湖北省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PAGEPAGE1湖北省2024—2025学年秋季学期高一期末联考物理试卷本试卷共6页，15题，全卷满分100分，考试用时75分钟。祝考试顺利注意事项：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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.如图所示为某班主任老师跟学生在操场一起跑操时，手机软件的记录界面。下列说法正确的是（）A.此记录过程不能把老师当作质点B.图中“00：08：25”为时刻C.跑操过程的路程约为1.2kmD.跑操过程的平均速度大小约为2.4m/s【答案】C【解析】A．记录过程中老师的形状可忽略，能把老师当作质点，故A错误；B．“00：08：25”为时间间隔，故B错误；CD．跑操过程的路程约为1.2km，跑操过程的位移未知，无法计算平均速度大小，故C正确，D错误。2.机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法正确的是（）A.机器人对地面的压力是地面发生弹性形变产生的B.菜品对机器人的压力就是菜品的重力C.机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力D.菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力【答案】C【解析】A．由弹力产生的条件可知机器人对地面的压力是机器人发生弹性形变产生的，A错误；B．菜品对机器人的压力施力物体是菜品，菜品的重力的施力物体是地球，二者不是同一个力，B错误；C．以菜品为研究对象可知，机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力，C正确；D．相互作用力是两个物体间的力，而菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力涉及到三个物体，可知菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力不是一对相互作用力，D错误。故选C。3.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】AB．由题知，汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，可知沿切线方向的分力与速度反向，故A错误，B正确；CD．根据曲线运动的条件，合力应该指向轨迹的凹向，故CD错误。故选B。4.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需根据物理学的常识就能判断结论是否正确。比如喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的密度、气体的压强p及外界大气压强的关系问题，就可以根据流体力学知识和物理学常识来判断。下列关于喷气式飞机喷出气体的速度v的表达式正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．根据单位的推导可知，故A正确；BCD．内、外压强差越大，喷气速度越大，内外压强相等时，速度为0，故BCD错误。故选A。5.每当汛期临近，多地都会举行抗洪抢险应急演练。某次演练中，抢险志愿者驾驶冲锋舟到对岸救人，若冲锋舟到达正对岸的时间为40s，河宽为320m，冲锋舟在静水中的航行速度大小为10m/s，则河中的水流速度大小为（）A.3.2m/s B.5m/s C.6m/s D.8m/s【答案】C【解析】冲锋舟在水中的合速度为则水流的速度为。故选C。6.phyphox是一款功能强大软件，它可以让手机充当一个真实的物理实验工具，让用户随时随地进行物理学习。该软件支持快速生成图表和文字，并进行统计分析，用户可以通过选择传感器输入来设计和分析实验，为用户提供了丰富便利的实验辅助工具。现用某款智能手机进行以下实验：在phyphox里面打开加速度传感器，用手掌平托智能手机，将其竖直向上抛出，然后在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（）A.在时间内手机先加速后减速B.在时刻手机到达最高点C.在时间内，手机处于失重状态D.在时间内手机受到的支持力逐渐减小【答案】D【解析】A．时间内手机没有离开手掌，速度向上，加速度向上，手机一直在向上加速，A错误；B．时刻手机的加速度减小，但依然向上加速运动，只不过速度的增加量逐渐减小，故时刻手机还在上升，并未达到最高点，B错误；C．时间内加速度先向上再向下，则手机应处于先超重再失重状态，C错误；D．时间内加速度向上，根据牛顿第二定律，则有随着a的减小，手机受到支持力会减小，时间内加速度向下，同理可得随着a的增大，手机受到支持力也会减小，D正确。故选D。7.甲、乙两小车在同一地点同时开始向同一方向做直线运动，其v-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A.甲车0~4s内与4~6s内的速度方向相反B.甲车在第5s末的加速度大小为C.相遇前两车的最大距离为8mD.8s末甲、乙两小车相遇，且离出发点距离为32m【答案】D【解析】A．甲车的速度方向一直为正，没有变化，故A错误；B．根据图像的斜率可知，甲车在第5s末的加速度大小为，故B错误；C．当甲乙两车速度相等时两者相距最远，经分析当时两者速度相等，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，此时两车相距的距离为m=10m，故C错误；D．8s末甲、乙两车运动的位移分别为m=32m，故两车相遇，故D正确。故选D。8.用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”的实验，A为固定橡皮筋的图钉的位置，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是根据某次实验结果在白纸上画出的图。关于本实验，下列说法正确的是（）A.本实验采用的科学方法是等效替代法B.本实验中，合力一定大于两个分力C.图乙中，在F与两力中，方向一定沿AO方向的是D.图乙中，保持O点位置不变，两拉力、的夹角逐渐增大时，、一定都增大【答案】AC【解析】A．本实验中两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故A正确；B．根据平行四边形定则可知合力不一定大于分力，故B错误；C．图乙中，在F是通过做平行四边形得到合力理论值，由于存在一定的误差，F的方向不一定沿AO方向；是通过一个力拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿AO方向，故C正确；D．当保持结点O位置不变，当两拉力的夹角增大时，其两者的拉力不一定增大，比如，图中先减小后增大，故D错误。故选AC。9.“厦门国际风筝节”于每年11月份举行，如图甲所示为小明同学参加风筝节活动中放风筝时的情景，此时风筝静止于空中，其简化示意图如图乙所示。风对风筝的作用力方向垂直风筝平面且随风速增大而增大，风筝平面与水平面夹角30°始终保持不变。风筝的质量为m，风筝线质量不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.若风筝线与水平方向夹角为30°，则线对风筝的作用力大小为B.若风筝线与水平方向夹角为30°，则风对风筝作用力大小为C.若风速缓慢增大，线对风筝的作用力也缓慢增大D.若风速缓慢增大，则线与水平方向夹角可达到60°【答案】BC【解析】AB．风对风筝的作用力垂直于风筝，斜向右上方，若风筝线与水平方向夹角为30°，则线与竖直方向夹角为60°，对风筝进行受力分析，如图所示沿风筝面，有即垂直于风筝面故A错误，B正确；C．若风速缓慢增大，则风对风筝的作用力增大，作出矢量动态三角形由图可知，若风速缓慢变大，则线与水平方向夹角变大，线上的拉力也增大，故C正确，D．当绳与水平方向夹角达到60°时风筝无法平衡，故D错误。故选BC。10.如图所示，一块足够长的质量mC=1kg的木板C静止在水平地面上，质量分别为mA=1kg和mB=2kg的物块A、B静止在木板C上，物块A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.1、μ2=0.4，木板C与地面间的动摩擦因数μ3=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。现用水平拉力F拉物块B，下列说法正确的是（）A.当F=3N时，物块B相对于地面处于静止状态B当F=8N时，物块A与木板C恰好发生相对滑动C.当F=14N时，物块B与木板C恰好发生相对滑动D.随着F增大，木板C能达到的最大加速度为2m/s2【答案】ABC【解析】A．当时，ABC整体恰好相对地面产生相对滑动，故A正确；B．随着F增大，C对A的摩擦力逐渐增大，当A与C恰好发生相对滑动时，对A，有假设此时B和C之间没有发生相对滑动，对ABC整体有解得对B，有解得此时B和C没有发生相对滑动，假设成立，故B正确；CD．F继续增大，当B和C恰好发生相对滑动时，对C，有解得此时，对B物体，有解得此时C的加速度达到最大，最大加速度为3m/s2，故C正确，D错误。故选ABC。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.在“探究平抛运动的特点”的实验中：（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______（填“水平”或“竖直”）分运动的特点。（2）该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是（）A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.小球每次都从斜槽上同一位置静止释放D.作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接（3）在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系，M、N两点的坐标分别为（x0，y0）、（2x0，3y0），如图丙所示，可求出小球从M到N的时间间隔T=______，做平抛运动的初速度v0=______。（用x0、y0、重力加速度g表示）【答案】（1）竖直（2）BC（3）【解析】【小问1解析】用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落，利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动，因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。【小问2解析】AB．本实验中应保证斜槽末端切线水平，即小球的初速度沿水平方向，但是不需要斜槽轨道光滑，故A错误，B正确；C．为了保证小球平抛的初速度相同，则小球每次都从斜槽上同一位置静止释放，故C正确；D．作图时，应用平滑曲线将坐标纸上确定的点用连接起来，舍弃偏离曲线较远的点，故D错误。故选BC。【小问3解析】小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有联立解得，12.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小华同学在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力，如图甲所示。（1）关于该实验，下列说法正确的是（）A.先释放小车，再接通电源B.不必用天平测出砂和砂桶的质量C.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带D.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出。由图中的数据可知，在纸带上打B点时，小车的瞬时速度为______m/s，小车运动的加速度为______；（计算结果保留两位小数）（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车的质量为______kg；（4）小华同学不断增加砂的质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某数值，从理论上分析可知，该数值应为______。（重力加速度g取）【答案】（1）BC（2）0.602.40（3）1.5（4）4.9【解析】【小问1解析】A．应先接通电源，再释放小车，A错误；BD．拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，B正确，D错误；C．该实验探究加速度与力的关系，需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，C正确。故选BC【小问2解析】由图中的数据可知，B点的瞬时速度是小车运动的加速度大小是【小问3解析】对小车，根据牛顿第二定律解得根据图像的斜率可得解得【小问4解析】设小车的加速度为a，对小车对砂和砂桶解得当时，可得13.在春节来临之际，家家户户张灯结彩。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量均为m的A、B、C、D四个灯笼，稳定时细绳3水平，1、5两细绳与水平方向夹角均为，2、4两细绳与竖直方向夹角均为，重力加速度为g。求：（1）绳1的拉力大小；（2）、的正切值的乘积。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】将1和3两绳间的所有物体当作一个整体，如图所示根据平衡条件，则有【小问2解析】如图甲所示，根据几何知识可得对2和3绳之间的结点进行受力分析，如图乙所示联立上式得14.传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运行。将行李箱无初速度放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8，传送带的长度L=10m，传送带与水平面的夹角θ=37°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）行李箱匀加速运动的位移x1；（2）行李箱在传送带上运动的总时间t；（3）若传送带的运行速率调整为v1时，行李箱以最短时间传送到顶端，求v1的最小值。【答案】（1）5m（2）7.5s（3）【解析】【小问1解析】对行李箱，根据牛顿第二定律有解得行李箱加速到与传送带共速的时间这段时间内行李箱的位移解得【小问2解析】由于所以共速后行李箱匀速运动，时间为解得行李箱的上升