陕西省西安市部分学校2024-2025学年高一上学期10月联考物理试题（解析版）

这是一份陕西省西安市部分学校2024-2025学年高一上学期10月联考物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回，4g；等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。
4.考试结束后将答题卡收回。
第I卷（选择题）
一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1. 如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，表示速度的变化量，由图中所示信息可知（ ）

A. 汽车在做加速直线运动
B. 汽车的加速度方向与的方向相同
C. 汽车的加速度方向与的方向相反
D. 汽车的加速度方向与的方向相反
【答案】C
【解析】由图中所示信息可知汽车做减速直线运动，汽车的加速度方向与的方向相同，与的方向相反。
故选C。
2. —质点沿x轴做直线运动，其v-t图象如图所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为（ ）
A. x＝3mB. x＝8mC. x＝9mD. x＝14m
【答案】B
【解析】试题分析：在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点的位移，由v-t图象可知，在0～4s内图线位于时间轴的上方，表示质点沿x轴正方向运动，其位移为正，在4～8s内图线位于时间轴的下方，表示质点沿x轴负方向运动，其位移为负，8s内质点的位移为：6m－3m＝3m，又由于在t＝0时质点位于x＝5m处，因此t＝8s时，质点在x轴上的位置为x＝8m，故选项B正确．
考点：本题主要考查了对v-t图象理解与应用问题，属于中档偏低题．
3. 一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图像（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（ ）
A. 因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故
B. 在t=4s时发生追尾事故
C. 在t=5s时发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距40m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5m
【答案】D
【解析】ABC．根据速度—时间图线与时间轴所围面积大小等于位移大小，由题图知，t＝3s时大卡车的位移为
小汽车的位移为
则
所以在t＝3 s时发生追尾事故，故ABC错误；
D．由v－t图线可知在t＝5 s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移
则不会发生追尾事故且两车最近时相距
Δs＝x0－Δx＝5m
故D正确。
故选D。
4. 如图所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧与固定的竖直墙壁相连，弹簧水平且处于原长。A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用外力向左拉动C，当三者稳定后弹簧弹力大小为T，外力大小为F。则在系统稳定后，下列说法正确的是（ ）
A. B对A的摩擦力是静摩擦力，大小为T，方向向左
B. B对A的摩擦力是滑动摩擦力，大小为T，方向向左
C. B对C的摩擦力是静摩擦力，大小为T，方向向右
D. C受到地面的摩擦力大小为F，方向向右
【答案】BC
【解析】由题意可知C、B之间的滑动摩擦力大小是B、A之间滑动摩擦力大小的2倍，所以三者稳定时A、B、C不可能同时发生相对滑动。假设A、B之间相对静止，B、C之间相对滑动，则应有
并且
显然假设不成立，则只可能是A、B之间相对滑动，B、C之间相对静止，即B对A摩擦力是滑动摩擦力，大小为T，方向向左；B对C的摩擦力是静摩擦力，根据平衡条件可知C对B的摩擦力和A对B的摩擦力大小相等、方向相反，因此B对C的摩擦力大小为T，方向向右。对B、C整体根据平衡条件可知
即C受到地面的摩擦力大小为
综上所述可知AD错误，BC正确。
故选BC
5. 图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，、、、、…等为网绳的结点，安全网水平张紧。若一杂技演员从高处落下，并恰好落在点上。该处下凹至最低点时，网绳、均成向上的张角，网绳所在平面的示意图如图乙所示，此时点受到向下的冲击力大小为，则这时点周围每根网绳承受的力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由作用力与反作用力可知，点对杂技演员的作用力大小为，方向竖直向上。网绳、均成向上的张角，网绳、的弹力大小相等，假设网绳的张力为，则网绳、对O点的作用力均为
即
解得
故选B。
6. 如图所示，在倾角的光滑斜面上，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力，已知物块A、B质量分别为和，重力加速度为，，．某时刻将细线剪断，则在细线剪断瞬间，下列说法正确的是
A. 物块B加速度为B. 物块A的加速度为
C. 物块A、B间的弹力为D. 弹簧的弹力为
【答案】C
【解析】剪断细线前，弹簧的弹力：
细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为；
剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为：，即A和B的加速度均为0.4g；
以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得
解得．
故C正确，ABD错误．故选C．
7. 如图所示，甲中小球用轻绳系在轻支架上，轻支架固定在台秤的秤盘上；乙中小球用轻绳系在天花板上，已知ρ球＞ρ水，两小球全部浸没在水中，甲、乙两图中除了小球系的位置不同，其他全部相同。设甲图未剪断轻绳时台秤示数为FN1，剪断后小球在水中运动时台秤示数为FN2，乙图未剪断轻绳时台秤示数为FN3，剪断后小球在水中运动时台秤示数为FN4，以下正确的是（ ）
A. FN1＞FN2＝FN4＞FN3
B. FN2＝FN4＞FN1＞FN3
C. FN1＞FN4＞FN3＞FN2
D. FN4＞FN2＞FN3＞FN1
【答案】A
【解析】
由以上受力分析知，剪断前
由题知，，则有
一个物体在流体（液体或气体）中和流体有相对运动时，物体会受到流体的阻力。阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反，其大小和相对速度的大小有关。剪断后，在球下沉的过程中球加速下降，加速度方向向下，小球受到阻力向上，根据作用力与反作用力，水受到的阻力向下。则
同理
因小球加速度向下，则
则可知
故选A。
8. 定滑轮连接两个质量分别为、的小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，两球静止时，OA绳与水平方向的夹角为，OB绳与水平方向的夹角为，不计绳与滑轮间的摩擦及滑轮的重力则( )
A. 两个小球的质量关系为：：1
B. 两个小球的质量关系为
C. 定滑轮受到细绳的合力等于
D. 两个小球受到绳子的拉力关系为
【答案】A
【解析】分别对AB两球分析，运用合成法，如图所示：
由几何知识得： ，，所以：：：1，故A正确，B错误；以AB球整体为研究对象，竖直方向受力平衡： ，可见，故C错误；两个小球受到绳子的拉力关系为，故D错误．所以A正确，BCD错误．
9. 如图所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则（ ）
A. AB绳拉力不变，BC绳拉力变大
B. AB绳拉力变大，BC绳拉力变小
C. AB绳拉力变大，BC绳拉力不变
D. AB绳拉力不变，BC绳拉力的大小为
【答案】AD
【解析】对球B受力分析如图，根据牛顿第二定律，有
水平方向
竖直方向
解得
故向右加速后，AB绳子的拉力不变，BC绳子的拉力变大，变为。
故选AD。
10. 2021年10月份，连续多日的降雨给我市防汛工作带来巨大压力，市防汛指挥部要求对可能发生险情的河堤进行加固施工，全力保障人民群众生命财产的安全。某处工地一辆铲车在水平路面上用铲斗举起一巨石向左开往隐患堤段，先加速达到某一速度后再匀速运动一段距离，然后减速运动，最终停到隐患堤段附近，如图所示，铲车始终做直线运动，关于铲车在上述向左运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 巨石受到的合力方向可能竖直向上
B. 铲斗对巨石的作用力方向一直沿机械臂方向斜向上
C. 铲斗对巨石的作用力不小于巨石的重力
D. 铲斗对巨石的作用力方向可能斜向右上方
【答案】CD
【解析】A．根据题意画出铲车不同运动情况下巨石的受力图像
由图可知，巨石受到的合力方向不可能竖直向上，A错误；
B．铲车向左加速运动时铲斗对巨石的作用力方向指向左上方，但不一定沿着机械臂方向，B错误；
D．铲车向左减速运动时，铲斗对巨石的作用力方向斜向右上方，D正确；
C．由图可知，铲斗对巨石的作用力不小于巨石重力的大小，C正确。
故选CD。
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
11. 一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是
A. 第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B. 第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C. OA、AB、BC段的加速度大小关系是
D. OA段的加速度与速度方向相同，BC段的加速度与速度方向相反
【答案】CD
【解析】A．第1s内与第5s内的速度均为正值，方向相同，故A错误；
B．第1 s内、第5 s内的加速度分别为：
、的符号相反，表示它们的方向相反，第1s内的加速度小于于第5 s内的加速度，故B错误；
C．由于段的加速度为零，故三段的加速度的大小关系为：
故C正确；
D．段的加速度与速度方向均为正值，方向相同；段的加速度为负值，速度为正值，两者方向相反，故D正确；
故选CD。
12. 如图所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F＝10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g＝10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向下
B. 圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N
C. 圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上
D. 圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N
【答案】AD
【解析】因为圆环的重力G小于F，所以圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向下，对环受力分析，如下图所示
则有拉力、重力、弹力与静摩擦力，将静摩擦力与弹力合成，其合力，则
根据几何关系得
解得
故AD正确，BC错误。
故选AD。
13. 如图光滑水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，物块和木板间的动摩擦因数相同，开始时各物均静止．今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2．下列说法正确的是（ ）

A. 若F1>F2，M1=M2，则一定v1>v2
B. 若F1v2
C. 若F1=F2，M1v2
D. 若F1=F2，M1>M2，则一定v1>v2
【答案】BC
【解析】
【分析】本题中涉及到两个物体，所以就要考虑用整体法还是隔离法，但题中研究的是两物体的相对滑动，所以应该用隔离法．板和物体都做匀变速运动，牛顿定律加运动学公式和动能定理都能用，但题中“当物体与板分离时”隐含着在相等时间内物体的位移比板的位移多一个板长，也就是隐含着时间因素，所以不方便用动能定理解了，就要用牛顿定律加运动公式解．
【解析】若F1＞F2、M1=M2，根据受力分析和牛顿第二定律得：M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度，即aa＞ab，由于M1=M2，所以摩擦力作用下的木板M1、M2加速度相同，设M1、M2加速度为a，木板的长度为L．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移：L=aat12-at12
物块与M2的相对位移：L=abt22−at22
由于aa＞ab，所以得：t1＜t2，M1的速度为v1=aat1，M2的速度为v2=abt2，则v1＜v2，故A错误；
若F1＜F2、M1=M2，根据A选项公式，由aa＜ab，则v1＞v2，故B正确；
若F1=F2 时：由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的，因此两物块的加速度相同，我们设两物块的加速度大小为a，对于M1、M2，滑动摩擦力即为它们的合力，设M1的加速度大小为a1，M2的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：μmg=M1a1=M2a2
得加速度：a1＝，a2＝
设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：
物块与M1的相对位移：L=at32−a1t32
物块与M2的相对位移：L=at42−a2t42
若M1＜M2，则a1＞a2，所以得：t3＞t4；
M1的速度为v1=a1t3，M2的速度为v2=a2t4，则v1＞v2，故C正确．
若M1＞M2，a1＜a2，根据C项分析得：t3＜t4；
M1的速度为v1=a1t3，M2的速度为v2=a2t4，则v1＜v2，故D错误；
故选BC．
【点睛】要去比较一个物理量两种情况下的大小关系，我们应该通过物理规律先把这个物理量表示出来．同时要把受力分析和牛顿第二定律结合应用．
14. 如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车处在水平面上． 下列说法正确的是（ ）
A. 当小车向左做匀速运动时，杆对球的作用力沿图中的OA方向
B. 当小车向右做匀速运动时，杆对球的作用力沿图中的OB方向
C. 当小车向左做匀减速运动时，杆对球的作用力可能沿图中的OC方向
D. 当小车向右做匀加速运动时，杆对球的作用力沿图中的OD方向
【答案】BC
【解析】
【分析】小球受重力和杆对小球的作用力，在两个力共同作用下沿水平方向做加速运动或者匀速运动，根据共点力平衡求得作用力，根据加速方向判断出合力水平向右．利用理的合成判断作用力.
【解析】当小车向左做匀速运动时，所受到的合力为零，小球受重力和支持，故支持力竖直向上，故为OB，故A错误；当小车向右做匀速运动时，所受到的合力为零，小球受重力和支持，故支持力竖直向上，故为OB，故B正确；小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平方向做加速运动，当小车向左做匀减速运动时，加速度向右，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向右，根据即合力沿图中的OD方向，根据力的合成可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向，故C正确；当小车向右做匀加速运动时，根据C可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向，故D错误；故选BC．
【点睛】根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．
第II卷（非选择题）
三、实验题（共3小题，总分20分）
15. 某一兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D、依次表示点O以后连续的各点已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点．
（1）打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG= ______ 进行计算,式中所设物理量的意义是______ ．
（2）用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=______m/s．（保留两位有效数字）
【答案】（1） ； FH表示F、H两点间的距离； （2）1.3
【解析】(1)纸带实验中，可以用平均速度代替中点时刻的瞬时速度，则：
，
其中FH表示F、H两点间的距离，T表示周期；
(2)由(1)表达式，代入数据可得：
．
16. 用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需18 N的拉力即可使物体做匀速直线运动．该物体静止在水平地面上，若用15 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；若用30 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；物体与地面间的动摩擦因数为________．
【答案】15 N 18 N 0.3
【解析】水平力为20 N时恰能拉动，说明最大静摩擦力Fmax＝20N．若用F1＝15 N的力拉物体，由于F1＜Fmax，故物体不会相对于地面滑动，物体受静摩擦力的作用，由二力平衡得物体此时受到的摩擦力F静＝F1＝15N，又因为物体运动后只需18N的拉力即可使物体做匀速直线运动，故F滑＝18 N，当用F2＝30 N的力拉物体时，F2＞Fmax，物体受滑动摩擦力，大小为F滑＝18 N．又由F滑＝μFN，可得．
17. 质量为 0.2 kg的小球从某高处由静止落下，设小球所受的空气阻力 F随下落速度的增大而增大，当空气阻力F＝________时，小球的加速度最大，最大值a max=______m/s2。此时，小球的速度为_________；当空气阻力F＝_______N时，小球的速度最大，此时小球的加速度为_________。（g取10m/s2）
【答案】0 10 0 2 0
【解析】小球从高处由静止落下过程中，受到重力和空气阻力作用，由于空气阻力随着速度的增大而增大，则小球的合力在减小，根据牛顿第二定律可知，加速度在减小，当空气阻力与重力大小相等时，小球开始做匀速运动。故小球做加速减小的变加速运动，最后做匀速运动，速度达到最大，可知小球开始下落的瞬间，加速度最大，此时空气阻力F=0时，即只受重力，则最大加速度为amax=g=10m/s2．小球速度最大时，空气阻力F=mg=2N，加速度为a=0。
四、计算题（18题7分，19题8分，20题9分，21题10分，共34分）
18. 在一次汽车性能测试中，汽车从静止开始用0.5s的时间加速到10m/s的速度后向一面墙撞过去，碰撞时间为0.1s，求：
（1）求小车加速过程的加速度；
（2）如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m/s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度
【答案】（1）20m/s2；（2）-150m/s2，方向与初速度方向相反
【解析】（1）小车加速过程的加速度
（2）以初速度方向为正，则碰撞过程中的加速度
方向与初速度方向相反。
19. 如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态。（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物体乙的质量为m2=4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？
【答案】(1) ； (2) ，方向水平向左； (3)1.6kg
【解析】(1)对结点O，作出力图如图，由平衡条件有
(2)对于乙物体，根据共点力的平衡条件可知摩擦力为
方向水平向左；
(3)当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值为
物体甲的最大质量为
解得
20. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体A（与弹簧固连），在物体A的上方再放上物体B，初始时物体A、B处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体B-直竖直向上做匀加速直线运动，拉力F与物体B的位移x之间的关系如图乙所示．已知经过t=0.1s物体A、B分离，物体A的质量为mA=1kg，重力加速度g=10m／s2，求：
(1)物体B的质量mB；
(2)弹簧的劲度系数k．
【答案】(1)mB=1kg；；(2)
【解析】试题分析：有图象分析可知，初始，物体静止在弹簧上面，弹簧弹力与重力平衡，施加F后即为合力，物体匀加速上升，弹簧上的弹力逐渐变小，弹簧恢复原长，此时物块和弹簧分离，此后物体受到恒定的力F=15N和重力做匀加速运动．根据牛顿第二定律分别列出起始和分离状态时的方程联立可解得．
(1)根据牛顿第二定律有：
对AB整体，当时，拉力
分离后，对物体B有：
其中：，,
代入数据，联立解得：，；
(2)分离前，AB一起上升的高度：
根据胡克定律，有．
点晴：本题考查图象的识别，从图象中获取信息是物理的一项基本能力，获取信息后能否根据获取的信息分析过程，灵活运用好牛顿第二定律是关键．
21. 如图是上海中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55s，若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18m/s，然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台，假定观光平台高度为549m。
（1）若电梯经过20s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h；
（2）在（1）问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60kg，求小明对电梯地板的压力；
（3）求电梯匀速运动的时间。
【答案】（1）0.9m/s2，180m
（2）654N，竖直向下 （3）6s
【解析】（1）由运动学公式可得
a1=m/s2=0.9 m/s2
（2）根据牛顿第二定律可得
FN－mg=ma1
则
FN=654 N
根据牛顿第三定律得小明对地板的压力654 N，方向竖直向下。
（3）设匀速运动时间为t0，运动的总时间为t，作出v－t图象，由图象可得
H=12（t＋t0）×vm
代入数据解得t0=6 s