湖北省新高考联考协作体2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试卷（Word版附解析）

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考试时间：2024年11月19日上午10∶30-11∶45 试卷满分：100分
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。只有一项符合题目要求。）
1. 在研究物体的运动时，我们把千姿百态的物体看成质点，这是去粗存精、抓住共性，抽象出来的，这所用的方法是（ ）
A. 留迹法B. 定义法C. 实验法D. 模型法
【答案】D
【解析】
【详解】质点是指有质量没有大小的点，实际生活中并不存在，是一个理想化的模型，在物理学中这种研究方法属于理想模型法。
故选D。
2. 列车沿着水平轨道加速出站过程中（箭头表示列车出站的方向），乘客发现小桌板上的水杯里水面的形状如选项图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】列车加速出站速度增大，由于惯性水相对窗向后运动。
故选B。
3. 一（3）、一（4）、一（5）、一（6）、一（7）、一（8）、共6个班各派一名同学参加迎新运动会，项目是400米跑。分别位于第1、2、3、4、5、6道，（在标准运动场上，长为400m的第1道在最内侧，其余各道依次排开，第6道在最外侧），结果是一（8）班同学获得了冠军。以下说法错误的是（ ）
A. 一（3）班的同学平均速度为0
B. 一（8）班的同学平均速度最大
C. 6名同学的平均速度均相同
D. 6名同学跑过的路程均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．一（3）班的同学在最内侧跑完400m后回到出发点，即位移为零，根据可知，该同学的平均速度也为零，故A正确；
B．一（8）班的同学在最外侧，出发点距终点最远，即位移最大，又该同学获得冠军，即用时最短，根据可知，该同学的平均速度最大，故B正确；
C．6名同学的平均速度不相同，故C错误；
D．6名同学跑过的路程均相同，都为400m，故D正确。
本题选择错误的，故选C。
4. 我国新研制的隐形战机歼－20开始挂弹试飞。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a逐渐减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的（ ）
A. 速度不断增大，位移不断减小
B. 速度不断增大，位移不断增大
C. 速度增大得越来越快，位移增大得越来越快
D. 速度增大得越来越慢，位移增大得越来越慢
【答案】B
【解析】
【详解】飞机起飞过程中，加速度逐渐减小，但速度在逐渐增大。加速度描述速度变化的快慢，所以飞机的速度增大得越来越慢；而速度逐渐增大，所以位移不断增大且增大得应越来越快。
故选B。
5. 如图所示，橡皮块A放在倾斜的直尺上，缓慢改变直尺的倾角，倾斜到一定角度，直尺上的橡皮块就会自动滑下。随着直尺倾角变大，哪个力也变大（ ）
A. 在橡皮块下滑前，直尺对橡皮块的支持力B. 在橡皮块下滑前，直尺对橡皮块的摩擦力
C. 在橡皮块下滑前，橡皮块对直尺的作用力D. 在橡皮块下滑后，直尺对橡皮块的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．在橡皮块下滑前，对橡皮块受力分析，如图
则沿斜面方向有
垂直于斜面方向有
所以倾角增大时，直尺对橡皮块的支持力FN逐渐减小，摩擦力Ff逐渐增大，故A错误，B正确；
C．根据共点力的平衡条件，直尺对橡皮块的作用力始终与重力等大、反向，保持不变，根据牛顿第三定律可知，橡皮块对直尺的作用力与直尺对橡皮块的作用力大小相等，保持不变，故C错误；
D．在橡皮块下滑后，橡皮块的加速度沿斜面向下，即合外力沿斜面向下，直尺对橡皮块的作用力小于橡皮块的重力，即直尺对橡皮块的作用力减小，故D错误。
故选B。
6. 出发时向东运动的物体，其v-t图像如图所示，由图可知，该物体（ ）。
A. 第2s末运动方向改为向西
B. 第1s内和第3s内的加速度相等
C. 第1s内和第4s内的位移大小相等
D. 2~4s内的速度不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．在v−t图像中纵坐标值即为瞬时速度，轴上方速度方向为正方向向东，轴下方的速度方向为负方向向西，则第2s末运动方向依然为向东，故A错误；
B．在v−t图像中，加速度为曲线切线的斜率，可得第1s内和第3s内的加速度大小相等，方向相反，所以加速度不相等，故B错误；
C．在v−t图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，可得在第1s内和第4s内的面积大小相等，位移的方向相反，所以位移大小相等，故C正确；
D．2~4s内的速度先向东不断减小，再向西不断增大，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，小明用力拉着一个光滑的小球，静止在固定的斜面体上，现将拉力在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动到竖直方向，小球始终保持静止，则在转动的过程中，关于小球的受力情况，下列判断正确的是（ ）
A. 拉力一直变小B. 拉力先变小后变大
C. 支持力一直变小D. 支持力一直变大
【答案】C
【解析】
【详解】小球受重力、垂直斜面的支持力和拉力，三个力作用下处于静止状态，三力平衡，则三力首尾相连构成闭合矢量三角形，如图所示
由图解法可知拉力F一直增大，支持力一直减小。
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
8. 辰宇同学在竖直墙壁前连续拍照时，有一小石子从墙壁前的某一高度处由静止落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片。由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹，如图所示（根据实际情况略做了标注）。已知每块砖的厚度约6cm，若该照相机的曝光时间为0.02s，根据这张照片，能观察、分析、计算从而估算出来的物理量是（ ）
A. 石子的质量
B. 石子在照片中A点速度
C. 照片中A点距地面的高度
D. 石子下落的时间
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图可知AB的长度约为12cm，曝光时间为，所以AB段的平均速度的大小为
由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为6m/s，由自由落体的速时间的关系式可得石子下落的时间
通过数砖可知，照片中A点距地面的高度
无法得出石子的质量。
故选BCD。
9. 甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目的地，甲车在前一半时间内以速度30km/h做匀速直线运动，后一半时间内改为以速度50km/h做匀速直线运动；乙车在前一半位移中以速度30km/h做匀速直线运动，后一半位移中改为以速度50km/h做匀速直线运动，则（ ）
A. 甲全程的平均速度是40km/h
B. 乙全程的平均速度是45km/h
C. 甲先到达目的地
D. 乙先到达目的地
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设甲全程的总时间为，甲车在前一半时间内以速度30km/h做匀速直线运动，后一半时间内改为以速度50km/h做匀速直线运动，则全程的平均速度为
故A正确；
B．设全程的位移为，乙车在前一半位移中以速度30km/h做匀速直线运动，后一半位移中改为以速度50km/h做匀速直线运动，则全程的平均速度为
故B错误；
CD．因，甲乙的位移相同，则全程的时间，即甲先到达目的地，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，A、B两个物体用轻绳相连，力F拉动A、B一起匀速运动，地面是水平的，当力F与地面的夹角为时，力F最小。已知A、B两物体的质量分别为、，物体A与地面间的动摩擦因数，g取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 力F的最小值为10N
D. 力F的最小值为15N
【答案】AC
【解析】
【详解】对AB整体做受力分析有
Fsinθ + FN = (m1 + m2)g，Fcsθ = μ[(m1 + m2)g - Fsinθ]
代入数据整理得
F =
令
y =
要让F最小即让y最大，则对y求一阶导数有
y′ =
当y′ = 0时，y有极大值，则可求出
θ = 30°
带回F的表达式有
Fmin= 10N
故选AC。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 为探究弹簧的弹力与伸长量的关系，一（4）班的实验小组将标有坐标的长木板（每个小方格边长为1cm），固定在竖直面内，一水平横杆固定在长木板上，横杆与长木板的水平刻度线重合，将弹簧的上端固定在横杆上，调整装置使弹簧的轴线与长木板的竖直刻度线重合。实验中将弹簧的上端依次固定在横杆上0、5cm，10cm，15cm，20cm，25cm的刻度处，在弹簧的下端分别挂上0、1、2、3、4、5个钩码，在长木板的坐标上记录弹簧末端的位置，如图所示，回答下列问题：
（1）根据长木板上所描弹簧末端的分布，可以用直线拟合，根据这条直线你得到的结论是：在误差允许范围内，________________________________成正比；
（2）已知单个钩码的质量为50g，重力加速度，则弹簧的劲度系数k＝________N/m（结果保留二位有效数字）。
（3）以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，根据（1）中的直线，可得到其斜率。问：这个斜率就是弹簧的劲度系数吗？答：________（填“是”或“不是”）
【答案】（1）弹簧的弹力与弹簧的伸长量
（2）50 （3）不是
【解析】
【小问1详解】
以不挂砝码弹簧末端为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，根据长木板上所描弹簧末端点的分布，可以用直线拟合，则x轴表示砝码的个数，间接表示砝码的重力，即弹簧的弹力，y轴表示弹簧的伸长量，即在误差允许的范围内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
【小问2详解】
由图可知，每挂一个钩码弹簧长度伸长1个格，即，根据胡克定律可知，弹簧的劲度系数为
【小问3详解】
直线的斜率为
其中水平方向代表是受力，竖直方向代表的是形变量，因此斜率不是劲度系数
12. 为了“探究质量一定时，加速度与力的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：
（1）从图中可以看出，所用器材有：砝码、砝码盘、带滑轮的长木板、小车、纸带、电火花打点计时器，还有细线什么的，很显然要完成这个实验还缺少一些器材，若砝码盘的质量已知，在下面这些器材中还必须选取的是________（填字母）；
A. 天平B. 测力计C. 带毫米的刻度尺D. 低压（6-10伏）交流电源
（2）平衡摩擦力后，以砝码和砝码盘的总重力充当合外力F做实验，图乙为实验中用打点计时器打出的一条较好的纸带，问：与小车紧紧相连的是哪一端？答：________（填“O端”或“E端”）
（3）打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，、、、、分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。
求：A点的速度________m/s，小车的加速度a＝________。（均保留2位有效数字）
（4）改变砝码个数，多次做实验得到一条a-F图像，如图所示，图线不过原点的原因是________________________。
【答案】（1）C （2）O端
（3） ①. 0.49 ②. 0.78
（4）平衡摩擦力不足
【解析】
【小问1详解】
本实验小车的质量是一定的因此不需要测量其质量，而砝码的克重已知，因此砝码和砝码盘的重力已知，不需要天平；电火花计时器需要220V交流电，本实验不需要测量力的大小，但需要带毫米的刻度尺测量点迹间距。
故选C。
【小问2详解】
小车做加速运动，所以点迹越来越稀疏，与小车紧紧相连的是O端。
【小问3详解】
[1][2]两相邻计数点间还有4个点迹没有画出，则间隔
根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于这个过程的平均速度可知
根据逐差法可知，小车的加速度
【小问4详解】
图线不过原点说明力比较小时，加速度仍等于零，是因为平衡摩擦力不足。
四、计算题（本题共3小题，共44分）
13. 国庆节期间，浩然同学乘坐高铁时，以某时刻为计时起点，记录了列车在不同时刻的速率，数据列于下表：
设列车做单向直线运动，连续经历匀加速、匀速与再次匀加速运行的过程，求：
（1）作出列车在0~600s这段时间内的v-t图；
（2）第一次加速过程中动车位移的大小；
（3）第二次加速过程中动车加速度的大小。
【答案】（1） （2）8000m
（3）0.2m/s2
【解析】
【小问1详解】
作出v-t图如下
【小问2详解】
根据公式，可得第一次加速的加速度大小为
=0.1m/s2
第一次加速的时间为
所以200s末加速结束，加速位移
【小问3详解】
第二次加速的加速度大小为
=0.2m/s2
14. 如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，（已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）轻绳的拉力、人受到的摩擦力分别是多大？
（2）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？
【答案】（1）；；（2）最大不能超过24kg
【解析】
【详解】（1）以结点O研究对象，如图，由平衡条件有
联立解得
人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得
方向水平向左
（2）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值
由平衡条件得
又
联立得
即物体甲的质量最大不能超过24kg
15. 福建舰就要交付部队服役了，舰载机受到同学们的热议。查阅资料得知：在风平浪静时，其舰载机的起飞时的速度至少为50m/s，才能顺利起飞，电磁弹射能产生的最大加速度为，舰载机的起飞过程可以看成匀加速运动过程，问：
（1）现在航空母舰停泊在无风无浪的海面上，若启用舰上电磁弹射系统，要求该种飞机能从此舰上正常起飞，问该航母起飞跑道至少应为多长？
（2）航空母舰停在无风的海面上，舰载机经弹射系统给它一个初速度后，加速起飞，设舰载机起飞过程中的加速度是，若要求该飞机滑行120m后刚好顺利起飞，问飞机起飞时间多长？
（3）设在无风的海面上，舰载机的加速度是，飞行甲板长，为了使飞机能安全起飞，航空母舰至少以多大的速度匀速航行？
（4）若海面上有东风，风速6m/s，舰载机的加速度是，飞行甲板长，为了使飞机能安全起飞，航空母舰以多大的速度向什么方向航行最好。（这一问只写答案，不必写计算过程）
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）向东行驶最好，
【解析】
【小问1详解】
根据可知，该航母起飞跑道至少应为
【小问2详解】
设弹射系统给舰载机的初速度大小为，则
解得
所以，加速时间为
弹射系统给舰载机初速度所需时间为
故飞机起飞时间
【小问3详解】
根据可知，舰载机在甲板末端相对于航空母舰的速度大小为
所以，为了使飞机能安全起飞，航空母舰匀速航行的速度至少为
【小问4详解】
根据可知，舰载机在甲板末端相对于航空母舰的速度大小为
舰载机的起飞时的速度至少为50m/s，是以流动的空气为参考系，所以，为了使飞机能安全起飞，航空母舰逆风行驶，即向东行驶最好，速度至少为
t/s
0
30
100
40
300
50
400
50
500
60
550
70
600
80