湖南省天壹名校联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省天壹名校联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.物理学家在探究客观世界的过程中发现了很多行之有效的科学研究方法，下列关于物理学常用方法的表述中，错误的是( )
A. 加速度的定义式a=ΔvΔt，运用了比值定义法
B. 牛顿借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
C. 在某些情况下，将物体简化为一个质点，这是建立理想化的物理模型
D. 当Δt→0时，v=ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，运用了极限思维法
2.关于描述物体运动的物理量中，下列说法正确的是( )
A. 平均速度的大小就是平均速率
B. 如果物体的瞬时速度为零，则其加速度一定为零
C. 在单向直线运动中，物体的位移与路程相同
D. 在相同时间内，速度变化量越大，物体加速度一定越大
3.我们将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，下列说法正确的是( )
A. 用鸡蛋砸石头，石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B. 自行车前进时，前后轮受到的两个摩擦力方向可能相反
C. 放在桌面上的水杯受到桌面对它向上的支持力，这是由于水杯发生微小形变而产生的
D. 运动的物体可能受到静摩擦力，但静止的物体不可能受到滑动摩擦力
4.下列情境中关于小球所受弹力的描述，正确的是( )
A. 甲图，质量分布不均的小球，重心在O1处，受到墙的支持力过圆心O
B. 乙图，竖直细线悬挂的小球一定受到细绳的拉力和斜面的支持力
C. 丙图，静止在半圆形碗里的小球受到碗的支持力方向如图所示
D. 丁图，静止在光滑水平地面的钢管底端受到沿管向上的弹力
5.一位花鼓戏演员在表演时，随着音乐的变化做匀减速直线运动，依次通过A、B、C、D四个标志物，测得的数据有：AB=6.4m，CD=1.6m，演员在AB、BC、CD段的运动时间依次为2s、1s、2s，则演员的加速度大小为( )
A. 0.2m/s2B. 0.4m/s2C. 0.6m/s2D. 0.8m/s2
6.粗糙的长方体木块A、B叠加在一起，放在水平地面上，B木块在水平向右拉力的作用下保持静止.下列说法正确的是( )
A. A受到的重力GA和A对B的压力FAB是同一个力
B. A受到重力、支持力和静摩擦力三个力的作用
C. A、B两个木块受力个数之比为2:5
D. B受到的重力GB和地面对B的支持力F支是一对平衡力
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.在一条平直赛道上，甲、乙两玩具汽车沿各自的赛道同时开始运动，甲车运动的x−t图像和乙车运动的v−t图像分别如图1、图2所示，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车以相同的初速度出发
B. 甲车在第3s末回到了出发位置
C. 乙车在第1s末运动方向发生了改变
D. 若甲、乙两车初始位置相同，则在第3s末，乙车在甲车前方3m处
8.如图所示的实验装置可以用来测量物体运动的加速度a，方法是让“工”字形金属片自由下落(中间立柱始终保持竖直状态)通过光电门，测量挡光片通过光电门时的速度，从而算出加速度.“工”字形金属片中间立柱长为h，上、下两块挡光片 A、B足够窄，宽度均为 d，挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来.若下挡光片B通过光电门的时间为t1，上挡光片A通过光电门的时间为t2，则下列表达式中正确的是( )
A. t1B. 挡光片B通过光电门时的速度v1=dt1
C. “工”字形金属片的加速度a=(t12−t22)d22ℎt12t22
D. “工”字形金属片的加速度a=(dt2)−(dt1)t1−t2
9.两根完全相同的轻弹簧的原长均为L，将两弹簧与完全相同的两物体A、B按如图所示的方式连接，并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为2.6L.现用手托着B物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下列说法正确的是( )
A. 静止悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4I，弹簧2的长度为1.2L
B. 弹簧2恢复原长时弹簧1的长度为1.AL
C. 物体A上升的距离为0.2L
D. 物体B上升的距离为0.2L
10.某同学站在高处，用左手竖直向上抛出一物体A，抛出点距地面高15m，初速度为10m/s，经过0.5s后，在同一水平高度用右手竖直向上抛出初速度也为10m/s的物体B.已知左手与右手的距离为1m，两个物体落地后保持静止，忽略空气阻力，重力加速度为10m/s2，则( )
A. 物体A从抛出到回到抛出点需要2.5s
B. 物体B抛出后两物体间的距离先减小后增大再减小
C. 当物体A抛出后经过1.25s两物体的高度相等
D. 两物体间的最大距离为8.75m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.小花同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中.用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.58cm.已知打点计时器的电源频率为f=50Hz，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出.
(1)下列关于实验的说法正确的是__________(填标号).
A.在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B.为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究
D.根据实验数据画出v−t图像，若图像为倾斜直线，则其倾角的正切值可表示加速度
(2)该同学根据实验数据判断出小车做匀变速直线运动.在打B点时小车的速度大小为__________m/s;小车的加速度大小为__________m/s2(计算结果均保留两位有效数字).
(3)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则(2)中的计算结果与实际值相比__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
12.某同学做实验探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧.并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂1个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂2个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2⋯⋯挂7个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7.
(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是__________和__________;
测量记录表：
(2)实验中，L7这个值还没有测定，请你根据上图将这个测量值填入记录表中;
(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4−L0=6.90cm，d2=L5−L1=6.90cm，d3=L6−L2=7.00cm.请你给出第四个差值：d4=_________=__________cm;
(4)根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL=__________，代入数据解得ΔL=_________cm;
(5)计算弹簧的劲度系数k=__________N/m(g=10N/kg)(结果保留两位有效数字).
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，两材质相同的木块A、B并排固定在水平面上，A的长度为L=0.45m，B的长度为3L，一颗子弹沿水平方向以速度v0=50m/s射入A，并以速度v1=40m/s射出A.子弹可视为质点，其在木块中的整体运动过程可视为匀变速直线运动.求：
(1)子弹做匀变速直线运动的加速度大小;
(2)子弹在木块A、B中运动的时间之比.
14.静止在水平雪地上质量为m=50kg的雪橇，给它施加一个水平拉力F，在水平拉力F作用下，雪橇所受摩擦力f随水平拉力F大小的变化如图所示.已知雪橇与水平雪地各处的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10N/kg.求：
(1)雪橇对水平雪地的压力FN的大小;
(2)雪橇与水平雪地之间的动摩擦因数μ的大小;
(3)若在雪橇上增加重为500N的重物，用大小为30N的水平拉力去拉雪橇，则此时雪橇受到的摩擦力f1的大小.
15.动物世界中各种生物对环境有不同的应对和生存策略.通过分析下列情境回答问题：
(1)兔子在草地上吃草时，被离它x0=49.5m处的猎狗发现，猎狗立即加速向兔子追击.兔子在△t=0.5s后发觉并立即逃跑(为简便处理两者均看作质点，且只做直线运动).猎狗从静止开始以加速度a1=4m/s2约加速到最大速度v1=20m/s，猎狗以最大时速奔跑的生理极限时间为13.5s，之后做加速度a1′=−4m/s2的减速运动;兔子从静止开始以加速度a2=8m/s2匀加速到最大速度v2=16m/s，之后一直以最高时速逃跑.求：
a.猎狗出发后，它经多长时间第一次与兔子速度大小相等;
b.在猎狗和兔子运动的同一直线上有一兔子洞，兔子能以最大速度入洞，若猎狗无法在兔子进洞之前追上兔子，求兔子一开始吃草的位置离洞口的距离范围.
(2)与兔子出色的奔跑能力相反，其他许多穴居动物并不擅长运动，一个小动物从洞口沿直线爬出，若其爬行速度v与离洞口的距离l的大小之间满足v=0.3C+0.5l(m/s)，式中C为常数，且已知当小动物到达距离洞口l1=1m的A点时，速度大小为vA=0.2m/s.
试问：当小动物到达距离洞口l2=2m的B点时，速度vB的大小为多少?小动物从A点到达B点所用时间为多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.加速度的定义式a=ΔvΔt，是运用比值定义法定义出来的一个物理量，故A正确；
B.伽利略借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，故B错误；
C.在某些情况下，忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点，这是突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，故C正确
D.当Δt→0时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故D错误；
故选：B。
2.【答案】D
【解析】平均速率是路程与时间的比值，只有物体在做单向直线运动时，平均速度的大小才等于平均速率;
如果物体的瞬时速度为零，则其加速度不一定为零，
位移是矢量，路程是标量，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程;
在相同时间内，速度变化量越大，物体加速度一定越大.
3.【答案】B
【解析】鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对相互作用力，大小相等方向相反，A错误;
当自行车正常匀速行驶，且后轮为主动轮，前轮为从动轮时，此时后轮相对地面运动趋势向后，因此地面对后轮摩擦力向前;前轮相对地面运动趋势向前，因此地面对前轮摩擦力向后;两者摩擦力方向相反，故B正确;
水杯受到的支持力，是由于桌面发生形变形成的，故C错误;
运动的物体可能受到静摩擦力，静止的物体同样可以受到滑动摩擦力，只要它接触并挤压的另一个物体运动即可，故D错误.
4.【答案】A
【解析】通过对小球受力分析可知，A正确;小球只受到细绳的拉力，斜面对小球无支持力，故B错误;碗对小球的支持力应该过圆心，故C错误;钢管与水平地面接触，受到垂直地面向上的支持力，故D错误.
5.【答案】D
【解析】依题意，演员经过AB段中间时刻的速度为v1=xABtAB=3.2m/s，演员经过CD段中间时刻的速度为v2=xCDtCD=0.8m/s，则演员加速度大小为a=|v2−v1tAB2+tBC+tCD2|=0.8m/s2.
6.【答案】C
【解析】分别对A和B进行受力分析，A受到重力和B对A的支持力2个力的作用，B受到重力、地面对B的支持力、A对B的压力、水平拉力、地面给B的静摩擦力5个力作用，B项错误，C项正确;A受到的重力GA和A对B的压力FAB作用在两个不同的物体上，不是同一个力，A项错误;在竖直方向B受到3个力的作用，B受到的重力GB和地面对B的支持F支不是一对平衡力，D项错误.
7.【答案】BD
【解析】甲车以2m/s的初速度先匀速行驶1s，之后在以1m/s的速度反向运动，3s末回到出发位置.在第1s，乙车是做初速度为零的匀加速运动，加速度为2m/s2，之后做匀减速运动.所以A错误，B正确.在第1s末乙车的速度大于零，还是在往正方向运动的，故C错误.在第3s末，甲车位移为0，乙车位移为3m，初位置相同，故D正确.
8.【答案】BC
【解析】A.由于“工”字形金属片自由下落通过光电门，上、下两块挡光片宽度均为 d，上挡光片 A通过光电门的速度大，故t1>t2，故A错误;B.极短时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度，故挡光片B通过光电门时的速度v1=dt1，故B正确;CD.上挡光片A通过光电门时的速度v2=dt2根据位移一速度关系公式，有v22−v12=2aℎ，解得a=(t12−t22)d22ℎt12t22，故C正确，D错误.
9.【答案】AC
【解析】A.设A、B两物体质量均为m，弹簧的劲度系数均为k，对A、B两物体构成的整体，受到重力和弹簧拉力的作用.根据二力平衡和胡克定律，对弹簧1有：k△x1=2mg⇒△x1=2mgk，对物体B，受到重力和弹簧拉力作用，根据二力平衡和胡克定律，对弹绩2有：k△x2=mg⇒△x2=mgk，所以△x1△x2=21.可得：△x1+△x2=2.6L−2L解得：△x1=0.4L;△x2=0.2L.弹簧1的长度L1=L+△x1=L+0.4L=1.4L;弹簧2的长度L2=L+△x2=L+0.2L=1.2L.可知悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4L，弹簧2的长度为1.2L，故A正确;BC.当弹簧2恢复到原长时，弹簧2上弹力为零，弹簧1只承受一个物体，此时形变量：△x=0.2L，所以长度为L′=L+0.2L=1.2L，A上升0.2L，故B错误，C正确;D.弹簧2恢复原长时，相比悬挂状态下的弹簧总长2.6L，弹簧2缩短了0.2L，弹簧1缩短了0.2L，B上升了弹簧1和弹簧2的缩短量之和，为0.4L，故D错误.
10.【答案】BC
【解析】以水平地面为坐标原点，竖直向上为正方向，则先抛出的物体距离水平地面的高度ℎ1与时间t关系为：ℎ1=10t−5t2+15(m)。令ℎ1=0，得t=3s时，物体A落地并停止运动.令ℎ1=15m，得t=0或2s，所以物体A从抛出到回到抛出点需要2s，A错误；物体B距离水平地面的高度ℎ2与时间t关系为：ℎ2=10(t−0.5)−5(t−0.5)2+15=−5t2+15t+8.75(m)，其中t≥0.5s.令ℎ2=0，得t=3.5s时，物体B落地并停止运动.则在3s前，两者间的高度差：△ℎ=ℎ2−ℎ1=5t−6.25(m)，3s后，Δℎ=ℎ2−0，保持减小.所以两物体间的高度差先减小后增大再减小，距离也是如此.当t=3s时，△ℎ=8.75m为两者间的最大高度差，并不是它们之间的最大距离.故D错误，B正确;令△ℎ=0，得t=1.25s，故C正确.
11.【答案】(1)C
(2)0.48；0.79
(3)偏小
【解析】(1)在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误;
处理数据时，舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点迹间隔适当的一部分进行测量、计算，故B错误;释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究，故C正确.根据实验数据画出v−t图像为倾斜直线，横、纵坐标的标度可以改变，若改变则直线的倾角会发生变化，因此倾角的正切值不能表示加速度，而是直线的斜率表示加速度，故D错误.
(2)由题意得两个相邻的计数点之间的时间间隔为t=5T=51f=0.1s
由题中数据可得vB=s2+s32t=0.48m/s，小车的加速度为a=(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)(3t)2≈0.79m/s2
(3)电源的频率增大，则打点周期变小，而计算时所用周期T仍用原来的值，则上述测量值将偏小.
12.【答案】(1)L5 L6
(2)14.05(14.04∼14.06)
(3)L7−L3 7.20(7.18∼7.22)
(4)ΔL=(d1+d2+d3+d4)4×4 1.75
(5)29

【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1mm，读数时估读一位，记录数据要记录到0.1mm，所以长度L5应为10.30cm，L6为12.10cm，故错误的是L5和L6.
(2)由图所示读出指针指示的刻度数值：L7=14.05cm.
(3)(4)(5)充分利用测量数据，分别计算出了三个差值：
d1=L4−L0=6.90cm，d2=L5−L1=6.90cm，d3=L6−L2=7.00cm，
d4=L7−L3=14.05cm−6.85cm=7.20cm，
由以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L，则
ΔL=(d1+d2+d3+d4)4×4=1.75cm，则由胡克定律得：
k=ΔFΔL=10××10−2N/m=29N/m.
13.【答案】解：(1)子弹在木块A中做匀变速直线运动，
由位移速度公式：v12−v02=2aL
可得：a=−1000m/s2
因此子弹的加速度大小为1000m/s2
(2)子弹在木块A中运动的时间设为t1，由速度公式：v1=v0+at1
可得：t1=0.01s
子弹在木块B中运动，匀减速到零时的位移.由位移速度公式：0−v12=2ax
可得：x=0.8m
由于x<3L，则子弹不能射出B，在B内会减速到零，运动时间设为t2，
由速度公式：0=v1+at2，可得：t2=0.04s
则子弹在木块A、B中运动的时间之比：t1:t2=1:4

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)雪橇在竖直方向受到重力和支持力作用保持静止，根据二力平衡有：F支=G=mg=500N
雪橇对雪地的压力FN和雪地对雪橇的支持力F支是一对相互作用力，根据牛顿第三定律有：FN=F支=500N
(2)由f∼F图像可知，当F≥10N时，雪橇被拉动，在雪地上向前滑行，此时地面对雪橇的滑动摩擦力f=10N.
雪橇与雪地之间的动摩擦因数：μ=fFN
代入数据解得：μ=0.02
(3)雪橇上增加重为500N的重物，雪橇对雪地的压力FN1=1000N，与雪地之间的最大静摩擦力为：fmax=μFN1=0.02×1000N=20N
因为水平拉力F1=30N>fmax=20N，所以雪橇在雪地滑行.
雪橇受到的滑动摩擦力大小：f1=μFN1=0.02×1000N=20N

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)a.设猎狗出发后，第一次与兔子速度大小相等所需时间为t1，则a1t1=a2(t1−△t)
代入数据解得t1=1s
b.猎狗从静止加速到v1所需时间为t犬1=v1a1=5s，对应位移为x犬1=12v1t犬1=50m
而兔子从静止加速到v2所需时间为t兔1=v1a1=2s，
对应位移为x兔1=12v2t兔1=16m
由题意猎狗保持匀速的时间t犬2=13.5s，
当猎狗结束匀速时，猎狗的总位移为x犬2=x犬1+v1t犬2=320m
此时兔子的总位移为x兔2=x兔1+v2(t犬2+t犬1−t兔1−△t)=272m
由于x犬2−x兔2=48m<49.5m，此时猎狗仍未追上兔子，相距△x=1.5m
设猎狗在减速阶段再经过时间t刚好追上兔子，则有：v1t+12a1′t2−v2t=△x
解得t=0.5s或1.5s(舍，此时v犬对刚好追上的情况，兔子共运动了x兔2+v2t=280m
因此兔子吃草时离洞口的距离应≤280m
(2)由题知，l1=1m时，vA=0.2m/s，代入v=0.3C+0.5l得：常数C=1
整理得速度v与到洞口距离l的关系式为：1v=53l+103
对B点，将l2=2m代入上式得vB=0.15m/s
如图，建立1v−l图像，由速度的定义式v=△x△t
对非匀速运动，在极小时间△t内v可视为定值，即△t=1v△x
两边微元累加，则1v−l图像阴影部分面积即为A点到B点的时间间隔，
所用时间为tAB=12(1vA+1vB)×(l2−l1)=356s

【解析】详细解答和解析过程见【答案】代表符号
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度数值/cm
1.70
3.40
5.10
6.85
8.60
10.3
12.1