重庆市巴蜀中学教育集团2024-2025学年高一上学期期中物理试题（解析版）

这是一份重庆市巴蜀中学教育集团2024-2025学年高一上学期期中物理试题（解析版），共22页。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2．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，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：共7题，每题4分，共28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. 对于力的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体
B. 物体产生弹力是因为物体发生了弹性形变
C. 静摩擦力方向总是会与物体的运动方向相反
D. 一对作用力与反作用力作用在同一个物体上
【答案】B
【解析】A．重力的施力物体为地球，故A错误；
B．产生弹力的条件是两物体必须直接接触，且发生弹性形变，故B正确；
C．静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，与物体运动方向无直接关系，故C错误；
D．一对作用力与反作用力作用在不同的物体上，故D错误。
故选B。
2. 2024年巴黎奥运会中，中国队一共获得40枚金牌，下列几种关于奥运比赛项目的描述正确的是（ ）
A. 在掷铁饼比赛中，中国选手冯彬投出67.51米的好成绩。“67.51米”指的既不是铁饼在空中的路程也不是铁饼位移的大小
B. 在女子跳水比赛中，全红婵获得十米跳台冠军，比赛中裁判可以将她看作质点
C. 中国队在男子米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺得金牌。“3分27秒46”指的是夺金时刻
D. 运动员杨家玉获得竞走冠军，在比赛中过程中某时刻她的速度很大，此时其加速度一定不为零。
【答案】A
【解析】A．“67.51米”指的既不是铁饼在空中的路程也不是铁饼位移的大小，故A正确；
B．跳水比赛裁判要根据运动员动作打分，运动员的形状大小不可以忽略不计，故不可以视为质点，故B错误；
C．“3分27秒46”指的是时间间隔，故C错误；
D．加速度表示速度的变化率，与速度无关，则速度大的加速度可能为零，如匀速直线运动。故D错误。
故选A。
3. 如图所示，在力的分解中，已知合力，分力的方向与合力的夹角为30°，则当另一分力取最小值时，分力的大小为（ ）
A 5NB.
C. D.
【答案】C
【解析】合力为，一个分力与水平方向的夹角是30°，根据平行四边形定则作图，如图所示
可知，分力的最小值为
则此时分力
4. 如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为23cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住其刻度值为22cm，第三次为20cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度。则下列说法中正确的是（ ）
A. 乙同学最快的“反应时间”为0.4s
B. 乙同学第三次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
C. 若将尺子上原来长度值改为对应的“反应时间”值，则得到的时间刻度是均匀的
D. 若某同学的“反应时间”约为0.5s，则不能用该直尺测量他的反应时间
【答案】D
【解析】A．根据自由落体公式
可得乙同学的最短反应时间为
即最快反应时间应该为0.2s，A错误；
B．由速度位移公式可得乙同学第三次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度为
B错误；
C．根据
可知若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则得到的时间刻度是不均匀的， C错误；
D．根据自由落体公式
可知，若该同学反应时间为0.5s，则
下落高度大于50cm，故该刻度尺不能用，D正确。
故选D。
5. 如图所示，一个质量为m的滑块静止在倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为37°，重力加速度为g（已知：，）。则（ ）
A. 滑块一定受到三个力作用
B. 弹簧一定处于压缩状态
C. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于0.6mg
D. 斜面对滑块的支持力大小可能为零
【答案】C
【解析】A．弹簧与竖直方向的夹角为37°，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，也可能有弹簧的弹力，故A错误；
B．弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，故B错误；
C．根据滑块沿斜面方向上二力平衡可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
故C正确；
D．由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，摩擦力大小不可能是零，所以斜面对滑块的支持力大小不可能是零，故D错误。
6. 甲乙两辆汽车在同一直线上运动，从时刻起同时出发，甲做初速度为0的匀加速直线运动，图像如图（a）所示。乙做刹车运动，整个运动过程的图像如图（b）所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 甲汽车的加速度大小为
B. 乙汽车的加速度大小为
C. 经过，甲追上乙
D. 甲追上乙之前两车相距最远的距离为
【答案】C
【解析】A．质点甲做初速度为零匀加速直线运动，由运动学公式
当时，；当时，，联立可得
，
故A错误；
B．质点乙做匀减速直线运动，根据
化简可得
由图可知
，
解得
，
解得乙做匀减速过程中加速度大小为，乙的初速度为，故B错误；
C．由图线可知，则乙匀减速停下来的时间
乙减速到零的位移为
由甲可知，乙停下来时，甲的位移为
出发瞬间，乙在甲前方
因为
说明乙停下来后，才被甲追上。追上时，甲做匀加速直线运动位移
由位移公式可得
代入数据解得
甲追上乙，故C正确；
D．甲追上乙之前，当甲和乙速度相等时，甲乙相距最远。即有
解得
在此时间内甲的位移为
乙的位移为
最远距离为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，水平地面放置一个斜面体，物块A、B重叠放置在斜面上，斜面体上的物块A连接在轻绳一端，轻绳绕过光滑定滑轮另一端固定在竖直杆上的O点，轻绳上放置一个轻质可视作质点的动滑轮，动滑轮下悬挂一个物体C，初始整个装置（系统）静止，下列说法正确的是（ ）
A. 将物块A、B整体缓慢向上移动一小段距离，斜面体仍静止，待系统稳定后，物体B受到的摩擦力一定减小
B. 将物体C的质量增大，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，斜面体对物块A的摩擦力一定变大
C. 将悬点O下移，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙夹角变大，轻绳拉力变大
D. 将竖直杆向右移动后，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，地面对斜面体的支持力不变
【答案】D
【解析】A．对物块B受力分析，可知B始终受到重力，A对B的支持力，A对B的静摩擦力，三个力均不变，故A错误；
B．将物体C的质量增大，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，绳子的拉力增大，因为不确定物体A与斜面间的摩擦力方向，所以A物体受到的摩擦力大小不一定增大，故B错误；
C．将悬点O下移，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，因为是光滑定滑轮，所以细线与竖直墙夹角不变，轻绳拉力不变（参考晾衣杆模型），故C错误；
D．将竖直杆向右移动后，A、B及斜面体仍静止，待系统稳定后，对C受力分析绳子竖直分量不变，对斜面体及AB整体分析，地面对斜面体支持力不变，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：共3题，每题5分，共15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，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 某物体做直线运动，它的图像如下图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 在前4秒，物体平均速度的大小为4m/s
B. 在4~8s内，物体处于静止状态
C. 在10s末，物体运动的速度方向改变
D. 在12s末，物体的加速度为
【答案】AD
【解析】A．前4秒，物体匀加速直线运动，平均速度
故A正确；
B．在内，物体速度恒为，物体做匀速直线运动，故B错误；
C．图像中，速度的正负表示方向，在10s末前后速度均为正值，速度方向不变，故C错误；
D．在12s末，物体的加速度为
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，小球A自距离地面高为H的位置在时刻自由下落，与此同时，小球正下方一长为L的金属管从地面以的初速度竖直上抛，在金属管落地前小球能从管中穿过。已知重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球与金属管在空中相遇的时刻为
B. 小球穿过金属管所用的时间等于
C. 若，则小球一定在金属管上升阶段穿过金属管
D. 若，则小球不可能在金属管下降阶段进入并穿过金属管
【答案】AD
【解析】A．两物体竖直方向加速度相同，所以小球相对金属管来说在做匀速直线运动，所以小球与金属管相遇时间为
故A正确，
B．两物体竖直方向加速度相同，所以小球相对金属管来说在做匀速直线运动，所以小球穿过金属管的时间为
故B错误；
C．小球从开始下落到穿过金属管所用时间为
金属管上升时间
若小球在管上升阶段穿过金属管，则满足
解得
v0>gH
所以当v0>gH时，小球在金属管上升阶段穿过金属管，故C错误；
D．金属管上升的时间
上升的距离
此时小球下降的距离
金属管下降的时间
此时小球下降的距离
若小球在管下降阶段穿过管，则
，
即
，
可得
则若，则小球不可能在金属管下降阶段穿过金属管，故D正确。
故选AD。
10. 在粗糙水平地面上放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，正方体与地面间的动摩擦因数为μ，在正方体左侧有一竖直光滑墙壁，如图所示，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的球，球的球心为O，OA与竖直方向的夹角为θ，正方体和球均保持静止，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 将正方体向右推动很小一段距离，其余条件不变，系统仍保持静止，正方体受到的摩擦力不变
B. 仅改变球的质量，其余条件不变，为保证正方体仍处于静止状态，球的质量小于
C. 当正方体的左侧面AD到墙壁的距离小于时，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动
D. 改变正方体到墙壁的距离，系统始终保持静止，则tanθ的最大值为
【答案】BCD
【解析】AB．如图甲所示，对正方体根据平衡条件得
①
如图乙所示，对球体根据平衡条件得
②
如图丙所示，对正方体和球体构成的整体根据平衡条件得
③
①②两式联立可得
将正方体向左推动一小段距离，增大，所以Ff增大；
由①②③得
A错误，B正确；
D．①②③三式联立可得
D正确；
C．由可知，当，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则正方体右侧面AB到墙壁的距离d
根据三角函数和得
所以
C正确。
故选BCD。
三、非选择题：共5题，共57分。
11. 一个实验小组准备探究弹簧弹力F的大小与弹簧形变量x之间的定量关系。
采用如图1所示装置，弹簧下端挂一个小盘，可在小盘中增添等质量砝码。实验开始时先记录好弹簧只挂小盘不放砝码时的伸长量为3 cm。再记录好每增加一个砝码后弹簧的伸长量x，然后描点作图，作出小盘中砝码的重力（记为F）随弹簧的伸长量（记为x）变化的图像如图2所示。（重力加速度：g = 10 m/s2）
（1）利用图2中函数图像，可求得该弹簧的劲度系数为______N/m。
（2）若忽略弹簧的重力，利用图2中函数图像，可以求出小盘的质量为______kg。
（3）若实验中小盘的质量未知，则该弹簧劲度系数的测量值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】（1）200 （2）0.6 （3）相同
【解析】
【小问1解析】
由图像可知，图像斜率表示弹簧的劲度系数，则弹簧的劲度系数
【小问2解析】
当不放砝码时，弹簧的弹力等于小盘的重力，则根据平衡条件
其中
解得小盘质量为
【小问3解析】
应用图像法处理实验数据，弹簧的劲度系数为
小盘的质量不会影响弹力改变量与弹簧伸长量的比值，即测量结果与真实值相同。
12. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条末端到O点，再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条末端也到O点。
（1）本实验中运用到下列哪种物理思想方法______；
A. 理想实验法B. 控制变量法
C. 等效替代法D. 微元法
（2）关于本实验下列说法正确的是______；
A. 拉着细绳套两只弹簧秤，稳定后读数应相同
B. 如果没有操作失误，图2中的F与两力中，方向一定沿橡皮条AO方向的是F
C. 测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D. 测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
（3）在实验中，两弹簧测力计拉力的图示如图3，若图中每个小方格的边长表示1N，O是橡皮筋的一个端点，请通过规范作图找出合力，按照作图法可得到合力的大小为______N（保留两位有效数字）。
（4）若提供的实验器材中其他都不变，但只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要______（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。
【答案】（1）C （2）D （3）7.0（6.8-7.2） （4）3
【解析】
【小问1解析】
实验中，先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条末端到O点，再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条末端也到O点，实验运用到了等效替代法。
故选C。
【小问2解析】
A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数，但并不需要读数相同，故A错误；
B．是用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条末端到O点时的合力值，可知，如果没有操作失误，图2中的F与两力中，方向一定沿橡皮条AO方向的是，故B错误；
C．弹簧测力计的弹簧直接与绳套连接，示数等于细绳的弹力大小，测量时弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦对实验没有影响，故C错误；
D．为了确保拉力测量的精度，测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故D正确。
故选D。
【小问3解析】
根据平行四边形定则，作出合力，如图所示
可知，合力为7.0N（6.8N~7.2N）。
【小问4解析】
若只有一只弹簧秤，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧称拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧称示数和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧称的示数；只有一个弹簧称将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。
13. 粗糙水平地面上有一质量为10kg，可视为质点的木箱处于静止状态，现对它施加一个大小为80N的水平推力后，木箱以的加速度做匀加速直线运动，当木箱速度达到6m/s时，立即撤去推力，木箱会继续滑动一段距离后停下，求：
（1）木箱运动时所受阻力的大小？
（2）撤去外力后木箱做匀减速运动过程的位移大小？
【答案】（1）50N （2）3.6m
【解析】
【小问1解析】
对木箱由牛顿第二定律
得木箱运动时所受阻力的大小为
【小问2解析】
撤去外力后，由牛顿第二定律
得匀减速运动过程中的加速度大小为
又由运动学公式
得撤去外力后木箱做匀减速运动过程的位移大小为
14. 如图，一半径为R的大圆环竖直放置并固定，现将轻弹簧的一端固定在圆环顶点，另一端连接了一轻质小圆环（质量忽略不计），且小圆环套在大圆环上，小圆环与圆心的连线跟竖直方向夹角为，已知轻弹簧的原长也为R，劲度系数为k，重力加速度为g。
（1）若在外力作用下将小圆环拉至且静止，求此时弹簧的弹力大小；
（2）若不计一切摩擦，将一质量为m的物块挂在小圆环上，系统静止时，求m；
（3）若大小圆环之间动摩擦因数为，将一质量为m的物块挂在小圆环上，系统静止时，且此时小圆环恰好不向下滑动，求m。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
当时，弹簧的长度为
则弹簧的形变量为
由胡克定律得此时弹簧的弹力大小为
【小问2解析】
当时，小环上挂的物体的质量为，对圆环进行受力分析，受到重力、弹簧的拉力、大圆环的支持力，根据平衡条件，作出三个力的矢量三角形，如图所示
根据几何知识，力的矢量三角形和三角形相似，则
其中
解得
因为弹簧的伸长量
根据胡克定律可得此时弹簧的弹力大小为
联立可得物块的质量为
【小问3解析】
因为小圆环恰好不向下滑动，受力分析由平衡条件得
竖直方向
水平方向
其中
由胡克定律可得此时弹簧的弹力大小为
联立解得物块的质量为
15. 新能源汽车的安全问题越来越受大众关注，在某汽车碰撞实验场所中，一高清摄像头（可视为质点）处于用来实验的汽车上方，准备跟随汽车并拍摄碰撞的过程以供研究。一车身长度为3.75m的实验汽车先以的速度匀速行驶，当运动至距离墙的位置时开始紧急刹车制动，以后做加速度大小为的匀减速运动。已知高清摄像头一直以的速度匀速向左水平运动，如图所示，当汽车刚开始减速时摄像头恰好在图中车身左端的正上方。由于汽车前方装有特殊的保护装置，汽车撞墙后几乎不发生形变，并会以碰前速度大小的一半反向弹回（反弹回来过程中车头仍一直朝墙），然后仍然以大小为的加速度匀减速运动至停下。
（1）若汽车，判断汽车是否会撞墙？（写出过程）
（2）若汽车，求从图示位置开始，摄像头第二次运动至车身右端正上方时，汽车的速度大小和方向？
（3）若汽车，求从图示位置开始计时，摄像头再次运动至车身左端正上方所经历的时间？
【答案】（1）会 （2），水平向左 （3）
【解析】
【小问1解析】
根据题意，若汽车停止，由运动学公式有
解得
可知会撞墙。
【小问2解析】
设汽车和摄像头分别为物体A和B，汽车和摄像头的位移分别为
，
由于
解得
，
其中为摄像头第二次到达汽车的右端所需的时间。设汽车从开始速度为时经过的时间到达墙，则
解得
（另一解5s不合实际，舍去）
由于，可知摄像头第二次经过汽车右端时，汽车尚未撞墙。所以此时汽车速度大小
方向水平向左。
【小问3解析】
如前所述，摄像头在时第二次到达汽车的右端。此时，汽车的速度为
设再经过时间，汽车将与墙相撞，则
撞墙时汽车的速度为
这段时间内，汽车的位移大小为
摄像头的位移大小为
因此，在汽车即将要撞墙时，摄像头相对汽车从右端进入的距离为
在撞墙后瞬间，汽车的速度大小变为
汽车停下还需用时
在这段时间内，汽车和摄像头的位移大小分别为（此过程相向而行）
，
由于
可知汽车停下时，摄像头与汽车左侧相距
因此，摄像头从汽车停下到运动至车身左端正上方还需用时
由上面讨论可知，摄像头再次运动至车身左端正上方所经历的时间