辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一上学期期末考试 物理 含解析

2024-2025学年度(上)沈阳市五校协作体期末考试高一年级物理试卷时间：75分钟分数：100分试卷说明：试卷共两部分:第一部分：选择题型（1－10题46分）第二部分：非选择题型（11－15题54分）第Ⅰ卷(选择题共46分)选择题（共46分。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．关于下列图片说法正确的是（）A．图甲中为了描述运动员位置的变化快慢定义了速度，运用了控制变量法B．图乙中在观察桌面的形变时，利用了理想模型的研究方法C．图丙中伽利略在研究自由落体运动规律时采用了实验和逻辑推理的研究方法D．图丁中用极短曝光时间内的平均速度来表示点的瞬时速度，运用了等效替代的方法2．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小乘客舒适感越好。在某段时间内有辆轿车的加速度随时间的变化关系如图，则（）A．乘客感觉内比内更舒适B．内轿车做变加速运动C．第末，轿车速度达到D．加速度变化率的单位为3．中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（）A． B．C． D．4．某兴趣小组研究一遥控无人机的水平飞行运动，根据记录的数据作出该无人机运动的图像和图像，如图所示。其中图像中的时刻对应抛物线的最高点，。下列说法正确的是（

）A．无人机的加速度为B．无人机的初位置C．无人机飞回坐标原点的时刻D．无人机飞回坐标原点的时刻5．2024年6月30日，世界最大跨度拱桥深中通道正式建成通车。深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图，10根起吊绳（绳的质量忽略不计）通过液压机械抓手把质量为的巨型钢圆筒静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°（下图其他8根绳没有画出），，则下列说法正确的是（）A．每根绳的拉力为B．钢圆筒所受的合力为C．若增加起吊绳的长度，则每根绳的拉力变大D．若每根绳承受的最大拉力为，则起吊过程的最大加速度为6．一喷气飞行器在空中斜向上运动，运动方向与竖直方向成角，且做加速度大小为0.1g的匀加速直线运动，如图所示。若运动过程中所受空气阻力大小为其重力的0.1倍，g为重力加速度，m为飞行器的质量（假设始终保持不变），则飞行器所受推力的大小是（）（不再考虑其他作用力，）A． B． C． D．7．如图所示，质量为M的某中学生背靠在地铁车厢，发现车厢内有两个质量均为m的小球分别用细绳和固定的轻杆悬挂起来。系统稳定后，他用手机拍摄下某时刻的情景，发现细绳偏离竖直方向角度是θ，而固定的轻杆与竖直方向的夹角是β，θ<β，重力加速度是g。下列说法正确的是（）A．地铁一定在向右加速运动，加速度大小为gtanθB．中学生受到的摩擦力一定向右C．中学生受到地铁施加的作用力大小等于D．细绳和轻杆对小球的作用力方向不同8．国产大飞机C919是我国自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于2017年成功首飞。如图所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为，竖直分速度为，已知在此后的内，飞机在水平方向做加速度为的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为的匀加速直线运动。关于这内飞机的运动与受力情况，下列选项中说法正确的是（）A．飞机上的乘客处于超重状态 B．飞机的运动为匀变速曲线运动C．前内，飞机上升的高度为 D．前内，飞机水平方向的平均速度为9．具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为20m，若汽车正以54km/h的速度在路面上行驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，下列说法正确的是（

）A．汽车刹车时间为3sB．汽车能安全停下C．汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为10m/sD．汽车开始“主动刹车”后第3s内的平均速度为0.75m/s10．如图所示，轻杆一端固定一质量为m的小球A，另一端与放置在粗糙水平地面上的木板B上的铰链O连接。将小球A用轻绳绕过光滑的定滑轮O′由力F牵引，且定滑轮O′位于铰链O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小，使小球A绕O点远离O′缓慢运动，木板B始终保持静止，则在整个过程中（）A．力F逐渐增大B．轻杆对小球A的作用力增大C．地面对木板B的摩擦力逐渐增大D．地面对木板B的作用力减小第Ⅱ卷(非选择题共54分)二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）11．某物理兴趣小组为测量自动笔里面被压缩弹簧的劲度系数，设计了如图甲所示的实验：将自动笔活动端竖直置于电子秤上，当竖直向下按下约时（未触底且未超过弹簧弹性限度），稳定后电子秤上的读数增加了（重力加速度取）(1)这支笔的重力对实验（填“有”或“无”）影响，这支笔里的弹簧劲度系数为（保留3位有效数字）。(2)他们将三根相同的弹簧串起来，竖直挂在图乙所示的装置中。某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图丙所示，该处的读数为cm。(3)通过测量，他们作出三根弹簧的总长度与相应所挂重物重力即拉力大小的关系图像（图丁），则一根弹簧的劲度系数（保留3位有效数字）。12．某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g取。①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；③利用纸带计算小物块的加速度；④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。回答下列问题：(1)砂子与砂桶的总质量（选填“需要”或“不需要”）远小于小物块的质量。(2)通过图乙可以求得小物块的质量为kg；小物块与长木板间的动摩擦因数。（结果均保留两位有效数字）(3)考虑系统误差，的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，共40分）13．如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面之间的动摩擦因数为。已知重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)若，，求正方体对地面的压力大小、以及对地面的摩擦力大小；(2)若，保持球的半径不变，仅增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求球质量的最大值；14．2023年12月2日，苏翊鸣参加了在首钢大跳台举行的2023至2024赛季国际雪联滑雪大跳台世界杯，并夺得男子单板大跳台冠军。如图为可视为质点的运动员在训练时的情景：运动员穿着专用滑雪板，在滑雪道上获得速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后恰好在山坡底端B点着陆，如图所示。已知山坡可看成倾角为的斜面，不考虑空气阻力，重力加速度为g，求：(1)运动员落在B点时速度与水平方向夹角的正切值；(2)运动员从A点到与斜面距离最大时所用的时间及与斜面的最大距离。15．如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为、质量为的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度g取。(1)若水平拉力，小物块A所受到的摩擦力大小为多少；(2)若水平拉力，从静止开始要使小物块刚好不滑离长木板，求作用时间；(3)在满足（2）条件下，A、B最终都停止运动，整个过程中A、B间的相对路程。2024-2025学年度(上)沈阳市五校协作体期末考试高一年级物理答案考试时间：75分钟考试分数：100分题号12345678910答案CAADDDCADBDACD1．C【详解】A．图甲中为了描述运动员位置的变化快慢定义了速度，运用了比值定义法，故A错误；B．图乙中在观察桌面的形变时，利用了微小量放大法，故B错误；C．图丙中伽利略在研究自由落体运动规律时采用了实验和逻辑推理的研究方法，故C正确；D．图丁中用极短曝光时间内的平均速度来表示点的瞬时速度，运用了近似替代法，故D错误。故选C。2．A【详解】AD．在内加速度的变化率为在内加速度的变化率为0，由题可知，汽车加速度的变化率越小乘客舒适感越好，则内乘客感觉更舒适，故A正确，D错误；B．在内加速度不变，轿车做匀变速直线运动，故B错误；C．根据图像与横轴围成的面积表示速度的变化量，可知内的速度变化量为由于不知道时刻的初速度大小，所以无法确定第末，轿车的速度大小，故C错误。故选A。3．A【详解】设每颗棋子质量为m，根据题意三颗相同象棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同，设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f，则2、3棋子间最大静摩擦力为2f，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是A。故选A。4．D【详解】A．根据速度-时间图像的斜率表示加速度，则有故A错误；B．由速度-时间图像可知无人机的初速度为4m/s，0-2s内无人机向正方向做匀减速直线运动，t=2s到达最大位置处，则0-2s内运动的位移为故初位置为故B错误；CD．设无人机经时间从最大位置处回到坐标原点，由速度-时间图像可知，返回坐标原点的加速度大小为2m/s2，则有解得故无人机回到坐标原点的时间为故D正确。故选D。5．D【详解】A．分解绳子拉力，竖直方向分力大小为则每根绳的拉力为故A错误；B．依题意，钢圆筒处于静止状态，所受的合力为零。故B错误；C．若增加起吊绳的长度，则每根绳与竖直方向的夹角变小，由可知每根绳的拉力变小。故C错误；D．若每根绳承受的最大拉力为，则10根绳的合力由牛顿第二定律有解得故D正确。故选D。6．D【详解】建立如图所示的直角坐标系，则y方向x方向其中f=0.1mg解得则推力故选D。7．C【详解】A．对小球受力分析如图所示根据牛顿第二定律可知可知方向水平向右，因为列车可能向右加速，也可能向左减速，故A错误；B．水平方向为中学生提供加速度的力是左侧车厢壁施加的弹力和摩擦力的合力，两者合力向右，但摩擦力不一定向右，故B错误；C．中学生受到地铁施加的作用力与自身的重力作用，合力为Mgtanθ，因此中学生受到地铁施加的作用力大小等于重力与Mgtanθ的合力大小，为故C正确；D．由于两小球的质量和加速度均相同，它们的合力相同均为ma，则细绳和轻杆对小球的作用力大小均为方向与竖直方向夹角均为θ，故D错误。故选C。8．AD【详解】A．飞机上的乘客在竖直方向有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确；B．飞机的合加速度与水平方向的夹角为，则有飞机的合速度与水平方向的夹角为，则有则合加速度与合速度方向相同，飞机做匀加速直线运动，故B错误；C．前20s内，飞机上升的高度为故C错误；D．前20s内，飞机水平方向的位移为前20s内，飞机水平方向的平均速度为故D正确。故选AD。9．BD【详解】A．已知v0=54km/h=15m/s则汽车刹车时间为故A错误；B．汽车刹车过程中的位移为则汽车不能安全停下，故B正确；C．汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为故C错误；D．由A选项分析可知汽车开始“主动刹车”后2.5s停止。则汽车第3s内的位移第3s内的平均速度为故D正确。故选BD。10．ACD【详解】A．对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示根据几何关系可知两三角形相似，因此缓慢运动过程O′A越来越大，则F逐渐增大，故A正确；B．由于OA长度不变，杆对小球的作用力大小F′不变，故B错误；C．对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角θ越来越大，地面对木板的摩擦力f=F′sinθ逐渐增大，故C正确；D．木板B受重力、地面的支持力、杆的弹力和地面的摩擦力，根据力的合成与分解可知地面对木板B的作用力与木板B受重力和杆的弹力的合力等大反向，杆的作用力与竖直方向的夹角越来越大，则木板B受重力和杆的弹力的合力逐渐减小，所以地面对木板B的作用力减小，故D正确。故选ACD。11．(1)无（1分）41.0（2分）(2)7.20（1分）(3)50.0（2分）【详解】（1）[1]没有影响，这是由于弹簧受挤压时弹力大小可借助于电子秤测出，所以与笔的重力无关。[2]根据胡克定律，可得弹簧劲度系数为（2）如图丙所示，刻度尺分度值为，应估读到下一位，指针对应处的读数为。（3）由于有三根弹簧，则弹簧劲度系数满足12．(1)不需要（2分）(2)2.0（2分）0.10（2分）(3)偏大（2分）【详解】（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。（2）根据牛顿第二定律可得整理可得所以图像的斜率纵截距表示，由图可得（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以的测量值偏大。13．【详解】（1）对球受力分析，如图则（1分）对球、正方体整体受力分析，正方体所受支持力（1分）由牛顿第三定律可知正方体对地面的压力大小（1分）（1分）正方体所受地面的摩擦力（1分）由牛顿第三定律可知正方体对地面的摩擦力大小（1分）（2）正方体恰好不滑动时（1分）即（1分）解得（2分）14．（1）根据题意，设运动员在空中飞行的时间为t，水平方向上有（1分）竖直方向上有（1分）又有（1分）设运动员落地时速度与水平方向夹角为，则（2分）（2）运动员速度方向与斜面平行时距离斜面最远 （1分）（1分）解得（1分）将运动员速度沿斜面方向与垂直斜面方向分解有（1分）（1分）距斜面的最大距离（2分）15．（1）当A与B刚要相对滑动时，A、B之间为最大静摩擦力，对A有对A、B，有解得因（临界判断不设采分点）故A、B一起做匀加速运动。对A、B整体解得