安徽省示范高中2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期期末綜合測試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1安徽省2024~2025學(xué)年高一上學(xué)期期末綜合測試物理試題本卷測試內(nèi)容：必修第一冊完成時間：75分鐘本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分。第Ⅰ卷（選擇題共42分）一、單選題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。1.小明將彈性小球以10m/s的速度從距地面2m處的A點豎直向下拋出，小球落地后豎直反彈經(jīng)過距地面1.6m高的B點時，向上的速度為6m/s，小球由A落地后反彈到B共用時0.2s，則此過程中（）A.小球的位移大小為0.4m，方向豎直向上B.小球平均速度的大小為2m/s，方向豎直向下C.小球速度變化量的大小為4m/s，方向豎直向上D.小球平均加速度的大小約為80m/s2，方向豎直向下【答案】B【解析】A．小球的位移大小為方向豎直向下，故A錯誤；B．小球平均速度的大小為方向豎直向下，故B正確；C．小球速度變化量的大小為方向豎直向上，故C錯誤；D．小球平均加速度的大小為方向豎直向上，故D錯誤。故選B。2.如圖，一質(zhì)量的足夠長的木板A靜止在水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量的滑塊B以水平速度從最左端滑上木板A，木板A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑塊未離開木板。已知木板與地面間、滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為、，重力加速度取，則下列說法正確的是（）A.木板對滑塊的摩擦力大小為B.地面對木板的摩擦力大小為C.木板對滑塊的摩擦力方向水平向右D.地面對木板的摩擦力方向水平向右【答案】A【解析】AC．木板與滑塊間發(fā)生了相對滑動，兩者間的摩擦力為滑動摩擦力，則木板對滑塊的摩擦力大小為滑塊相對木板向右運動，則木板對滑塊的摩擦力方向水平方向水平向左，故A正確，C錯誤；BD．對木板受力分析，木板受到滑塊對其向右的滑動摩擦力，大小與相等，還受到地面對其向左的靜摩擦力，由平衡條件知故BD錯誤。3.某礦場工人利用運輸箱向井底運送物資，其簡化圖如圖所示。某次運送物資過程中，運輸箱先從靜止做勻加速直線運動，接著做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動，到達(dá)井底時速度恰好為零。已知勻加速和勻減速直線運動時間均為t，勻速運動的時間為，下落的總高度為h。則物資（）A.勻加速運動階段處于超重狀態(tài)B.整個運動過程的最大速度大小為C.勻減速運動階段的加速度大小為D.勻加速和勻減速運動階段所受運輸箱的作用力相同【答案】C【解析】A．勻加速運動階段加速度豎直向下，物資處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．設(shè)勻速階段的速度大小為v，由題意可得解得B錯誤；C．由速度與時間關(guān)系有得C正確；D．由題意知勻加速和勻減速階段加速度大小等，設(shè)物資的質(zhì)量為M，在勻加速階段得在勻減速階段得故兩階段運輸箱對物資的作用力大小不同，D錯誤。故選C。4.如圖，質(zhì)量均為m的兩個相同小球甲和乙用輕彈簧連接，并用輕繩固定，處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平，與豎直方向的夾角為，重力加速度大小為g。則（）A.的拉力大小為 B.的拉力大小為3mgC.若剪斷，該瞬間小球甲的加速度大小為 D.若剪斷，該瞬間小球乙的加速度大小為g【答案】C【解析】AB．對甲乙整體受力分析可知，的拉力大小為的拉力大小為選項AB錯誤；CD．若剪斷瞬間，彈簧的彈力不變，則小球乙受的合外力仍為零，加速度為零；對甲分析可知，甲受重力和彈簧向下的拉力，繩子對其的拉力，甲球的速度為0，將力沿著繩子方向和垂直繩子方向分解，沿繩方向合力為0，則剪斷瞬間，甲球受到的合力由牛頓第二定律可知加速度選項C正確，D錯誤。故選C。5.一質(zhì)點沿平直的軌道運動時，通過位移傳感器描繪了質(zhì)點位置隨時間的變化規(guī)律，圖像如圖所示。已知該圖像為開口向下的拋物線，1.5s處為拋物線的最高點。傾斜的虛線為時圖像的切線，此時質(zhì)點的速度大小為6m/s。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點始終向同一方向運動 B.C.質(zhì)點的加速度大小為 D.【答案】D【解析】A．由圖像可知質(zhì)點先向正方向運動再向負(fù)方向運動，故A錯誤；B．根據(jù)圖像的切線斜率表示速度，可知時刻的速度為解得故B錯誤；C．根據(jù)圖像的切線斜率表示速度，可知時刻的速度為0，則質(zhì)點的加速度大小為故C錯誤；D．從到時刻過程，根據(jù)運動學(xué)公式可得解得故D正確。故選D。6.某同學(xué)站在力的傳感器上連續(xù)完成多次下蹲起立。某時刻作為計時起點，傳感器與計算機連接，經(jīng)計算機處理后得到力的傳感器示數(shù)F隨時間t變化的情況如圖所示。已知該同學(xué)質(zhì)量，重力加速度。下列說法正確的是（）A.0~4s完成了兩次下蹲過程 B.0~8s該同學(xué)向下的最大加速度約為C.0~8s該同學(xué)向上的最大加速度約為 D.1.8s該同學(xué)向下速度達(dá)到最大【答案】B【解析】A．由題意，知人的重力為600N，人完成一次下蹲動作，先加速向下后減速向下，人先失重后超重，即人完成一次下蹲動作，F(xiàn)應(yīng)先小于600N后大于600N，所以由圖像可知0～4s內(nèi)人只完成了一次下蹲過程，故A錯誤；BD．由圖像知，在1.8s時F最小為240N，此時該同學(xué)向下運動，合外力最大，加速度達(dá)最大，由于此時人的重力大于F，人將繼續(xù)向下加速，速度繼續(xù)增大，在2s時達(dá)到最大，根據(jù)牛頓第二定律得人向下運動的最大加速度故B正確，D錯誤；C．由圖像知，在2.2s時F最大為960N，此時該同學(xué)向下減速，向上的加速度達(dá)最大，有故C錯誤。故選B。7.如圖所示，從圓上一點引三條傾角不同的粗糙斜面軌道、、到圓周上，已知斜面的動摩擦因數(shù)均為，其中是一條豎直面，是圓的直徑，?，F(xiàn)將小球從點分別沿、、三個斜面靜止釋放，設(shè)小球到達(dá)圓周上的速率分別為、、，經(jīng)歷的時間分別為、、，則下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】CD．設(shè)AE長為L，從右側(cè)任意一個與豎直方向夾角為的斜面下落，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)位移時間關(guān)系又整理可得解得可知下滑的時間與傾角無關(guān)，所以故D正確，C錯誤；AB．根據(jù)可知斜面與AB夾角越小，則合外力大，加速度越大，根據(jù)可知位移越大，根據(jù)動能定理可知到圓弧時速度越大，即故AB錯誤。故選D。8.如圖所示，底端帶有擋板的光滑斜面固定在水平面上，一輕彈簧一端與擋板連接，軸線與斜面平行，質(zhì)量為M的物塊（可視為質(zhì)點，與彈簧不連接）緊靠彈簧靜止在斜面上?，F(xiàn)施加沿斜面向下的力進(jìn)一步壓縮彈簧，然后由靜止釋放物塊，物塊沿斜面開始運動，忽略空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。以釋放點為坐標(biāo)原點O，沿斜面向上為x軸正方向建立坐標(biāo)系，從物塊釋放到第一次回到坐標(biāo)原點的過程中，物塊的加速度a隨路程s變化的圖像或位移x隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AB．設(shè)彈簧初始壓縮量為，物塊釋放前，根據(jù)平衡條件有釋放后彈簧未恢復(fù)原長前，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得若彈簧能夠恢復(fù)原長（即），則彈簧恢復(fù)原長后物塊到達(dá)最高點后，開始沿斜面向下做勻加速運動，加速度仍為再次接觸彈簧后，物塊先做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，回到坐標(biāo)原點時速度恰好減為零，物塊做往復(fù)運動，根據(jù)對稱性結(jié)合上述分析可知，故A錯誤，B正確；CD．若，物塊釋放后不能脫離彈簧，位移x隨時間t按正弦規(guī)律變化；若，物塊釋放后能脫離彈簧，脫離彈簧后位移x隨時間t按二次函數(shù)規(guī)律變化，故CD錯誤。故選B。二、多選題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，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，自來水管通過調(diào)節(jié)閥門每隔相同的時間T滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴水剛要滴下時。第1滴水剛好到達(dá)地面。已知管口到水平地面的高度為H，水滴均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.圖示狀態(tài)第1滴水和第2滴水的間距為B.圖示狀態(tài)第3滴水和第4滴水的間距為C.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镈.圖示狀態(tài)第1滴水的速度大小為【答案】AC【解析】AB．相鄰兩滴水的時間間隔相等，根據(jù)自由落體相鄰相等時間內(nèi)的位移比為1:3:5可知，圖示狀態(tài)第1滴水和第2滴水的間距為圖示狀態(tài)第3滴水和第4滴水的間距為故A正確，B錯誤；C．由題意可知，每滴水落地所需時間為3T，則有解得故C正確；D．圖示狀態(tài)第1滴水的速度大小為故D錯誤。故選AC。10.如圖（a）所示，傾角為的光滑斜面上，輕彈簧平行斜面放置且下端固定，一質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上O點由靜止滑下。以O(shè)點為原點，作出滑塊從O點下滑至最低點過程中的加速度大小a隨位移x變化的關(guān)系如圖（b）所示。彈簧形變始終未超過彈性限度，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.下滑過程中，在處，滑塊的機械能最大C.在和兩段過程中，滑塊機械能的變化大小不相同D.在這段過程中，圖線斜率的絕對值等于【答案】CD【解析】A．由圖可知，當(dāng)小球下落到時，加速度為零，即彈力與重力分力大小相等，此時彈簧的形變量為，則有解得故A錯誤；B．對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)進(jìn)行分析，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)機械能守恒，當(dāng)彈簧的彈性勢能最小，小滑塊的機械能最大，故當(dāng)小滑塊下落到之前，彈簧處于原長，彈性勢能為零，為最小，則此時小滑塊的機械能最大，故B錯誤；C．對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即滑塊機械能與彈簧彈性勢能總和不變。由圖可知，的距離差小于兩處的距離差，可得彈簧彈性勢能的增量不相等，所以滑塊機械能的變化不相同，故C正確；D．在的過程中，重力下滑分力大于彈力，根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立可得在過程中，彈力大于重力下滑分力，根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立解得可知圖像中兩圖線的斜率絕對值相等，由題圖可知在這段過程中，圖線斜率的絕對值等于故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題共58分）三、非選擇題：本題共5小題，共58分?？忌鶕?jù)要求做答（第11～12題為實驗題或填空題，13～15題為計算題）。11.打點計時器是高中物理實驗中常用的實驗器材，請你完成下列有關(guān)問題：（1）如圖所示甲、乙兩種打點計時器，其中_____是電火花計時器（選填“甲”或“乙”）。（2）打點計時器使用_____電源（選填“交流”或“直流”）。（3）一小車在重物牽引下拖著穿過打點計時器的紙帶沿平直軌道加速運動。圖丙是打出的一段紙帶，圖中O、A、B、C、D為計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，打點計時器所用電源的頻率為50Hz。圖丙中相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔_____s。在打下B點時小車的瞬時速度_____m/s，用逐差法計算OD段紙帶加速度_____（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有增大，從50Hz變成了60Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，仍按照50Hz進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，那么速度的測量值與實際值相比_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）甲（2）交流（3）0.100.3760.393偏小【解析】【小問1解析】甲圖采用的是脈沖輸出開關(guān)，因此甲是電火花計時器?！拘?解析】打點計時器使用的是交流電源?！拘?解析】相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，在打下B點時小車的瞬時速度根據(jù)逐差法可得如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有增大，從50Hz變成了60Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，仍按照50Hz進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，則實驗計算采用的頻率值偏小，得到的計數(shù)點間的時間間隔偏大，則速度的測量值偏小，即速度的測量值小于真實值。12.請使用下列器材測量小車質(zhì)量：小車、一端帶有定滑輪的平直軌道、墊塊、細(xì)線、打點計時器、紙帶、頻率為的交流電源、直尺、質(zhì)量均為的7個槽碼。（1）完成下列實驗步驟中的填空：i．按圖甲安裝好實驗器材，跨過定滑輪的細(xì)線一端連接在小車上，另一端懸掛著7個槽碼。改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列__________的點，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；ⅱ．保持軌道傾角不變，取下1個槽碼（即細(xì)線下端懸掛6個槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點跡測出加速度；ⅲ．依次減少細(xì)線下端懸掛槽碼數(shù)量，重復(fù)步驟ⅱ；ⅳ．以取下槽碼的總個數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出圖像。（2）已知重力加速度大小，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，請完成下列填空：①下列說法正確的是__________；A．接通電源后，再將小車從靠近打點計時器處釋放B．小車下滑時，位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行C．實驗中必須保證細(xì)線下端懸掛槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．若細(xì)線下端懸掛著2個槽碼，則小車在下滑過程中受到的合外力大小為②若某次實驗獲得如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間均有4個點未畫出，則加速度大小__________；在打“7”點時小車的速度大小__________；③寫出隨變化的關(guān)系式__________（用，，，，表示）；④測得關(guān)系圖線的斜率為，則小車質(zhì)量__________。【答案】（1）等間距（2）①.AB②.1.121.021③.④.0.42【解析】【小問1解析】改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列等間距的點，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑?！拘?解析】A．為打點穩(wěn)定，接通電源后，再將小車從靠近打點計時器處釋放，故A正確；B．為使小車做勻變速直線運動，小車下滑時，位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行，故B正確；C．由于該實驗每個槽碼的質(zhì)量已知，繩子拉力不需要近似等于槽碼的重力，故不需要使質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯誤；D．若細(xì)線下端懸掛著2個槽碼，小車加速下滑，槽碼加速上升，槽碼超重，故細(xì)線對小車的拉力大于2個槽碼的重力，則小車下滑過程中受到的合外力小于，故D錯誤。故選AB。鄰兩計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)逐差法求出小車加速度大小為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，在打“6”點時小車的速度大小在打“7”點時小車的速度大小小車勻速時有減小n個槽碼后，對小車和槽碼分別有整理得圖像的斜率為解得13.質(zhì)量為m=10kg的物體靜置在水平地板上，用一輕彈簧水平推拉該物體。作用在彈簧上的水平外力F與彈簧長度l的關(guān)系如圖所示，當(dāng)彈簧長度為8.5cm時，物體勻速前進(jìn)。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)；（2）物體和地板間動摩擦因數(shù)；（3）彈簧長度為3cm時，物體所受的摩擦力大小為多少？【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】由水平外力F與彈簧長度l的關(guān)系圖像，根據(jù)胡克定律可得彈簧的勁度系數(shù)為【小問2解析】當(dāng)彈簧長度為8.5cm時，物體勻速前進(jìn)，由圖像可知彈簧的原長為，則此時彈簧彈力大小為根據(jù)受力平衡可知，物體受到的摩擦力大小為又可得物體和地板間的動摩擦因數(shù)為【小問3解析】當(dāng)彈簧長度為3cm時，此時彈簧彈力大小為由于可知物體受到滑動摩擦力作用，大小為。14.為了進(jìn)一步提高高速收費的效率，減少停車時間，2019年6月交通運輸部開始部署ETC的進(jìn)一步推廣和安裝。ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。如圖，汽車以10m/s的速度行駛，如果過人工收費通道，需要在收費站中心線處減速至0，經(jīng)過30s繳費后，再加速至10m/s行駛；如果過ETC通道，需要在中心線前方10m處減速至5m/s，勻速到達(dá)中心線后，再加速至10m/s行駛。設(shè)汽車加速和減速的加速度大小均為1m/s2。求：（1）汽車過人工收費通道，從收費前減速開始，到收費后加速結(jié)束，所需的時間和通過的總路程（2）如果過ETC通道，汽車通過第（1）問路程所需要的時間；【答案】（1）50s，100m（2）13.5s【解析】小問1解析】題意知汽車初速度，加速度大小，設(shè)初速度方向為正方向，所以汽車過人工收費通道減速時間減速位移之后再從0加速至10m/s用時加速位移故從收費前減速開始，到收費后加速結(jié)束，所需的時間通過的總路程【小問2解析】如果過ETC通道，初速度，末速度，所以汽車過ETC通道減速時間減速位移題意知汽車勻速通過的位移x4=10m，則需時間為之后