江苏省徐州市2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题 含解析

2024~2025学年度第一学期期末抽测高一年级物理试题注意：本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。请将答案填涂在答题卡上，直接写在试卷上不得分。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.如图所示，为中国汽车制造公司研发的飞行汽车，在某次测试中，其最大飞行速度可达120km/h，续航为80km，飞行了40分钟。下列说法正确的是（）A.“40分钟”指时刻B.“80km”是最大位移的大小C.“120km/h”是平均速度的大小D.研究该汽车的最大航程时可将其看作质点【答案】D【解析】【详解】A．“40分钟”指时间，故A错误；B．“80km”是最大路程的大小，故B错误；C．“120km/h”是瞬时速度，故C错误；D．研究该汽车最大航程时，汽车的大小、形状可忽略，汽车可看作质点，故D正确。故选D。2.如图所示，风力发电机组可分为风轮、发电机和塔筒三部分。当风轮匀速转动时，其叶片上两个质点A、B的（）A.线速度相同 B.角速度相同 C.加速度相同 D.向心力相同【答案】B【解析】【详解】AB．图中AB两质点属于同轴转动，故它们的角速度相等，根据由于A与B的半径不同，所以它们线速度大小不相等，由于是做圆周运动，线速度的方向沿着切线方向，所以AB线速度方向也不同，故A错误，B正确；C.根据向心加速度由于A与B的半径不同，所以它们向心加速度大小不同，且向心加速度的方向始终是指向圆心，故AB两质点向心加速度的方向也不同，故C错误；D.根据向心力该式为矢量式，由C选项可知AB向心加速度不同，故AB向心力也不同，故D错误。故选B。3.电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯内的该同学有失重感受的时段是（）A.从20.0s到30.0s B.从30.0s到40.0sC.从40.0s到50.0s D.从50.0s到60.0s【答案】C【解析】【详解】当加速度方向向下时，电梯处于失重状态，由于电梯上升，即速度方向向上，则在失重状态时，电梯正在向上做减速运动，根据速度-时间图像可知，在从40.0s到50.0s内电梯正在向上减速运动，即电梯处于失重状态的时段是从40.0s到50.0s。故选C。4.如图所示，一只猴子抓住树枝静止的吊在空中。下列说法正确的是（）A.树枝对猴子作用力方向竖直向上B.猴子对树枝的作用力是由于树枝的形变而产生C.树枝对猴子的作用力大于猴子对树枝的作用力D.猴子对树枝的作用力与猴子的重力为平衡力【答案】A【解析】【详解】A．根据受力平衡可知，树枝对猴子的作用力与猴子的重力大小相等，方向竖直向上，故A正确；B．猴子对树枝的作用力是由于猴子的形变而产生，故B错误；C．树枝对猴子的作用力与猴子对树枝的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C错误；D．树枝对猴子的作用力与猴子的重力为平衡力，故D错误。故选A。5.如图所示，在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段弧形轨道组合而成的弯道。使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A端离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹。若拆去一段轨道，出口改在B点。则钢球（）A.从B点离开出口后的轨迹可能为①B.从B点离开出口后的轨迹可能为②C.到B点时的合力方向可能为③D.到B点时的合力方向可能为④【答案】A【解析】【详解】B点处钢球的速度方向沿轨道的切线方向，离开B点后只在速度方向上受到阻力，所以钢球从B点离开出口后的轨迹可能为①；在到B点时做曲线运动，合力指向轨迹的凹侧。故选A。6.如图所示，桌面叠放着8本质量均为m的书，已知各书本之间的动摩擦因数均为，要将图中从上面数的第4本书抽出，需要的水平拉力最小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】要将图中从上面数的第4本书抽出，需要的最小水平拉力为故选D。7.雨滴从空中由静止竖直下落，受到的空气阻力随速度增大而增大。下列关于雨滴下落过程中的速度v、位移x和时间t的关系图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】AB．雨滴从空中由静止竖直下落，受到的空气阻力随速度增大而增大，可知一开始空气阻力小于重力，根据牛顿第二定律可得可知雨滴的加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，根据图像的切线斜率表示加速度，故A错误，B正确；CD．根据图像的切线斜率表示速度，由于雨滴做加速运动，则图像的切线斜率应逐渐增大，故CD错误。故选B。8.某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（）A.斜面末端可以超出桌面的右边沿B.钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放C.每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置D.落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同【答案】B【解析】【详解】A．为了保证钢球可以水平抛出，则斜面末端不可以超出桌面的右边沿，故A错误；B．为了保证钢球每次水平抛出的初速度相同，则钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放，故B正确；C．为了保证所有落点均为同一次平抛得到的，则每次调整木板高度时，不需要同时调整木板的水平位置，故C错误；D．题意可知落点1、2与落点2、3的水平距离相同，由平抛运动规律可知，相邻落点间时间间隔相同，但由于钢球在竖直方向上做加速运动，故落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差不相同，故D错误。故选B。9.场地自行车比赛圆形赛道路面与水平面的夹角为。如图所示，某运动员骑自行车以速率v在该赛道上做半径为R的匀速圆周运动，已知运动员质量为m，重力加速度为g，不考虑空气阻力，则（）A.v越大，自行车对赛道的压力越小B.v越大，自行车对赛道的摩擦力越小C.若，赛道对自行车的支持力等于D.若，赛道对自行车摩擦力的方向沿斜面向下【答案】C【解析】【详解】AB．自行车沿赛道做匀速圆周运动时，合力指向圆心，故自行车在垂直于赛道路面方向合力为0，设圆形赛道路面给自行车的支持力大小为N，轨道给的摩擦力为f，方向沿斜面向上，则竖直方向有水平方向有可知v越大，N越大，f越小，则自行车对赛道的压力越大，自行车对赛道的摩擦力越小；若f方向沿斜面向下，则竖直方向水平方向有可知v越大，N越大，f越大，则自行车对赛道的压力越大，自行车对赛道的摩擦力越大，综合可知v越大，自行车对赛道的压力越大，自行车对赛道的摩擦力不一定越小，故AB错误；C．设自行车速率为时，自行车恰好不受侧向摩擦力，则自行车受力切面图如下则赛道对自行车的支持力由牛顿第二定律有解得故C正确；D．若，则自行车做圆周运动所需向心力减小，则自行车有向内滑的趋势，此时赛道对自行车摩擦力的方向沿斜面向上，故D错误。故选C。10.如图所示，一辆正以速度v匀速行驶的货车上载有一个木箱，遇到紧急情况时以加速度a刹车，已知木箱到驾驶室的距离为L，木箱与货车间的动摩擦因数为，重力加速度为g，若，则刹车过程中（）A.木箱一定会撞到驾驶室B木箱和货车同时停止运动C.货车受到木箱的摩擦力水平向右D.为保证安全，需满足【答案】D【解析】【详解】C．货车遇到紧急情况时以加速度a刹车，由于木箱做匀减速运动的最大加速度为由于，可知木箱相对于货车向左运动，木箱受到货车的摩擦力水平向右，则货车受到木箱的摩擦力水平向左，故C错误；B．货车停下所用时间为木箱停下所用时间为可知木箱和货车不是同时停止运动，故B错误；AD．货车从开始刹车到停下通过的位移大小为木箱从开始刹车到停下通过的位移大小为则木板与货车发生的相对位移为为了保证安全，使木箱与驾驶室不发生碰撞，需要满足故A错误，D正确。故选D。11.某公园内有一种可供游客娱乐的转盘，其示意图如图所示，转盘表面倾斜角度为。在转盘绕转轴匀速转动时，坐在其表面上的游客随转盘做匀速圆周运动。已知游客质量为m，游客到转轴的距离为R，游客和转盘表面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在转盘匀速转动过程中（）A.游客一定始终受到盘面的摩擦力B.盘面对游客的摩擦力始终指向转轴C.游客在最高点的线速度最小为D.转盘最大角速度为【答案】D【解析】【详解】A．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力刚好提供向心力，则此时游客受到盘面的摩擦力为0，故A错误；B．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力大于所需的向心力，则盘面对游客的摩擦力背向转轴，故B错误；C．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力刚好提供向心力，则有解得若重力沿转盘表面方向的分力大于所需的向心力，则盘面对游客的摩擦力背向转轴，此时游客在最高点的线速度小于，故C错误；D.由于在最低点时，根据牛顿第二定律可得又联立可得则转盘的最大角速度为，故D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。将宽度为d的遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M，钩码的质量m，查出当地的重力加速度g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有钩码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔。（1）打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到还未系细线的滑块在导轨上通过两个光电门的时间______（选填“小于”、“大于”或“等于”）；（2）实验中欲使钩码的重力近似等于绳子对滑块的拉力，需满足m______（选填“远小于”、“远大于”或“接近”）M；（3）该实验计算滑块加速度的表达式为_______（用题目所给的符号表示）（4）改变钩码的质量，多次进行实验，利用数据做出滑块的加速度a与合力。的关系图像如图乙所示。①简述图像在F较大时发生明显弯曲的原因_______。②图乙中_______（用题目所给的符号表示）；【答案】（1）等于（2）远小于（3）（4）①.见解析②.【解析】【小问1详解】打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到还未系细线的滑块在导轨上通过两个光电门的时间该操作的目的是调节气垫导轨水平。【小问2详解】对钩码和滑块有对钩码得可见实验中欲使钩码的重力近似等于绳子对滑块的拉力，需满足【小问3详解】通过光电门1的速度通过光电门2的速度该实验计算滑块加速度的表达式为【小问4详解】①[1]图像在F较大时发生明显弯曲的原因是钩码质量过大，不满足远小于滑块的质量。②[2]对钩码和滑块有得可见随着的无限增大，有13.足球被踢出后以20m/s的初速度在水平地面上做匀减速运动，加速度大小为，求足球被踢出后，（1）第3s末的速度大小；（2）5s内的位移大小。【答案】（1）5m/s（2）40m【解析】【小问1详解】题意知足球初速度，加速度大小，根据速度时间关系代入题中数据，可知第3s末的速度大小【小问2详解】分析可知，足球减速到0所需时间故4s时足球已停止，则5s内的位移大小14.如图所示，转经筒的中轴有一手柄，筒侧设一小耳，耳边用轻绳系一吊坠，摇动手柄旋转经筒，吊坠随经筒匀速转动，轻绳始终与转轴在同一竖直平面内。已知转经筒的半径为R，吊坠的质量为m，轻绳长度为L、偏离竖直方向的角度为，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）轻绳的拉力大小；（2）吊坠的角速度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】吊坠受到绳子拉力F和重力mg而做匀速圆周运动，如图故竖直方向有解得【小问2详解】设吊坠的角速度为，对吊坠，由牛顿第二定律得解得15.某实验小组利用图示装置探究斜抛运动的规律，使水流从A点射出，调节水流射出时与水平方向的夹角和速度大小，在带有方格的竖直放置的平板上，得到图中所示的水流轨迹。已知方格每格边长为L，重力加速度为g。（1）求水流从射出至最高点的时间。（2）求的正切值。（3）若保持水流射出时的速度大小不变，将调整为45°，求水流到达与A点等高位置时的水平位移大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设水流从射出至最高点的时间为t，图像可知竖直方向高度，则由逆向思维法可得解得【小问2详解】逆向思维法可知，水流刚射出时在竖直方向的速度水平方向速度又因为联立以上解得【小问3详解】以上分析可得，水流射出时的速度大小为联立以上解得则水流到达最高点时间为故到达与A点等高位置时水平位移大小为联立以上解得16.如图所示为某工厂传送货物的装置示意图。先将货物放在水平传送带表面，使它以的加速度匀加速运动，当速度达到时，货物滑上倾角的倾斜传送带的底端，随后被倾斜传送带传送至顶端的平台。已知货物质量，倾斜传送带上表面长度，以的速度顺时针转动，货物与倾斜传送带表面的动摩擦因数，重力加速度。（1）求水平传送带对货物的摩擦力大小。（2）求货物在倾斜传送带上的运动时间。（3）若货物滑上倾斜传送带经一段时间t后，倾斜传送带立即停止运动，货物运动到倾斜传送带顶端时的速度，求t。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】根据牛顿第二定律可得【小问2详解】由于，可知货物刚滑上倾斜