山西省部分地市2024-2025學年高一上學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024級高一學年上學期期末考試物理考生注意：1．本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。2．答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3．考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4．本卷命題范圍：必修第一冊、必修第二冊第五章。一、選擇題（本題共10小題，共46分．在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關于曲線運動，下列說法正確的是（）A.物體在變力作用下一定做曲線運動 B.物體在恒力作用下可能做曲線運動C.做曲線運動的物體，加速度一定發(fā)生變化 D.做曲線運動的物體，速度大小一定發(fā)生變化【答案】B【解析】A．物體受變力作用時，如果該力與初速度方向在同一直線上，物體做直線運動，故A錯誤；BC．物體受恒力作用時，如果該力方向與初速度方向不在同一直線上，則物體做曲線運動，且加速度不變，故B正確，C錯誤；D．做曲線運動的物體，速度方向一定改變，但大小可能不變，故D錯誤。故選B。2.人類對天體運動的認識，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，直到1687年牛頓在其出版的《自然哲學的數(shù)學原理》中正式提出萬有引力定律，才成功解釋了天體運動的規(guī)律，其公式為，其中為兩個物體的質(zhì)量，r為兩個物體間的距離，G為引力常量．關于G的單位，用國際單位制中的基本單位表示正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由萬有引力定律有可得若用國際單位制的基本單位表示為故選A。3.新春佳節(jié)，某同學把紅紙鋪在水平桌面上寫“福”字，如圖所示，為防止紅紙滑動，在其左側放一鎮(zhèn)紙壓?。斆P的速度方向水平向右時，下列說法正確的是（）A.紅紙對毛筆的摩擦力方向向右B.紅紙對桌面的摩擦力方向向左C.鎮(zhèn)紙的重力與紅紙對鎮(zhèn)紙的支持力是一對平衡力D.桌面對紅紙的支持力和鎮(zhèn)紙對紅紙的壓力是一對相互作用力【答案】C【解析】AB．當毛筆的速度方向水平向右時，則紅紙對毛筆的摩擦力方向向左，根據(jù)相互作用力可知，毛筆對紅紙的摩擦力方向向右，根據(jù)受力平衡可知，桌面對紅紙的摩擦力方向向左，根據(jù)相互作用力，可知紅紙對桌面的摩擦力方向向右，故AB錯誤；C．以鎮(zhèn)紙為研究對象，根據(jù)受力平衡可知，鎮(zhèn)紙的重力與紅紙對鎮(zhèn)紙的支持力是一對平衡力，故C正確；D．桌面對紅紙的支持力和鎮(zhèn)紙對紅紙的壓力即不是一對相互作用力，也不是平衡力，故D錯誤。故選C。4.加速度的定義式為，歷史上有些科學家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”（現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”），“另類加速度”的定義式為，其中和分別表示某段位移x內(nèi)的初速度和末速度，表示物體做加速運動，表示物體做減速運動．下列說法正確的是（）A.若且保持不變，則a逐漸減小B.若且保持不變，則A逐漸增大C.若a不變，則物體在位移中點處的速度比大D.若A不變，則物體在位移中點處的速度比小【答案】C【解析】A．若且保持不變，相等位移內(nèi)速度增加量相等，但所用時間越來越短，由可知，a逐漸增大，故A錯誤；B．若且保持不變，相等時間內(nèi)速度增加量相等，可知相等時間內(nèi)的位移越來越大，由可知，A逐漸減小，故B錯誤；C．若a不變，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知，物體在位移中點的速度為故C正確；D．若A不變，相等位移內(nèi)速度變化量相等，所以在位移中點的速度為故D錯誤。故選C。5.如圖所示，傾角的斜劈的劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平地面上，現(xiàn)將一球放在墻面與斜劈之間，并從圖示位置由靜止釋放，不計一切摩擦．若球落地前瞬間，斜劈的速度大小為v，則此時球的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，球沿直線下落，斜劈水平向右運動，將二者的實際速度分別沿平行于斜面和垂直于斜面兩個方向分解，如圖所示，對球有，其中聯(lián)立解得故選D。6.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，上端放一個質(zhì)量為m的物塊A，物塊A靜止后彈簧的長度為；若在物塊A上端再放一個質(zhì)量為2m的物塊B，靜止后彈簧的長度為，如圖乙所示．彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)，則彈簧的勁度系數(shù)及原長分別為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】設彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為l，當A靜止時，有當物塊A、B均靜止時，有聯(lián)立解得故選B。7.如圖所示，傾角的斜面ABC的AB段粗糙程度相同，BC段光滑。質(zhì)量的小物塊從A點以大小的初速度沿斜面向上滑行，到達B點時的速度大小，到達C點時速度恰好為零。已知小物塊在AB段運動時間是在BC段運動時間的兩倍，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.小物塊與斜面AB段間的動摩擦因數(shù)為0.5B.斜面AB段的長度為0.5mC.斜面BC段的長度為D.小物塊從A點出發(fā)到再次回到A點的時間為【答案】D【解析】A．設小物塊在段向上運動時的加速度大小為，在段向上運動時的加速度大小為，小物塊在段向上運動時，由牛頓第二定律有解得由運動學公式有則小物塊在段的加速度大小由牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．斜面段的長度故B錯誤；C．斜面段的長度故C錯誤；D．分析可知，小物塊下滑經(jīng)過的速度大小仍為，小物塊在段下滑過程中，有解得可知小物塊在段向下做勻速運動，則小物塊從A點到再次回到A點的時間故D正確。故選D。8.我國的無人機在各行各業(yè)中有著廣泛的應用．在一次高空攝影過程中，地面測控系統(tǒng)測出無人機從地面起飛，其豎直方向上的速度v隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，時刻無人機回到地面．關于無人機，下列說法正確的是（）A.時間內(nèi)，無人機加速度先增大后減小B.時刻，無人機上升到最高位置C.時間內(nèi)，無人機的加速度方向先向下后向上D.時間內(nèi)與時間內(nèi)的平均速度大小相等【答案】BC【解析】A．圖像的斜率等于加速度，可知時間內(nèi)，無人機的加速度向上先增大后減小，再向下增大，A錯誤；B．時間內(nèi)速度一直為正，則無人機一直上升，故時刻無人機上升到最高位置，B正確；C．時間內(nèi)，無人機先向下加速后向下減速，故加速度方向先向下后向上，C正確；D．時間內(nèi)無人機上升，時間內(nèi)無人機下降并回到地面，可知時間內(nèi)與時間內(nèi)的位移大小相等，但時間關系未知，故無法確定平均速度大小關系，D錯誤。故選BC。9.某同學用一氦氣球懸掛一重物（可視為質(zhì)點），從地面釋放后沿豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，過了一段時間后，懸掛重物的細線斷裂，又經(jīng)過相同的時間，重物恰好落到地面．細線斷裂后重物僅受到重力作用，下列說法正確的是（）A.細線斷裂前，重物處于超重狀態(tài)B.細線斷裂前，細線拉力與重物的重力大小之比為C.細線斷裂時重物的高度與重物上升的最大高度之比為D.細線斷裂時重物的速度大小與重物落地時的速度大小之比為【答案】AC【解析】A．細線斷裂前，重物向上做勻加速運動，加速度方向向上，故重物處于超重狀態(tài)，故A正確；B．設勻加速上升的加速度大小為，時間為，規(guī)定向上為正方向，根據(jù)題意有解得對重物受力分析，由牛頓第二定律有解得則細線斷裂前，細線拉力與重物的重力大小之比故B錯誤；CD．設細線斷裂時重物的高度為，速度大小為，有解得細線斷裂后，重物向上做勻減速運動，有解得則重物上升的最大高度重物落地時的速度大小可知細線斷裂時重物的高度與重物上升的最大高度之比細線斷裂時重物的速度大小與重物落地時的速度大小之比故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，粗糙水平面上放置著質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連．已知木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g．開始時，輕繩水平且拉力為零，現(xiàn)用水平向右的力F拉右側質(zhì)量為2m的木塊，下列說法正確的是（）A.當時，輕繩的拉力大小為B.當時，右側兩木塊間的摩擦力大小為C.當時，左側兩木塊間的摩擦力大小為D.為使四個木塊相對靜止，則力F的最大值為【答案】BD【解析】D．設上、下兩個木塊間最大靜摩擦力大小為，下面木塊與水平面間的最大靜摩擦力大小為，則，設四個木塊相對靜止一起做勻加速的最大加速度大小為，對左側質(zhì)量為的木塊及質(zhì)量為的兩木塊三者整體受力分析，有解得對四個木塊整體受力分析，有解得D正確；A．當時，右側兩木塊間無摩擦力，故輕繩的拉力大小為零，A錯誤；B．當時，四個木塊均靜止，對右側質(zhì)量為的木塊受力分析，有解得B正確；C．當時，整體法有解得對左側質(zhì)量為的木塊受力分析，有解得左側兩木塊間的摩擦力大小C錯誤。故選BD。二、實驗題（本題共2小題，共16分）11.某同學利用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”．一白紙固定在豎直木板上．彈簧測力計a和b連接細線系于結點O，其下端用細線掛一重物，分別讀出彈簧測力計a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄O點的位置和細線的方向．（1）本實驗采用的科學方法是（）A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法（2）圖中彈簧測力計a的示數(shù)為_______N．（3）關于該實驗，下列說法正確的是（）A.應測量重物所受重力B.兩彈簧測力計應在使用前校零C.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置D.彈簧測力計a、b通過細線對O點作用力的合力就是重物Q的重力【答案】（1）B（2）2.6（3）AB【解析】【小問1解析】本實驗目的是驗證平行四邊形定則，每次兩根彈簧測力計的合力都要平衡重物的重力，采用的是等效替代法。故選B?！拘?解析】彈簧測力計a的分度值為0.2N，所以示數(shù)為2.6N。【小問3解析】A．實驗中要驗證的是彈簧測力計a、b對O點的拉力用平行四邊形定則合成后，與重物對O點的拉力是否等大反向，而重物對O點的拉力與重物的重力相等，所以應測量重物所受的重力，故A正確；B．彈簧測力計應在使用前校零，故B正確；C．改變拉力，進行多次實驗，每次O點靜止時，重物對O點的作用效果與O點的位置無關，所以不要求每次都使O點靜止在同一位置，故C錯誤；D．彈簧測力計a、b對O點的拉力的合力與重物的重力是一對平衡力，而不是同一個力，故D錯誤。故選AB。12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某物理小組做了如圖甲所示的改進實驗，添加了力傳感器來測細線的拉力．已知打點計時器使用的交流電源的頻率。（1）在安裝器材時，要調(diào)整定滑輪的高度，使拴小車的細繩與木板平行，這樣做的目的是（）A.為保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動B.防止小車在木板上運動過程中發(fā)生抖動C.防止打點計時器在紙帶上打出的點痕不清晰D.為達到在補償阻力后使細繩拉力合力等于小車受的合力（2）關于該實驗的操作，下列說法正確的是（）A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B.選用電磁打點計時器比選用電火花打點計時器實驗誤差大C.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D.小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)（3）從比較清晰的點跡起，每5個點取1個計數(shù)點，在紙帶上連續(xù)標出5個計數(shù)點A、B、C、D、E，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖乙所示．由圖乙數(shù)據(jù)可知，打點計時器打B點時，小車的速度大小_______；小車的加速度大小_______．（結果均保留兩位有效數(shù)字）（4）保持小車的質(zhì)量不變，由實驗得到小車的加速度大小a與力傳感器示數(shù)F的關系圖像如圖丙所示，則小車的質(zhì)量：_______．（結果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）D（2）B（3）0.441.0（4）2.7【解析】【小問1解析】實驗中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細繩與木板平行，目是為了在補償阻力后使細繩拉力的合力等于小車所受的合力，如果不平行，細繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，導致細繩拉力的合力不等于小車所受的合力。故選D?！拘?解析】AC．本實驗中可以通過力傳感器獲取小車所受拉力大小，所以不需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要小車所受拉力近似等于砂和砂桶的總重力，即不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AC錯誤；B．電磁打點計時器由于振針的作用，紙帶和復寫紙之間阻力相對較大，實驗誤差比較大，而電火花計時器使用的是火花放電，紙帶運動時受到的阻力比較小，實驗誤差也比較小，故B正確；D．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)，故D錯誤。故選B?！拘?解析】由于每5個點取1個計數(shù)點，則相鄰計數(shù)點之間的時間間隔根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度，有根據(jù)逐差法可知，小車的加速度大小【小問4解析】根據(jù)牛頓第二定律有化簡可得可知斜率解得三、計算題（本題共3小題，共38分．作答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，粗糙水平地面上固定有一豎直光滑桿，桿上套有質(zhì)量的圓環(huán)，地面上放一質(zhì)量的物塊，圓環(huán)和物塊由繞過光滑定滑輪的輕繩相連，系統(tǒng)靜止時連接圓環(huán)和物塊的輕繩與豎直方向的夾角分別為和。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取，求：（1）物塊對地面的靜摩擦力大?。唬?）若其他條件不變，僅圓環(huán)的質(zhì)量可調(diào)，為保持系統(tǒng)的平衡，則圓環(huán)的最大質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）3N（2）0.6kg【解析】【小問1解析】對圓環(huán)受力分析，豎直方向有解得繩子的拉力大小T=5N對物塊受力分析，水平方向有根據(jù)牛頓第三定律，可知物塊對地面的靜摩擦力大小【小問2解析】繩子的拉力大小對物塊受力分析，豎直方向有水平方向有為保持系統(tǒng)的平衡，有聯(lián)立解得即圓環(huán)的最大質(zhì)量為0.6kg。14.如圖所示，傾角的斜面AB與長的水平面BC在B點平滑連接，豎直面CD高，水平面DE與傾角長的斜面EF相連接。物塊從A點由靜止釋放，經(jīng)水平面BC后由C點拋出，無碰撞地由E點進入EF段。忽略一切阻力和摩擦，重力加速度g取。求：（1）物塊做平拋運動的初速度大?。唬?）斜面AB的長度；（3）物塊由A點運動到F點的總時間?！敬鸢浮浚?）4m/s（2）1.6m（3）1.5s【解析】【小問1解析】物塊從點到點做平拋運動，豎直方向有解得小球無碰撞地由E點進入EF段，則解得物塊做平拋運動的初速度大小【小問2解析】物塊在段下滑時，由牛頓第二定律有解得由勻變速運動公式，有解得【小問3解析】物塊在段的運動時間物塊在段的運動時間物塊做平拋運動的時