四川省成都市九县区2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷[解析版]

这是一份四川省成都市九县区2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷[解析版]，共17页。
1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3．考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题
1. 被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜是由“中国天眼”之父南仁东先生带领的中国团队独立自主设计并建造的世界最大单口径射电望远镜。如图，假设一只小鸟从A点飞到B点用时40秒，AB为天眼的口径。下列说法正确的是（ ）
A. “40秒”指的是时刻
B. 小鸟从A点飞到B点和从B点飞回A点位移相同
C. 研究小鸟在空中的飞行动作时，可以将它视为质点
D. 小鸟从A点飞到B点的平均速度大小为12.5m/s
【答案】D
【解析】A．“40秒”指的是时间间隔，故A错误；
B．小鸟从A点飞到B点和从B点飞回A点的位移大小相同，方向不同，故B错误；
C．研究小鸟在空中的飞行动作时，小鸟的大小和形状对问题的影响不能忽略，不可以将它视为质点，故C错误；
D．小鸟从A点飞到B点的平均速度大小
故D正确。
故选D。
2. 在物理学中常通过定义相应的物理量来表达某种意义。比如：定义位移来反映物体位置的变化；定义速度来反映物体位置变化的快慢与方向；定义加速度来反映速度变化的快慢与方向。下列说法正确的是（ ）
A. 位移和路程是同一物理量
B. 道路上标示限速牌限制的是平均速度大小
C. 加速度的方向与速度改变量的方向相同，与速度的方向无关
D. 物体只要有加速度，就一定会做加速运动
【答案】C
【解析】A．位移是矢量表示由初位置指向末位置的有向线段，路程是标量，表示物体实际运动轨迹的长度，它们不是同一物理量，故A错误；
B．道路上标示的限速牌限制的是瞬时速度大小，故B错误；
C．根据可得加速度的方向与速度改变量的方向相同，与速度的方向无关，故C正确；
D．当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，故物体只要有加速度，不一定会做加速运动，故D错误。
故选C。
3. 伽利略通过提出问题、猜想、验证并合理外推，得出了自由落体运动的规律。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 重力加速度的方向始终竖直向下
B. 在同一地点距地面相同高度由静止释放轻重不同的物体，重的物体先落地
C. 纬度越高的地方，重力加速度越小
D. 伽利略对斜面倾角为90°的情况也进行了测量并得出结论
【答案】A
【解析】A．重力加速度的方向为重力方向始终竖直向下，故A正确；
B．在同一地点距地面相同高度由静止释放轻重不同的物体，不考虑空气阻力，两物体同时落地，故B错误；
C．纬度越高的地方，重力加速度越大，故C错误；
D．伽利略是不断增大斜面倾角，通过实验规律，合理外推斜面倾角为90°的情况从而得出结论，故D错误。
故选A。
4. 英国科学家胡克通过实验研究，提出了描述材料弹性的基本定律——胡克定律。如图为一轻质弹簧的弹力和长度的关系图像。由图像可知（ ）
A. 该弹簧的原长为4cm
B. 该弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
C. 该弹簧的劲度系数为200N/m
D. 当该弹簧的弹力大小为8N时，其长度一定为4cm
【答案】C
【解析】A．由图可知，当弹簧长度为8cm时，弹力等于零，则8cm是弹簧原长，故A错误；
B．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，B错误；
C．根据
代入图中数据解得
故C正确；
D．由图可知当该弹簧的弹力大小为8N时，其长度可能为4cm或12cm，D错误。
故选C。
5. 某物理实验小组利用传感器结合电脑软件分别分析出甲、乙两车从0时刻开始的速度ν和位移x随时间t变化的图像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 甲车在2s末离出发点最远
B. 甲车在内和内的加速度大小相等，方向相反
C. 乙车在内做匀加速直线运动
D. 乙车在4s末回到出发点
【答案】D
【解析】B．v-t图像的斜率表示加速度，甲车在内和内图线的斜率不变，加速度不变，即加速度大小相等，方向相同，B错误；
A．v-t图像的面积表示位移，t轴以上取正，t轴以下取负，可知甲车在4s末离出发点最远，A错误；
C．x-t图像的斜率表示速度，乙车在内图线的斜率不变，速度不变，做匀速直线运动，C错误；
D．由图可知乙车在4s末回到出发点，D正确。
故选D。
6. 某次列车加速出站可视为初速度为零的匀加速直线运动，列车每节车厢长为L，共有n节车厢。某观察者站在站台A处，即列车第1节车厢的前端，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 列车上的人看到这名观察者在做匀减速直线运动
B. 列车第1节和第2节车厢通过观察者的时间之比为
C. 列车第1节和第n节车厢通过观察者的时间之比为
D. 列车第1节和第n节车厢通过观察者的平均速度大小之比为
【答案】D
【解析】A．由于列车做初速度为零的匀加速直线运动，以列车为参考系，列车上的人看到这名观察者也在做匀加速直线运动，故A错误；
B．由运动学公式可得列车第1节车厢通过观察者的时间为
列车第2节车厢通过观察者的时间为
所以列车第1节和第2节车厢通过观察者的时间之比为
故B错误；
C．由选项B可知，列车第1节和第n节车厢通过观察者的时间之比为
故C错误；
D．根据平均速度定义式
可得列车第1节和第n节车厢通过观察者的平均速度大小之比为
故D正确。
故选D。
7. 某汽车以大小为的速度做匀速直线运动，突然前方遇紧急情况而刹车，汽车做加速度大小为a的匀减速直线运动。汽车自带的传感器检测到刹车的第1s内的位移大小为24m，第4s内的位移大小为1m。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车刹车的加速度大小为
B. 汽车刹车的初速度大小为
C. 汽车在第4s内实际运动了0.2s
D. 汽车在前4s内的位移大小为48m
【答案】B
【解析】ABC．刹车的第1s内的位移大小为24m，有
刹车时间为
第4s内的位移大小为1m，将运动反向分析可得
联立解得
，，
所以汽车在第4s内实际运动了0.5s，B正确，AC错误；
D．汽车在前4s内的位移大小即为3.5s内的位移大小，有
D错误。
故选B。
二、多项选择题
8. 人类对力的认识经历了漫长的发展过程，直到牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，才奠定了现代力学的基础，使人类对力的理解有了质的飞跃。下列说法正确的是（ ）
A. 力是一种物质，它看得见摸得着
B. 重力是一种非接触力，施力物体是地球
C. 某物体是施力物体时，不可能同时也是受力物体
D. 形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在其几何中心
【答案】BD
【解析】A．力是一种物质，它是看不见摸不着却真实存在，A错误；
B．重力是一种非接触力，施力物体是地球，B正确
C．根据力的概念，一个物体是施力物体的同时也是受力物体，C错误；
D．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在其几何中心，D正确。
故选BD。
9. 如图，某直升机在执行投送救援物资的任务，当它悬停在某高度处时将物资由静止开始投下，经3s物资落地。不计空气阻力，物资可视为质点，重力加速度大小取．下列说法正确的是（ ）
A. 物资刚被投下时离地高度为50m
B. 物资下落过程中任意相等时间内的速度改变量相同
C. 物资最后1s内下落高度为25m
D. 物资整个下落过程的平均速度大小为30m/s
【答案】BC
【解析】A．物资做自由落体运动，有
A错误；
B．根据
可知物资下落过程中任意相等时间内的速度改变量相同，B正确；
C．物资最后1s内下落的高度
C正确；
D．物资整个下落过程的平均速度大小
D错误。
故选BC。
10. 某同学通过实验分析小球（可视为质点）在固定斜面上的匀加速直线运动，现测得小球第3s内的位移大小为2.5m，第7s内的位移大小为2.9m。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的初速度大小为2.25m/s
B. 小球的加速度大小为
C. 小球第5s内的位移大小为2.6m
D. 小球前7s内的平均速度大小为2.6m/s
【答案】AD
【解析】B．根据
得
故B错误；
A．小球在第2.5s时的速度
又
解得
故A正确；
C．根据
得
故C错误；
D．小球第7s时的速度
则小球前7s内的平均速度大小
故D正确。
故选AD。
三、实验探究题
11. 某实验小组利用打点计时器甲或乙研究匀变速直线运动。
（1）图中打点计时器乙的工作电压为______（填“交流”或“直流”。）______V。
（2）如图为某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率为，其中，，，，，，则打点计时器打下E点时小车的速度大小为______，小车的加速度大小为______（要求充分利用测量的数据）。（结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）交流 220
（2）0.55 0.60
【解析】
【小问1解析】
图中打点计时器乙是电火花计时器，则它工作电压为交流220V。
【小问2解析】
相邻两计数点间的时间间隔为
则打点计时器打下E点时小车的速度大小为
由逐差法可知，小车的加速度大小为
12. 如图甲为自由落体仪（研究自由落体运动的装置），其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器，另有一个小钢球。利用自由落体仪测量重力加速度的实验步骤如下：
①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好磁式吸球器；
②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h，用磁式吸球器控制小钢球使其自由下落，由光电计时器读出小钢球从光电门1运动至光电门2的时间为t；
③保持光电门1的位置不变，将光电门2的位置下移，再由刻度尺读出两光电门的高度差，用磁式吸球器控制小钢球使其自由下落，再次由光电计时器读出小钢球从光电门1运动至光电门2的时间，重复数次，将对应的h、t记录在表格中；
④以为纵坐标，t为横坐标，作出图像如图乙所示。
（1）小钢球通过光电门的平均速度______（填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差______（填“能”或“不能”）通过增加实验次数的方法来减小，写出一种减小此误差的方法：______。
（2）小钢球通过光电门1时的速度大小为______，当地重力加速度大小为______。
（3）若查阅资料得知当地重力加速度大小为，请分析出现上述测量结果误差的主要原因是：______（写一条即可）。
【答案】（1）小于 不能 换用体积更小、密度更大的小球
（2）2.00 9.78
（3）小球运动过程存在阻力的影响
【解析】
【小问1解析】
根据匀变速直线运动的规律得钢球过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻的瞬时速度，而中间时刻的瞬时速度小于中间位置时的瞬时速度，故小钢球过光电门的平均速度小于小钢球球心通过光电门的瞬时速度；
这是由于系统产生的误差，所以不能通过增加实验次数的方法来减小。
可以换用体积更小、密度更大的小球来减小此误差。
【小问2解析】
小球做匀加速直线运动，则位移为
整理得
所以图线的截距
图线的斜率为
则重力加速度值
【小问3解析】
考虑阻力影响，则有
则
解得
可见测量值比真实值偏小，则造成误差的主要原因是小球运动过程存在阻力的影响。
四、计算题
13. 当地时间8月6日，在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中，中国选手全红婵以425.6分的高分成功夺得冠军。全红婵某次比赛时选择的跳水动作需要助跑后从平台边缘竖直向上起跳，起跳后可视为竖直上抛运动，已知全红婵（可视为质点）起跳的初速度大小为5m/s，平台到水面的距离为10m，重力加速度大小取。求：
（1）全红婵从起跳到接触水面的时间；
（2）全红婵刚接触水面时的速度大小。
【答案】（1）2s （2）15m/s
【解析】
【小问1解析】
根据题意，全红婵从起跳到刚接触水面过程有
代入数据解得
【小问2解析】
全红婵刚接触水面时的速度
即速度大小15m/s，方向竖直向下。
14. 近日，央视播出的一部军事题材电视剧《淬火》引发了广泛关注，特别是其中一段展示福建舰首次测试电磁弹射的画面，这标志着中国在航母技术领域的又一次飞跃。福建舰的电磁弹射技术也使得中国成为继美国之后，全球仅有的两个拥有此类先进技术的国家。已知某型号战机的速度达到80m/s时才能离开福建舰起飞，设福建舰处于静止状态。
（1）该型号战机只在发动机推力和平均阻力的共同作用下由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，求跑道长度的最小值；
（2）若福建舰电磁弹射跑道长度为100m，战机仍由静止开始做匀加速直线运动，求在电磁力、发动机推力和平均阻力的共同作用下该型号战机加速度的最小值；
（3）若福建舰还要起降空警预警机，已知预警机起飞速度为100m/s，起飞跑道长度为100m，预警机的加速度大小与第（2）小问战机的加速度的最小值相等，则为了使预警机顺利起飞，可以让福建舰沿预警机起飞方向匀速前进，求福建舰匀速前进速度的最小值。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
设跑道长度的最小值为，由
解得
【小问2解析】
设加速度的最小值为，由
解得
【小问3解析】
设预警机起飞速度为，福建舰匀速前进速度的最小值，预警机经时间起飞，这段时间内福建舰位移，预警机位移，则
解得
或（舍去）
15. 山体滑坡往往会对人民生命安全和财产安全造成巨大损失。如图，假设在发生山体滑坡时，距离山坡底部A处的B点正有一行人逗留，此时距坡底的山坡顶处有一大片泥石流正以的加速度由静止开始沿斜坡匀加速下滑，泥石流的宽度为，行人发现后准备加速逃离。已知行人从发现泥石流到开始逃离的反应时间为，之后行人以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，跑动的最大速度为，达到最大速度后做匀速直线运动。泥石流滑到坡底前后速度大小不变，但滑到水平面时开始以的加速度做匀减速直线运动，泥石流始终平行于AC边。
（1）求泥石流在斜坡上的运动时间及到达坡底时的速度大小；
（2）若行人沿BD方向逃离，BD边平行于坡底AC边，过D点后为安全区，请判断行人是否能到达安全区？若能，求行人从开始运动至到达安全区的时间；若不能，求行人被泥石流撞上的位置与D点的距离；
（3）若行人沿AB方向逃离，请判断行人是否能脱离危险？若能脱离危险，请计算泥石流与行人间的最小距离；若不能脱离危险，请通过计算说明理由。
【答案】（1）5s，20m/s
（2）不能，4m （3）能，16m
【解析】
【小问1解析】
泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下滑过程，根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
【小问2解析】
泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD，根据速度与位移关系式有
解得
上述过程，根据速度公式有
解得
行人匀加速至最大速度过程有
解得
行人匀速至D时间
结合上述解得
由于
可知，行人不能到达安全区，行人被泥石流撞上的位置与D点的距离
解得
x=4m
【小问3解析】
结合上述可知
即泥石流到达坡底时，行人恰好加速至最大速度，此过程行人的位移为
若行人沿AB方向逃离，当泥石流减速至与行人速度相等时有
解得
上述过程泥石流与行人的位移分别为
解得
由于
可知，行人是能脱离危险，泥石流与行人间的最小距离