河南省三門(mén)峽市2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期1月期末調(diào)研考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024—2025學(xué)年度上學(xué)期期末調(diào)研考試高一物理注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題答案使用2B鉛筆填涂，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效。4．考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、選擇題1.2024年11月17日8時(shí)，2024三門(mén)峽馬拉松賽開(kāi)賽，全程42.195公里，來(lái)自全國(guó)各地近萬(wàn)名馬拉松愛(ài)好者齊聚“天鵝之城”，在奔跑中領(lǐng)略清水黃河的壯麗與白天鵝的翩躚。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法中正確的是（）A.題中的“42.195公里”為路程B.題中“8時(shí)”指時(shí)間間隔C.研究運(yùn)動(dòng)員跑步的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)D.正在比賽的運(yùn)動(dòng)員感覺(jué)路旁的樹(shù)木向后移動(dòng)，這是以地面為參考系【答案】A【解析】A．題中的“42.195公里”為路程，故A正確；B．題中“8時(shí)”指的是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；C．研究運(yùn)動(dòng)員跑步的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的形狀大小不能忽略不計(jì)，不可以將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．正在比賽的運(yùn)動(dòng)員感覺(jué)路旁的樹(shù)木向后移動(dòng)，這是以運(yùn)動(dòng)員為參考系，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，一個(gè)磁吸冰箱貼貼在冰箱的豎直表面上靜止不動(dòng)，可認(rèn)為磁力垂直于接觸面。關(guān)于冰箱貼受力的情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.冰箱貼受到的磁力大于彈力B.冰箱貼受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力C.冰箱貼受到的磁力和彈力是一對(duì)作用力與反作用力D.冰箱貼受到的彈力是由于冰箱貼發(fā)生形變之后要恢復(fù)原狀而產(chǎn)生的【答案】B【解析】ABC．根據(jù)平衡條件可知，冰箱貼受到的磁力等于彈力，即冰箱貼受到的磁力和彈力是一對(duì)平衡力。冰箱貼受到的重力等于摩擦力，即冰箱貼受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．冰箱貼受到的彈力的施力物體是冰箱，則冰箱貼受到的彈力是由于冰箱發(fā)生形變之后要恢復(fù)原狀而產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選B。3.在太空完全失重的環(huán)境下，天平無(wú)法使用，我們可用動(dòng)力學(xué)的方法來(lái)測(cè)量物體的質(zhì)量。如圖所示，我國(guó)航天員在“天宮一號(hào)”空間內(nèi)測(cè)量自己的質(zhì)量：航天員把自己固定在質(zhì)量為m的支架的一端，另一位航天員把支架拉到與初始位置（艙壁）相距s的位置；松手后，支架受到一個(gè)恒定拉力F，使其從靜止返回到初始位置（艙壁），儀器記錄下這段時(shí)間為t，不計(jì)其它外力。由此可測(cè)出航天員的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由可得，加速度為設(shè)宇航員質(zhì)量為M，由牛頓第二定律聯(lián)立可得故選B。4.如圖所示，用“燭塊”實(shí)驗(yàn)來(lái)探究運(yùn)動(dòng)的合成與分解。在盛滿清水豎直放置的玻璃管內(nèi)，紅燭塊沿玻璃管勻速上升的同時(shí)，水平勻速移動(dòng)玻璃管，則燭塊同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)沿斜向上的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在，當(dāng)紅燭塊由玻璃管底端沿玻璃管勻速上升的同時(shí)，讓玻璃管由靜止開(kāi)始沿水平向右的方向先加速后減速做直線運(yùn)動(dòng)，則紅燭塊相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】合速度的方向與合力（合加速度）的方向不在同一條直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，且軌跡夾在速度與合力方向之間，軌跡的凹向大致為合力的方向。蠟塊的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向右，不在同一直線上，軌跡的凹向大致為合力的方向，由于開(kāi)始水平向右的速度是零，故軌跡開(kāi)始偏向豎直向上方向且逐漸偏向右側(cè)后偏向左側(cè)。故選D。5.如圖所示，一個(gè)小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，一根自然長(zhǎng)度為R勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端與小球相連，另一端固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)A處，小球在B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角。已知，，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球所受彈簧彈力大小為 B.圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小為C.小球的質(zhì)量為 D.小球的質(zhì)量為【答案】C【解析】A．由圖可知，輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度為則小球所受彈簧彈力大小為故A錯(cuò)誤；BCD．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，設(shè)小球的質(zhì)量為，圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小為，如圖所示由圖可知，力的三角形BCD和幾何三角形AOB相似，根據(jù)三角形相似有，解得，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了“超重和失重”之后，通過(guò)體重計(jì)深入進(jìn)行了體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。他立于體重計(jì)上進(jìn)行蹲起動(dòng)作，并用手機(jī)拍攝下體重計(jì)示數(shù)變化的過(guò)程，進(jìn)而對(duì)視頻進(jìn)行分析測(cè)量，繪制了如下圖所示的體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像。由此可知（）A.顯然，“超重”即質(zhì)量增加，而“失重”即質(zhì)量減小B.a到b對(duì)應(yīng)著下蹲過(guò)程，而b到c對(duì)應(yīng)著起立過(guò)程C.在0~8s內(nèi)，該同學(xué)完成兩次完整的蹲下起立動(dòng)作D.該同學(xué)體重約500N，而在蹲下起立過(guò)程中對(duì)體重計(jì)的最大壓力約700N【答案】D【解析】A．物體處于“超重”和“失重”狀態(tài)，物體的質(zhì)量均不變，故A錯(cuò)誤；BC．下蹲過(guò)程先向下加速后向下減速，加速度方向先向下后向上，先處于失重后處于超重；起立過(guò)程先向上加速后向上減速，加速度方向先向上后向下，先處于超重后處于失重；由題圖可知，a到c對(duì)應(yīng)著下蹲過(guò)程，而d到f對(duì)應(yīng)著起立過(guò)程，在0~8s內(nèi)，該同學(xué)完成1次完整的蹲下起立動(dòng)作，故BC錯(cuò)誤；D．由題圖可知，該同學(xué)體重約500N，而在蹲下起立過(guò)程中對(duì)體重計(jì)的最大壓力約700N，故D正確。故選D。7.如圖所示，某同學(xué)參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)立定跳遠(yuǎn)比賽，其比賽成績(jī)是2.5m。若將其視為質(zhì)點(diǎn)，初始位置及末位置分別位于起跳點(diǎn)和落地點(diǎn)，且知其在空中離地的最大高度為0.8m，忽略空氣阻力，g取，則下列判斷中正確的是（）A.該同學(xué)在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.4s B.該同學(xué)起跳時(shí)速度大于5m/sC.該同學(xué)起跳時(shí)速度大小為4m/s D.該同學(xué)起跳時(shí)速度方向與水平面的夾角小于45°【答案】B【解析】A．運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到落地，豎直方向有解得根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，該同學(xué)在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故A錯(cuò)誤；BC．該同學(xué)起跳時(shí)的水平分速度大小為該同學(xué)起跳時(shí)的豎直分速度大小為則該同學(xué)起跳時(shí)速度大小為故B正確，C錯(cuò)誤；D．該同學(xué)起跳時(shí)速度方向與水平面的夾角滿足可知該同學(xué)起跳時(shí)速度方向與水平面的夾角大于45°，故D錯(cuò)誤。故選B。8.甲、乙兩車(chē)在同一條直道上行駛，它們運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示，已知乙車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其圖像與t軸相切于10s處，則下列說(shuō)法正確的是（）A.甲、乙兩車(chē)始終沿同一方向運(yùn)動(dòng)B.乙車(chē)的加速度大小為1.6m/s2C.甲、乙兩車(chē)第1次相遇時(shí)，乙車(chē)的速度大小為8m/sD.t=0時(shí)，乙車(chē)的位置坐標(biāo)為x=60m【答案】BC【解析】A．x-t圖線切線斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，由圖可知，甲物體圖線斜率不變，則速度不變，即甲物體向正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體圖線切線的斜率先減小后增大，且斜率由負(fù)值變?yōu)檎担瑒t乙物體先向負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，后向正方向做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．5~10s內(nèi)，結(jié)合圖線并根據(jù)逆向思維法有代入數(shù)據(jù)解得故B正確；C．由圖可知，t=5s時(shí)甲、乙兩車(chē)第1次相遇時(shí)，乙車(chē)的速度大小為故C正確；D．t=0時(shí)，乙車(chē)的位置坐標(biāo)為故D錯(cuò)誤。故選BC。9.“特高壓輸電技術(shù)”中國(guó)世界領(lǐng)先，在國(guó)際上已成為我國(guó)一張靚麗的名片。如圖所示為某段高壓架空輸電線的示意圖，兩電線桿豎直固定且高度相同，兩桿間距及之間的輸電線（質(zhì)量為m）均保持不變，受重力影響，輸電線會(huì)自然下垂，輸電線在與桿結(jié)點(diǎn)處的切線與電線桿之間的夾角為，重力加速度為g。則下列判斷中正確的有（）A.輸電線結(jié)點(diǎn)處的張力大小為B.由于熱脹冷縮，夏季較冬季電線結(jié)點(diǎn)處的張力增大C.電線最低處的張力大小為D.由于熱脹冷縮，夏季較冬季電線最低點(diǎn)處的張力減小【答案】AD【解析】設(shè)輸電線結(jié)點(diǎn)處的張力大小為，電線最低點(diǎn)處的張力大小為，對(duì)輸電線的左半部分受力分析如圖所示。根據(jù)受力平衡可知，、的合力與等大反向，故，由于熱脹冷縮，夏季較冬季變小，故變小，變小。故選AD。10.傾斜傳送帶以恒定的速率沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，如圖1所示。在時(shí)，將一小煤塊輕放在傳送帶上A點(diǎn)處，2s時(shí)小煤塊從B點(diǎn)離開(kāi)傳送帶。小煤塊加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示，設(shè)沿傳送帶向下為加速度的正方向，重力加速度，下列判斷中正確的是（）A.傳送帶的運(yùn)行速率為 B.傳送帶的傾斜角C.小煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.小煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為3.36m【答案】AC【解析】A．由圖2可知，在0.4s時(shí)刻，小煤塊的加速度發(fā)生了突變，則此時(shí)小煤塊與傳送帶共速，此時(shí)小煤塊的速度大小為可知傳送帶的運(yùn)行速率為，故A正確；BC．小煤塊與傳送帶共速前，對(duì)小煤塊根據(jù)牛頓第二定律可得小煤塊與傳送帶共速后，對(duì)小煤塊根據(jù)牛頓第二定律可得其中，，聯(lián)立解得，故B錯(cuò)誤，C正確；D．共速前，小煤塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的距離為小煤塊離開(kāi)傳送帶的速度大小為共速后，小煤塊相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的距離為由于，則小煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為2.56m，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題11.用如圖1所示裝置來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是______A.斜槽軌道末端必需保持水平B.斜槽軌道必需是光滑的C.同一實(shí)驗(yàn)中，需要保證每次小球從斜槽軌道同一位置由靜止釋放D.實(shí)驗(yàn)所用小球，用金屬球還是塑料球都是一樣的（2）為了準(zhǔn)確描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，記錄平板需調(diào)至豎直狀態(tài)，使坐標(biāo)系的y軸正方向豎直向下，并以小球在斜槽末端時(shí)______的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。甲、乙兩位同學(xué)經(jīng)過(guò)一系列正確的操作，在同一記錄紙上得到如圖2所示的Ⅰ和Ⅱ兩條軌跡圖線。其中，圖線Ⅱ?qū)?yīng)小球由靜止釋放時(shí)的位置更______（填“高”或“低”）。（3）在圖線Ⅰ上采集若干點(diǎn)測(cè)量其坐標(biāo)（，），運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件擬合得到圖線對(duì)應(yīng)的解析式為“”，由此可知對(duì)應(yīng)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_____m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1）AC（2）球心高（3）1.4【解析】【小問(wèn)1解析】A．為了保證小球拋出時(shí)的速度處于水平方向，斜槽軌道末端必需保持水平，故A正確；BC．為了保證小球拋出時(shí)的速度相同，同一實(shí)驗(yàn)中，需要保證每次小球從斜槽軌道同一位置由靜止釋放，但斜槽軌道不需要是光滑的，故B錯(cuò)誤，C正確；D．為了減小空氣阻力的影響，實(shí)驗(yàn)所用小球應(yīng)選擇金屬球，故D錯(cuò)誤。故選AC。【小問(wèn)2解析】為了準(zhǔn)確描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，記錄平板需調(diào)至豎直狀態(tài)，使坐標(biāo)系的y軸正方向豎直向下，并以小球在斜槽末端時(shí)球心的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。根據(jù)如圖2所示的Ⅰ和Ⅱ兩條軌跡圖線，可知相同下落高度時(shí)，圖線Ⅰ對(duì)應(yīng)的水平位移小于圖線Ⅱ?qū)?yīng)的水平位移，則圖線Ⅰ對(duì)應(yīng)的初速度小于圖線Ⅱ?qū)?yīng)的初速度，所以圖線Ⅱ?qū)?yīng)小球由靜止釋放時(shí)的位置更高。【小問(wèn)3解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，聯(lián)立可得運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件擬合得到圖線對(duì)應(yīng)的解析式為“”，則有解得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為12.某同學(xué)欲借助圖1所示裝置，來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）該實(shí)驗(yàn)需采用控制變量法，分兩步進(jìn)行：首先，保持______質(zhì)量不變，改變槽碼質(zhì)量并測(cè)得對(duì)應(yīng)滑塊的加速度，從而驗(yàn)證“物體加速度與外力成正比”；然后，再保持______質(zhì)量不變，改變滑塊質(zhì)量并測(cè)得對(duì)應(yīng)加速度，進(jìn)而驗(yàn)證“物體加速度與質(zhì)量成反比”。（2）已知遮光條的寬度為d，遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，滑塊由靜止釋放時(shí)遮光條位置坐標(biāo)與光電門(mén)的坐標(biāo)如圖2所示，則滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門(mén)間的距離L=______cm，滑塊的加速度______。（用d、t、L表示）。（3）該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要源于“合力”的測(cè)量，而百分誤差是衡量實(shí)驗(yàn)精確度的重要標(biāo)準(zhǔn)，其定義為“”。在氣墊導(dǎo)軌及細(xì)線均已調(diào)至水平的情況下，將槽碼的重力計(jì)作滑塊所受合力，且知滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為M，槽碼的質(zhì)量為m，則合力測(cè)量的百分誤差______（用M、m表示）；若要求“合力測(cè)量的百分誤差”，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊的質(zhì)量，則槽碼的質(zhì)量不能大于______g，而滑塊的加速度則不會(huì)大于______（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g?。！敬鸢浮浚?）滑塊槽碼（2）72.20（3）.400.91【解析】【小問(wèn)1解析】為了驗(yàn)證物體加速度與外力成正比，首先，保持滑塊質(zhì)量不變，改變槽碼質(zhì)量并測(cè)得對(duì)應(yīng)滑塊加速度；外力驗(yàn)證物體加速度與質(zhì)量成反比，需要保持槽碼質(zhì)量不變?！拘?wèn)2解析】刻度尺的精度為0.1cm，根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)律，遮光條初位置的讀數(shù)為83.20cm，光電門(mén)位置的讀數(shù)為11.00cm，則滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門(mén)間的距離L=83.20cm-11.00cm=72.20cm根據(jù)光電門(mén)的測(cè)速原理可知，遮光條擋光時(shí)滑塊的速度根據(jù)速度與位移的關(guān)系有解得【小問(wèn)3解析】對(duì)滑塊進(jìn)行分析有對(duì)槽碼進(jìn)行分析有解得則合力測(cè)量的百分誤差由于，結(jié)合上述解得結(jié)合上述可以解得滑塊的加速度由于，解得三、計(jì)算題13.如圖所示，水平地面上固定放置一個(gè)斜劈，斜面傾角為，斜面光滑且足夠長(zhǎng)，斜劈質(zhì)量。某時(shí)刻一質(zhì)量為的物塊以的初速度滑上斜劈，整個(gè)過(guò)程斜劈始終保持靜止，重力加速度g取。試求：（1）物塊在斜劈上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）物塊在斜劈上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中斜劈所受地面的摩擦力和支持力的大小。【答案】（1）1.2s（2）N，65N【解析】【小問(wèn)1解析】物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)，其受力如圖。所受合力為，方向沿斜面向下由牛頓第二定律可得，物塊的加速度為，方向沿斜面向下所以，物塊沿斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。由位移公式可得解之即得，物塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為【小問(wèn)2解析】如（1）受力分析，物塊所受斜面的支持力大小為由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)斜劈的壓力為，方向垂直斜面向下。對(duì)斜面受力分析，如圖所示。所以，斜劈所受地面的摩擦力大小為而地面對(duì)斜劈的支持力大小為14.某同學(xué)用氫氣球懸掛一質(zhì)量為m=1kg的重物（可視為質(zhì)點(diǎn)），從地面由靜止釋放后沿豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1=4s時(shí)重物意外脫離，并于t2=7s時(shí)恰好落回地面。已知重物脫落后僅受到重力作用，重力加速度g取10m/s2。試問(wèn)：（1）重物脫離時(shí)速度v1的大?。唬?）重物在空中能夠達(dá)到的最大高度H；（3）脫落前重物所受拉力F的大小?！敬鸢浮浚?）9m/s（2）2205m（3）12.25N【解析】【小問(wèn)1解析】重物先由靜止豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，脫離時(shí)距離地面的高度為脫離后，重物以初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)直至落地，其時(shí)間為由豎直上拋位移公式可得聯(lián)立上述方程解得【小問(wèn)2解析】重物脫離氣球時(shí)的離地高度為重物上升到最大高度時(shí)，其速度由速度位移公式可得，重物脫離后至上升到最大高度，繼續(xù)上升的高度為所以，重物在空中能夠到達(dá)的最大高度為【小問(wèn)3解析】重物在氫氣球拉力的作用下隨其一起豎