安徽省合肥市普通高中六校联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题（Word版附解析）

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（考试时间：75分钟满分：100分）
一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案，请把正确答案涂在答题卡上）
1. 著名物理学家海森堡曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。”下列关于机械运动的基本概念说法正确的是（ ）
A. 在研究万米比赛中运动员的奔跑动作时可以把运动员看成质点
B. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果一定不同
C. 某运动员跑出百米最好成绩9秒83，由此可求出他此次全程的平均速度
D. 某次铅球比赛中，某运动员以18.1米夺冠，这里记录的成绩是铅球在抛出后的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A．在研究万米比赛中运动员的奔跑动作时，运动员的大小和形状不能忽略，不可以把运动员看成质点，故A错误；
B．选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能相同，如选择的参考系相对静止，故B错误；
C．某运动员跑出百米最好成绩9秒83，位移为100m，时间是9.83s，则可求出他此次全程的平均速度，故C正确；
D．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62米的成绩获得金牌，这里记录的成绩是比赛中铅球的水平位移，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，将弹性小球以大小为的速度从距地面3m处的点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的点时，向上的速度为，从到，小球共用时0.5s，则此过程中（ ）
A. 小球发生的位移的大小为1m，方向竖直向上
B. 小球速度变化量的大小为，方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为，方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为，方向竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球发生的位移的大小为
x=3m-2m=1m
方向竖直向下，选项A错误；
B．小球速度变化量的大小为
方向竖直向上，选项B正确；
C．小球平均速度的大小为
方向竖直向下，选项C错误；
D．小球平均加速度的大小为
方向竖直向上，选项D错误。
故选B。
3. 冰壶运动是以团队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被喻为冰上“国际象棋”，冰壶运动既能考验参赛者的体能与脑力，又能展现动静之美、取舍之智。如图所示，在某次比赛中冰壶被投出后可视为没有转动的匀减速直线运动，滑行距离为10m，已知冰壶最后1s内的位移大小为0.1m，下列说法中正确的是（ ）
A. 冰壶的加速度大小为
B. 冰壶的初速度大小为2.4m/s
C. 冰壶被投出后第3s初的速度大小为1.4m/s
D. 第一个6s与第二个6s内位移之比为3：1
【答案】A
【解析】
【详解】A．冰壶做匀减速直线运动，末速度为0，运用逆向思维方法，由公式
代入，，解得
故A正确；
B．冰壶滑行距离为10m，由公式
解得初速度
故B错误；
C．第3s初即第2s末，且冰壹做匀减速直线运动，由公式
代入，解得第3s初的速度
故C错误；
D．冰壶滑行至停下用时
则第二个6s内实际仅滑行4s，不满足初速度为零相等时间间隔内位移之比3：1，故D错误。
故选A。
4. 在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。从某跳水运动员离开跳板开始计时，该运动员重心的图像大致如图所示，不计空气阻力，重力加速度取，运动员重心的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在1s时上升到最高点
B. 运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C. 运动员从最高点到入水下落高度为3.2m
D. 运动员在0~1s时间内的平均速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，运动员在时开始下落，即在时上升到最高点，故A错误；
B．根据图像中斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知，运动员运动过程中的加速度先不变后减小，故B错误；
C．由图像可知，运动员在时加速度开始减小，说明时运动员入水，由图像中面积表位移可知，运动员从最高点到入水下落高度为
故C正确；
D．由图像可知，运动员在时间内加速度不变，做匀变速直线运动，则运动员在时间内的平均速度大小为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示的装置中，小球的重力均相同，大小为5N，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计；平衡时各弹簧的弹力分别为、、，已知丙图中的弹簧平衡时伸长了（在弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. 丙图中弹簧的劲度系数D. 丙图中弹簧的劲度系数
【答案】D
【解析】
【详解】图甲中，以下方小球为对象，根据受力平衡可得
图乙中，以小球为对象，根据受力平衡可得
则有
图丙中，以其中一小球为对象，根据受力平衡可得
则有
可得
已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5cm，则丙图中弹簧的劲度系数
故选D。
6. “一字马”是自由体操、健美操等体育运动基本动作之一，指的是运动员将两腿沿左右方向最大限度地分开的动作。运动员在水平地面上做“一字马”动作的过程中，初始时静止在图甲所示高度，下压腿后静止在图乙所示高度，对于甲、乙两图，下列说法正确的是（ ）

A. 甲图中，单脚对地面的压力较大B. 乙图中，单脚对地面的摩擦力较大
C. 人脚受到的摩擦力是滑动摩擦力D. 地面对人的支持力是由于脚的形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据力的平衡，两腿与竖直方向的夹角变大，单脚受到地面的支持力保持为，但题图乙中静摩擦力大于题图甲，则单脚对地面的压力相同，题图乙中，单脚对地面的摩擦力较大，故A错误、B正确；
C．人脚与地面之间相对静止，为静摩擦力，故C错误；
D．地面对人的支持力是由于地面的形变产生的，故D错误。
故选B。
7. 如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）
A. 0~q段图像可能是直线B. 段图像可能是直线
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是
则有
解得
即
θ在之间时，是静摩擦力，大小为mgsinθ；θ在之间时，是滑动摩擦力，大小为μmgcsθ；综合以上分析得其与θ关系如图中实线所示，故0q和之间均为曲线，故ABC错误；
D．当时
即
故D正确。
故选D。
8. 合肥轨道交通8号线一期工程是安徽省首条全自动驾驶的地铁线路。列车在一次运行测试中，从点开始做匀减速直线运动，通过连续四段相等的位移，运动到点时速度减为零，列车可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 列车通过、、、点时的速度大小之比为4∶3∶2∶1
B. 列车通过段的平均速度等于通过点的瞬时速度
C. 列车通过段和段的平均速度大小之比为
D. 列车通过段和段所用时间之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．逆向思维，列车反向做匀加速直线运动，根据速度-位移公式
可知，列车通过a、b、c、d点时的速度大小之比为，A错误；
B．c点是位移的中点，不是时间的中点，故列车通过ae段的平均速度不等于通过c点的瞬时速度， B错误；
C．逆向思维，根据初速度为零匀变速直线运动通过相等位移所用时间规律可知，列车通过 ab段和 de段的时间之比为 ，根据平均速度的公式
可知平均速度大小之比为1：C错误；
D．逆向思维，根据初速度为零匀变速直线运动通过相等位移所用时间规律可知，列车通过ac段和ce段所用时间之比为，D正确。
故选D。
二、多选题：（本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9. 如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为支架的简化示意图，若空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的正上方，重力大小为210N，横梁水平，斜梁与横梁的夹角为。假定横梁对点的拉力总沿方向，斜梁对点的支持力总沿方向，已知，下列判断正确的是（ ）
A. 横梁对点的拉力为280N
B. 斜梁对点的支持力为420N
C. 若保持点的位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度，则横梁对点的拉力逐渐增大
D. 若保持点的位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度，则斜梁对点的支持力逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对O点受力分析如图
由平衡知识可知横梁对O点拉力为
斜梁对O点的支持力为
故A正确，B错误；
CD．若保持O点位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度，则斜梁BO与横梁OA的夹角角逐渐变大，根据
可知，横梁对点的拉力逐渐减小，斜梁对O点的支持力也逐渐减小，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，倾角为的粗糙斜面体置于水平地面上，小盒置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与小盒连接，连接的一段细绳与斜面平行，连接的一段细绳竖直，连接在竖直固定在地面的弹簧上，现先后向盒和盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中、、始终位置保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 向盒内加入砂粒时对的摩擦力一定减小
B. 向盒内加入砂粒时地面对的摩擦力一定增大
C. 向盒内加入砂粒时绳拉力一定增大
D. 向盒内加入砂粒时对的摩擦力可能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．依题意，向a盒内加入砂子时，其位置保持不变，所以弹簧弹力不变，细绳的拉力必定增大，由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细绳拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着砂子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也有可能先减小后增大，故A错误；
B．对斜面体c和小盒b整体受力分析，可知向a盒内加入砂子时，细绳拉力增大，其水平方向分力随之增大，由平衡条件可知，地面对c的摩擦力一定增大，故B正确；
CD．由A选项分析可知，不能确定小盒b所受静摩擦力的方向，所以向b盒内加入砂子时，c对b的摩擦力可能减小，对a分析可知，a和砂子重力不变，弹力不变，则绳的拉力不变，故C错误、D正确。
故选BD。
三、实验题（本大题共2个小题，共16分，每空2分）
11. 某同学利用自由落体运动测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。（计算结果均保留三位有效数字）
（1）关于本实验，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）
A. 释放重物前，重物应尽可能远离打点计时器
B. 纸带上打的点越密集说明纸带运动速度越大
C. 先接通电源，再释放纸带
D. 如果实验时用的是电火花打点计时器，则工作电源选择4~6V的交流电源
（2）①打出的纸带如图2所示，实验时纸带的_____端和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）；
②纸带上依次取0至4五个计数点，每相邻两计数点间还有四个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，则打点3时重物的下落速度_____；
③由纸带上所给的数据可计算出当地的重力加速度为_____。
（3）如果打点时交变电流实际频率是，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量结果_____真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）C （2） ①. 乙 ②. 3.38 ③. 9.71
（3）大于
【解析】
【小问1详解】
A．释放重物前，重物应尽可能靠近打点计时器，可以充分利用纸带，故A错误；
B．纸带上相邻计时点间的时间相等，纸带上的计时点越密集，纸带运动越慢，故B错误；
C．实验中应该先接通电源，待打点计时器正常工作时再释放纸带，故C正确；
D．如果实验时用的是电火花打点计时器，则工作电源选择220V的交流电源，故D错误。
故选C
【小问2详解】
①[1] 根据题意，由纸带可知，从乙端到甲端连续相等时间的位移越来越大，说明从乙端到甲端速度越来越大，则乙端和重物相连接。
②[2]根据题意可知，每相邻两计数点间还有四个计时点，则相邻计数点间的时间间隔为0.1s，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得打下点3时，重锤下落的速度为
③[3]根据逐差法可得实验时重物的加速度为
【小问3详解】
如果打点时交变电流的实际频率是，则实际打点周期变大，代入计算值偏小，则加速度的测量结果大于真实值。
12. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。
（1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是_____
A. 橡皮筋可以用细绳替代
B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
（2）在做本实验时，下列操作中错误的有_____。
A. 实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到点
B. 实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 同一次实验过程中O点位置不允许变动
D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到点时，两弹簧秤之间夹角应取，以便于算出合力的大小
（3）用一个弹簧测力计将结点拉到点时，弹簧测力计的图示应为图乙中的_____（填“”或“”）
【答案】（1）C （2）AD
（3）
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，故选C。
【小问2详解】
A．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到点，这样可能使另一弹簧秤超程，选项A错误，符合题意；
B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，选项B正确， 不符合题意；
C．为保证等效性，同一次实验过程中O点位置不允许变动，选项C正确，不符合题意；
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到点时，两弹簧秤之间夹角大小要适当，不一定取，选项D错误，符合题意。
故选AD。
【小问3详解】
用一个弹簧测力计将结点拉到点时，力的方向应该与OA共线，则弹簧测力计的图示应为图乙中的。
四、计算题（本大题共3小题，共42分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 某游乐场一个叫“云霄双塔”的游乐项目，非常刺激。设游戏过程可简化为：先把人提升至离地高的塔顶静止，再突然释放，让人（连同座椅）自由下落的时间，而后立即制动使其匀减速下落，在落至离地高度时速度减为零。不计空气阻力，取。求：
（1）人自由下落末的速度大小；
（2）人在自由下落阶段的位移大小；
（3）制动阶段加速度的大小和制动时间。
【答案】（1）30m/s
（2）45m （3），1s
【解析】
【小问1详解】
自由下落3s末的速度大小为
小问2详解】
自由下落阶段的位移大小为
【小问3详解】
根据题意可知，匀减速阶段的位移大小为
根据匀变速直线运动速度位移关系可得
解得
可知制动阶段加速度大小为，制动时间
14. 如图所示，某同学设计了一个“平衡”的小游戏，他将质量为的小物块A放在水平桌面上，相同质量的小物块B通过轻绳与A相连，水平拉力F（大小未知）作用在物块B上，当轻绳与竖直方向的夹角调整时，小物块A刚好在桌面不滑动，系统处于平衡状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，取重力加速度为。求：
（1）拉力F和轻绳间的拉力T大小；
（2）小物块A与桌面间的动摩擦因数。
【答案】（1）40N；50N
（2）
【解析】
【小问1详解】
对物块Ｂ受力分析可知
解得
F=40N
T=50N
【小问2详解】
对AB整体分析可知，桌面对A的最大静摩擦力
桌面对A的支持力
则小物块A与桌面间的动摩擦因数
15. 蓝牙是一种无线技术，可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据交换。如图所示，某次测试中甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向行驶（相遇时不影响通过），两车车顶位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在相距以内时会立即自动连接实现通信，一旦超过该距离，蓝牙信号便会立即断开，无法通信。时刻乙车在甲车前方处做匀速直线运动，速度大小为，甲车此时速度为，做加速度大小为的匀加速直线运动。求（计算结果可保留根号）：
（1）甲车何时追上乙车？
（2）在甲车追上乙车之前，甲、乙两车之间的最大距离为多少？
（3）在第（2）问条件下，当甲、乙两车距离最大时，乙车立即刹车，加速度大小为，甲车继续以加速度匀加速运动，求从时刻到甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
【答案】（1）
（2）200m （3）
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动规律，经过两车相遇，甲车位移
乙车位移
相遇时有
解得
【小问2详解】
当甲乙车速度相等时，两车相距最远，设经过时间，两车共速，则有
解得
所以最大距离为
【小问3详解】
在甲乙车共速之前，在时刻两车第一次相距，依题意有
解得
，（舍去）
能保持通信的时间为
在甲乙车共速之后，再经过时间，两车第二次相距，依题意有
解得
设再经过时间，甲车追上乙车
解得
此时乙车速度未减至零，符合题意此阶段，两车能保持通信的时间为
故在甲车追上乙车之前，两车能够维持通信的时间为