2024扬州新华中学高一上学期期中物理试题含解析

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满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2023年10月，杭州亚运会成功闭幕，获得国际社会一致好评。亚运会比赛项目很多，关于一些比赛，下列说法正确是（ ）
A. 观众观看跳水比赛时，可以将运动员看成质点
B. 在马拉松比赛中，裁判在记录运动员成绩时，可以将运动员看成质点
C. 在百米比赛中，教练员为了在赛后研究运动员的起跑动作，可以将运动员看成质点
D. 在400米比赛中，1道运动员和5道运动员位移相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．观看跳水运动员的跳水比赛时，不可以把运动员看成质点，否则就没有动作了，故A错误；
B．看马拉松比赛时，可以把运动员看成质点，不影响对成绩的测量，故B正确；
C．体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作时，看的就是人的动作如何，是不能看成质点的，故C错误；
D．位移是从初位置到末位置的有向线段，田径场跑道周长是400米，但不同跑道的周长不同，故末位置不同，故位移不同；路程都是400m，相同，故D错误。
故选B。
2. G20杭州峰会期间，在美丽的西子湖畔举办了一场名为“最忆是杭州”的晚会，燃放了绝美的焰火．有关焰火腾空的过程，下列说法中正确的是
A. 焰火的速度越大，加速度也一定越大
B. 焰火的速度变化越快，加速度一定越大
C. 焰火的速度变化量越大，加速度一定越大
D. 某时刻速度为零，其加速度一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误．
B.加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B正确．
C根据
可知速度变化量越大，可能时间也长，所以加速度不一定大，故C错误．
D.速度为零，速度的变化率不一定为零，加速度不一定为零，故D错误．
3. 下列x—t图像中，能表示匀速直线运动的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】匀速直线运动位移随时间是均匀变化的，且根据x—t图像的斜率表示速度，可知匀速直线运动x—t图像应为一条倾斜的直线。
故选A。
4. 在月球上没有空气，若宇航员在月球表面上将一石块从某高度由静止释放，下列图像中能正确描述石块运动情况的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，石块做初速为零的匀加速直线运动。
故选B。
5. 如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=4m，BC=8m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为2s，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度为2m/s2B. CD=16m
C. 物体在B点时的速度为3m/sD. OA之间的距离为2m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
可得
故A错误；
BD．根据
可知，匀变速运动在连续相同时间的位移差相等，则可知
CD=12m
OA=0m
故BD错误；
C．B点为AC的中间时刻，因此B点的速度等于AC段的平均速度
故C正确。
故选C。
6. 如图所示，足球运动员准备罚点球时，一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止。下列说法正确的是（ ）
A. 足球一定受到地面对它向前的摩擦力
B. 静止的足球受到垂直于鞋底面向下的合力
C. 地面对足球的弹力是由于地面发生微小形变引起的
D. 脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的
【答案】C
【解析】
【详解】A．若脚对球的压力竖直向下，那么球相对地面没有相对运动的趋势，即不受地面的摩擦力，故A错误；
B．静止的足球受的合力为0，故B错误；
C．地面对足球的弹力，地面是施力物体，所以是地面发生弹性形变引起的，故C正确；
D．脚对足球的压力是由于脚的下部发生弹性形变引起的，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，物体A置于水平地面上，力F水平作用于物体B上，A、B保持静止，则关于A、B受力个数的说法正确的是（ ）
A. A物体一定受4个力B. A物体可能受3个力
C. B物体可能受3个力D. B物体一定受4个力
【答案】C
【解析】
【详解】整体进行受力分析：整体受重力、地面对A的弹力、推力F、地面的摩擦力四力平衡，所以A与地面之间有摩擦，再对B受力分析B受重力，A对B的支持力，推力。如果三力合力能为0，即AB之间没摩擦力。所以B可能受3个或4个力。同理A受重力，地面的支持力，B对A的压力，地面对A的摩擦力。所以A可能受4个力或5个力。综上所述，故ABD错误，C正确。
故选C。
8. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活。如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，表面与水平面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A. 手机受到3个力的作用
B. 手机受到的支持力大小为Gcsθ
C. 手机受到的支持力不可能大于G
D. 纳米材料对手机的作用力竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为采用了纳米微吸材料，斜面会对手机存在一个吸引力，所以手机受到重力、支持力、摩擦力、吸引力共4个力，故A错误；
BC．由平衡条件有
故BC错误；
D．手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力，二力平衡，纳米材料对手机的作用力大小为G，方向竖直向上，故D正确。
故选D。
9. 如图为一位质量约为60kg的登山运动员借助安全绳休息时的照片，其左脚所接触的岩石表面可看作光滑竖直面。图中安全绳竖直方向约为37°，安全绳的拉力为F1，岩石对脚的作用力为F2。若g=10m/s2，，下列说法正确的是（ ）
A. F1约为480N
B. F2约为360N
C. 运动员身体重心离岩面越近，F1越小
D. 运动员身体重心离岩面越远，F2越小
【答案】C
【解析】
【详解】设绳子与竖直方向的夹角为，由平衡条件有
得
运动员身体重心离岩面越近，越小，可知F1越小；运动员身体重心离岩面越远，夹角越大，F2越大。故ABD错误，C正确。
故选C。
10. 如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律，A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB与OC为细线，下列不必要的实验要求是（ ）
A. OB与OC应关于OA对称
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 用一个弹簧测力计拉橡皮绳和用两个弹簧测力计拉橡皮绳，都要使橡皮绳伸长到同一位置
【答案】A
【解析】
【详解】A．探究两个互成角度力的合成规律实验，两个弹簧拉力的夹角不能太大，也不能太小，不要求关于OA对称，这样具有一般性，所以不要求OB与OC应关于OA对称，故A符合题意；
B．弹簧测力计应在使用前校零，以减小误差，故B不符合题意；
C．为使力作用在同一平面，减小误差，拉线方向应与木板平面平行，故C不符合题意。
D．用一个弹簧测力计拉橡皮绳和用两个弹簧测力计拉橡皮绳，为了使两次效果相同，都要使橡皮绳伸长到同一位置，故D不符合题意。
故选A。
11. 新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°，现使AP固定不动，BP绕P轴在竖直面内转动。在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A. 当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力大小为mg
B. 当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力小于对BP板的作用力
C. BP转运过程中，棉包对AP板的压力先增大后减小
D. BP转运过程中，棉包对BP板的压力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．BP板转过30°时，以棉包为研究对象，受力分析结合几何关系有
得
故A错误，B正确；
CD．由图解法可知，BP转运过程中，AP板对棉包的支持力一直增大，再由作用力与反作用力有棉包对AP板的压力一直增大；BP板对棉包的支持力先减少再增大，由作用力与反作用力有棉包对BP板的压力先减少后增大；故CD错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第12~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图为某兴趣小组利用如图所示装置“测当地的重力加速度”。
（1）现有的器材：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。为完成此实验，除了所给的器材外，还需要____________；
A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．低压交流电源
（2）该小组经历以下操作：
①释放纸带 ②接通电源 ③取下纸带 ④切断电源，得到一条纸带。
关于这些操作步骤，合理的顺序是____________
A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．②①④③
（3）某同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为连续的三个点，测得A、B、C三点距O的距离分别为h1、h2、h3。若已知打点周期为T，则打下B点时重物的速度为_________________。由实验测得的重力加速度为_____________。
（4）由实验测得的重力加速度_____________当地实际重力加速度（填“大于”、“小于”、“等于”）。导致该结果的原因可能为________________________________（写出一条即可）。
【答案】 ①. AD##DA ②. D ③. ④. ⑤. 小于 ⑥. 空气阻力、摩擦阻力
【解析】
【详解】（1）[1]电磁打点计时器需要连接低压交流电源；打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表；本实验需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离；本实验不需要用天平测量质量。
故选AD。
（2）[2]根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带，然后切断电源，最后取下纸带，所以实验的步骤顺序为②①④③。
故选D。
（3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下B点时重物的速度为
[4]根据
可得重力加速度为
（4）[5][6]由于存在空气阻力、摩擦阻力会导致由实验测得的重力加速度小于当地实际重力加速度。
13. 木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块A上，如图所示。求：
（1）力F作用前木块B所受摩擦力的大小和方向；
（2）力F作用后木块A所受摩擦力的大小和方向。

【答案】（1）8N，方向水平向左；（2）10N，方向水平向右
【解析】
【详解】（1）由数据可得A、B与地面间的最大静摩擦力分别为
fmA=μGA=0.25×50N=12.5N
fmB=μGB=0.25×60N=15N
弹簧中弹力
T=kx=8N
故A、B均不会滑动，则B所受静摩擦力
fB=8N
方向水平向左；
（2）给A施加水平拉力后，A仍不会运动，弹簧中弹力T不变，此时
fA=T+F=10N
方向水平向右。
14. 某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度；
(2)火箭上升离地面的最大高度．
【答案】（1）燃料恰好用完时火箭的速度为20m/s；
（2）火箭上升离地面的最大高度是60m
【解析】
【详解】设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1.火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点.
(1)对第一个过程有h1＝t1，
代入数据解得v1＝20 m/s.
(2)对第二个过程有h2＝，
代入数据解得h2＝20 m
所以火箭上升离地面的最大高度h＝h1＋h2＝40 m＋20 m＝60 m.
答案：(1)20 m/s (2)60 m
本题考查匀变速直线运动，根据上抛运动和平均速度概念可求得最大速度
15. 文明出行已成为每一位扬州市民自觉遵守的准则。某司机开车以20m/s的速度在一条平直公路上行驶，快要到一个有斑马线路口的时候，司机看到一位老人正从A点以0.6m/s的速度过马路，如图所示，经过0.5s的反应，司机立即刹车礼让行人（不计司机脚踩刹车所需的时间），汽车匀减速5s后刚好在停车线处停下，设每个车道宽度为3m。求：
（1）汽车刹车时的加速度大小；
（2）司机看到行人时汽车离停车线的距离；
（3）若司机看到行人时没采取任何措施，仍保持匀速直线运动，请通过计算判断司机能否安全礼让行人。（安全礼让行人指当行人到达B点之前汽车车头没有越过停车线，A、B间距6m）
【答案】（1）4m/s2；（2）60m；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）汽车刹车的加速度大小为
（2）司机在反应时间内汽车前进的位移
汽车刹车的距离
司机看到行人时汽车离停车线的距离
（3）行人从A到B所需时间
在这段时间内车行驶的距离
因为
200>60m
故车未礼让行人。
16. 如图所示，在质量为m=1kg的重物上系着一条长30cm的AO细绳，细绳的另一端连着一个重力不计的圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ=0.75，另一条细绳一端与物块m相连，另一端跨过定滑轮挂着另一物体，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方，当细绳的端点挂上重物G时，圆环将要开始滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（sin37°=0.6，cs37°=0.8，tan37°=0.8，g=10m/s2）。试问。
（1）AO细绳的拉力是多少？
（2）重物G的重力多大？
（3）现给轻质圆环A施加水平向右的拉力，要使圆环A仍保持静止，则拉力应满足什么条件？
【答案】（1）8N；（2）6N；（3）9.6N
【解析】
【详解】（1）对环受力如图所示
由平衡条件，有
μN=Tcsθ
N=Tsinθ
可得
故
同时可知
对物块m受力如图所示
T=mgcs37° =8N
（2）因为
F=mgsin37° =6N
由
F=G
可知
G=6N
（3）对A受力析，随着拉力F的不断增大，向右的摩擦力不断变小，F增大到一定程度后，摩擦力会反向，当A向左的摩擦力增大到最大静摩擦力，此时F的值即为A不动的最大拉力，此时有