大小D.平衡車勻速行駛時，平衡車受到的重力和地面對平衡車的支持力是一對平衡力【答案】C【解析】AB．平衡車加速行駛時，根據(jù)牛頓第三定律可知，車對人的作用力大小等于人對車的作用力大小，車對人在豎直方向的作用力等于人的重力，車對人在水平方向的作用力提供人的加速度，車對人的作用力方向斜向上，故AB錯誤；CD．平衡車勻速行駛時，車對人的作用力大小等于人對車的壓力大小，平衡車與人的總重力和地面對平衡車的支持力是一對平衡力，C正確，D錯誤。故選C。3.甲、乙兩物體沿同一直線運動，運動過程中的x—t（位移—時間）圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.甲物體在t=1s時的運動方向發(fā)生改變B.乙物體在0~8s內(nèi)的速度逐漸減小C.在0~4s內(nèi)某時刻兩物體的速度大小相等D.兩物體在0~4s內(nèi)的平均速度大小相等【答案】C【解析】A．圖像的斜率表示速度，斜率的正負表示速度的方向，所以甲物體的運動方向不變，A錯誤；B．圖線斜率的絕對值表示速度大小，由題圖可知，內(nèi)乙物體的速度大小不變，B錯誤；D．由題圖可知，內(nèi)甲物體的位移小于乙物體的位移，由公式可知，甲物體的平均速度小于乙物體的平均速度，D錯誤；C．內(nèi)存在某時刻兩圖線斜率的絕對值相等，則存在某時刻兩物體的速度大小相等，C正確。故選C。4.表面光滑的四分之一圓柱體緊靠墻角放置，其橫截面如圖所示。細繩一端固定在豎直墻面上Р點，另一端與質(zhì)量為m的小球連接，小球在圓柱體上保持靜止。已知圓柱體的半徑為R，懸點Р與圓柱體圓心О的距離為2.5R，重力加速度大小為g，則圓柱體對小球的支持力大小為（）A.mg B.mg C.mg D.mg【答案】A【解析】對小球受力分析，如圖所示利用力合成法則，可知拉力和支持力的合力與重力等大反向，根據(jù)相似三角形原理解得故A正確。5.如圖所示，物體P、Q用一根不可伸長的輕細繩相連，再用一根輕彈簧將P和天花板相連，已知，重力加速度為g。剪斷繩子的瞬間，下列說法正確的是（）A.彈簧的彈力變小B.彈簧的彈力變大C.物體P的加速度大小為2g，方向豎直向上D.物體Q的加速度大小為g，方向豎直向上【答案】C【解析】AB．剪斷繩子的瞬間，彈簧中的彈力不能突變，因此彈簧中的彈力保持不變，故AB錯誤；C．設物體的質(zhì)量為，剪斷細線前，對整體受力分析，受到總重力和彈簧的彈力而平衡，故再對物體受力分析，受到重力、細線拉力和彈簧的拉力；剪斷細線后，重力和彈簧的彈力不變，細線的拉力發(fā)生突變減為零，故物體受到的力的合力等于，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得的加速度為故C正確；D．剪斷細線前，對物體受力分析，受到重力和細線拉力，剪斷細線后，重力不變，細線的拉力減為零，根據(jù)牛頓第二定律得物體的加速度為，方向豎直向下，故D錯誤。故選C。6.自動化分揀為快遞行業(yè)發(fā)展起到很大促進作用，而物品的自動傳輸需要依靠傳送帶進行。如圖所示為某水平傳送帶示意圖，傳送帶以的速度勻速運動，將物品從左端處由靜止釋放，之后被傳送到右端處。已知、之間的距離為，物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度取，物品勻速運動的位移大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由牛頓第二定律得物品勻加速運動的加速度為由運動學公式得物品達到與傳送帶有共同速度運動位移則物品勻速運動的位移大小為故C正確。故選C。7.如圖所示，在小車車廂的頂部用輕質(zhì)細線懸掛的一質(zhì)量為的小球，當小車沿水平面做勻變速直線運動時，發(fā)現(xiàn)懸掛小球的細線與豎直方向的夾角為，在車廂底板上放著一個質(zhì)量為的木塊，小球及木塊均和車廂保持相對靜止。已知木塊與車廂底板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取，，，下列說法正確的是（）A.細線的拉力大小為B.木塊的加速度大小為C.木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右D.車廂受到木塊的摩擦力大小為，方向水平向左【答案】D【解析】AB．對小球進行分析可知，豎直方向有解得輕繩的拉力大小為水平方向有解得小球的加速度大小為方向水平向右，木塊的加速度與小球的加速度相同，即AB錯誤；CD．對木塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有方向水平向右，由牛頓第三定律可知，車廂受到木塊的摩擦力大小為，方向水平向左，C錯誤D正確。故選D。8.一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上，某時刻水面形狀如圖所示。關于火車此時的運動情況，下列說法正確的是（）A.向右減速 B.向右加速 C.向左減速 D.向左加速【答案】AD【解析】水面形狀如圖，當火車向右做減速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運動；或者，當火車向左做加速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較小的速度向左運動。故選AD。9.如圖所示，跨過光滑定滑輪的輕繩一端系著鐵球（大小不可忽略，輕繩延長線過球心），一端連在水平臺上的玩具小車上，小車牽引著水平繩使球沿光滑豎直墻面從較低處勻速上升。在鐵球上升且未離開墻面的過程中，下列說法正確的是（）A.繩對球的拉力變小 B.繩對球的拉力變大C.豎直墻面對球的支持力變小 D.豎直墻面對球的支持力變大【答案】BD【解析】對球受力分析設球的重力為，繩對球的拉力大小為，墻對球的支持力大小，拉力與豎直方向夾角為，球受三力作用處于平衡狀態(tài)，則有所以，隨的增大，、增大。故選BD。10.如圖甲所示，物塊質(zhì)量為、初速度為，在一水平向左大小不變的力作用下從點沿粗糙的水平面向右運動，某時刻該力突然反向，整個過程中物塊的關系圖像如圖乙所示，重力加速度取，則下列說法正確的是（）A.0~1s內(nèi)物塊做勻減速運動 B.在時刻該力反向C.外力的大小為 D.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3【答案】AD【解析】AB．物塊做減速運動的加速度為減速運動的時間為即0~1s內(nèi)物塊做勻減速運動，時刻該力反向，選項A正確，B錯誤；CD．減速運動時力F反向后的加速度且聯(lián)立解得F=7Nμ=0.3選項C錯誤，D正確。故選AD。二、實驗題11.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，把白紙用圖釘固定在木板上，再把橡皮條的一端用圖釘固定在白紙上，另一端連接細繩套。（1）下列操作正確的是__________。A.實驗中，用力的圖示法分別畫出分力和合力時，要選擇不同的標度B.兩個彈簧測力計之間夾角必須取，以便用勾股定理算出合力的大小C.實驗中除了要記錄彈簧測力計的示數(shù)外，還要準確記錄細繩的方向以及O點的位置D.實驗時，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一節(jié)點O，再換一把彈簧測力計拉橡皮條，不一定要拉到O點，只要橡皮條伸長的長度一樣就行（2）本實驗采用的科學方法是“等效替代法”，其含義是__________。A.橡皮筋可以用細繩替代B.彈簧測力計可以替代橡皮條C.左側彈簧測力計的作用效果可以替代右側彈簧測力計的作用效果D.兩個彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代（3）某次實驗中，彈簧測力計C的示數(shù)如圖甲所示，其示數(shù)為__________N。（4）在另一次實驗中，兩彈簧測力計的拉力的圖示已作出（如圖乙所示），小方格的邊長表示1.0N，O是橡皮條的一個端點，則合力的大小__________N。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）C（2）D（3）2.10（4）7.0【解析】【小問1解析】A．實驗中，用力的圖示法分別畫出分力和合力時，要選擇相同的標度，故A錯誤；B．實驗中，兩個彈簧測力計之間夾角不宜過大也不宜過小，有利于作圖即可，不一定非得，故B錯誤；C．實驗中要記錄彈簧測力計的示數(shù)和細繩的方向以及O點的位置，故C正確；D．實驗時，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一節(jié)點O，再換一把彈簧測力計拉橡皮條，一定要拉至O點，才能保證橡皮條伸長的長度一樣及效果相同，故D錯誤。故選C。【小問2解析】本實驗采用的科學方法是“等效替代法”，其含義是兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代，故選D?！拘?解析】測力計的最小分度為0.1N，由圖甲可知，彈簧測力計C的讀數(shù)為2.10N?！拘?解析】根據(jù)平行四邊形定則，所作合力如圖所示可得12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中，采用如圖甲所示的裝置。（1）本實驗主要應用的方法是______。A.極限法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.理想實驗法（2）在保持小車受力相同，探究加速度與質(zhì)量關系的實驗中，下列說法正確的是______。A.平衡摩擦力時，應將裝有砝碼的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上B.每次改變小車的質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力C.實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D.為得出加速度a與質(zhì)量m的關系而作出圖像（3）某次實驗中打出一條紙帶，經(jīng)測量得出各計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，且相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，可知打B點時的速度大小為______m/s，小車的加速度大小為______。（均保留三位有效數(shù)字）（4）保持小車質(zhì)量不變，改變懸掛重物的質(zhì)量，多次重復實驗，測得多組加速度a及重物的重力F，作出圖像如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)圖線不過原點，其原因可能是______。【答案】（1）C（2）BD（3）0.5602.01（4）見解析【解析】【小問1解析】探究加速度與力、質(zhì)量的關系，先控制其中一個物理量不變，探究加速度與另一個物理量的關系，可知，本實驗主要應用的方法是控制變量法。故選C?！拘?解析】A．平衡摩擦力時，不掛裝有砝碼的小桶，將長木板有打點計時器的一端適當墊高，輕推小車，使紙帶上打出的點跡均勻分布，故A錯誤；B．平衡摩擦力時，根據(jù)解得可知，平衡摩擦力過程與小車的質(zhì)量無關，即每一次改變小車質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力，故B正確；C．為了充分利用紙帶，避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落，實驗時，先接通打點計時器電源，再放開小車，故C錯誤；D．小車的加速度與質(zhì)量成反比例關系，為了直觀得到該規(guī)律，應作出圖像，故D正確。故選BD。【小問3解析】相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為勻變速直線運動全程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則打點時的速度大小為根據(jù)逐差法，可得小車的加速度大小為【小問4解析】丙圖中圖線不過原點，說明力為零時，加速度不為零，其原因可能為平衡摩擦力時木板傾斜角度過大。三、計算題13.無人機目前正得到越來越廣泛的應用。如圖所示為一種四旋翼無人機，它能夠豎直起降，質(zhì)量m＝2kg，運動過程中所受空氣阻力，大小恒為4N。一次性能檢測時，在離地面高度H＝40m處，關閉動力后無人機由靜止下落，2s后啟動動力設備提供恒定升力，無人機恰好在接近地面時回升。無人機可看作質(zhì)點，g取。求：（1）無人機下落過程中最大速度的大??；（2）從啟動動力設備到回升，經(jīng)過的時間。【答案】（1）；（2）【解析】（1）關閉動力后無人機由靜止下落過程，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得由運動學公式解得（2）關閉動力后無人機由靜止下落過程，下落高度得啟動動力設備后，有解得14.如圖所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細繩a和b連接小球A和小球B，小球B的質(zhì)量為m，當與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時，A、B、C剛好相對靜止一起向右勻速運動，且此時繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°和60°，已知重力加速度為g，求：（1）力F的大??；（2）球A的質(zhì)量；（3）木板C與水平地面間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）對B球受力分析，如圖甲所示根據(jù)正交分解，則x軸方向上有y軸方向上有解得（2）對A球受力分析，如圖乙所示根據(jù)正交分解，則x軸方向上有y軸方向上有解得（3）對ABC整體受力分析，如圖丙所示根據(jù)正交分解，則x軸方向上有y軸方向上有又解得15.如圖甲所示，一傾角為足夠長的粗糙斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量為的物塊由斜面體的底端以一定的初速度沿斜面體向上運動，同時在物塊上施加一沿斜面向下的恒力F，此時刻計為時刻，1s末將恒力F撤走，物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。物塊可視為質(zhì)點，重力加速度g取，