湖南省沅澧共同体2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1沅澧共同体高一年级2024年期末考试物理时量：75分钟满分：100分一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合体，3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天宫空间站，我国载人航天发射再次取得圆满成功。中国“天宫空间站”在轨运行如图所示，则下列说法中正确的是（）A.研究空间站姿态调整时，可把空间站视为质点B.研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站不能视为质点C.选地球为参考系，“天和”核心舱是静止的D.对接后，以“天和”核心舱为参考系，则“神舟十九号”是静止的【答案】D【解析】A．研究空间站姿态调整时，空间站的体积和形状不可以忽略，不能把空间站视为质点，故A错误；B．研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的体积和形状可以忽略，所以可以视为质点，故B错误；C．“神舟十九号”飞船和“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动。选地球为参考系，“天和”核心舱是运动的，故C错误；D．“神舟十九号”飞船和“天和”核心舱是天宫空间站的组成部分，以“天和”核心舱为参考系，则“神舟十九号”是静止的，故D正确。故选D。2.小时候有一种叠石头比赛的小游戏，就是将石头叠在一起，不使用任何粘合剂或外力支撑，仅依靠重力和物理平衡原理来保持稳定。某次游戏时，小言同学将A、B、C三块石头依次叠放在水平地面上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，如图所示，则（）A.水平地面对石块C有摩擦力作用B.石块B对石块A的作用力一定竖直向上C.石块A受到的合力不为0D.石块A对石块B的弹力是因为石块B发生形变而产生的【答案】B【解析】A．对A、B、C三块石头构成的整体进行受力分析，水平方向无外力，可知地面对C没有摩擦力作用，故A错误；B．对A进行受力分析可知石块B对石块A的作用力与A的重力平衡，可知石块B对石块A的作用力一定竖直向上，故B正确；C．石块A处于静止状态，合力为0，故C错误；D．石块A对石块B弹力是因为石块A发生形变而产生的，故D错误。故选B。3.下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（）A.物体的速度越大，则物体的加速度越大B.物体的速度为0，则物体的加速度为0C.物体所受合外力越来越小，则物体的加速度越来越小D.物体的加速度不变，则物体速度方向也始终不变【答案】C【解析】A．物体的速度大小与加速度大小无直接关系，例如物体做速度很大的匀速直线运动，但加速度为零，故A错误；B．物体的速度为零时加速度不一定为零，例如子弹发射的瞬间，子弹速度为零，加速度很大，故B错误；C．根据牛顿第二定律，当物体质量不变时，合外力减小则加速度减小，故C正确；D．加速度不变，速度方向可能变化，例如物体做匀减速直线运动，速度减到零后又反向加速，则物体的加速度不变，但是速度方向发生变化，故D错误。故选C。4.如图所示，用、两根细线吊着一个重物P，与天花板的夹角始终保持不变，用手拉着线由水平方向绕点沿逆时针方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中，和中张力的大小变化情况是（）A.都逐渐变大B.都逐渐变小C.中张力逐渐变大，中张力逐渐变小D.中张力先变小后变大【答案】D【解析】对重物受力分析，受重力、两个拉力，如图所示将两个拉力合成，合力与第三个力重力平衡，由图像可以看出，中张力先变小后变大，中张力逐渐变小。5.如图所示，质量分别为和的木块之间用轻弹簧相连，然后用轻绳悬挂在天花板上且静止，某时刻突然剪断轻绳，设此时和的加速度分别为和，规定竖直向上为正方向，则（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】对受力分析，根据平衡方程解得剪断轻绳瞬间，对受力分析，由于弹簧弹力不变，所以所受合力仍为0，加速度为0对受力分析，轻绳弹力消失，受重力，弹簧的弹力，根据牛顿第二定律解得。故选A。6.常德被称为“川黔咽喉，云贵门户”，是长江经济带中的一个重要城市。常德市也是多条铁路的交汇点，其中常益长高铁起点是常德市，终点是长沙西站，全线共设有五个站点：常德站、汉寿县站、益阳南站、宁乡西站和长沙西站，全长约154千米。列车从常德站始发，经停3站后到达终点站。若普通列车的最高速度为，高铁列车的最高速度为。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为，列车在相邻两站间都还会以各自最高速度匀速率行驶一段时间，若两种列车在每个车站停车时间相同，则从常德到长沙西乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间约为（）A.75分钟 B.58分钟 C.49分钟 D.35分钟【答案】C【解析】将列车速度的单位用国际单位制表示，普通列车的速度高铁列车的速度列车从常德站始发，经停3站后到达终点站，因此列车总共经历了4次加速和4次减速，共行驶了对普通列车，每一次加速或减速时间和路程分别为，匀速行驶的时间为对高铁列车，每一次加速或减速时间和路程分别为，匀速行驶的时间为因为不同列车停站时间相同，故节约的时间来源于行驶过程，则总的节省时间为故选C。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。7.如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标随时间变化的图像。已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是（）A.甲、乙物体运动方向相同B.乙做加速直线运动C.时间内两物体平均速度相同D.时刻两物体相遇【答案】BD【解析】A．图像的斜率正负对应速度的方向，由图可得甲、乙的斜率一正一负，说明甲乙的运动方向相反，A错误；B．乙图线切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做加速直线运动，B正确；C．时间内两物体位移大小相等，方向相反，所以平均速度大小相等方向相反，C错误；D．由图可知在时刻两物体同时在同地出现即相遇，D正确。故选BD。8.为了提升城市形象和居住环境品质‌，进一步提高居民生活质量，促进社会的可持续发展，常德市‌近年来积极鼓励老旧小区业主加装垂直电梯，如图甲所示。取竖直向上方向为正方向，小明同学利用速度传感器在电梯内测量了电梯某一次从静止开始运行时的速度，经计算机处理后得到如图所示的图像，则以下说法中正确的是（）A.时电梯运动方向发生改变B.，电梯向上运动，小明处于超重状态C.，电梯向上匀速运动D.时电梯向上运动距离达到最高【答案】BC【解析】A．图像速度的正负表示方向，10s时速度仍然为正值，可知，时电梯运动方向没有发生改变，故A错误；B．，速度为正值，电梯向上做加速运动，加速度方向向上，可知，小明处于超重状态，故B正确；C．，速度为正值，大小一定，可知，电梯向上匀速运动，故C正确；D．之前速度为正值，电梯向上运动，之后速度为负值，电梯向下运动，可知，时电梯向上运动距离达到最高，故D错误。故选BC。9.如图所示，细线的一端固定在倾角为的光滑斜面的顶端处，细线的另一端拴一质量为的小球，初始时细线与斜面平行。则（）A.当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为B.当滑块以加速度向左加速运动时，斜面对小球恰好没有支持力C.若滑块以加速度向左减速运动时，斜面对小球恰好没有支持力D.当滑块以加速度向左加速运动时，细线的拉力为【答案】BD【解析】A．当滑块向左做匀速运动时，对小球由平衡条件可得绳的拉力大小为，故A错误；B．设当小球贴着滑块一起向左加速运动且支持力为零时加速度为，小球受到重力、拉力作用，如图所示；根据牛顿第二定律可得加速度，此时细线的拉力，故B正确；C．若滑块以加速度向左减速运动时，斜面对小球的支持力沿水平向右的分力与细线的拉力沿水平向左的分力的合力产生向右的加速度g，故斜面对小球的支持力不为零，故C错误；D．当滑块以加速度向左加速运动时，此时小球已经飘离斜面，则此时线中拉力为，故D正确。故选BD。10.随着物流业智能化发展，许多物流公司都投入使用了快递分拣系统，该系统利用传送带可大幅提高分拣效率。其过程可简化为如图所示的装置，水平传送带长为，以一定的速度顺时针匀速运动，工作人员以一定的水平初速度将快递箱推放到传送带左端。在时，快递箱到达右端过程中加速时间和匀速时间相等。快递箱可视为质点，快递箱与传送带间的动摩擦因数，取，则（）A.传送带长为24mB.快递箱加速时加速度为C.若，快递箱在传送带上留下的痕迹长为5mD.若，快递箱在传送带上传送的时间为4s【答案】ABD【解析】B．根据牛顿第二定律解得加速度，B正确；D．快递箱加速时间为匀速时间运动总时间解得传送时间，D正确；A．快递箱加速位移快递箱匀速位移传送带总长解得，A正确；C．若，快递箱加速位移为加速时间为此过程中传送带路程为故痕迹长，C错误故选ABD。三、非选择题：本题共5小题，共56分。第13~15题需要写出必要的文字说明和过程。11.在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中，测量小组的同学设计了如左图所示的实验装置。弹簧上端固定在铁架台上，另一端挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，依次测出并记录钩码静止时对应的弹簧总长度，再算出弹簧伸长的长度，数据填在下面表格中，并在坐标纸上作出了弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度图线，如图所示。测量次序123456弹簧弹力00.51.01.52.02.5弹簧的总长度13.0015.0517.1019.0021.0023.00弹簧伸长的长度02.054.106.008.0010.00（1）根据图线可知，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比（2）根据图线可得该弹簧的劲度系数为______。（3）某同学想粗略测量一个原长为的弹簧的劲度系数，但他手头只有一个量程略小于的刻度尺，于是他在弹簧的中点处固定一个用于读数的指针，如图所示。测得在弹簧下端挂一质量为的钩码，静止时指针对应的刻度为。已知当地的重力加速度为，则该弹簧的劲度系数可表示为______。【答案】（1）B（2）25（3）【解析】【小问1解析】由图示图像可知：弹簧的弹力与伸长量的图像是过原点的一条倾斜直线，与成正比，故A错误，B正确；故选B。【小问2解析】根据胡克定律，可得劲度系数为由图像可知，弹簧的劲度系数为小问3解析】由题意知，整个弹簧的伸长量由胡克定律与平衡条件得解得。12.学校科技节活动中，A、B实验小组都采用如图甲所示实验装置来探究“物体运动的加速度与它所受的合力、物体质量的关系”，最后各自根据所测得的数据画出如图乙所示的图像。试回答下列问题：（1）实验中是否需要平衡小车和长木板之间摩擦力______（选填“是”或“否”）；（2）图像中图线②后端弯曲的原因是______；（3）若A组同学所得的图线如图乙中①所示，已知该图线与横坐标轴的夹角为，图线的斜率为，则A组同学所使用小车的质量一定为______（填选项前的字母）。A. B. C. D.（4）下图是A组同学实验时得到的一条纸带，、、、、、、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为，，，，，，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点时小车速度为______；小车的加速度为______（结果均保留两位有效数字）。【答案】（1）是（2）未满足小车的质量远大于悬挂重物的质量（3）C（4）0.440.42【解析】【小问1解析】实验中，小车和长木板之间有摩擦力，为使小车所受的绳的拉力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，故选是。小问2解析】图像后端弯曲的原因是未满足小车的质量远大于悬挂的重物的质量，此时悬挂的重物的重力不能再代替绳子的拉力，也就不是小车的合力了。【小问3解析】对小车由牛顿第二定律可得整理得到图线的斜率为，可得解得小车的质量为故选C。【小问4解析】相邻计数点之间还有4个点未画出，则计数点间的时间间隔为打点时小车速度为根据逐差公式有可得加速度为代入数据解得13.春天的周末，许多年轻人在沙滩公园放风筝，其中最简单的风筝当属平板状的方形风筝，可简化为如图所示模型。在风力稳定的情况下，风筝在拉线和风力的共同作用下可静止在空中。已知质量为的风筝静止在空中时，细线与风筝平面的夹角，细线与水平方向的夹角。已知风力大小恒定，方向与风筝平面垂直，不计细线的重力，重力加速度为。求：（1）风筝所受风力大小；（2）细线对风筝的拉力大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】风筝平衡时受三个力的作用，即重力、垂直于风筝平面的风对风筝的力、细线的拉力根据图示几何关系及由共点力的平衡条件有联立解得【小问2解析】联立同时解得14.随着智能化的发展，水面救援中已经在使用水面救生无人船这样的智能科技装备了。某无人船生产厂家在某次无人船测试中，一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船从静止出发，做匀加速运动10s后达到最大速度，接着立即关闭发动机做匀减速运动，匀减速运动了16m的距离后速度减为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定，不计空气阻力，取。求：（1）在匀减速过程中，无人船所受水的阻力大小；（2）在匀加速过程中，无人船