安徽省亳州市涡阳县2024-2025学年高一上学期1月期末联考物理试题

姓名」 座位号 (在此卷上答题无效) 高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题 目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内 作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范国：必修一全册。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 1.北京时间2024年12月17日2时50分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将 航天宏图PIESAT-209~12星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，下列说法正确的是 A.“2024年12月17日2时50分”指的是时间间隔 B.研究卫星进入预定轨道后的运动轨迹时，可将卫星看作质点 C.卫星从发射到进入预定轨道的过程中，位移大小等于路程 D.卫星直线加速升空的过程中，有可能处于失重状态 2.科技的飞速发展让现代交通日新月异，磁悬浮列车从静止沿直线匀加速到600km/h大约需要10分 钟，高性能赛车从静止沿直线匀加速到350k/h大约需要8秒钟。下列关于磁悬浮列车和高性能赛 车加速运动过程中说法正确的是 A.磁悬浮列车的速度大，所以其加速度一定大 B.磁悬浮列车的速度变化量比高性能赛车大，所以其加速度比高性能赛车大 C.磁悬浮列车的速度变化率比高性能赛车大 D.磁悬浮列车的速度变化率小意味着其速度变化相对较缓 3.关于国际单位制，下列说法正确的是 A.国际单位制中的基本单位可以随意选定 B,加速度的单位(m/s)是由长度单位(m)、时间单位(s)和加速度的定义式a=推导出来的，所以 △ 加速度的单位是导出单位 C.牛顿(N)是国际单位制中的基本单位，1N=1kg·m/s2 D.国际单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和力 4.如图所示，有一个足够长竖直的深井，井口到水面的高度为。小明同学将铁球1从井 口由静止释放，经过时间，听到铁球落水的声音。他又将一个铁球2从井口同一位置 由静止释放，经过时间2听到铁球落水的声音，已知铁球2的质量是铁球1质量的2 倍，重力加速度为g,下落过程中铁球均与并壁无碰撞，忽略空气阻力。则 高一物理试卷第1页（共6页） A.1=2 B.>2 ch=时 nh=吃 5.某居民楼电梯从5楼出发，先下降到1楼，随后载人上升至3楼停下。规定竖直向下为正方向，该电 梯在这段时间的速度-时间(-t)图像和位移-时问(x一)图像，可能正确的是 .n八 6.一物体做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，B为AC的中点，已知物体在AB段的平均速度为 ,在BC段的平均速度为2，物体在A点速度为4，在C点速度为，则下列说法正确的是 人物体在B点的速度为4也 2 B.物体通过AB段和BC段所用时间之比为兰 C物体在AC段的平均速度为： 2 D.1可能等于2 7.如图所示，有两个小球通过三段轻绳连接后悬挂于0点，将一拉力F作用在小球B上，使三段轻绳都 伸直且O、A间轻绳处于竖直状态。现使F从图示方向缓慢逆时针旋转到竖直方 向，在此过程中两小球始终保持静止，则下列说法正确的是 A.轻绳OA的弹力一直减小 B.轻绳AB的弹力可能一直增大 C.拉力F先减小再增大 D.轻绳OB的弹力不可能为0 8.如图所示，一带有“T"型支架，质量为M的小车置于光滑水平地面上，OA为轻质活杆，可绕0点无摩 擦转动，O'B为轻绳，其两端分别连接质量为m和2m的小球A、B。在水平恒力F作用下，整个装置 保持相对静止一起运动，OA、0'B与竖直方向夹角分别为B、0,忽略空气阻力，下列说法正确的是 AB大于0 B.小车加速度大小为gtanB C.轻杆对小球A的弹力大小为mgcos3 D.恒力F大小为(M+3m)gsin0 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要 求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.司机驾驶汽车正以30m/s在一条平直的公路上行驶，发现前方100m处有一个限速标志，要求车速不 超过72k/h。假设汽车立即做匀减速直线运动，且到限速标志位置时能够满足限速要求。以下关于 汽车运动的说法正确的是 A.汽车的加速度大小可能为4m/s3 B.汽车减速的时间可能为6s C.汽车在这段路程中的平均速度一定为25m/s D.汽车在这段路程中的平均速度有可能为24m/s 高一物理试卷第2页（共6页） 10.如图所示，正六边形稳固支架竖直放置且固定在水平地面上，中心点为O,C、D为支架两个顶点，通 过轻绳CA、BD分别固定两个质量均为万m的相同小球A、B,两小球通过轻质弹簧相连，整个装置处 于静止状态，且CAO、OBD共线。已知重力加速度为g,下列说法正确的是 A.轻绳CA的弹力为4mg B.轻绳BD的弹力为mg C剪断轻绳CA瞬间，小球A加速度大小为4 38 D.剪断轻绳C4瞬间，小球B加速度大小为2，。 38 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(6分) 某同学用如图甲所示的装置进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验器材有：铁架台、 根轻质弹簧（劲度系数约为50N/m)、若干个质量均为m=100g的钩码、刻度尺（本地重力加速度为g= 9.8m/s2)。 刻度尺 E Lem 12 20.00 18.00 16.00 14.00 单位：cm 01 34*n 图甲 图乙 图丙 (1)实验前，先将弹簧竖直悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧自然下垂时的长度，弹簧上端与刻 度尺零刻度线对齐，弹簧下端对齐刻度如图乙所示，其读数为L。= cmo (2)该同学依次在弹簧下端挂上不同数量的钩码，每挂一个钩码，待弹簧静止后，用刻度尺测量弹 簧下端对准刻度值L(即弹簧总长度)，记录的数据如下表所示： 钩码个数n 1 2 3 4 弹簧总长度L/cm 14.00 16.00 18.00 20.00 (3)根据表中数据，在图丙所示的坐标纸上画出了弹簧总长度L与钩码个数的关系图像。 (4)由图像可知，弹簧的劲度系数k= N/m(保留两位有效数字)。 (5)若将弹簧减去一部分，剩下弹簧的劲度系数与原弹簧相比会 。(填“变大”或“变 小”) 高一物理试卷第3页（共6页） 12.(10分) 某物理实验小组利用如图甲所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系。 实验器材有：带有定滑轮的长木板、小车、砝码、砝码盘、细绳、打点计时器、纸带、电源等。 小车 打点计时器 细绳 一纸带 04g9 图甲 图乙 (1)在本实验中，以下操作正确的是 A调节长木板一端滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B.在平衡摩擦力时，把砝码和砝码盘通过细绳系在小车上，让小车拖着纸带在长木板上运动 C,实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D.用天平测出砝码盘和砝码的总质量m,以及小车的质量M,且需要满足m<M (2)实验小组得到一条纸带，如图乙所示，每5个点取一个计数点，0A=2.50cm,0B=7.50cm,0C= 15.00cm,0D=25.00cm,打点计时器的电源频率为50Hz,则小车的加速度a= m/s2(结果保 留两位有效数字)。 (3)若实验小组在某次实验中，误将长木板水平放置且未平衡摩擦力，得到的α-F数据如下表 所示： F/N 7.00 8.00 9.00 10.00 a/m·s2 0.50 0.95 1.55 2.00 根据以上数据，请在图丙中画出α-F图像，并根据图像可求出： ◆a/(ml/ 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 7891017Fm 图丙 小车的质量为M= kg,小车受到的摩擦力f=_ N。(结果均保留2位有效数 字) 高一物理试卷 第4页（共6页） 13.(10分) 如图甲所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在倾角0=37的斜面上，处于静止状态。已知木 块A的质量m=2kg,木块B的质量M=3kg,木块B与斜面的动摩擦因数4=0.8，si37°=0.6，cos37°= 0.8,重力加速度g=10m/s2。 (1)求此时木块B对斜面的摩擦力： (2)在木块B上施加一个外力F,方向沿斜面向上，如图乙所示。缓慢增大外力F,求木块B刚好要 向上滑动时F的大小（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块A始终与木块B相对静止）。 7772777777T 7777 图甲 图乙 14.(14分) 2024世界机器人大会于8月21日至25日在北京亦庄举行，169家企业展出了600余件创新产品。 展览会上，有两个机器人进行演示。t=0时，机器人A在展厅一端，由静止开始以加速度a,=2m/s2开 始匀加速直线移动。与此同时，机器人B在展厅另一端距离机器人A起始位置L=50m处，面向机器人 A以速度，=4m/s匀速移动，并且机器人B装有信号发射装置。当机器人B与机器人A的距离小于等 于10m时，机器人B可以利用信号装置控制机器人A(信号传输时间忽略不计，机器人A、B运动在同一 直线上)，1T=3.3,2=1.4。求： (1)若机器人A被机器人B控制前一直做匀加速直线运动，多长时间后机器人B能控制机器人A (结果保留1位小数)？ (2)若机器人A加速到最大速度=8m/s后立即以加速度a2=-lm/s2做匀减速直线运动，那么 机器人B能否在机器人A运动过程中成功控制机器人A?若能，求出从机器人A开始运动到机器人B 能成功控制机器人A经过的时间（结果保留2位有效数字）；若不能，请说明理由。 高一物理试卷第5页（共6页） 15.(18分) 如图所示，在一水平面上从左到右依次放置着一个传送带和一个足够长的木板。传送带长度L= 4m,以o=4m/s的速度顺时针匀速转动，传送带与木板上表面平齐且可认为物块可平滑地从传送带滑 到木板上表面。木板静止在水平面上，木板与地面间的动摩擦因数马=0.05。现将一小滑块（视为质 点)以”，=2/s的初速度从传送带左端滑上传送带，小滑块与传送带间的动摩擦因数4，=0.2，小滑块 与木板间的动摩擦因数42=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小滑块与木板质量均为1kg,重力加速 度g=10m/s2,求： (1)小滑块在传送带上运动的最大速度大小； (2)小滑块滑上木板后，滑块与木板相对静止所需时间： (3)木板的最短长度以及木板相对地面的总位移。 高一物理试卷第6页（共6页）高一物理参考答案　 第 1　 页(共 4 页) 高一物理参考答案 选择题:共 10 小题,共 42 分。 在每小题给出的四个选项中,第 1 ~ 8 题只有一个选项符合题目要 求,每小题 4 分,共 32 分;第 9 ~ 10 题有多个选项符合题目要求,每小题 5 分,共 10 分。 全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B A D B C B ABD AC 1. B　 【解析】“2024 年 12 月 17 日 2 时 50 分”是一个特定的瞬间,在时间轴上对应的是一个点,指的是 时刻,而不是时间间隔,A 错误;研究卫星进入预定轨道后的运动轨迹时,卫星的大小和形状相对 于其运动轨迹来说可以忽略不计,不会影响对其运动轨迹的研究,因此可将卫星看作质点,B 正 确;卫星从发射到进入预定轨道的过程中,其运动轨迹不是直线,位移大小是从发射点到预定轨 道位置的有向线段的长度,而路程是其运动轨迹的长度,二者不相等,C 错误;卫星直线加速升空 的过程中,加速度方向竖直向上,不可能处于失重状态,D 错误。 2. D　 【解析】磁悬浮列车加速度为 a1 = 600 3. 6 10×60 m / s2≈0. 28m / s2,高性能赛车加速度为 a2 = 350 3. 6 8 m / s2 ≈12. 15m / s2,高性能赛车加速度大,所以速度大不一定加速度大,A 错误;速度变化量大,不一定加速度 大,B 错误;速度变化率就是加速度,所以磁悬浮列车变化率小,C 错误;速度变化率小意味着速度 变化相对较缓,D 正确。 3. B　 【解析】国际单位制中的基本单位是经过科学选定的,不能随意选定,它们是构成其他单位的基 础,A 错误;加速度的单位 m / s2 是根据加速度的定义式 a =Δv Δt ,由长度单位 m 和时间单位 s 推导 出来的,所以加速度的单位是导出单位,B 正确;牛顿 N 是国际单位制中的导出单位,C 错误;国际 单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和时间,D 错误。 4. A　 【解析】铁球 1 和铁球 2 都做自由落体运动,下落的加速度均为重力加速度 g,与铁球的质量无关。 根据自由落体运动的位移公式 h= 1 2 gt2,它们下落的高度相同,所以下落时间相同,物体落水后声 音传播时间也相等,所以 t1 = t2,A 正确,B 错误;井口到水面的高度 h= 1 2 gt2,但是由于声音传播时 间未知,所以不能确定井口到水面具体数值,C 错误,D 错误。 5. D　 【解析】整个过程分为两个阶段:第一阶段:从 5 楼到 1 楼,电梯先加速下降,然后可能先匀速再减 速或者减速到达 1 楼。 第二阶段:从 1 楼到 3 楼,电梯先加速上升,然后可能先匀速再减速上升或 者减速上升到达 3 楼。 v-t 图像面积表示位移,A 选项正负半轴面积大小相等,而整个过程位移不 为 0,A 错误;B 选项 v-t 图像只有正半轴,没有负半轴,表示电梯只有竖直向下运动阶段,没有竖 直向上运动阶段,B 错误;C 选项表示电梯先匀速直线运动,再静止不动,再反向匀速运动,没有加 速、减速阶段,C 错误;D 选项表示电梯先加速下降,再减速到 0,在 1 楼静止一段时间,然后竖直向 上加速运动,再减速运动到 3 楼,D 正确。 6. B　 【解析】物体在 B 点速度为 v2A+v2c 2 ,A 错误;设 AB 段和 BC 段位移均为 x,物体通过 AB 段时间为 tAB = x v1 ,物体通过 BC 段时间为 tBC = x v2 ,所以物体通过 AB 段和 BC 段所用时间之比为 tAB tBC = v2 v1 ,B 正 高一物理参考答案　 第 2　 页(共 4 页) 确;物体在 AC 段的平均速度为 v= 2x tAB+tBC = 2v1v2 v1 +v2 ,C 错误;因为物体做匀加速直线运动,所以 v1 一 定小于 v2,D 错误。 7. C　 【解析】由于轻绳 OA 处于竖直方向,轻绳 OA 弹力与小球 A 重力等大反向,始终不变,A 错误;轻绳 AB 弹力为 0,也是始终不变,B 错误;对小球 B 受力分析,如图所示,可知 F 先 减小再增大,轻绳 OB 弹力一直减小,最终减小到 0,C 正确,D 错误。 8. B　 【解析】OA 为轻质活杆,杆的弹力沿杆方向,所以 β 一定等于 θ,A 错误;对小球 A 有 tanβ =ma mg ,解得 a=gtanβ,B 正确;对小球 A 有 cosβ=mg FN ,解得 FN = mg cosβ ,C 错误;对系统,由牛顿第二定 律得 F= M+3m( ) a= M+3m( ) gtanθ,D 错误。 9. ABD　 【解析】72km / h = 20m / s,当汽车运动到限速标志位置恰好为 20m / s 时加速度最小,根据 v2 - 30m / s( ) 2 = -2×4×100m,解得 v= 10m / s,A 正确;汽车减速的时间最多为 t = 100m 30m / s 2 ≈6. 7s,B 正 确;若汽车以更大的加速度匀减速到限速标志位置,速度可以比 20m / s 小,平均速度可以小于 v = 30m / s+20m / s 2 = 25m / s,C 错误,D 正确。 10. AC 　 【 解析】 对小球 A、B、 弹簧整体进行受力分析, 如图所示。 竖直方向有 FCAsin60° = 2 3mg,水平方向有 FCAcos60° =FBD,解得 FCA = 4mg,FBD = 2mg,A 正确,B 错误;剪断轻绳 CA 瞬间,由于弹簧弹力瞬间不变,所以小球 A 受到的 合外力大小为 FCA = 4mg,根据牛顿第二定律得 FCA = 3 maA,解得 aA = FCA 3m = 4 3 3 g,C 正确;小球 B 受力不变,加速度为 0,D 错误。 11. (6 分,每空 2 分) 【答案】(1)12. 00(11. 98-12. 02 均可)　 　 (4)49　 　 (5)变大 【解析】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值为 1mm,需要估读到 0. 1mm,弹簧自然下垂时的长度读数为 L0 = 12. 00cm。 (4)根据胡克定律 F= kx,在本实验中,弹簧的弹力等于 F=nmg,弹簧的伸长量 x = L-L0。 所以 nmg = k L-L0( ) ,整理得 L= mg k n+L0,图像斜率为 mg k = 20. 00-14. 00( ) ×0. 01 4-1 m,解得 k = 49N / m(保留两位有 效数字)。 (5)减去一部分弹簧后,施加同样的力,弹簧伸长量会减小,故劲度系数会变大。 12. (10 分) 【答案】(1)AD(2 分)　 　 (2)2. 5(3 分) (3) F/N a/(m/s )2 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0 7 8 9 10 11 (2 分)　 2. 0(1. 8 ~ 2. 2 均可)(2 分)　 6. 0(5. 7 ~ 6. 3 均可)(2 分) 高一物理参考答案　 第 3　 页(共 4 页) 【解析】(1)调节长木板一端滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,这样才能保证小车 所受拉力方向与运动方向一致,A 正确;平衡摩擦力时不应挂砝码和砝码盘,应让小车自身拖着纸带 在长木板上做匀速运动来平衡摩擦力,B 错误;实验时应先接通打点计时器的电源,待打点稳定后再 放开小车,C 错误;在本实验中,当用砝码和砝码盘的重力近似替代小车所受拉力时,需要满足砝码 盘和砝码的总质量 m 远小于小车的质量 M,D 正确。 (2)每 5 个点取一个计数点,电源频率为 50Hz,所以时间间隔 T = 0. 1s,使用逐差法计算加速度:a = (OD-OB) -OB 2T2 = 0. 10m 2×(0. 1s) 2 = 2. 5m / s2。 (3)根据牛顿第二定律 F-f=Ma,变形可得 a=F -f M ,则 a-F 图像的斜率为 k = 1 M ,由表中数据可知 k = 2. 00-0. 50 10-7 kg-1 = 1 2 kg-1,则 M= 2. 0kg,将 F= 10N,a= 2. 00m / s2,M= 2kg 代入 F-f=Ma,解得 f= 6. 0N。 13. (10 分) 【答案】(1)30N;方向沿斜面向下;(2)62N 【解析】(1)将木块 A 和木块 B 作为整体,沿斜面方向,由受力平衡得 f= M+m( ) gsinθ (1 分)…… 带入数据解得 f= 30N (1 分)…………………………………………………………………………… 由牛顿第三定律,木块 B 对斜面的摩擦力大小为 f′= f= 30N,方向沿斜面向下 (2 分)……………… (2)将木块 A 和木块 B 作为整体,垂直斜面方向,斜面与组合体之间的弹力为 FN = M+m( ) gcos37° (1 分)……………………………………………………………………………… 木块 B 刚好要向上滑动时,木块 B 与斜面之间达到了最大静摩擦力,有 fmax =μFN (2 分)………… 由受力平衡得 F= M+m( ) gsinθ+fmax (2 分)…………………………………………………………… 联立解得 F= 62N (1 分)………………………………………………………………………………… 14. (14 分) 【答案】(1)4. 6s;(2)能;4. 8s 【解析】(1)设机器人 A 加速行驶 t1 时间后机器人 B 能控制。 此时机器人 A 的位移大小为 x1 = 1 2 a1 t21 　 ① (1 分)…………………………………………………… 机器人 B 的位移大小为 x2 = v2 t1 　 ② (1 分)…………………………………………………………… 两者位移关系为 L-10m= x1 +x2 　 ③ (2 分)…………………………………………………………… 联立①②③解得 t1≈4. 6s(负值舍去) (1 分)………………………………………………………… (2)机器人 A 加速到最大速度 vmax = 8m / s 所需时间为 t2 = vmax a1 = 4s (1 分)………………………………………………………………………… 此过程中机器人 A 的位移为 x3 = 1 2 a1 t22 = 16m (1 分)………………………………………………… 之后机器人 A 做匀减速直线运动,设减速到停止所需时间为 t3 根据速度公式 0 = vmax+a2 t3 (1 分)……………………………………………………………………… 可得 t3 = 8s (1 分)……………………………………………………………………………………… 假设机器人 A 匀减速时间为 t4 时机器人 B 能成功控制机器人 A,从机器人 A 开始运动到机器人 B 能成功机器人 A,机器人 A 的位移大小为 x4 = x3 +vmax t4 + 1 2 a2 t24 (1 分)…………………………………… 机器人 B 的位移大小为 x5 = v2 t2 +t4( ) (1 分)………………………………………………………… 高一物理参考答案　 第 4　 页(共 4 页) 两者位移关系为 L-10m = x4 +x5 (1 分)………………………………………………………………… 解得 t4≈0. 8s<t3,t′4≈23. 2s>t3(舍去) (1 分)………………………………………………………… 所以机器人 B 能在小车运动过程中成功机器人 A,经过的时间为 t总 = t2 +t4≈4. 8s (1 分)………… 15. (18 分) 【答案】(1)4m / s;(2)0. 8s;(3)1. 6m;3. 2m 【解析】(1)小滑块在传送带上加速运动,根据牛顿第二定律得 μ1mg=ma1 (1 分)………………… 解得 a1 = 2 m / s2 (1 分)………………………………………………………………………………… 若小滑块可以在传送带加速到与传送带共速,根据 v20 -v21 = 2a1x1 (1 分)…………………………… 解得 x1 = 3m<L,所以小滑块在传送带上运动的最大速度为 v0 = 4m / s (1 分)……………………… (2)小滑块滑上长木板后,对小滑块,由牛顿第二定律得 μ2mg=ma2 (1 分)……………………… 解得 a2 = 3 m / s2 (1 分)………………………………………………………………………………… 对木板,由牛顿第二定律得 μ2mg-2μ3mg=ma3 (1 分)……………………………………………… 解得 a3 = 2 m / s2 (1 分)………………………………………………………………………………… 设经过时间 t1,小滑块与木板共速,由运动学公式得 v0 -a2 t1 =a3 t1 (1 分)………………………… 解得 t1 = 0. 8s (1 分)…………………………………………………………………………………… (3)根据 v共 =a3 t1 (1 分)………………………………………………………………………………… 解得 v共 = 1. 6m / s (1 分)………………………………………………………………………………… 由于 μ2 >μ3,小滑块与木板共速后相对静止一起减速,对小滑块和木板组成的整体,由牛顿第二定 律得 2μ3mg= 2ma4 (1 分)…………………………………………………………………………………… 解得 a4 = 0. 5 m / s2 (1 分)……………………………………………………………………………… 小滑块与木板共速后一起减速 t2 停止运动,由运动学公式得 0 = v共-a4 t2 (1 分)………………… 解得 t2 = 3. 2s 长木板运动的总时间为 t= t1 +t2 = 4s (1 分)…………………………………………………………… 作出从小滑块滑上木板开始到停止运动的 v-t 图像如图所示 图中阴影部分面积即为小滑块与木板的相对位移,也是木板的最短长度 Lmin = 4×0. 8 2 m = 1. 6m (1 分) … ……………………………………………………………………………………………………… 下面空白三角形面积为木板相对地面的总位移,为 x2 = 1. 6×4 2 m = 3. 2m (1 分)…………………… (其他方法解答正确同样给分)