江苏省苏州市星海实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题

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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. 如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人机。则下列情况下能将无人机看作质点的是（ ）
A. 增大无人机旋翼的转速
B. 调整无人机上摄像镜头的方向
C. 调整无人机在空中飞行的姿态
D. 地面观察者观察无人机在空中的位置
【答案】D
【解析】
【详解】A．调节无人机旋翼的转速时，无人机旋翼各部分的运动情况不一致，不能将无人机看作质点，故A错误；
B．调整无人机上摄像机镜头的方向时，摄像头的大小与形状不能忽略，不能将无人机看作质点，故B错误；
C．调整无人机在空中的姿态时，无人机各部分运动情况不同，不可以将无人机看作质点，故C错误；
D．观察无人机在空中的位置时，无人机的大小、形状可忽略，可以将无人机看作质点，故D正确。
故选D。
2. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是
A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】A
【解析】
【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意．
3. 杭州亚运会赛场上，机器狗运铁饼引起了大家的广泛关注，假设某次机器狗10：00从A点出发，经3分钟到达B点，经过的路径的长度为180m，A与B间的距离是18m。则（ ）
A. 10：00是时间B. 机器狗通过的位移是180m
C. 机器狗平均速度为D. 机器狗的平均速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．10：00是时刻，选项A错误；
B．机器狗通过的位移是18m，选项B错误；
C．机器狗的平均速度为
选项C正确；
D．机器狗的平均速率为
选项D错误。
故选C。
4. 某拉力器并列装有五根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4m。如图所示，小刚用800N的拉力把它们缓慢拉长至1.2m（未超过弹簧弹性限度）时（ ）
A. 小刚的每只手受到拉力器的拉力为400NB. 每根弹簧产生的弹力为200N
C. 将拉力器拉长至1.0m所需拉力为300ND. 每根弹簧的劲度系数为200N/m
【答案】D
【解析】
【详解】A．小刚用800N的力把它们拉长，则小刚的每只手受到拉力器的拉力为800N，故A错误；
B．小刚用800N的力把它们拉长，则5根弹簧的弹力为800N，则每根弹簧的弹力为160N，故B错误；
CD．根据
解得
将拉力器拉长1m所需拉力
故C错误，D正确。
故选D。
5. 赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是（ ）
A. 乙比甲先到达终点
B. 戊的速度始终比甲大
C. 在中途甲和丁船头会出现并齐的情况
D. 在中途甲和丙船头会出现并齐的情况
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲乙的速度-时间图可知，甲比乙先到达终点，A错误；
B．甲戊的位移时间图像的倾斜程度表示速度，在开始有一段时间内，甲的速度比戊的大，B错误；
C．甲丁的位移时间图像，在到达终点前，两图线没有交点，即不会出现位移相同，则龙舟甲和龙舟乙在途中不会出现船头并齐，C错误；
D．甲丙的速度-时间图线围成的面积表示位移，由图可知，在两图线交点对应的时刻前，丙的位移比甲大，即丙在前，在交点对应的时刻后有一个时刻，两图线围成的面积相等，即位移相等，可知龙舟甲和龙舟乙在途中会出现船头并齐，D正确。
故选D
6. 关于“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，下列说法中错误的是（ ）
A. 乙图中、的作用效果与丙图中F的作用效果相同
B. 应将记录到的、和F的大小和方向，按照力的图示法画出丁图
C. 应依据丁图，猜想、和F三者的关系并加以验证得出结论
D. 该实验的误差主要来源于弹簧测力计自身的重力
【答案】D
【解析】
【详解】AC．实验用一个弹簧的拉力效果代替两个弹簧的拉力效果，则乙图中、的作用效果与丙图中F的作用效果相同，并且应依据丁图，猜想、和F三者的关系并加以验证得出结论，AC正确，不符合题意；
B．实验中，O点位置已画好，故应将记录到的、和F的大小和方向，按照力的图示法画出丁图，B正确，不符合题意；
D．手拉动弹簧测力，弹簧测力计自身的重力不会对弹簧的伸长有影响，D错误，符合题意。
故选D。
7. 如图所示一个质量为m的物块放在粗糙的斜面上，斜面的倾角为，斜面放在粗糙的水平地面上。当物块受到平行于斜面的水平向左的推力F作用时物块和斜面都处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的摩擦力沿斜面向上
B. 斜面对地面的摩擦力向左
C. 若撤去推力F则物块受到的摩擦力不变
D. 增大水平推力F可以使物块向左匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意，可知物块静止时受到重力，斜面支持力、静摩擦力及外力共计4个力的作用而处于静止状态，由平衡条件知物块受到的摩擦力应与外力F和重力沿斜面向下的分力的合力大小相同，方向相反，即物块受到的摩擦力沿斜面斜向右上方，故A错误；
B．把物块及斜面看着一个整体，根据平衡条件，由整体法可知地面对整体的摩擦力向右，根据作用力与反作用力得斜面对地面的摩擦力向左，故B正确；
C．未撤去推力时，物块受到的静摩擦大小为
撤去后，大小变为
静摩擦力将变小，故C错误；
D．增大水平推力，当物体开始运动时，则运动的方向必定沿推力与重力沿斜面向下的分力的合力方向，而不可能出现物块向左匀速运动的情况，故D错误。
故选B。
8. 图中ae为珠港澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续桥梁，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则（ ）

A. 汽车通过bc段时间为
B. 汽车通过b点的速度等于汽车通过ad段的平均速度
C. 汽车通过ce段的时间为
D. 汽车通过c点的速度小于汽车通过ae段的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系，可知汽车通过ab、bc、cd、de段所用的时间之比为
可得通过bc段的时间为，故A错误；
B．汽车通过ae段的时间为2t，b点为ae段的中间时刻，故通过b点的速度等于ae段的平均速度，故B错误；
C．汽车通过cd段的时间为，通过de段的时间为，通过ce段的时间为，故C正确；
D．匀变速直线运动中点位置的速度大于此阶段的平均速度，故D错误。
故选Ｃ。
9. 如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变大后书本仍处于静止状态，则（ ）
A. 杆对A环的支持力变大
B. B环对杆摩擦力变大
C. 杆对A环的作用力不变
D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变小
【答案】B
【解析】
【详解】D．设细绳与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得
所以将两环距离变大后，则θ增大，csθ减小，F增大，故D错误；
C．杆对A环的作用力与细绳对A环的拉力等大反向，所以杆对A环的作用力增大，故C错误；
A．对AB环以及书本整体为研究对象，则
所以
故A错误；
B．对B环，有
由此可知，F增大，FN不变，则摩擦力增大，根据牛顿第三定律可得，B环对杆的摩擦力变大，故B正确。
故选B。
10. 如图所示，滑轮两侧细线上分别系有A球和B球，两球质量不相等，两球从静止开始运动后，A球在下降，B球在上升，当AB两个小球运动到同一水平面的瞬间恰好细线断裂了，两小球先后落到地面上，先落地小球比后落地小球着地时间早，重力加速度为,B球上升过程中未与滑轮相碰。则细线断裂后，B球上升的最大高度H为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设细线断裂瞬间B球的速度为v，根据竖直上抛运动的对称性，可知B球落回到出发点时的速度大小为v，之后的运动与A球运动情况相同。由运动学公式知，B球比A球运动多花费的时间为
得
则细线断裂后，B球上升的最大高度
D正确，ABC错误。
故选D。
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，自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包，然后平稳将其放下。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°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，使BP板由水平位置逆时针缓慢转动，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. 棉包对AP板的压力先增大后减小
B. 棉包对BP板的压力先减小后增大
C. 棉包对BP板的压力一直减小
D. 当BP板转过30°时，棉包对BP板的压力大小为mg
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．对棉包受力分析，如图所示，设BP板转动的角度为θ（0<θ<60°），根据正弦定理可得
当θ从0°增大到60°的过程中，AP板对棉包的支持力F2一直增大，根据牛顿第三定律可得棉包对AP板的压力一直增大，BP板对棉包的支持力F1一直减小，则棉包对BP板的压力一直减小，故AB错误，C正确；
D．当BP板转过30°时，则
根据牛顿第三定律可得，棉包对BP板的压力大小为mg，故D正确。
故选CD。
二、非选择题：共5题，共56分。其中13题至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. 同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。完成下列有关问题：
（1）实验小组使用的是如图甲所示的打点计时器，图中接线正确的是_______（选填“乙”或“丙”）。
（2）图丁为小红同学在实验中得到的一条纸带，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图，O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度大小为_______m/s2。打下E点时小车的瞬时速度大小为_____m/s：（结果均保留2位有效数字）
（3）小明利用打点计时器研究A和B两个物体的运动，分别得到2条纸带。对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，每5点取一个计数点（相邻两个计数点间的四个点未画出），从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，最后将纸条上端中心连起来。
①A物体的纸带对应图己，B物体则对应图戊，由图可判断A的加速度______B的加速度（选填“大于”，“小于”或“等于”）。
②小明同学认为，若用横轴表示时间t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T，纵轴表示相邻计数点距离xn（n=1、2、3、4…），则所连直线的斜率表示（ ）
A. 各计数周期内的位移 B. 各计数点的瞬时速度
C. 纸带运动的加速度 D. 相邻计数点的瞬时速度的变化
【答案】（1）丙 （2） ①. 2.0 ②. 1.1
（3） ①. 小于 ②. D
【解析】
【小问1详解】
图甲所示的打点计时器是电磁打点计时器，电磁打点计时器使用交变电源的计时仪器，工作电压为8V，所以接线正确的是丙图。
【小问2详解】
[1]把打点计时器接50Hz交流电，相邻计数点之间有四个点未画出，则两计数点之间的时间为
所以小车的加速度大小为
[2]打下E点时小车的瞬时速度大小为
【小问3详解】
[1]将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的v-t图像，斜率表示加速度，可知A的加速度小于B的加速度；
[2]由于横轴表示时间t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T，纵轴表示相邻计数点距离xn，则所连直线的斜率为
故选D。
13. 高空抛物是一种极不文明的行为，会带来很大的社会危害。30g的鸡蛋，从25楼抛下，其冲击力足以致人死亡。假设从距地面高的阳台上将一个鸡蛋由静止释放，鸡蛋做自由落体运动并落在地面上，取重力加速度大小，求：
（1）该鸡蛋在空中运动的时间t。
（2）该鸡蛋落地时的速度大小v。
【答案】（1）2s （2）
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动有
解得该鸡蛋在空中运动的时间为
【小问2详解】
根据
解得该鸡蛋落地时速度大小为
14. 如图所示，质量为2kg的金属块放在水平地面上，在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，已知金属块与地面间的动摩擦因数µ=0.5，力F持续作用2s后撤去（sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。求：
（1）在F作用下，金属块的加速度为多大？
（2）金属块在地面上总共滑行了多远？
【答案】（1）6m/s2
（2）26.4m
【解析】
【小问1详解】
水平方向有
竖直方向有
联立解得
【小问2详解】
力F作用阶段，物体的位移为
撤去力F后，根据牛顿第二定律有
联立解得
所以金属块在地面上总共滑行
15. 一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成37°角；现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为37°，如图所示，已知重力加速度为g，cs37°=0.8，sin37°=0.6.求：
（1）当劈静止时绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；
（2）当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小和方向；
（3）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值须满足什么条件？
【答案】（1），；（2），方向水平向左；（3）
【解析】
【详解】（1）以小球为研究对象，受力分析如图1所示，对T和mg进行正交分解
由平衡条件可知
解得
（2）以劈和小球组成的整体为研究对象，整体受力情况如图2所示
由平衡条件可得
方向水平向左。
（3）为使整个系统静止，要求
而
联立以上两式可得
16. 高速公路应急车道是为工程抢险、医疗救护等应急车辆设置的专用通道，是一条“生命通道”。然而随意占用应急车道的违法行为时有发生，由此酿成了许多严重的后果。国庆期间，成渝高速公路拥堵，一救护车执行急救任务，沿应急车道行驶，在某收费站停车处理事务后以2m/s2的加速度匀加速到30m/s，之后以此速度匀速行驶了2min，发现前方处有车辆违规占用应急车道，该违规车辆匀速行驶，速度大小为10m/s，为了避免和该违规车辆相撞，救护车被迫开始刹车。（设高速路面平直）
（1）求救护车从收费站由静止匀加速到速度为30m/s所行驶的距离以及此匀加速过程的时间；
（2）假设恰好避免和该违规车辆相撞，则救护车刹车的加速度是多大；
（3）救护车追上违规车辆后与违规车辆被迫同速行驶，1min后违规车辆找到一个道路空隙，驶离应急车道；救护车又以2m/s2的加速度匀加速到30m/s赶往目的地，则由此救护车耽误了多少时间？
【答案】（1）225m，15s；（2）；（3）46.7s
【解析】
【详解】（1）救护车从静止加速到的位移
设时间为t，则有
解得
（2）设两车达到共同速度，用时t2，则有
解得
所以加速度的大小为2m/s2。
（3）救护车刹车过程，则
救护车并驾过程，位移
救护车再次加速
救护车被耽误的时间