湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（Word版附答案）

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时量：75分钟 满分：100分
得分：____________
一、单选题(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，只有一项是符合题目要求的)
1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是

A．伽利略对自由落体运动的研究，应用了将实验和逻辑推理相结合的方法
B．根据速度定义式v＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt非常小时，eq \f(Δx,Δt)就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
2．在研究物体的机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力。下列关于力的说法正确的是
A．放在水平地面上的物体受到地面的支持力，是因为物体发生了形变
B．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力也越来越大
C．运动的物体可能受到静摩擦力的作用
D．两个物体必须接触才能产生力的作用
3．如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，受到水平方向的两个力，F1＝16 N，方向向右，F2＝10 N，方向向左，当F1从16 N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是
A．先增大后减小，方向先向右后向左
B．先减小后增大，方向先向左后向右
C．逐渐减小，方向一直向右
D．逐渐增大，方向一直向左
4．如图，光滑斜面被等分成四段，AB＝BC＝CD＝DE，若一物体从A点由静止开始沿斜面向下匀加速运动，则
A．物体通过每一段的时间之比为1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2
B．物体通过AE段的平均速度等于通过C点时的瞬时速度
C．物体通过B、C、D、E四点速度之比为1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2
D．物体通过AB、BC、CD、DE四段的平均速度之比为1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2
5．如图甲所示是用刀具切硬物的情景，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示。下列说法正确的是
A．刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力
B．刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力
C．刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力
D．刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力
6．某同学学习了竖直上抛运动后，决定利用手机上的自动拍摄功能来研究竖直上抛运动，他将自动拍摄时间定为0.3 s拍摄一幅照片，现他选取学校一处外墙比较干净的地方作为拍摄的背景墙，在拍得的多组照片中他选取其中连续拍摄的三幅照片如图所示。小球在三个时刻的位置标记为a、b、c，已知每块砖的厚度为5 cm，取重力加速度g＝10 m/s2。经分析可知三幅照片的拍摄顺序
A．可能是bca B．一定是acb
C．一定是abc D．可能是cba
二、多选题(本题共5小题，每小题5分，共25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，选对但选不全的得3分，有选错得0分)
7．一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周运动，从经过M点开始，先后经过P、N、Q后回到M点，周而复始，则下列说法正确的是
A．从M到N的过程中，平均速度的大小为eq \f(2v,π)
B．从M到N的过程中，速度变化量的大小为2v
C．从M到N的过程中，速度变化量为0
D．从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
8．小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的eq \f(x,t2)－eq \f(1,t)图像(如图)。已知机动车运动轨迹是直线，但是不知机动车是处于加速还是刹车状态，请你帮他判定以下合理的说法是
A．机动车处于匀加速状态
B．机动车的初速度为0
C．机动车的加速度为大小为8 m/s2
D．机动车在前3秒的位移是25 m
9．用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，下列说法正确的是
A．细线a、c拉力之比为2∶1
B．细线a、c拉力之比为3∶2
C．若细线b与竖直方向的夹角为60°，小球1和2的质量之比为2∶1
D．若细线b与竖直方向的夹角为60°，小球1和2的质量之比为3∶2
10．如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端有一挡板，斜面上放置静止AB两物体，其质量分别为mA＝0.5 kg、mB＝1 kg，其中物体A与挡板用劲度系数为k1＝100 N/m的轻质弹簧1连接，AB之间连接一劲度系数为k2＝500 N/m的轻质弹簧2，开始时整个装置静止在斜面上，在B的上端通过一光滑定滑轮连接一质量为mC＝0.6 kg的物块C，用手托着C使其缓慢下移，直到撤去手后整体处于静止状态。取g＝10 m/s2，经分析可知
A．物体A沿斜面运动的距离为0.06 m
B．物体A沿斜面运动的距离为0.09 m
C．物体B沿斜面运动的距离为0.008 m
D．物体B沿斜面运动的距离为0.072 m
11．粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B与一轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A，右上方有一拉力F，初始夹角α＝135°，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持α大小不变，转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．B、C间的摩擦力一直减小
B．绳上拉力FT先增大再减小
C．地面对物体C的支持力先减小再增大
D．物体C对地面的摩擦力方向水平向右
三、实验题(本大题共2小题，第12题8分，第13题6分，共14分)
12．(8分)某同学研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)本次实验选择的是电火花打点计时器，该计时器的工作电源电压为________V。
(2)下列实验步骤的正确顺序是________(用字母填写)。
A．关闭电源，取下纸带
B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
D．接通电源后，放开小车
(3)如图，是该同学得到的物体做匀变速直线运动的一条纸带，从O点开始每隔3个计时点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s1＝5.18 cm，s2＝4.40 cm，s3＝3.62 cm，s4＝2.78 cm，s5＝2.00 cm，s6＝1.22 cm。电源频率为50 Hz。
①相邻两计数点间的时间间隔为________s。
②打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v3＝________m/s(该空结果保留两位有效数字)。
③物体的加速度大小a＝______m/s2(该空结果保留3位有效数字)。
④若电源频率低于50 Hz时，仍按相邻两个计时点时间间隔为0.02 s计算，则测出小车的加速度________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
13．(6分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，某同学利用的器材有：一瓶矿泉水两根完全相同的轻弹簧等；他先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端均连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角α、β，如图乙所示。改变钉子A的位置，按照上述方法多测几次。
(1)依据上述方案并根据力的平行四边形定则，画出力的合成图，必须的操作是________(选填选项前的字母)。
A．要测量弹簧的原长
B．实验中要使AO、BO长度相同
C．要测量图甲、乙中弹簧的长度
D．实验中要使结点O的位置始终固定不变
(2)根据实验原理及操作，在作图时，图中________(选填“丙”或“丁”)是合理的。
(3)某次实验中测得乙图中α＝33°，β＝53°，保持β偏角不变，将OA从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，则OA中弹簧的长度将________，OB中弹簧的长度将________(均选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
四、解答题(本大题共3小题，第14题12分，第15题12分，第16题13分，共37分，要求有必要的文字说明)
14．(12分)在一次军事演习中，特种兵进行超低空跳伞演练。直升飞机悬停在离地高度H处，特种兵从机舱中跳下，在竖直方向上做自由落体运动，下落3 s后特种兵打开降落伞，随后匀减速下降直至落地，已知特种兵从离机到落地的全过程用时13 s，且落地时的速度大小为1 m/s，g＝10 m/s2，求：
(1)特种兵打开降落伞时的速度大小，以及到跳伞点的距离；
(2)特种兵打开降落伞后的加速度；
(3)直升飞机悬停的高度H。
15．(12分)拖把是生活中常用的清洁工具，由拖杆和拖把头构成。如图所示，某人沿拖杆方向以恒力F＝20 N推拖把时，拖把头在地板上匀速移动。已知拖杆与竖直方向的夹角为θ＝37°，拖把头的质量为m＝0.4 kg，拖杆质量可忽略，(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取g＝10 m/s2)求：
(1)地面对拖把头的支持力大小FN；
(2)拖把头与水平地板间的摩擦力f；
(3)拖把头与水平地板间的动摩擦因数μ。
16.(13分)汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶，行驶过程中司机忽然发现前方50 m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车加速度的大小随位移变化的关系如图所示。司机的反应时间t1＝0.3 s，在这段时间内汽车仍保持匀速行驶，x1～x2段为刹车系统的启动阶段，从x2位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止。已知从x2位置开始计时，汽车第1 s内的位移为10 m，第3 s内的位移为6 m。
(1)求汽车刹车系统稳定工作后加速度的大小及x2位置汽车的速度大小；
(2)若x1～x2段位移大小为11.5 m，求从司机发现警示牌到汽车停止过程汽车位移的大小。
(3)在研究物理问题的过程中，我们会用到一些重要的科学思维方法，微元法就是其中之一，教科书中评解了如何由v－t图像来求位移，然而微元法的运用不会局限于运动学，请你借鉴该过程，运用微元法解决如下力学问题：如图，P为一个水闸的剖面图，闸门的质量为m、宽为b，水闸两侧水面的高度分别为h1、h2，水与闸门间、闸门与轨道间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。设水的密度为ρ(液体压强公式p＝ρgh，g为重力加速度)，求拉起闸门至少需要多大的力？