河北省唐山市第一中学2024-2025学年高一上学期期中物理试卷（解析版）-A4

这是一份河北省唐山市第一中学2024-2025学年高一上学期期中物理试卷（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了试时间75分钟，满分100分，06 kgB等内容，欢迎下载使用。
说明：
1.试时间75分钟，满分100分。
2.卷1答案用2B铅笔涂在答题卡上，将卷Ⅱ答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上。
卷Ⅰ（选择题 共46分）
一、单项选择题（共7小题，每小题4分，计28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）。
1. 2024年6月25日14时7分，嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆。这次探月工程突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术。如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线，下列说法中正确的是（ ）
A. 2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B. 研究嫦娥六号月背起飞上升时可以把它简化成质点
C. 嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小
D. 嫦娥六号着陆地球的过程中，以嫦娥六号为参考系，地球是静止不动的
【答案】C
【解析】
【详解】A．2024年6月25日14时7分指的是时刻，故A错误；
B．研究嫦娥六号月背起飞上升时，嫦娥六号的形状大小不能忽略不计，不可以把它简化成质点，故B错误；
C．平均速率是指物体的路程和通过这段路程所用时间的比值，平均速度是指物体的位移和通过这段位移所用时间的比值，嫦娥六号由图中O点到B点的路程大于由图中O点到B点的位移大小，运动时间相同，故嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小，故C正确；
D．嫦娥六号着陆地球的过程中，以嫦娥六号为参考系，地球是运动的，故D错误。
故选C。
2. 2024年9月11日12时，由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研发的朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降回收试验箭，在酒泉卫星发射中心圆满完成十公里级垂直起降返回飞行试验。如图为某次回收火箭减速降落时所拍摄的照片，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭降落过程中，其加速度的方向与速度的方向相同
B. 火箭的速度越小，其加速度一定越小
C. 火箭落地的瞬间，其加速度一定为零
D. 火箭速度的变化率越大，其加速度就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．火箭减速降落，则其加速度的方向与速度的方向相反，故A错误；
B．加速度与速度无关，火箭的速度越小，其加速度不一定越小，故B错误；
C．火箭落地的瞬间，其加速度不为零，故C错误；
D．加速度表示速度的变化率，则火箭速度的变化率越大，其加速度就越大，故D正确。
故选D。
3. 如图所示一只小鸟停在树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟对树枝的作用力大于树枝对小鸟的作用力
B. 小鸟起飞瞬间，树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力
C. 树枝对小鸟作用力的方向垂直于树枝向上
D. 树枝对小鸟的弹力是由于树枝发生形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小鸟对树枝的作用力和树枝对小鸟的作用力是相互作用力，大小始终相等，故AB错误；
C．根据平衡条件可知，树枝对小鸟作用力与小鸟受到的重力平衡，则作用力的方向为竖直向上。故C错误；
D．弹力是由施力物体形变产生的，树枝对小鸟的支持力，施力物体是树枝，则树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的。故D正确。
故选D。
4. 两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下，挨着竖直墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B受力个数之比为（ ）
A. 4∶4B. 4∶3
C. 5∶3D. 5∶4
【答案】C
【解析】
【详解】图甲中，根据整体法可知，木块B除了受重力外，一定受到墙面水平向右的弹力（与水平推力平衡）和竖直向上的静摩擦力（与重力平衡），隔离B分析，其一定还受到A的弹力（垂直于接触面向左上方），隔离A分析，A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个力不可能使A平衡，所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力，故B共受5个力的作用；
图乙中，据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力，所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。
则在此两种方式中，木块B受力个数之比为5∶3。
故选C。
5. 如图，一细绳跨过光滑定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端与地面上的物块A相连，系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B，直至悬挂B的细绳与竖直方向成45°。已知A始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. 水平拉力大小一直增大
B. A所受细绳的拉力可能减少
C. A所受地面的摩擦力先减小后增大
D. A所受地面的支持力可能先增大后减少
【答案】A
【解析】
【详解】AB．对物块A、B进行受力分析如图所示
对物块B有
解得
根据题意可知，增大，则细绳的拉力一直增大，水平拉力也一直增大，A正确，B错误；
CD．根据上述受力分析，对物块A有
解得
可知，增大，则A所受地面的摩擦力一直增大，A所受地面的支持力一直减小，CD错误。
故选A。
6. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为，，，其图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 车头经过立柱B的速度等于
C. 车头经过立柱B的加速度大小为
D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对于初速度为0的匀加速直线运动，连续相邻相等位移内的时间比为
x − t图像的斜率表示速度，根据图像可知，车头经过A、B、C过程相邻立柱的间距相等，但是车头经过立柱C时的速度并不为0，根据逆向思维可知，通过的时间不满足比例关系，故A错误；
B．位移时间图像中斜率代表速度，为经过立柱B对应图像割线的斜率，比对应图像的斜率大，所以经过立柱B的速度小于，故B错误；
C． t1 ~ t2时间内中间时刻的瞬时速度为
t2 ~ t3时间内中间时刻的速度为
由加速度的定义式得
联立解得
故C错误；
D．平均速度等于总位移与总时间的比值，则车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为
故D正确。
故选D。
7. 某兴趣小组利用一根橡皮筋和一个量角器，测量一个瓶的质量，该同学现将橡皮筋两端固定，两固定点间的距离恰好等于橡皮筋的原长，用轻质细绳将瓶子悬挂在橡皮筋的中点，静止后用量角器量出橡皮筋与水平方向夹角，将瓶子装满水，仍悬挂在橡皮筋中点，静止后用量角器量出橡皮筋与水平方向夹角为，利用瓶子上标注的容积和水的密度算出瓶中水的质量为0.23 kg，则瓶子的质量为（ ）
A. 0.06 kgB. 0.09 kgC. 0.27 kgD. 0.32 kg
【答案】B
【解析】
【详解】设橡皮筋原长为L，劲度系数为k，空瓶子质量为，根据平衡条件和胡克定律可知
注入水后，根据平衡条件
联立解得
故选B。
二、多项选择题（共3小题，每小题6分，计18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项符合题目要求，选对但选不全者得3分，错选或者不选者得0分）。
8. 试卷读卡器的原理简化如图，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与顶部摩擦片之间的动摩擦因数为。正常情况下，读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿顺时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是（ ）
A. 第一张答题卡受到搓纸轮摩擦力向左B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右
C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左D. 三个动摩擦因数中，是最小的
【答案】AD
【解析】
【详解】A．第一张答题卡相对搓纸轮有向右运动的趋势，则第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左，选项A正确；
B．前一张答题卡给后一张答题卡的摩擦力向左，即后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左，选项B错误；
C．最后一张答题卡相对摩擦片向左运动，则最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向右，选项C错误；
D．对第一张答题卡而言，要想只有这一张进入，则需；对最后一张答题卡而言，要想向左进入，则只需要；即三个动摩擦因数中，是最小的，选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度匀加速上升，时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的有（ ）
A. 物体从随气球开始运动到刚落地这一过程做匀变速直线运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为
C. 和时，物体距离地面的高度都为，速度相同
D. 物体从随气球开始运动到刚落地总共用时
【答案】BD
【解析】
【详解】A．物体从随气球开始运动到绳子断裂前加速度负向向上，大小为；绳子断裂后到刚落地过程，物体的加速度为重力加速度，方向向下，故A错误；
B．绳子断裂时，物体离地面的高度为
此时物体的速度为
绳子断裂后，物体继续上升的高度为
则物体运动过程中距离地面最大高度为
故B正确；
C．，物体的速度为
物体距离地面的高度为
时，物体的速度为
物体距离地面的高度为
可知和时，物体的速度大小相等，方向相反，故C错误；
D．绳子断裂后，物体继续上升阶段的所用时间为
物体从最高点落回地面所用时间为
则物体从随气球开始运动到刚落地总共用时
故D正确。
故选BD。
10. 雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的是（ ）
A. 从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
B. 从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C. 从到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m
D. 从到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的
【答案】CD
【解析】
【详解】AC．从到停下，汽车在湿滑路面的位移为
平均速度为
汽车在干燥路面的位移为
平均速度为
则从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度小于在干燥路面的平均速度，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m，A错误，C正确；
B．从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度
汽车在干燥路面的平均速度
B错误；
D．从到停下，汽车在湿滑路面的加速度大小
汽车在干燥路面的加速度大小
解得
则从到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的，D正确。
故选CD。
卷Ⅱ（非选择题 共54分）
三、实验题（共2小题，共16分）
11. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。
（1）本实验所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）。
A．直流电源 B．天平及砝码 C．8V交变电源 D．毫米刻度尺
（2）已知电磁打点计时器工作频率为f=50Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的计时点，由图中数据得，在打下D点时重物的速度大小为vD=______m/s，重物的加速度大小为a=______m/s2。（结果均保留两位小数）
（3）如果当时交变电流的频率是51Hz，而计算时仍按f=50Hz处理，那么加速度的测量值将______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】 ①. CD##DC ②. 1.48 ③. 9.63 ④. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理可知重物的质量会被消去，无需测量，电磁打点计时器需要8V交变电源，还需要刻度尺测量距离。
故选CD。
（2）[2] 电磁打点计时器的工作频率为50Hz，则相邻两点的时间为
匀变速直线运动中D点的瞬时速度等于CE间的平均速度，则有
[3]根据逐差法可知加速度为
（3） [4] 如果当时交变电流的频率是51Hz，则打点实际周期小于0.02s，代入计算的相邻计数点时间间隔偏大，则加速度大小的测量值比真实值偏小。
12. 用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。
第一次实验中，步骤如下：
A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止，且、、与桌面平行；
B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；
C．以绕过、绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D．检验对角线的长度和绕过绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
（1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂的质量一定大于___________且小于___________。
（2）第二次实验时，改变滑轮、位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点___________（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平___________（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。
【答案】 ①. m ②. 3m ③. 不必 ④. 不会
【解析】
【详解】（1）[1]若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为2m，则两绳子的拉力分别为：mg、2mg，两绳子拉力的合力F的范围是：|2mg−mg|⩽F⩽mg+2mg，即：mg⩽F⩽3mg，三力的合力为零，则第三根绳挂的质量范围在m到3m之间，即第三根绳挂的质量一定大于m；
[2]同理第三根绳挂的质量一定小于3m。
（2）[3]本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，只要保证三力平衡即可，所以不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合；
[4]同理桌面不水平只要保证能使结点平衡即可，所以桌面不水平也不会影响实验的结论。
四、计算题（本题共3小题，共计38分。其中13题10分，14题12分，15题16分。解题过程中要求有必要的文字说明）
13. 2023年杭州亚运会中国蹦床队大放异彩，包揽男女冠军。他们的出色表现、勇往直前的精神、无懈可击的技术，都让世界重新认识了中国蹦床的实力。中国队的成绩也再次证明了中国体育的强大实力和深厚底蕴。如图为我国男子冠军严浪宇训练画面，某次运动员从离床面高下落，经反弹上升到离床面高，运动员与网接触的时间为0.5s，假设把运动员空中的运动看成自由落体和竖直上抛，。求：
（1）运动员与网接触的过程中的速度变化量；
（2）从高处运动到高处的平均速度。
【答案】（1），方向竖直向上；（2），方向竖直向上
【解析】
【详解】（1）运动员刚接触网时的速度大小为
运动员刚离开网时的速度大小为
规定竖直向上为正方向，则有
方向竖直向上。
（2）运动员下落的时间为
运动员上升的时间为
从高处运动到高处的平均速度为
方向竖直向上。
14. 随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车至少要超出乙车车头一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度v至少须比乙车快5m/s。而并道后又必须立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的速度可以不变，横向移动的速度可忽略。而且甲车从超出乙车车头一个车位，到完成并线，恰好需要1s时间。并线完成后甲车立刻以大小为a=2.5m/s2的加速度匀减速刹车，甲车车身长度为d=4m，乙车与前车正常行驶时速度均为v0=10m/s，请计算：
（1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为多少；
（2）乙车车头到前车车尾之间距离L至少有多大，甲车才能安全并道成功；
【答案】（1）5m （2）14m
【解析】
【小问1详解】
由题知，甲车至少比乙车快才安全，甲车刚刚并线结束时，甲、乙两车相距最小，则甲车的速度为
1s内，甲车的位移为
乙车的位移为
则并线结束时，甲、乙两车之间的最小距离为
【小问2详解】
并线完成后，甲车立刻以大小为加速度匀减速刹车，设经过时间，前车和甲车共速，则有
解得
则甲车的位移为
乙车的位移为
此时甲车前端与乙车前端相距
此时甲车前端刚好与前车后端挨着，乙车车头到前车车尾之间距离，即L至少14m。
15. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示．球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数为．（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大?
（2）若=45°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少?（tan45°=1）．
（3）改变正方体到墙壁之间的距离，球和正方体都处于静止状态，且球没有掉落地面．若不让正方体出现滑动，讨论以下情况：
a. 若球的质量m=M，则正方体的右侧面AB到墙壁的最大距离是多少?
b. 当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某个值时，则无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则这个距离的值是多少?
【答案】（1）N1=mg/cs，N2=mgtan；（2）m