2024-2025学年湖南省长郡中学高一上学期期中物理试题及答案

2024-2025学年湖南省长郡中学高一（上）期中考试物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共1.四名运动员在标准田径场上进行m赛跑，如图所示，他们从不同起点起跑，均顺利地按照比赛规则要求完成了比赛，下列说法中正确的是()A.他们跑完全程的位移相同B.他们跑完全程的路程相等C.他们跑完全程的平均速度为零D.最外圈运动员跑完全程的平均速率最大2.汽车的G”是一个用来量化某一加速区间汽车加速性能的参数，测试中，“G”是在一定加速区间测得的加速度的平均值除以重力加速度g得到的数。某型号汽车在0−100ꢀꢁ/ℎ加速性能测试中，测得的加速时间是6.2ꢂ，重力加速度g9.8/ꢂ2，由此推算，该车的G值约为(A.1.6B.1.0C.0.46D.0.303.最近网上热传一段视频，唤醒了无数8090”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多)才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示，则下列说法正确的是()A.小孩所受的重力方向一定垂直于地面B.小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方C.奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的D.凳子对奶奶的支持力与奶奶对凳子的压力是一对平衡力4.如图所示，让半径为R的小球从光电门上方自由下落，测出其经过光电门的时间ꢃꢄ，则小球球心经过光电门中心时的速度()ꢅꢅA.大于ꢃꢄB.等于ꢃꢄꢅD.无法比较与ꢄ的大小关系C.小于ꢃꢄ5.如图所示，两木块的质量分别为ꢁ和ꢁ，两轻质弹簧的劲度系数分别为ꢀ和ꢀ，上面木块压在上面的1212轻质弹簧上但不拴接，整个系统处于平衡状态，重力加速度为g。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的轻质弹簧，在此过程中上面木块移动的距离为()ꢁ1ꢆꢀ1ꢁ2ꢆꢀ2ꢁ1ꢆꢀ1ꢁ2ꢆꢀ2ꢁ1ꢆꢀ1ꢁ1ꢆꢀ2A.B.C.+D.+6.甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其ꢇ−ꢄ图像如图所示.△ꢈꢉꢊ和△ꢈꢊꢋ的面积分别为1和ꢂꢂ>ꢂ计时开始时，甲、乙两车相距ꢂ，在两车运动过程中，下列说法正确的是()2210A.若甲车在乙车前方且ꢂ=ꢂ+ꢂ，两车相遇2次012B.若甲车在乙车前方且ꢂ<ꢂ，两车相遇1次01C.若乙车在甲车前方且ꢂ=ꢂ，甲车在T时刻之后会追上乙车02D.若乙车在甲车前方且ꢂ=ꢂ，甲车无法追上乙车01二、多选题：本大题共4小题，共7.为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在实验台上的力传感器，如图(ꢌ)。水平向左拉木板，传感器记录的ꢍ−ꢄ图像如图(ꢎ)。下列说法中正确的是()A.物块受到的摩擦力方向始终水平向左B.2.0∼4.0ꢂ时间内，木板一定做匀速直线运动C.1.0∼1.3ꢂ时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力D.1.0∼1.3ꢂ时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比8.质点做直线运动的位移x随时间t变化、速度v随时间t变化的图像如图所示，其中能反映质点在0∼4ꢂ内的平均速度为2ꢁ/ꢂ的是()A.B.C.D.9.如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，同学们发现照片中的砂粒在空中的疏密分布并不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0，出口到落点的距离为20，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是()A.落点处砂粒的速度约为2ꢁ/ꢂB.砂粒从出口到落点的时间约为2sC.出口下方9处的砂粒速度约为3倍D.出口下方0∼3ꢏꢁ范围内的砂粒数与3∼12ꢏꢁ范围内的砂粒数近似相等10.如图所示，轻绳a的一端与质量为1的物块A连接，另一端跨过光滑定滑轮与轻绳b拴接于O点，与水平方向成ꢐ角的力F作用在O点，质量为ꢁ2的物块B恰好与地面间没有作用力，已知ꢐ=60∘，定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为ꢐ、重力加速度为gF从图中所示的状态开始顺时针缓慢转动90∘的过程中，结点O1的位置始终保持不变，则下列说法正确的是()A.ꢁ2=21B.地面对物块B的支持力变大D.F的最小值为31ꢆC.力F先减小后变大√三、实验题：本大题共2小题，共11.某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形法则。(1)实验时，先用两个弹簧测力计把橡皮条拉长，记下结点的位置O__________及两细绳套的方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条，将橡皮条的结点拉到O点，记下弹簧测力计的示数和细绳套的方向。(2)实验中，某个弹簧测力计的示数如图乙所示，则该弹簧测力计的拉力大小为__________N。(3)通过作图对实验结果处理：ꢍꢍ表示两个测力计互成角度的拉力，F表示平行四边形作出的ꢍ与ꢍ的1212合力;ꢍ′表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力，则下图中符合实验事实的是__________。ꢑ.ꢒ.ꢓ.ꢔ.(4)某次实验时，用两个弹簧测力计拉橡皮条，使结点拉到O点时，两个弹簧测力计的示数相同，两个弹簧测力计的拉力夹角小于90∘，现保持其中一个弹簧测力计拉力方向不变，转动另一弹簧测力计的拉力方向，使两拉力的夹角减小，保持结点始终在O点位置，则转动的弹簧测力计的拉力会__________。A.B.C.可能先变大后变小D.可能先变小后变大12.在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法(1)(多选某兴趣小组采用如图甲所示实验装置测量小车运动过程中的加速度，除图甲中所示的器材之外，还必须使用下列器材中的__________。A1.5ꢕ直流电BV低压交流电C.220V交流电D.E.毫米刻度尺F.弹簧测力计G.(2)图乙是物体做匀加速直线运动时，电火花打点计时器打出的一条纸带。图中ABCD、E是选取的五个计数点，其中每相邻两计数点间还有4个点没有标出，已知打点计时器所用电源的频率为Hz。物体运动过程中的加速度ꢌ=__________ꢁ/ꢂ2保留两位小数。(3)用打点计时器做完实验后，通过示波器发现打点计时器电源的实际频率略高于50Hz，则第(2)问计算出的加速度与真实值相比__________填“偏小”“”或不变。(4)采用光电门同样可以测量物体的加速度。如图丙所示，滑块上安装了宽度为d的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为1，通过第二个光电门的时间为2，两个光电门之间的距离为L，则滑块的加速度ꢌ=__________用题中已知字母表示。四、计算题：本大题共3小题，共13.某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，经过1=6ꢂ后打开降落伞，到达地面时速度减为2=6ꢁ/ꢂ。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度大小为ꢌ=12ꢁ/ꢂ2重力加速度g10ꢁ/ꢂ2。求：(1)运动员打开降落伞时的速度大小1;(2)运动员打开降落伞时离地的高度ℎ;(3)运动员从离开飞机到落地的总时间。14.如图所示，质量ꢖ=8ꢀꢆ的物块甲置于倾角为37∘的斜面上，物块甲与斜面间动摩擦因数ꢗ=，物块与斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为ꢁ=6ꢀꢆ的物块乙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，水平轻绳OA与物块甲连接于A点，轻绳OB与水平方向夹角也为37∘。对物块甲施加沿斜面向上的力ꢍ图中未画出使甲、乙两物体均静止。已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，重力加速度ꢆ=10ꢁ/ꢂ2。求：(1)轻绳OA的弹力ꢘꢙ大小和轻绳OB的弹力ꢘꢚ大小;(2)甲对斜面的压力;(3)力F大小的取值范围。15.如图所示，甲、乙两名运动员在训练2×400ꢁ接力赛跑。甲、乙两名运动员均视为质点的起跑过程均可视为初速度为、加速度大小ꢌ=2ꢁ/ꢂ2的匀加速直线运动，经加速后都能达到并保持ꢛ=8ꢁ/ꢂ的最大速度跑完全程。接力区前端为第一个400m的终点和第二个400m的起点，已知接力区的长度ꢜ=18ꢁ，乙在接力区前端听到奔跑的甲发出的口令时立即起跑不计乙的反应时间，在甲、乙相遇时完成交接棒不计交接棒的时间，交接棒必须在接力区内完成，假设交接棒动作不影响两运动员的速度大小。(1)求乙通过接力区的最短时间min;(2)若甲在距离接力区前端ꢃꢝ=16ꢁ处对乙发出起跑口令，求从发出起跑口令到甲、乙交接棒所用的时间ꢄ′;(3)若接力区的长度只有ꢜ′=9ꢁ，为使他们取得最好的成绩，求甲对乙发出起跑口令时到接力区前端的距离ꢃꢝ′及从甲开始起跑到乙跑至终点所用的时间。答案和解析1.【答案】B【解析】A、不同的跑道起点不同而终点相同，所以位移不相等，故A错误；B、m赛跑运动员经历的路程是相等的，故B正确；C、m跑最内道的运动员的位移为零，则平均速度等于零，而其余跑道的运动员的平均速度不等于零，故C错误；D、他们的路程相等，平均速率是路程与时间的比值，用时最短的运动员平均速率最大，不一定是最外圈运动员跑完全程的平均速率最大，故D错误。故选：。位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度；平均速度等于位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。本题考查了位移与路程、平均速度与平均速率的概念，关键是扎实理解这些基础概念，不难。2.【答案】C100ꢁ/ꢂ−0ꢇ1−ꢇ【解析】根据加速度的定义可得汽车的加速度为ꢌ=0=3.6≈4.48ꢁ/ꢂ2，ꢄ6.2ꢂ1可知该车的G4.48×3.【答案】B≈0.46，选项C正确。9.8【解析】A.小孩所受的重力方向竖直向下，不一定垂直于地面，故A错误;B.小孩被提起后，小孩受重力与秤钩的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，小孩的重心一定位于秤钩的正下方，故B正确;C.奶奶对凳子的压力是由于奶奶的形变引起的，故C错误;D.凳子对奶奶的支持力与奶奶、小孙子、杆秤所受的总重力是一对平衡力，故D错误。故选B。4.【答案】Aꢅ【解析】小球经过光电门的平均速度为，也是经过光电门中间时刻的速度，球心经过光电门中心时的速ꢃꢄ度为经过光电门的中间位置速度，因为中间位置速度大于中间时刻的速度，所以球心经过光电门中心时的速度大于ꢄ，故A正确，错误。5.【答案】Dꢁꢆ【解析】解：系统处于原来状态时，上面弹簧ꢀ弹力ꢍ=ꢁꢆ，被压缩的长度ꢝ=1，11ꢀ1下面弹簧ꢀ的弹力ꢍ=(ꢁ+ꢁꢆ，2112ꢍꢁ1+ꢁꢀ2被压缩的长度1=1=2ꢆ，ꢀ2当上面的木块离开上面弹簧时下面弹簧ꢀ的弹力ꢍ=ꢁꢆ，222ꢍꢁꢆ被压缩的长度2=2=2，ꢀ2ꢀ2ꢁ1ꢆꢀ1ꢁꢆ所以上面木块移动的距离为ꢂ=ꢝ−ꢝ+ꢝ=+1错误，D正确。12ꢀ2故选D。6.【答案】C【解析】由图线可知：在T时间内，甲车前进了ꢂ，乙车前进了ꢂ+ꢂ；212A、若甲车在乙车前方且ꢂ=ꢂ+ꢂ，则ꢂ+ꢂ>ꢂ+ꢂ，两车不会相遇，故A错误；0120212B、若甲车在乙车前方且ꢂ<ꢂ，则ꢂ+ꢂ<ꢂ+ꢂ，即在T时刻之前，乙车会超过甲车，但甲车速度增010212加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，故B错误；C、若乙车在甲车前方且ꢂ=ꢂ，在T时刻甲车没有追上乙车，但由于T时刻后甲车的速度比乙车的大，02所以甲车能追上乙车，故C正确；D、若乙车在甲车前方且ꢂ=ꢂ，甲车追上乙前T时刻相距最远，故D错误。017.【答案】【解析】A1.0∼1.3ꢂ时间内，木板相对物块有向左运动的趋势，物块相对木板有向右运动的趋势，受到向左的静摩擦力，木板运动后，木板相对物块向左运动，物块相对木板向右运动，受到向左的滑动摩擦力，故物块受到的摩擦力方向始终水平向左，故A正确；B、由题意可知，2.4∼3.0ꢂ时间内，木板与物块间的摩擦力为滑动摩擦力，只能判断木板与物块间发生相对滑动，不能判断木板的运动情况，木板可能做变速直线运动，也可能做匀速直线运动，故B错误；C、物块始终静止，受力平衡，力传感器的示数始终等于物块所受的摩擦力，由图像得，1.0∼1.3ꢂ时间内，摩擦力随时间增大而增大，则此时的摩擦力为静摩擦力，1.3ꢂ时，静摩擦力达到最大值，摩擦力发生突变，由静摩擦力突变为滑动摩擦力，木板与物块发生相对运动，故C正确；D1.0∼1.3ꢂ时间内，物块所受摩擦力为静摩擦力，大小与外力有关，与物块对木板的正压力不成正比，故D错误。8.【答案】0−0【解析】A项中平均速度为ꢇ=ꢁ/ꢂ=；4−0B项中平均速度为ꢇ=ꢁ/ꢂ=2ꢁ/ꢂ；41×4×4C项中平均速度为ꢇ=2ꢁ/ꢂ=2ꢁ/ꢂ；4112×(6+8)×2+×6×2D项中平均速度为ꢇ=2ꢁ/ꢂ=5ꢁ/ꢂ；故正确，错误。49.【答案】【解析】A.ꢇ2−0=2ꢆℎ，落点处砂粒的速度ꢇ=�2ꢆℎ=√2×10×0.2ꢁ/ꢂ=2ꢁ/ꢂ，故A正确；ꢇB.砂粒从出口到落点的时间ꢄ==0.2ꢂB错误；ꢆC.出口下方9处砂粒的速度1=2ꢆℎ1=2×10×0.09ꢁ/ꢂ=1.8ꢁ/ꢂ，�√√3处砂粒速度2=2ꢆℎ2=2×10×0.03/ꢂ=0.6ꢁ/ꢂ，即出口下方处砂粒的速度约是3�√√处砂粒速度的√3倍，故C错误；D.砂粒下落到出口下方3初与砂粒从出口下方3到12处位移之比为1:3，根据自由落体运动相等时间内位移之比为1:35⋅⋅⋅⋅⋅，可得砂粒下落到出口下方3初与砂粒从3到12处时间相等，因砂粒随时间均匀漏下，可知可知出口下方0∼3ꢏꢁ范围内的砂粒数与3∼12ꢏꢁ范围内的砂粒数近似相等，故D正确。故选AD。10.【答案】ABC【解析】A、对结点O受力分析如图所示，由于此时地面恰好没有作用力，则由平衡条件可得：ꢁꢆ=ꢁcosꢐ12化简可知得：ꢁ=2ꢁ，故A正确；21BF从图中所示的状态顺时针转动90∘的过程中，轻绳b的拉力(ꢁꢆ−ꢍ变小，故地面对物块B的支持2ꢞ力ꢞ变大，故B正确；CD、由图可知，F从图中所示的状态顺时针转动90∘的过程中，轻绳a的拉力大小方向均不变，轻绳b的拉力大小逐渐变小但方向不变，力F先减小后变大，当力F与轻绳b垂直时，力F有最小值为：ꢍ=min√31ꢆꢐ=1ꢆ2故C正确，D错误。11.(1)两弹簧测力计拉力的示数；(2)3.70；(3)ꢒ；(4)。【解析】(1)记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小和方向;(2)用一个弹簧测力计拉橡皮条将橡皮条的结点拉到O点弹簧测力计的示数为3.70ꢟ.(3)根据二力平衡条件，ꢍ′一定与橡皮条在同一条直线上，选项D错误;F是根据平行四边形得到的合力，F一定是平行四边形的对角线，选项B正确，C错误.(4)两个分力大小相等，夹角小于90∘，根据矢量三角形可知，当一个分力方向不变，两分力间的夹角减小，合力一定，则方向不变的分力减小，转动的分力变大，选项A正确.12.(1)ꢓꢠ;(2)1.58;(3)偏小;ꢡ2ꢜꢄ211ꢄ21(4)(−)。2【解析】(1)ꢑꢒꢓ.电火花计时器使用220V交流电源，故错误，C正确；D.打点计时器本身具有计时的功能，因此不需要秒表，故D错误；E.本实验需要刻度尺测量相邻计数点之间的距离，故E正确；ꢍꢢ.本实验不需要弹簧测力计测绳子的拉力，也不需要天平测量钩码和小车的质量，故错误。55(2)相邻计数点之间的时间间隔ꢋ==ꢂ=0.1ꢂ，ꢣ50ꢓꢠ−ꢑꢓꢋ2(7.56+9.10−4.38−5.97)×10−2根据逐差法，加速度ꢤ==ꢁ/ꢂ2≈1.58ꢁ/ꢂ2；4×0.12ꢝ+ꢝ−ꢝ−ꢝ(3)若该同学所用交流电的频率大于Hz，则实际周期较小，依据公式ꢌ=3412可知，加速度的真4ꢋ2实值偏大，即第(2)问计算出的加速度与真实值相比偏小；ꢡ(4)滑块通过光电门1的瞬时速度1=ꢄ1ꢡ滑块通过光电门2的瞬时速度2=根据运动学公式ꢇ2−ꢇ2=2ꢌꢜꢄ221ꢡ2ꢜꢄ211ꢄ21解得加速度ꢌ=(−)。213.【答案】(1)减速过程，根据ꢇ2−2=2ꢌℎ可知，运动员打开降落伞时的速度1=ꢆꢄ=60/ꢂ;(2)运动员打开降落伞时离地的高度h22ꢇ−ꢇ21ℎ==148.5ꢁ;ꢌ(3)运动员从飞机上跳下到打开降落伞所用的时间2−12==4.5ꢂꢌ运动员离开飞机后到达地面所用的时间ꢄ=ꢄ+ꢄ=10.5ꢂ。12【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】(1)对结点O，由平衡条件得ꢘꢚcos37∘=ꢘꢙ，ꢘꢚsin37∘=ꢁꢆ解得ꢋ=80ꢟ，ꢋ=10