2024-2025学年湖南省名校大联考高一（上）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年湖南省名校大联考高一（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理思想与研究方法，高一上学期同学们学习了理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是(

)A.根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt非常小时，就可以用ΔxΔt表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了平均值法

B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，忽略物体的大小和形状，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想

C.伽利略的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验2.2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天目一号气象星座11～14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。快舟一号甲(KZ−1A)运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭，全长约20m，起飞质量约30t，最大直径1.4m。根据以上信息，下列说法正确的是(

)A.“m”、“t”都是国际单位制中的基本单位

B.运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大

C.运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态

D.运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力3.一冰溜子从高45m的悬崖下落，整个下落过程近似为做自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则冰溜子在落地前25m内所用的时间为(

)A.0.8s B.1s C.1.2s D.1.5s4.如图所示为拖船拉着货船渡过运河。拖船发动机的牵引力为1×106N，在拖船启动10s后，拖船和货船的速度大小变化了2m/s。已知拖船的质量为1×105kg，重力加速度g取10m/A.6×105kg B.9×105kg5.如图所示，吊篮花盆总重为G，用三根等长的轻绳悬挂，轻绳与竖直方向的夹角均为θ=30°，则其中一根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为(

)A.G3

B.G6

C.36.如图所示，四幅图均为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(

)

A.甲图中，物体在0～10s这段时间内的平均速度小于9m/s

B.乙图中，物体的加速度大小为3.5m/s2

C.丙图中，阴影面积表示4～6s时间内物体的加速度变化量

D.丁图中，物体从t=0时刻开始运动，t=3s7.如图甲所示，倾角为θ=37°的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为m=1kg的物块(可视为质点)。现对斜面体施加一水平向右的推力F，测得推力F的大小随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示(取弹簧伸长为正，压缩为负)。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为(

)

A.1kg

20N/m B.1kg

40N/m C.2kg

20N/m D.2kg

40N/m二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的x−t图像，图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是起点过原点、4s时为最高点的开口向下的抛物线，则下列说法正确的是(

)A.甲、乙均做直线运动

B.0～4s内乙的速度总比甲的速度大

C.乙车的初速度大小为20m/s

D.0～4s内乙的平均速度大小为10m/s9.如图所示，质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g取10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间(

)A.物体B的加速度大小为2m/s2

B.物体A的加速度为零

C.物体B对物体A的压力大小为16N

D.10.如图所示为某建筑工地的传送装置，长为L=6m、倾角θ=24°的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率v=8m/s顺时针转动，质量m=1kg的工件(可视为质点)无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=49，取cos24°=0.9，sin24°=0.4，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是A.工件由顶端到底端的时间为1.25s

B.若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长

C.工件在传送带上留下的痕迹长度为3m

D.调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.某学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。图甲中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环处于O点；橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。

(1)本实验采用的科学方法是______。

A.等效替代法

B.理想实验法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

(2)图丁是根据实验数据处理后得到的图像，其中______(填“F”或“F′”)的方向一定沿GO。

(3)若初始时F1、F2成90°角，现将F1顺时针转过一个小角度，要保持图乙中O点位置与F1的大小不变，则下列操作可行的是______。

A.增大F2，并沿顺时针方向转动一个小角度

B.增大F2，并沿逆时针方向转动一个小角度

C.减小F2，并沿顺时针方向转动一个小角度

D12.实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。

(1)在实验过程中，体现的物理方法或思想是______。(填正确选项标号)

A.等效法

B.控制变量法

C.假设法

D.理想实验法

(2)实验过程相关要求正确的是______。(填正确选项标号)

A.实验时，先释放小车再接通电源

B.实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量

C.补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点

D.交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.08s

(3)某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点a、b、c、d、e、f、g等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小a=______m/s2；打下点c点时速度大小vc=______m/s。(结果均保留两位有效数字)

(4)根据实验数据，作出a−F、a−1M图像如图所示，实验中未补偿阻力的是______；实验中未满足M≫m的是______。(均填正确选项标号)四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.一只静止的墨鱼遇到危险时，立即喷出体内黑色汁液干扰捕食者视线，并获得一个a1=8m/s2的加速度，当达到最大速度v=4m/s后，又匀速运动了t=1s，然后以a2=2m/s2的加速度做减速运动直至停下。假设墨鱼的运动始终在一条直线上，求：

(1)14.如图所示，两柱体的截面分别为半径均为R的圆甲和半圆乙，甲、乙的质量相等，两柱体的曲面光滑，半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略，圆柱体甲的右侧用一光滑挡板挡住，开始两球心连线沿竖直方向，现将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求当两球心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板所受压力之比；

(2)为了保证半圆柱乙始终静止，求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。15.如图甲所示，质量为M的长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，有一个质量为m=2kg的物块(可视为质点)在t=0时刻以v0=10m/s的水平初速度从木板左端滑上木板，在2s时，物块与木板达到共同速度，此过程物块的v−t图像为乙图中的线段ab，a、b点的坐标分别为a(0,10)、b(2,4)，在2s时，用F=16N的水平拉力向右拉木板，将木板向右抽出，一段时间后物块从木板的左端滑出，重力加速度g=10m/s2。

(1)请在乙图中画出0～2s内长木板运动的v−t图像，并求出物块与木板在0～2s时间内的相对位移的大小；

(2)求物块与长木板表面之间的动摩擦因数；

(3)求木板的质量M；

(4)F作用多长时间，物块刚好从木板左端滑出？(结果可以用根号表示答案解析1.【答案】D

【解析】解：A、根据速度定义式v=ΔxΔt，当时间非常小时，就可以用ΔxΔt表示t时刻的瞬时速度，是应用了极限思想法，故A错误；

B、研究问题时，物体的大小和形状可以被忽略，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，故B错误；

C、伽利略理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律，故C错误；

D、在推导匀变速直线运动位移公式时，将变速运动无限划分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确。

故选：D。

2.【答案】D

【解析】解：A、“m“是国际单位制中的基本单位，“t”不是，故A错误；

B、惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，故B错误；

C、运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星具有向上的加速度，处于超重状态，故C错误；

D、空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D正确；

故选：D。

A、根据七个国际基本单位可求解；

B、根据惯性只与物体质量有关可解；

C、根据超重是指有竖直向上的加速度可分析出；

D、根据相互作用力的特点可求解。

本题主要考查学生对于国际基本单位的记忆，惯性的影响因素的了解，以及对于超重和相互作用力的熟练度。3.【答案】B

【解析】解：根据自由落体运动位移—时间关系

H=12gt2

可得冰溜子整个下落过程所用的时间为

t=2Hg=2×4510s=3s

冰溜子下落前20m所用的时间为

t1=2hg=2×2010s=2s

4.【答案】B

【解析】解：由题意可知拖船和货船整体的加速度大小为：a=ΔvΔt=210m/s2=0.2m/s2

设货船的质量为m，拖船的质量为M，由牛顿第二定律有：F−0.08(M+m)g=(M+m)a

其中：F=1×106N，M=1×1055.【答案】A

【解析】解：设每根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小为F，根据吊篮花盆竖直方向受力平衡得

3F=G

解得F=G3，故A正确，BCD。

故选：A。

吊篮花盆静止，合力为零，根据竖直方向受力平衡求一根轻绳的拉力沿竖直方向的分力大小。6.【答案】D

【解析】解：A.题图甲中，若v−t图像为直线，即物体做匀变速直线运动，则0～10s时间内的平均速度为

v=182m/s=9m/s

由图中曲线可知物体在0～10s这段时间内平均速度大于9m/s，A错误；

B.题图乙中，根据匀变速直线运动速度—位移公式，则有

v2=2ax

可知

a=v22x=752×10m/s2=3.75m/s2

即物体的加速度大小为3.75m/s2，B错误；

C.图丙中，a−t图像中，阴影面积表示4～6s时间内物体的速度变化量，C错误；

D.图丁中，根据运动学方程可知

x=v0t+12at2

即

xt=v0+12at

由图像可解得7.【答案】B

【解析】解：设斜面体的质量M，当x=0时，斜面体对物块的支持力为N，物块的加速度为a，

对物块，由平衡条件及牛顿第二定律可得：Ncosθ=mg，Nsinθ=ma，

对物块和斜面组成的整体，由牛顿第二定律可得：F=(M+m)a，

由图可知：F=15N，

联立可得：M=1kg；

设轻弹簧的劲度系数为k，

当推力为0时，物块受力平衡，沿斜面方向有沿斜面向下的重力分力以及沿斜面向上的弹簧弹力，

根据平衡条件及胡克定律可知：mgsinθ=kx0，

由图可知：x0=15cm=0.15m，

联立可得：k=40N/m；

故B正确，ACD错误；

故选：B。

当x=0时，对物块，由平衡条件及牛顿第二定律列式，对物块和斜面组成的整体，由牛顿第二定律列式，可求斜面体的质量；当推力为0时，物块受力平衡，根据平衡条件及胡克定律列式，可求轻弹簧的劲度系数；即可判断8.【答案】ACD

【解析】解：A、位移—时间图像反映物体的位置随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹，而且位移—时间图像只能表示直线运动的规律，所以甲、乙均做直线运动，故A正确；

B、根据x−t图像的切线斜率表示速度，可知在0～4s内乙的速度先大于，再等于，后小于甲的速度，故B错误；

C、图线乙是抛物线，由图可知，0～4s内乙车做匀减速直线运动，且末速度为0，则有

v02t=x

其中x=40m，t=4s，解得乙车的初速度大小为v0=20m/s，故C正确；

D、0～4s内乙的平均速度为v=xt=404m/s=10m/s，故D正确。

故选：ACD。

位移—9.【答案】AC

【解析】解：AB.细线剪断瞬间，对AB整体分析，根据牛顿第二定律得

a=(mA+mB)g−FmA+mB=mBgmA+mB=2×108+2m/s2=2m/s2故A正确，B错误；

C.对B隔离分析，有：mBg−N=mBa

则有：N=mB(g−a)=2×(10−2)N=16N

由牛顿第三定律知，10.【答案】AD

【解析】解：A、工件相对传送带滑动过程，由牛顿第二定律得：mgsin24°+μmgcos24°=ma，代入数据解得：a=8m/s2

工件加速到与传送带速度相等需要的时间t1=va=88s=1s

该过程的位移x1=v2t1=82×1m=4m<L

由于tan24°=μ，工件与传送带共速后相对传送带静止一起做匀速直线运动，

工件匀速运动的时间t2=L−x1v=6−48s=0.25s

工件由顶端到底端的时间t=t1+t11.【答案】A

F

A

【解析】解：(1)本实验采用的科学方法是等效替代法。故BCD错误，A正确。

故选：A。

(2)F′是根据平行四边形定则作出的合力，是理论值，则F是用一个单独的力拉橡皮条，因此F一定沿GO方向。

(3)若要保持图乙中O点位置与F1的大小不变，根据三角形定则，如图所示，以F1起点为圆心，到末端距离为半径顺时针转过一个小角度，可知应增大F2，并沿顺时针方向转动一个小角度。故BCD错误，A正确。

故选：A。

故答案为：(1)A；(2)F；(3)A

本实验采用的科学方法是等效替代法，F是用一个单独的力拉橡皮条，因此F一定沿GO方向。12.【答案】B

B

2.4

0.51

B

D

【解析】解：(1)本实验体现的物理方法是“控制变量”法，故B正确，ACD错误；

故选：B。

(2)A、实验时先接通电源然后释放小车，故A错误；

B、实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力，故B正确；

C、补偿阻力时，不应该挂上沙桶，故C错误；

D、交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.10s，故D错误。

故选：B。

(3)根据匀变速直线运动逐差法Δx=aT2，小车加速度a=xds−xad9T2=(13.49+11.08+8.67)−(6.26+3.88+1.50)9×0.12×10−2m/s2=2.4m/s2

根据匀变速运动规律，则vc=xbd2T=3.88+6.262×0.1×10−2m/s≈0.51m/s

(4)在a−F图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力，故A错误，B正确；

根据牛顿第二定律，对m有：mg−F=ma

对M有：F=Ma

得a=mgM+m

当M≫m时，拉力才近似等于沙桶重力

其a=mgM；

在a−13.【答案】解：(1)由速度—时间关系式，可得墨鱼加速运动时，有v=a1t1

解得t1=va1=48s=0.5s，

根据位移—时间关系式可得墨鱼加速运动的位移为x1=12a1t12

解得x1=12×8×0.52m=1m；

(2)墨鱼匀速运动时，有【解析】(1)由速度—时间关系式，可得墨鱼加速运动的时间，根据位移—时间关系式可得墨鱼加速运动的位移；

(2)求出墨鱼匀速运动和减速运动的位移和时间，由总位移和总时间求平均速度。

考查对匀变速直线运动规律的理解，根据运动学公式解答即可。14.【答案】解：(1)设两圆心连线与水平方向的夹角为θ，对圆柱体甲进行受力分析，如图所示

根据平衡条件有

F=Gtanθ

FNsinθ=G

当θ=60°时，挡板对圆柱体甲的支持力为

F1=Gtan60∘=33G

当θ=45°时，挡板对圆柱体甲的支持力为

F2=Gtan45∘=G

由牛顿第三定律可知θ分别为60°和45°时，圆柱体甲对挡板的压力分别为