河南省郑州十校联考2024-2025学年高一上学期期中物理试卷 含解析

2024-2025学年上期高一年级期中联考试题物理学科郑州市实验高级中学考试时间：90分钟分值：100分注意事项：本试卷分试题卷和答题卡两部分。考生应首先阅读试题卷上的文字信息，然后在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡）。在试题卷上作答无效。一、选择题（每题4分，共48分。第1-8题为单选题，9-12题为多选题，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或者不答得0分）1.关于物理学上一些事件和科学方法，下列说法正确的是（）A.在定义重心这个物理概念时应用了理想物理模型法B.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动C.在用图像推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里主要采用了极限思想方法D.用平面镜反射激光，从光点的移动来观察桌面的形变情况，体现了物理学中的放大思想【答案】D【解析】【详解】A．在定义重心这个物理概念时应用了等效法，选项A错误；B．伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故B错误；C．在用v-t图象推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里主要采用了微元法，故C错误；D．用平面镜反射激光，从光点的移动来观察桌面的形变情况，体现了物理学中的放大思想，故D正确。故选D。2.关于物体的运动，不可能发生的是（）A.加速度方向不变，而速度方向改变B.加速度为零时，速度的变化率最大C.加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小D.加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小【答案】B【解析】【详解】A．加速度方向不变时，速度方向可能改变，比如平抛运动，物体的加速度方向不变，而速度方向时刻改变，故A正确，与题意不符；B．加速度等于速度的变化率，加速度为零时，速度的变化率也为零，故B错误，与题意相符；C．加速度与速度没有直接关系，加速度逐渐减小时，速度也可能减小，例如速度与加速度方向相反，加速度减小时，速度也减小，故C正确，与题意不符；D．加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度可能最小，比如简谐运动的质点处于最大位移时加速度最大，速度最小，故D正确，与题意不符。本题选错误，故选B。3.“萝卜快跑”无人驾驶出租车服务以其价格实惠、车型多样、全天候服务等优势引起了社会的广泛关注。在某次乘客体验过程中，汽车以的速度匀速行驶，突然发现前方障碍物，系统自动紧急刹车直至停止。假设汽车在制动过程中做匀减速直线运动，加速度大小恒为，则关于该汽车的运动下列说法正确的是（）A.刹车后内的位移大小为B.刹车过程中汽车的速度减小得越来越慢C.刹车后，汽车运动最后内的位移大小为D.刹车后内的平均速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．汽车刹车停止的时间为刹车后内的位移大小等于3s的位移，为选项A错误；B．刹车过程中汽车的加速度恒定，可知速度均匀减小，选项B错误；C．由逆向思维可知，刹车后，汽车运动的最后内的位移大小为选项C正确；D．刹车后内的平均速度大小为选项D错误。故选C。4.如图是高中物理必修1课本封面上的沙漏照片．若近似认为砂粒下落的初速度为0，不计砂粒间下落时的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，忽略空气阻力，若出口下方范围内有20粒砂粒，则出口下方范围的砂粒数约为（）A.20粒 B.50粒 C.60粒 D.100粒【答案】A【解析】【详解】根据初速度为0的匀加速直线运动推论，可知相同时间内的位移之比为可知砂粒经过出口下方与、所用时间相同，由于砂粒随时间均匀漏下，出口下方范围内有20粒砂粒，则出口下方范围的砂粒数约为20粒。故选A。5.一字马挑战赛爆红网络，如图为一女士在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间的一字马表演。下列说法正确的是（）A.人总共受到3个力作用B.人蹬墙壁的弹力越大，墙壁对人的摩擦力也越大C.墙壁对人的摩擦力大小等于人的重力大小D.若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力也变大【答案】C【解析】【详解】A．人受到重力、左右两边墙壁对人的弹力和摩擦力，总共受到5个力作用，选项A错误；BC．由平衡可知，两边墙壁对人的摩擦力大小等于人的重力，则当人蹬墙壁的弹力越大时，墙壁对人的摩擦力不变，选项B错误，C正确；D．若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力大小仍等于人的重力，不变，选项D错误。故选C。6.在距地面某一高度处，将甲物体由静止释放，经过一段时间后，将乙物体也从同一出发点由静止释放。已知两物体释放后均做自由落体运动，则对于两物体在空中自由下落的过程，下列说法正确的是（）A.甲乙速度有可能相等 B.甲乙可能相遇C.甲、乙的速度差不变 D.甲、乙的高度差不变【答案】C【解析】【详解】A．根据v=gt因甲下落的时间大于乙，可知甲的速度总是大于乙的速度，选项A错误；B．根据可知，甲下落的时间大于乙，可知甲的位移总是大于乙的位移，甲乙不可能相遇，选项B错误；C．根据可知，甲、乙的速度差不变，选项C正确；D．甲、乙的高度差可知高度差逐渐变大，选项D错误。故选C。7.如图所示甲、乙分别为一辆汽车刹车过程的x-t图线和v-t图线，则在（时间内）（）A.汽车做加速度越来越小的运动B.汽车的加速度大小为C.图甲中时刻，图线的斜率为D.图乙中图线与坐标轴围成的“面积”表示汽车运动的位移，位移大小为【答案】C【解析】【详解】A．由图乙可知，v-t图线斜率恒定不变，汽车做加速度恒定的匀减速直线运动，故A错误；B．图乙可以看出，用逆向思维法得所以汽车的加速度大小为故B错误；C．因为汽车做匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度则图甲中时刻，图线斜率为故C正确；D．乙图中，图线与坐标轴围成的“面积”表示汽车运动的位移，汽车运动的位移大小为故D错误。故选C。8.如图所示，滑块以某一速度沿固定粗糙斜面从底端匀减速上滑，依次经过A、B和C三点。已知段和段的长度之比为，滑块在段和段的平均速度大小分别为和。依据题中信息，可求出滑块（）A.上滑时的加速度大小 B.在段运动的时间C.在A点的速度大小为 D.在C点的速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB．段和段的长度之比为，设，则，在段运动的时间在段运动的时间上滑时的加速度大小由于未知，故无法求出上滑时的加速度大小、在段运动的时间，故AB错误；C．在A点的速度大小为故C错误；D．在C点的速度大小为故D正确。故选D。9.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F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下列说法正确的是A.木块受到木板的摩擦力的大小一定是FB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是C.木板受到地面的摩擦力的大小一定是D.木板受到地面摩擦力的大小不一定等于F【答案】BD【解析】【详解】木块的运动状态未知，不能判断出木块受到的摩擦力是否等于故A错误；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故B正确；由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是，故C错误；不能判断出木块受到的摩擦力是否等于F，所以木板受到地面的摩擦力也不可能等于故D正确．故选BD．【点睛】本题考查对摩擦力的掌握情况，注意本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，不能根据摩擦力求解，是错误的，M一起静止，所以不能确定此摩擦力是否达到最大值．10.用物理图像研究物理量之间关系是一种常用的数学物理方法。一物体在水平面上做直线运动，其运动图像如图所示，其中横轴和纵轴的截距分别为和。下列说法正确的是（）A.若为图像，则物体在此过程中的位移大小为B.若为图像，则物体做匀变速直线运动，且初速度大小为C.若为图像，则物体一定做匀变速直线运动D.若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻【答案】BD【解析】【详解】A．若为速度时间图像，其面积表示位移，故物体在此过程中的位移大小为故A错误；B．若为图像，根据匀变速直线运动位移整理得结合图像可知，纵截距表示初速度，即m表示初速度，故B正确；C．根据匀变速直线运动速度位移关系可知，不可能是一次函数关系，故C错误；D．若为图像，图像面积表示速度变化量，即若物体初速度为零，则面积就是末速度，图像可知n时刻图像与横轴围成面积最大，故速度最大，故D正确。故选BD。11.如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方高h处。现从地面竖直上抛乙球，初速度，同时让甲球自由下落，不计空气阻力，取，甲、乙两球可看作质点。下列说法正确的是（）A.无论h为何值，甲、乙两球一定能在空中相遇B.当h＝40m时，乙球在最高点与甲球相遇C.当时，乙球一定能在下降过程中与甲球相遇D.当时，乙球一定能在上升过程中与甲球相遇【答案】BD【解析】【详解】A．设甲球与乙球经过时间t相遇，则有解得根据竖直上抛运动规律，可知，乙球上升的时间为乙球竖直上抛运动的总时间t总=2t上=4s甲、乙两球能在空中相遇，必须满足：t＜t总，即得h＜80m即当h＜80m时，甲、乙两球一定能在空中相遇；当h＞80m时，甲、乙两球不能在空中相遇，故A错误；B．当t=t上时，即得h=40m乙球恰好在最高点与甲球相遇，故B正确；C．当t上＜t＜t总时，乙球能在下降过程中与甲球相遇，即得40m＜h＜80m所以当h<80m时，乙球不一定能在下降过程中与甲球相遇，故C错误；D．当t＜t上时，乙球能在上升过程中与甲球相遇得h＜40m故D正确。故选BD。12.交通部门常用测速仪检测车速。测速原理是测速仪前、后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号（超声波脉冲），再根据两次信号的时间差测出车速，如图甲所示。某次测速中，测速仪发出与接收超声波信号的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。假设超声波的速度为340m/s且保持不变。下列说法正确的是（）A. B.C.被测汽车速度是13.60m/s D.被测汽车速度是14.17m/s【答案】BD【解析】【详解】AB．由题图可知：超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点，经过的时间为由可得，超声波通过的距离为超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点，经过的时间为超声波通过的距离为故A错误，B正确；CD．故汽车行驶的距离为由题图可知测试仪发出的超声波两次间隔时间为1s，则超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点，经过的时间为0.16s；超声波第二次发出的时间为1s末，超声波第二次与汽车相遇的时刻应该是：1s+0.12s=1.12s，故汽车行驶的时间为所以汽车行驶的速度为故C错误，D正确。故选BD。二、实验题（共14分，每空2分，请按照题目要求把答案写到答题卡上。）13.某同学为了探究弹簧弹力F和长度x的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度_________cm，弹簧的劲度系数_________N/m。某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧a和b（自重很小），得到弹力F与弹簧总长度l的图像如图丙所示。下列表述正确的是_______________。A．b的原长比a的长B.a的劲度系数比b的大C．施加同样大的力，a的形变量比b的大D．测得的弹力与弹簧的总长度成正比【答案】①.4②.50③.AC【解析】【详解】[1]由乙图可知，当F=0时，L0=4cm，则弹簧自由下垂时的长度4cm。[2]根据胡克定律可得可知F-L的图像斜率大小等于劲度系数，则[3]A.当F=0时对应的横截距是弹簧自由下垂时的长度，所以b的原长比a的长，故A正确；B.F-L的图像斜率大小等于劲度系数，所以a的劲度系数比b的小，故B错误；C．根据胡克定律由于a的劲度系数比b的小，由此可知，施加同样大的力，a的形变量比b的大，故C正确；D.由胡克定律知弹力与弹簧的伸长量成正比，与弹簧的总长度不成正比，故D错误。故选AC。14.某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。（1）该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是（）A.小塑料球 B.小钢球 C.小木球 D.小泡沫球（2）照片中位置1___________（选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置（3）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，发现每个频闪点相对于所在砖的位置均相同，测得图中部分墙的高度，手机曝光时间间隔为，则当地重力加速度___________（结果保留2位小数），小球到达位置3时的速度大小为___________（结果保留2位有效数字）【答案】（1）B（2）不是（3）①.9.7②.3.5【解析】【小问1详解】选择做自由落体的小球应该用质量较大体积较小的钢球。故选B；【小问2详解】初速度为零的匀加速运动相邻相等时间内的位移之比为1:3:5….，而可知照片中位置1不是小球自由下落的初始位置；【小问3详解】[1][2]测得图中部分墙的高度可知每块砖的厚度根据解得小球到达位置3时的速度大小三、计算题（共4个小题，共38分。每题按要求写出必要的文字说明，重要的物理规律，答题时应写出完整的数值和单位，只有结果没有过程不能得分。）15.如图所示，t=0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度取g=10m/s2，求：024608128（1）物体加速段和减速段的加速度分别为多少？（2）物块运动的总时间和总路程。【答案】（1），方向沿斜面向下；，方向水平向左（2），【解析】【详解】（1）由表格数据可知内物体做匀加速运动，加速度大小为方向沿斜面向下；内物体做匀减速运动，加速度大小为方向水平向左；（2）设物体到达B点速度大小为，所用时间为，则有联立解得，物体从B点到停下所用时间为物块运动的总时间为物块运动的总路程为16.如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升，当物体运动到距地面高h=20m处时绳子突然断裂。不计空气阻力，重力加速度g取，求：（结果可保留根号）（1）绳子断裂时，物体的速度大小；（2）物体距离地面的最大高度；（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）物体从地面上升20m的过程中，有可得绳子断裂时，物体的速度大小为（2）绳子断裂后，物体做竖直上抛运动，则有绳子断裂后，物体上升的高度为所以物体距离地面的最大高度为（3）绳子断裂前，物体的运动时间为绳子断裂后，物体上升的时间为物体从最高点到落地，有解得所以物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为17.如图所示，质量为m的木块与劲度系数均为k的轻弹簧P、Q相连，弹簧Q下端与地面连接，当木块平衡时上面的弹簧处于原长；今在P弹簧上端点施加竖直向上的拉力F缓慢拉弹簧P，直到弹簧Q弹力大小变为原来的为止，求这一过程中P弹簧上端点向上移动的距离。【答案】或【