甘肃省2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度第一学期期末考试高一物理注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5．本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五章。一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）1.质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2s、第2个2s和第5s内三段位移比为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】质点在第1个2s内的位移为质点在第2个2s内的位移为质点在第5s内的位移位移为质点在第1个2s、第2个2s和第5s内三段位移比为故选C。2.将一小球以初速度v从地面竖直上抛后，经4s小球离地面高度为6m。若要使小球从地面竖直上抛后经2s到达相同的高度，则初速度应（不计空气阻力）（）A.小于v B.等于vC.大于v D.可能大于v也可能小于v【答案】A【解析】设，则得带入数据解得同理代入数据解得所以故选A。3.智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度。下列说法错误的是（）A.释放时，手机离地面的高度为B.手机第一次与地面碰撞的作用时间为C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍D.0至内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等【答案】C【解析】A．由图可知，时刻手机开始接触地面，则内做自由落体运动，释放时，手机离地面的高度为故A正确，不满足题意要求；B．由图可知，时刻手机开始接触地面，时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面碰撞的作用时间为，故B正确，不满足题意要求；C．由图可知，时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得可得手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误，满足题意要求；D．由图可知，时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低点，手机的速度为零，则时间内手机的速度变化量为零，根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知0至内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，故D正确，不满足题意要求。故选C。4.如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是（）A.若环沿杆无摩擦下滑，B的加速度为B.若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为C.若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳不可能竖直D.无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直【答案】A【解析】AB．由AB相对静止，则AB具有共同加速度，环不受摩擦力时，对整体分析，其加速度aA=aB=gsinθ隔离对B分析F合B=Gsinθ可知轻绳与杆垂直，绳拉力为Gcosθ；故A正确，B错误。CD．环受摩擦力时aA=aB＜gsinθ当aA=aB=0时，轻绳竖直；当0＜aA=aB＜gsinθ时，轻绳拉力和重力提供B的加速度，此时轻绳不处于竖直状态，也不与杆垂直。故CD错误。故选A。5.如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为，B和C的质量都是，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对A施加一水平向右的拉力，则下列判断正确的是（）A.若A、B、C三个物体始终相对静止，则力不能超过B.当力时，A、B间的摩擦力为C.无论力为何值，B的加速度不会超过D.当力时，B与A相对滑动【答案】D【解析】A．A、B间的最大静摩擦力为B、C间的最大静摩擦力为B与地面的最大静摩擦力为若A、B、C三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第二定律可知假设C恰好与B相对不滑动，则对C有解得设此时A与B间的摩擦力为f，对A有解得表明C达到临界时A还没有到达临界值，故要使三者始终相对静止，则F不能超过，A错误；B．当时，由整体可知解得代入解得B错误；C．当F较大时，A与C会相对于B滑动，B的加速度达到最大，当A与B相对滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，则B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，对B有解得C错误；D．B相对A滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，对AB整体对A研究得解得故当拉力大于时，B相对A滑动，D正确；故选D。6.往复式活塞压缩机原理如图所示，圆盘上的B点与活塞上的A点通过铰链连接在直杆两端，圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动，从而使活塞水平左右移动。以O为圆心，AO为x正方向建立如图的坐标系，已知，下列说法正确的是（）A.当B到达（R，0）位置时，活塞的速度最大B.当B到达（0，R）位置时，活塞的速度向左且最大C.在B从（0，R）到（-R，0）的过程中，活塞的速度先增大后减小D.在B从（0，R）到（0，-R）的过程中，活塞的速度先增大后减小【答案】C【解析】A．当B到达（R，0）位置时，B点的速度竖直向上，杆的水平速度等于零，活塞的速度等于零，A错误；BC．当杆和圆盘边缘相切时，活塞的速度最大，所以在B从（0，R）到（-R，0）的过程中，活塞的速度先增大后减小，B错误，C正确；D．当杆和圆盘边缘相切时，活塞的速度最大，在B从（0，R）到（0，-R）的过程中，杆和圆盘有两次相切，活塞的速度有两次最大，活塞的速度两次先增大后减小，D错误。故选C。7.如图所示，在竖直平面内有一曲面，曲面方程为，在轴上有一点P，坐标为（0，6m）。从P点将一小球水平抛出，初速度为1m/s。则小球第一次打在曲面上的位置为（不计空气阻力）（）A.（3m，3m） B.（2m，4m） C.（1m，1m） D.（1m，2m）【答案】C【解析】小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有球第一次打在曲面上的坐标为，有解得，，故球第一次打在曲面上的坐标为（1m，1m）。故C正确。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求。全对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（）A.水平拉力大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD．9.如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为B.在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为C.剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为D.突然撤去外力的瞬间，A的加速度大小为【答案】CD【解析】A．把ABC看成一个整体进行受力分析，根据平衡条件可得拉力在轻绳被烧断的瞬间，AB之间的绳子拉力为零，对A由牛顿第二定律解得故A错误；B．在轻绳被烧断前，对于C根据平衡条件可得弹簧弹力在轻绳被烧断的瞬间，对于B分析，由于绳子拉力为零，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律解得故B错误；C．剪断弹簧的瞬间，对于整体AB，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律解得而A的加速度大小故C正确；D．突然撤去外力F的瞬间，对整体AB，由牛顿第二定律解得故D正确。故选CD。10.如图所示，质量均为m的n（n>3）个相同匀质光滑圆柱体依次搁置在倾角为30°的光滑斜面上，斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态。则下列说法中正确的是（）A.挡板对圆柱体1的弹力大小为B.圆柱体1对斜面的压力大小为C.圆柱体2对圆柱体1的压力大小为D.若将挡板绕下端点缓慢顺时针转动30°，则转动过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小【答案】BC【解析】A．对n（n>3）个相同匀质圆柱体整体受力分析，由平衡条件有A错误；B．对圆柱体1受力分析，在垂直斜面的方向上，由平衡条件有B正确；C．对除了圆柱体1外的圆柱体整体受力分析，由平衡条件可得，圆柱体1对圆柱体2的支持力大小为故圆柱体2对圆柱体1的压力大小为，C正确；D．若将挡板绕下端点缓慢顺时针转动30°，则转动过程中斜面对对除了圆柱体1外的圆柱体的支持力总是不变的，D错误。故选BC。三、非选择题：本小题共5小题，共57分11.某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0，以此表示小车所受摩擦力的大小．再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车加速度a=________m/s2．(保留两位有效数字）（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，记下小车加速运动时传感器的示数F2，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F2﹣F0）的关系图象，不计纸带与计时器间的摩擦，下列图象中正确的是___________．（3）同一次实验中，小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2_____F1（选填“＜”、“=”或“＞”）．（4）关于该实验，下列说法中正确的是__________．A．小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量B．实验中需要将长木板右端垫高C．实验中需要测出小车和传感器的总质量D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据【答案】（1）0.16；（2）B；（3）＜；（4）D【解析】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=0.16m/s2；(2)由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点，一条倾斜的直线．故B正确，ACD错误；故选B.(3)对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前弹簧秤的示数F1，所以F1=mg设小车的重力为Mg，小车在加速运动时弹簧秤的示数F2，根据牛顿第二定律得：mg−F2=ma所以F1>F2；(4)A.在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量，故A错误；B.实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B错误；C.实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C错误；D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；故选D.12.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出，则：（1）小球平抛运动的初速度v0=_________（g=10m/s2）；（2）开始做平抛运动的位置坐标x=___，y=___。【答案】（1）2m/s（2）-10cm-1.25cm【解析】（1）在竖直方向上有得则小球平抛运动的初速度（2）b点在竖直方向上的分速度小球运动到b点的时间因此从平抛起点到O点时间为因此从开始到O点水平方向上的位移为竖直方向上的位移所以开始做平抛运动的位置坐标为：，。13.汽车以的加速度起动做匀加速运动，同时车后远处有一人以一定的速度匀速追赶要车停下。（1）如果，人与车距离最小为多少？（2）已知人必须在人与车的距离不大于20m、并持续2s喊停车，才能把信息传达给司机，试问为了把信息传递给司机，至少要多大？【答案】（1）10m（2）9m/s【解析】【小问1解析】当时两者距离最小，即此时人与车的最小距离为【小问2解析】依题意，设t秒时人车间距离在减小过程中恰为20m，则t+2秒时人车间距离在增大过程中也恰为20m，由运动学公式和位移关系得代入数据得解得14.如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度，传送带与水平面的夹角，现将质量的小物块轻放在其底端（小物块可视作质点），与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力，经过一段时间，小物块运动到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，g取，，。（1）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。（2）若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算小物块还需经过多长时间离开传送带以及离开时的速度大小。【答案】（1）（2），【解析】【小问1解析】物块在达到与传送带速度v=4m/s相等前，则有解得故物块与传送带达到共速所需要的时间物块的位移块达到与传送带同速后，对物块受力分析发现，物块受的摩擦力改变方向，此时故不能相对斜面向上加