福建省厦门市第三中学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4小题，每小题4分，共16分，每小题只有一个选项是正确的）
1．下列各组物理量中，都是矢量的是（ ）
A．加速度、速度的变化B．速率、加速度
C．路程、平均速度D．位移、速率
【答案】A
【详解】A．加速度、速度的变化均既有大小，也有方向，均为矢量，故A正确；
B．速率只有大小，没有方向，属于标量，故B错误；
C．路程只有大小，没有方向，属于标量，平均速度既有大小，也有方向，为矢量，故C错误；
D．位移既有大小，也有方向，为矢量，速率是标量，故D错误。
故选A。
2．兴泉铁路将于2023年1月全线开通，全长464.16公里，设计时速160公里，全程3小时30分钟左右。由江西省兴国站进入福建省境内，终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为302公里，下列说法正确的是（ ）
A．3小时30分钟表示时刻
B．302公里表示兴国站到泉州站的路程
C．464.16公里表示兴国站到泉州站的位移大小
D．研究列车行驶全程的平均速率时可将列车视为质点
【答案】D
【详解】A．3小时30分钟表示时间间隔，A错误；
B．302公里表示兴国站到泉州站的位移大小，B错误；
C．464.16公里表示兴国站到泉州站的路程大小，C错误；
D．研究全程的平均速率时列车的形状和大小的影响可以忽略，所以可将列车视为质点，D正确。
故选D。
3．图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（ ）

A．A球和斜面之间可能有弹力作用
B．B球和与C球间一定有弹力作用
C．倾斜的细绳对D球可能有拉力作用
D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿的方向后沿的方向
【答案】B
【详解】A．假设A与斜面有弹力，则水平方向合力不为0，则小球不平衡，假设错误，因此A球和斜面之间没有弹力作用，A错误；
B．由平衡条件可知，B球和与C球间有弹力作用，B正确；
C．假设倾斜的细绳有拉力，则水平方向合力不为0，不平衡，因此假设错误，故倾斜细绳对D球没有拉力作用，C错误；
D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面，故E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向，D错误。
故选B。
4．如图（a）所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图（b）是该机器人在某段时间内的x-t图像（20-30s内图线为曲线，其余为直线）。以下说法正确的是（ ）

A．机器人在0-30s内的位移为0
B．0-10s内，机器人做加速直线运动
C．10-30s内，机器人的平均速度大小约为0.23m/s
D．机器人在5s末的速度与15s末的速度大小相等
【答案】D
【详解】A．机器人在0-30s内没有回到出发点，所以机器人的位移不为0，位移为
故A错误；
B．0-10s内图像为倾斜直线，机器人做匀速直线运动，故B错误；
C．10-30s内，机器人的位移为
所以机器人的平均速度大小约为
故C错误；
D．机器人在0-10s和10-20s内做匀速直线，速度为图像的斜率，则
所以机器人在5s末的速度与15s末的速度大小相等，故D正确。
故选D。
二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两个选项是正确的，漏选得3分，多选错选不得分）
5. 在物理学发展进程中，物理学家总结出了许多科学研究方法，如等效法、理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法
B. 将物体各部分受到的重力视为集中作用在重心，这方法是等效法
C. 如图a所示，伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
D. 如图b所示，研究弹力时，书本放在桌面上对桌面有压力，这种形变非常微小，我们可以通过观察反射的激光的变化来判断，这种方法被称之为微元法
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法，故A错误；
B．将物体各部分受到的重力视为集中作用在重心，这方法是等效法，故B正确；
C．如图a所示，伽利略探究物体下落规律过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论，故C正确；
D．研究弹力时，由于书本压桌面的这种形变非常微小，我们可以通过观察反射的激光的变化来判断，这种方法被称之为微小量放大法，故D错误；
故选BC。
6. 如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。则上述过程中（ ）
A. 猫越用力拉，桌布对鱼缸的摩擦力越大
B. 桌布对鱼缸的摩擦力水平向右
C. 桌布对桌子的摩擦力水平向右
D. 鱼缸从开始运动到最终静止过程中所受摩擦力方向一直未变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．依题意，桌布对鱼缸的摩擦力为滑动摩擦力，所以猫用力大小，不会影响该摩擦力的大小。故A错误；
B．依题意，鱼缸相对桌布水平向左运动，所以桌布对鱼缸的摩擦力水平向右。故B正确；
C．同理，桌子相对桌布向左运动，所以桌布对桌子摩擦力水平向右。故C正确；
D．依题意，鱼缸在桌布上运动时，所受摩擦力水平向右，在桌面上运动时摩擦力充当阻力，方向水平向左。所以鱼缸从开始运动到最终静止过程中所受摩擦力方向发生了改变。故D错误。
故选BC。
7. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方v2随x的变化图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的初速度大小为6m/sB. 乙车的加速度大小为2m/s2
C. 两车x=9m处相遇D. 甲车在4s内前进了8m
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据匀变速直线运动规律
结合图线可得
，，
即甲车的初速度大小为6m/s，甲车的加速度大小为2m/s2，乙车的加速度大小为1m/s2，故A正确，B错误；
CD．甲车做匀减速直线运动，停止运动的时间为
在4s内前进的位移为
乙车
得
则甲车先停，之后乙车再到达9m 处，故C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成，两相邻门间的距离均为1m。现滑块（可视为质点）从O点弹出后做匀减速直线运动，全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块由门1滑至门5所用的时间为4s
B. 滑块经过门1时的速度大小为4m/s
C. 滑块的加速度大小为
D. 滑块在门1和门5之间滑行的平均速度与经过门4的速度相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．滑块做末速度为零匀减速运动，设滑块依次滑过两相邻门的时间间隔分别为、、和，由逆向思维知
而
故滑块由门1滑至门5所用的时间
故A错误；
C．滑块由门5到门4，由
得
故C错误；
B．滑块经过门1的速度
故B正确；
D．滑块在门1和门5之间滑行的平均速度
滑块经过门4的速度
滑块在门1和门5之间滑行的平均速度与经过门4的速度相等，故D正确。
故选BD。
三、填空题（共3小题，共9分）
9. 在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，沿着竖直方向以大小为8.0m/s的速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10.0m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间t = 1.0s，则运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小为________m/s2，方向_______________。
【答案】 ①. 18 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1][2]规定竖直向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式得
负号表示与正方向相反，即加速度大小为18m/s2，方向竖直向上。
10. 高空抛物是一件不文明、不道德、极其危险的行为。据报道：实验中一枚50g的生鸡蛋从10m高处自由下落，落地时对地面的撞击力为147.4N。若当地重力加速度值为，鸡蛋下落过程忽略空气阻力，则鸡蛋落地时速度为______m/s，鸡蛋在空中自由下落的时间为______s。
【答案】 ①. 14 ②. 1.43
【解析】
详解】[1]根据
代入数据可得
[2]鸡蛋在空中自由下落的时间
11．如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上，受到水平向右的拉力的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，则木板受到地面的摩擦力的大小为___________，方向是___________。
【答案】，水平向左
【详解】m所受M的滑动摩擦力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：木板受到m的摩擦力方向水平向右，大小等于，M处于静止状态，水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是，方向水平向左。
四、实验题（共2小题，共12分）
12. 某同学在做“探索弹力和弹簧伸长的关系的实验”中，所用实验装置如图1所示，所用的钩码每只质量都是。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中、实验中弹簧始终未超过弹性限度，取。
（1）图2为某次挂2个钩码时测量弹簧长度的指针所对应刻度的放大图，弹簧的长度为______；
（2）根据表格的实验数据在图3上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧长度之间的关系图线；（ ）
（3）图线跟横轴交点坐标的物理意义是______；
（4）该弹簧的劲度系数______。
【答案】 ①. 8.00； ②. 见解析； ③. 弹簧的原长； ④. 50
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]刻度尺读数，需要估读到下一位，所以读数为8.00cm。
（2）[2]根据表格中数据，描点画线，如图
（3）[3]图线跟横坐标交点表示弹簧所受弹力大小为零，此时弹簧的长度，所以其物理意义为：弹簧的原长。
（4）[4]设弹簧原长为L0，弹簧实际长度为L，所以弹簧的弹力
当弹簧实际长度为8.00cm时，弹力大小为1N，可解
13. 某同学在“用打点计时器研究匀变速直线运动规律”的实验中利用如甲图所示装置打出的纸带如乙图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示：
（1）打点计时器使用___________电源（填“交流”或“直流”），电源的频率是50，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为___________秒；
（2）计算出打下C点时小车瞬时速度___________；（保留两位有效数字）
（3）计算加速度___________；（保留两位有效数字）
（4）打点计时器原来使用的电源的频率是50，若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为55，而未被发觉，这样计算出的瞬时速度值与真实值相比是___________。（填“偏大“偏小”或“不变”）
【答案】 ①. 交流 ②. 0.1 ③. 0.48 ④. 0.80 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1][2]打点计时器使用交流电源，电源的频率为50Hz，打点时间间隔为
每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为
（2）[3]根据匀变速直线运动中，时间中点速度等于这一过程的平均速度，可得
（3）[4]根据逐差法可得，加速度
（4）[5]当电源频率为55大于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值偏小。
五、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）
14．如图甲所示，先竖直放置轻质弹簧，在其上方放置一个质量为的重物，待系统静止时测得弹簧压缩量为.再用轻质弹簧水平放置向左轻轻地推这个重物，当重物和轻质弹簧恰好一起在水平面上做匀速运动，测得该轻质弹簧的压缩量为，如图乙所示，（轻质弹簧始终处于弹性限度内，）求：
（1）轻质弹簧的劲度系数k；
（2）重物与水平面间的动摩擦因数。

【答案】（1）1000N/m；（2）0.75
【详解】（1）轻质弹簧上放的重物时，根据受力平衡可知，弹簧的弹力大小为
由胡克定律
解得
（2）当重物匀速运动时，有
而弹力
即得重物与水平面间的摩擦力
由
解得
15. 跳伞运动员做低空跳伞表演，他从高空某处离开飞机开始下落，开始未打开降落伞，做自由落体运动下落6s打开降落伞，加速度为g=10m/s2，打开降落伞后运动员以14.5m/s2的加速度匀减速下降，运动员落地的速度为2m/s，求：
（1）运动员下落过程中的最大速度；
（2）运动员离开飞机时距离地面的高度；
（3）运动员整个下落过程的平均速度。
【答案】（1）60m/s；（2）304m；（3）30.4m/s
【解析】
【详解】（1）由题意分析可知刚打开降落伞时速度最大，设打开降落伞时速度为v1，由自由落体可知
（2）前6s运动员下降的高度为
打开伞后，运动做匀减速直线运动，开伞后到落地过程中下降的高度为
运动员离开飞机时距离地面的高度为
（3）开伞后到落地过程中下降的时间为
则空中运动的总时间为
运动员整个下落过程的平均速度为
【点睛】画出运动情境图进行辅助分析，注意运动员在空中分为几个运动阶段，根据每个运动阶段的运动情况进行解答。
16．强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。图为车辆行驶过程中在平直道路上变道超车的情景。甲车长度，以的速度向右行驶，货车车长，以的速度在甲车前方同向行驶，当两车相距时，甲车司机准备借对向车道超越货车，但甲车司机发现对向车道与甲车相距处有另一汽车乙正以迎面驶来。已知甲车加速时加速度大小，甲车刹车的加速度大小。（不考虑超车变道的时间）
（1）求甲车超越货车至少需要多长时间；
（2）若甲车司机选择超越货车，为避免与乙车相撞，求乙车司机至少以多大加速度刹车才能让甲车司机超车成功；
（3）若甲车司机放弃超车，为避免与货车相撞，立即刹车，同时鸣笛发出信号提示，货车司机加速，货车司机反应时间，之后立即以的加速度加速。若两车能相撞，求甲车刹车后经多长时间与货车相撞；若不能相撞，求两车最近距离。
【答案】（1）2s；（2）；（3）两车不相撞，3.5m
【详解】（1）设经过时间甲车恰好超越货车，甲车位移，货车位移，则有
位移关系
解得
（2）若甲车恰好超越货车时，乙车此过程前进位移为，设乙车加速度大小为a，则有
解得
（3）设甲车刹车经时间与货车速度相等，甲车位移，货车位移，则
解得
则
因为
所以两车不相撞，且最近距离为
钩码质量（g）
0
50
100
150
200
250
弹簧总长（）
6.00
7.00
x
9.00
10.00
11.00