河南省三門峽市2024-2025學年高一上學期1月期末調(diào)研考試物理試題 含解析

2024—2025學年度上學期期末調(diào)研考試高一物理注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號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，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。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，2024三門峽馬拉松賽開賽，全程42.195公里，來自全國各地近萬名馬拉松愛好者齊聚“天鵝之城”，在奔跑中領略清水黃河的壯麗與白天鵝的翩躚。根據(jù)以上信息，下列說法中正確的是（）A.題中的“42.195公里”為路程B.題中“8時”指時間間隔C.研究運動員跑步的技術動作時，可將運動員視為質(zhì)點D.正在比賽的運動員感覺路旁的樹木向后移動，這是以地面為參考系【答案】A【解析】【詳解】A．題中的“42.195公里”為路程，故A正確；B．題中“8時”指的是時刻，故B錯誤；C．研究運動員跑步的技術動作時，運動員的形狀大小不能忽略不計，不可以將運動員視為質(zhì)點，故C錯誤；D．正在比賽的運動員感覺路旁的樹木向后移動，這是以運動員為參考系，故D錯誤。故選A。2.如圖所示，一個磁吸冰箱貼貼在冰箱的豎直表面上靜止不動，可認為磁力垂直于接觸面。關于冰箱貼受力的情況，下列說法正確的是（）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平衡力C.冰箱貼受到的磁力和彈力是一對作用力與反作用力D.冰箱貼受到的彈力是由于冰箱貼發(fā)生形變之后要恢復原狀而產(chǎn)生的【答案】B【解析】【詳解】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平衡力，故AC錯誤，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)生形變之后要恢復原狀而產(chǎn)生的，故D錯誤。故選B。3.在太空完全失重的環(huán)境下，天平無法使用，我們可用動力學的方法來測量物體的質(zhì)量。如圖所示，我國航天員在“天宮一號”空間內(nèi)測量自己的質(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），儀器記錄下這段時間為t，不計其它外力。由此可測出航天員的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由可得，加速度為設宇航員質(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”實驗來探究運動的合成與分解。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，水平勻速移動玻璃管，則燭塊同時參與兩種運動沿斜向上的方向做勻速直線運動?，F(xiàn)在，當紅燭塊由玻璃管底端沿玻璃管勻速上升的同時，讓玻璃管由靜止開始沿水平向右的方向先加速后減速做直線運動，則紅燭塊相對地面的運動軌跡可能為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】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，物體將做曲線運動，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，由于開始水平向右的速度是零，故軌跡開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A處，小球在B點處于平衡狀態(tài)時，彈簧與豎直方向的夾角。已知，，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.小球所受彈簧彈力大小為 B.圓環(huán)對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】【詳解】A．由圖可知，輕質(zhì)彈簧的長度為則小球所受彈簧彈力大小為故A錯誤；BCD．以小球為研究對象，分析受力情況，設小球的質(zhì)量為，圓環(huán)對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錯誤，C正確。故選C。6.某同學在學習了“超重和失重”之后，通過體重計深入進行了體驗式學習。他立于體重計上進行蹲起動作，并用手機拍攝下體重計示數(shù)變化的過程，進而對視頻進行分析測量，繪制了如下圖所示的體重計示數(shù)隨時間變化的關系圖像。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對應著下蹲過程，而b到c對應著起立過程C.在0~8s內(nèi)，該同學完成兩次完整的蹲下起立動作D.該同學體重約500N，而在蹲下起立過程中對體重計的最大壓力約700N【答案】D【解析】【詳解】A．物體處于“超重”和“失重”狀態(tài)，物體的質(zhì)量均不變，故A錯誤；BC．下蹲過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對應著下蹲過程，而d到f對應著起立過程，在0~8s內(nèi)，該同學完成1次完整的蹲下起立動作，故BC錯誤；D．由題圖可知，該同學體重約500N，而在蹲下起立過程中對體重計的最大壓力約700N，故D正確。故選D。7.如圖所示，某同學參加學校運動會立定跳遠比賽，其比賽成績是2.5m。若將其視為質(zhì)點，初始位置及末位置分別位于起跳點和落地點，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.該同學在空中的運動時間為0.4s B.該同學起跳時速度大于5m/sC.該同學起跳時速度大小為4m/s D.該同學起跳時速度方向與水平面的夾角小于45°【答案】B【解析】【詳解】A．運動員從最高點到落地，豎直方向有解得根據(jù)對稱性可知，該同學在空中的運動時間為故A錯誤；BC．該同學起跳時的水平分速度大小為該同學起跳時的豎直分速度大小為則該同學起跳時速度大小為故B正確，C錯誤；D．該同學起跳時速度方向與水平面的夾角滿足可知該同學起跳時速度方向與水平面的夾角大于45°，故D錯誤。故選B。8.甲、乙兩車在同一條直道上行駛，它們運動的位置坐標x隨時間t變化的關系圖像如圖所示，已知乙車做勻變速直線運動，其圖像與t軸相切于10s處，則下列說法正確的是（）A.甲、乙兩車始終沿同一方向運動B.乙車的加速度大小為1.6m/s2C.甲、乙兩車第1次相遇時，乙車的速度大小為8m/sD.t=0時，乙車的位置坐標為x=60m【答案】BC【解析】【詳解】A．x-t圖線切線斜率表示物體運動的速度，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動，乙物體圖線切線的斜率先減小后增大，且斜率由負值變?yōu)檎担瑒t乙物體先向負方向做減速運動，后向正方向做加速運動，故A錯誤；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時甲、乙兩車第1次相遇時，乙車的速度大小為故C正確；D．t=0時，乙車的位置坐標為故D錯誤。故選BC。9.“特高壓輸電技術”中國世界領先，在國際上已成為我國一張靚麗的名片。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，輸電線會自然下垂，輸電線在與桿結(jié)點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)點處的張力大小為B.由于熱脹冷縮，夏季較冬季電線結(jié)點處的張力增大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處的張力減小【答案】AD【解析】【詳解】設輸電線結(jié)點處的張力大小為，電線最低點處的張力大小為，對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針方向運行，如圖1所示。在時，將一小煤塊輕放在傳送帶上A點處，2s時小煤塊從B點離開傳送帶。小煤塊加速度隨時間變化的圖像如圖2所示，設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.傳送帶的運行速率為 B.傳送帶的傾斜角C.小煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5 D.小煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度為3.36m【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖2可知，在0.4s時刻，小煤塊的加速度發(fā)生了突變，則此時小煤塊與傳送帶共速，此時小煤塊的速度大小為可知傳送帶的運行速率為，故A正確；BC．小煤塊與傳送帶共速前，對小煤塊根據(jù)牛頓第二定律可得小煤塊與傳送帶共速后，對小煤塊根據(jù)牛頓第二定律可得其中，，聯(lián)立解得，故B錯誤，C正確；D．共速前，小煤塊相對傳送帶向上運動的距離為小煤塊離開傳送帶的速度大小為共速后，小煤塊相對傳送帶向下運動的距離為由于，則小煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度為2.56m，故D錯誤。故選AC。二、實驗題11.用如圖1所示裝置來研究平拋運動，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭取。請回答下列問題：（1）關于該實驗，下列說法中正確的是______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.同一實驗中，需要保證每次小球從斜槽軌道同一位置由靜止釋放D.實驗所用小球，用金屬球還是塑料球都是一樣的（2）為了準確描繪小球的運動軌跡，記錄平板需調(diào)至豎直狀態(tài)，使坐標系的y軸正方向豎直向下，并以小球在斜槽末端時______的位置為坐標原點建立平面直角坐標系。甲、乙兩位同學經(jīng)過一系列正確的操作，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)∏蛴伸o止釋放時的位置更______（填“高”或“低”）。（3）在圖線Ⅰ上采集若干點測量其坐標（，），運用計算機軟件擬合得到圖線對應的解析式為“”，由此可知對應小球做平拋運動的初速度大小為______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）AC（2）①.球心②.高（3）1.4【解析】【小問1詳解】A．為了保證小球拋出時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的速度相同，同一實驗中，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錯誤，C正確；D．為了減小空氣阻力的影響，實驗所用小球應選擇金屬球，故D錯誤。故選AC?！拘?詳解】[1]為了準確描繪小球的運動軌跡，記錄平板需調(diào)至豎直狀態(tài)，使坐標系的y軸正方向豎直向下，并以小球在斜槽末端時球心的位置為坐標原點建立平面直角坐標系。[2]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，圖線Ⅰ對應的水平位移小于圖線Ⅱ?qū)乃轿灰?，則圖線Ⅰ對應的初速度小于圖線Ⅱ?qū)某跛俣?，所以圖線Ⅱ?qū)∏蛴伸o止釋放時的位置更高?！拘?詳解】根據(jù)平拋運動規(guī)律可得，聯(lián)立可得運用計算機軟件擬合得到圖線對應的解析式為“”，則有解得小球做平拋運動的初速度大小為12.某同學欲借助圖1所示裝置，來驗證牛頓第二定律。請回答下列問題：（1）該實驗需采用控制變量法，分兩步進行：首先，保持______質(zhì)量不變，改變槽碼質(zhì)量并測得對應滑塊的加速度，從而驗證“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)量并測得對應加速度，進而驗證“物體加速度與質(zhì)量成反比”。（2）已知遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，滑塊由靜止釋放時遮光條位置坐標與光電門的坐標如圖2所示，則滑塊釋放時遮光條到光電門間的距離L=______cm，滑塊的加速度______。（用d、t、L表示）。（3）該實驗的系統(tǒng)誤差主要源于“合力”的測量，而百分誤差是衡量實驗精確度的重要標準，其定義為“”。在氣墊導軌及細線均已調(diào)至水平的情況下，將槽碼的重力計作滑塊所受合力，且知滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為M，槽碼的質(zhì)量為m，則合力測量的百分誤差______（用M、m表示）；若要求“合力測量的百分誤差”，某次實驗測得滑塊的質(zhì)量，則槽碼的質(zhì)量不能大于______g，而滑塊的加速度則不會大于______（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g?。??！敬鸢浮浚?）①.滑塊②.槽碼（2）①.72.20②.（3）①.②.40③.0.91【解析】【小問1詳解】[1]為了驗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)量并測得對應滑塊加速度；[2]外力驗證物體加速度與質(zhì)量成反比，需要保持槽碼質(zhì)量不變?！拘?詳解】[1]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，光電門位置的讀數(shù)為11.00cm，則滑塊釋放時遮光條到光電門間的距離L=83.20cm-11.00cm=72.20cm[2]根據(jù)光電門的測速原理可知，遮光條擋光時滑塊的速度根據(jù)速度與位移的關系有解得【小問3詳解】[1]對滑塊進行分析有對槽碼進行分析有解得則合力測量的百分誤差[2]由于，結(jié)合上述解得[3]結(jié)合上述可以解得滑塊的加速度由于，解得三、計算題13.如圖所示，水平地面上固定放置一個斜劈，斜面傾角為，斜面光滑且足夠長，斜劈質(zhì)量。某時刻一質(zhì)量為的物塊以的初速度滑上斜劈，整個過程斜劈始終保持靜止，重力加速度g取。試求：（1）物塊在斜劈上運動的時間；（2）物塊在斜劈上運動的過程中斜劈所受地面的摩擦力和支持力的大小?！敬鸢浮浚?）1.2s（2）N，65N【解析】【小問1詳解】物塊在斜面上運動，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動。由位移公式可得解之即得，物塊在斜面上的運動時間為【小問2詳解】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，物塊對斜劈的壓力為，方向垂直斜面向下。對斜面受力分析，如圖所示。所以，斜劈所受地面的摩擦力大小為而地面對斜劈的支持力大小為14.某同學用氫氣球懸掛一質(zhì)量為m=1kg的重物（可視為質(zhì)點），從地面由靜止釋放后沿豎直方向做勻加速直線運動，t1=4s時重物意外脫離，并于t2=7s時恰好落回地面。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：（1）重物脫離時速度v1的大??；（2）重物在空中能夠達到的最大高度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1詳解】重物先由靜止豎直向上做勻加速直線運動，脫離時距離地面的高度為脫離后，重物以初速度做豎直上拋運動直至落地，其時間為由豎直上拋位移公式可得聯(lián)立上述方程解得【小問2詳解】重物脫離氣球時的離地高度為重物上升到最大高度時，其速度由速