安徽省合肥市六校聯(lián)考2024-2025學年高一上學期期末物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2025學年第一學期期末考試高一年級物理試卷命題學校：合肥十一中命題教師：審題教師：一、單選題：（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每個小題給出的四個選項中，只有一項符合要求）1.關(guān)于物理課本中的四幅插圖，以下說法中不正確的是（）A.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法B.圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度，運用了比值定義法C.圖丙中用極短曝光時間內(nèi)石子的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想D.圖丁中把物體各部分所受重力集中作用于重心，運用了理想模型法【答案】D【解析】A．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故A正確，不滿足題意要求；B．圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度，運用了比值定義法，故B正確，不滿足題意要求；C．圖丙中用極短曝光時間內(nèi)石子的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想，故C正確，不滿足題意要求；D．圖丁中把物體各部分所受重力集中作用于重心，運用了等效法，故D錯誤，滿足題意要求。故選D。2.如圖所示，拋物線a和直線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置時間圖像，時刻對應(yīng)拋物線的頂點．下列說法正確的是（）A.在時刻，兩車速率相等B.在時間內(nèi)，b車做勻變速直線運動C.在時間內(nèi)，a與b車的平均速度相等D.在時間內(nèi)，時刻兩車相距最遠【答案】C【解析】A．位移—時間關(guān)系圖線反映位移隨時間的變化規(guī)律，圖線的斜率表示速度的大小和方向，在時刻，兩車圖像斜率不相等，則兩車速率不相等，故A錯誤；B．在時間內(nèi)，b車對應(yīng)圖像斜率不變，做勻速運動，故B錯誤；C．在時間內(nèi)，a與b車位移相同，所用時間相同，則平均速度相同，故C正確；D．在時間內(nèi)，當兩車共速時，相距最遠，根據(jù)圖線的切線斜率可知不是時刻，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，一人通過箱帶拉著一個旅行箱沿水平地面勻速前進，若箱帶對箱子的拉力為F，地面對箱子的摩擦力為f，則摩擦力f與拉力F的合力應(yīng)該是（）A.豎直向上，大小等于箱子重力 B.豎直向上，大小小于箱子的重力C.向右偏上，大小大于箱子重力 D.向左偏上，大小大于箱子的重力【答案】B【解析】箱子做勻速直線運動，受到的合外力為0，而箱子受到的拉力與摩擦力的合力應(yīng)與重力與支持力的合力等大、反向，則摩擦力f與拉力F的合力方向豎直向上，由平衡可知，摩擦力f與拉力F的合力等于重力減去支持力，即小于重力故選B。4.中國自主研發(fā)的“暗劍”無人機，時速可超過2馬赫．在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運動，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120m的測試距離，用時分別為2s和1s，則無人機的加速度大小是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】第一段中間時刻的瞬時速度第二段中間時刻的瞬時速度則加速度故選A。5.2024年11月14日凌晨，神舟十八號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。當返回艙距離地面高度為2m時，返回艙的速度為8m/s，此時返回艙底部的4臺反推發(fā)動機同時點火工作，返回艙觸地前的瞬間速度降至零，從而實現(xiàn)軟著陸。若該過程飛船始終豎直向下做勻減速運動，返回艙的質(zhì)量變化和受到的空氣阻力均忽略不計。返回艙的總質(zhì)量為，重力加速度g取，則平均每臺反推發(fā)動機提供的推力大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】當返回艙距離地面高度為2m時，返回艙的速度為8m/s，返回艙觸地前的瞬間速度降至零，根據(jù)速度與位移的關(guān)系，有解得對返回艙，由牛頓第二定律得解得故選C。6.如圖，在某闖關(guān)娛樂節(jié)目中，小紅從軌道上的不同位置由靜止自由滑下，從c處水平飛出，都能落到直徑為l的圓形浮板上，軌道、直徑在同一豎直面內(nèi)。c點離水面的高度為h，浮板左端離c點的水平距離為l。運動過程中，小紅視為質(zhì)點并忽略空氣阻力，重力加速度為g，則小紅離開c時速度v的范圍為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)運動時間當落到浮板左端時，速度當落到浮板右端時，速度所以小紅離開c時速度v的范圍為故選B。7.如圖，輕質(zhì)細桿上穿有一個質(zhì)量為的小球，將桿水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成角，則左側(cè)斜面對桿支持力的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】對輕桿和小球組成的系統(tǒng)進行受力分析，如圖設(shè)左側(cè)斜面對桿AB支持力的大小為，由平衡條件有得故選B。8.如圖，吊籃用繩子懸掛在天花板上，吊籃A及物塊B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間，B的加速度為（）A.0 B.0.5g C.1.5g D.2g【答案】C【解析】剪斷細線前，由受力分析可知，物體C受重力和彈簧彈力，彈簧的彈力不能突變，在細繩剪斷瞬間，C受到的彈力與重力相等，所受合力為零，則C的加速度為0；物體B與A相對靜止，將A、B看作一個整體，受重力和彈簧的壓力，彈簧的壓力等于C物體的重力mg，對A、B組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得可得故選C。二、多選題：（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）9.如圖所示是用頻閃周期為的相機拍攝的一張真空中羽毛與蘋果從同一高度自由下落的局部頻閃照片。關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，下列說法中正確的是（）A.羽毛下落到C點的速度大小為B.蘋果下落的加速度大小為C.若滿足關(guān)系，則A為蘋果釋放的初始位置D.一段時間后蘋果會在羽毛下方【答案】AC【解析】A．根據(jù)題意，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可得羽毛下落到C點的速度大小為故A正確；B．根據(jù)題意，由逐差法有解得故B錯誤；C．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動連續(xù)相等時間內(nèi)的位移比可知若，則A為蘋果釋放的初始位置，故C正確；D．真空中蘋果和羽毛只受重力，同時釋放，做自由落體運動的下落快慢相同，故D錯誤。故選AC。10.2024年12月21日，第二十六屆哈爾濱冰雪大世界開園，將吸引更多人參與冰雪運動，如圖所示游樂場中一滑梯傾角為α，滑梯段和段長度均為L，段結(jié)冰光滑，段粗糙，一個質(zhì)量為m的小朋友從a點無初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c點時速度恰好為0。重力加速度為g，則（）A.小朋友從a到c下滑的時間為B.小朋友下滑的最大速度為C.小朋友與滑梯段間的動摩擦因數(shù)為D.在段下滑的過程中滑梯對小朋友的作用力大小為【答案】BD【解析】A．由題意可知在ab段勻加速運動，在bc段做勻減速運動，兩段距離相等，則時間相等，在ab段時可知小朋友從a到c下滑的時間為選項A錯誤；B．小朋友滑到b點時速度最大，則下滑的最大速度為選項B正確；C．在ab段和bc段的加速度等大反向可知解得小朋友與滑梯段間的動摩擦因數(shù)為選項C錯誤；D．在段下滑的過程中小朋友受的合外力為滑梯對小朋友的作用力大小為選項D正確。故選BD。三、實驗題：（本題共2小題,11題6分,12題10分,共16分）11.為了探究平拋運動的特點，某同學進行了如下實驗。（1）為了探究平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，用如圖甲所示裝置進行實驗。用小錘擊打彈性金屬片，A球水平拋出，做平拋運動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。關(guān)于該實驗，下列操作中必要的是__________。A.所用兩球質(zhì)量必須相等B.需要改變小球下落的高度進行多次實驗C.每次實驗中要保證小錘擊打彈性金屬片的力度相同（2）為了在圖甲實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上進一步研究平拋運動水平分運動的特點，該同學用圖乙所示裝置繼續(xù)進行實驗。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球會在白紙上擠壓出一個印跡。移動擋板，重復(fù)上述操作，白紙上將留下一系列印跡。在正確操作的情況下，如圖丙所示，該同學以小球拋出點為坐標原點O，建立水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系，描繪出小球做平拋運動的軌跡。該同學在曲線上取三個點，讓它們在方向上到點的距離之比為___________，再測量三個點在方向上到點的距離，若小球在水平方向上是勻速直線運動，則___________?！敬鸢浮浚?）B（2）1:4:91:2:3【解析】【小問1解析】A．小球的質(zhì)量對實驗無影響，所用兩球的質(zhì)量無需相等。故A錯誤；BC．需要改變小球下落的高度進行多次實驗，確保實驗結(jié)論的準確性，打擊金屬片的力度可以不相同。故B正確；C錯誤。故選B?！拘?解析】若小球在水平方向上是勻速直線運動，則連續(xù)相等時間內(nèi)的水平位移是相同的，所以在曲線上取連續(xù)相等時間內(nèi)的幾段位移來進行驗證，即由可知三點，在方向上到點的距離為，，可得由可得，，則12.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直平面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。（1）某學生在平衡摩擦力時，不慎使長木板傾角偏小，則他所得到的關(guān)系圖像應(yīng)是________圖；另一學生在平衡好摩擦力后掛上適當個數(shù)的鉤碼，他所得到的關(guān)系圖像應(yīng)是________圖；（圖中縱坐標表示小車的加速度a，橫坐標表示細線作用于小車的拉力F）。A．B．C．D．（2）實驗中是否需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量________（選填“是”或“否”）（3）某小組在實驗中打出的紙帶一部分如圖乙所示，圖中相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖中數(shù)據(jù)可求得：打點計時器在打D點時小車的瞬時速度大小為________m/s；小車做勻加速運動加速度大小為________。（均保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）DA（2）否（3）0.962.0【解析】【小問1解析】某學生在平衡摩擦力時，不慎使長木板傾角偏小，即當力F增加到一定值時小車才有加速度，則他所得到的關(guān)系圖像應(yīng)是D圖；另一學生因已經(jīng)平衡好摩擦力，則掛上適當個數(shù)的鉤碼后，根據(jù)，則他所得到的關(guān)系圖像應(yīng)是A?！拘?解析】實驗中因有力傳感器測量小車受的拉力，則不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量?！拘?解析】相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出，則T=0.1s打點計時器在打D點時小車的瞬時速度大小為小車做勻加速運動的加速度大小為四、計算題：（本題共3小題,第13題10分,第14題14分,第15題18分,共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分）13.如圖所示，替代人工操作的AI機器人已在各行各業(yè)中應(yīng)用，其中，送餐服務(wù)是應(yīng)用之一，只要設(shè)置好路線、安放好餐盤，機器人就會穩(wěn)穩(wěn)地舉著餐盤，到達指定的位置送餐，若某一配餐點和目標位置在距離為的直線通道上，機器人送餐時從靜止開始啟動，加速過程的加速度大小為，速度達到后保持勻速，之后適時做加速度大小為的勻減速運動，到目標位置時速度恰好為零。（1）在方框中畫出機器人大致的速度-時間圖像；（2）求機器人整個送餐過程所用時間?！敬鸢浮浚?）見解析（2）28s【解析】小問1解析】根據(jù)題意，機器人先做初速度為零的勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，再做勻減速直線運動，直至速度減至零，所以速度時間圖像如圖甲所示【小問2解析】勻加速直線運動階段時間和位移為，勻減速直線運動階段的時間和位移為，所以勻速直線運動階段的位移為，所以機器人整個送餐過程所用時間14.如圖所示，小球P用兩段等長的細線懸掛在車廂的頂部，車廂頂部水平，兩段細線與車廂頂部的夾角，已知小球P的質(zhì)量為，重力加速度g?。?）若車廂處于靜止狀態(tài)，求左、右兩細線的拉力大小；（2）若車廂以大小為的加速度向右做勻減速運動，求左、右兩細線的拉力大小?！敬鸢浮浚?），（2），0【解析】【小問1解析】對小球受力分析如圖根據(jù)對稱性，則有解得【小問2解析】對小球受力分析解法一：假設(shè)加速度為時，右邊線恰好松弛，解答因為假設(shè)成立，則代入數(shù)據(jù)得解法二：正交分解可得；聯(lián)立解得為負值，故說明右邊細線已松馳由與的矢量和為可知代入數(shù)據(jù)解得15.如圖甲所示，在無限大水平臺上放一個質(zhì)量的薄長木板，質(zhì)量可視為質(zhì)點的小滑塊位于長木板的中央，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。小滑塊與長木板及平臺間的動摩擦因數(shù)分別為（未知）、，長木板與平臺間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力均等于滑動摩擦力。從某時刻開始，在長木板右端施加水平恒力F，使系統(tǒng)向右運動，小滑塊離開長木板前二者的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示。小滑塊離開長木板落到平臺時速