重庆市南开中学2024-2025学年高一上学期期中物理试卷

重庆南开中学高2027届高一（上）期中考试物理试题本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分120分，考试时间120分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷！第I卷（选择题共60分）一、单项选择题：本题共12题，每题3分，共36分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选不给分。1.下列说法正确的是（）A.在研究地球绕太阳公转时，不能把地球视为质点B.物体的平均速率等于位移与时间的比值C.在单向直线运动中，物体通过的路程大于位移的大小D.物体平均速度的方向一定与其位移方向一致【答案】D【解析】【详解】A．在研究地球绕太阳公转时，不需要研究地球姿态，故可把地球视为质点，故A错误；B．体的平均速率等于路程与时间的比值，故B错误；C．在单向直线运动中，物体通过的路程等于位移的大小，故C错误；D．根据由于该式为矢量式可知，体平均速度的方向一定与其位移方向一致，故D正确。故选D。2.2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离。已知神舟十六号载人飞船全长约8.86m，总质量达到7.79t。空间站的轨道高度一般在380~400km范围内，飞行速度约为7600m/s。下列说法正确的是（）A.分离时的“20时37分”是指时间间隔B.“总质量达到7.79t”中的“t”为导出单位C.“飞船全长约8.86m”中涉及的“长度”为基本量D.“飞行速度约为7600m/s”中的“m/s”为基本单位【答案】C【解析】【详解】A．分离时的“20时37分”是指时刻，故A错误；B．“总质量达到7.79t”中的“t”为是质量的一个常用单位，不是国际单位制中的导出单位，故B错误；C．国际单位制中力学三个基本物理量为长度、质量和时间，“飞船全长约8.86m”中涉及的“长度”为基本量，故C正确；D．“飞行速度约为7600m/s”中的“m/s”为导出单位，故D错误。故选C。3.《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”。结合以上叙述，下列说法正确的是（）A.力是维持运动的原因 B.力是改变运动状态的原因C.质量越小，物体的惯性越大 D.速度越小，物体的惯性越大【答案】B【解析】【详解】AB．力不是维持运动原因，力是改变运动状态的原因故A错误，B正确；CD．质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大，故CD错误。故选B。4.一篮球从某高度由静止开始落下，落到地面时的瞬时速度大小为8m/s，篮球与地面碰撞的时间为0.1s，然后以6m/s的速度竖直反弹。则篮球与地面碰撞过程中的加速度大小和方向分别为（）A.140m/s2，竖直向上 B.140m/s2，竖直向下C.20m/s2，竖直向上 D.120m/s2，竖直向下【答案】A【解析】【详解】以竖直向上为正方向，根据加速度定义式可得可知篮球与地面碰撞过程中的加速度大小为，方向竖直向上。故选A。5.下列关于作用力与反作用力的理解，正确的是（）A.一对相互作用力作用在一个物体上B.一对相互作用力的作用效果不可以抵消C.马拉车加速运动是因为车拉马的力小于马拉车的力D.桌面上木块受到的重力的反作用力是桌面对木块的支持力【答案】B【解析】【详解】A．一对相互作用力分别作用在两个物体上，故A错误；B．一对相互作用力分别作用在两个物体上，故一对相互作用力的作用效果不可以抵消，故B正确；C．马拉车加速运动是因为马拉车的力大于受到的阻力，车拉马的力与马拉车的力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误；D．桌面上木块受到的重力的反作用力是木块对地球的引力，故D错误。故选B。6.已知甲、乙两物体的“位移—时间”图像如图所示，下列说法正确的是（）A.t1时刻，甲、乙的速度相同B.t1时刻，甲、乙相遇C.0~t2内，甲、乙路程不等D.0~t2内，甲、乙的平均速度相同【答案】B【解析】【详解】AB．t1时刻两图像相交，表示甲、乙同时到达同一位置，即相遇，故A错误，B正确；C．0~t2内，甲、乙路程相等，均为故C错误；D．0t2时间段内，甲、乙运动的位移大小相等，方向相反，所用时间，则平均速度不相同，故D错误。故选B。7.如图所示，位于粗糙水平地面上的木板由跨过定滑轮的轻绳与人相连，当人对轻绳施加一定大小的拉力时，人和木板均保持静止不动，则木板受力的个数为（）A.4 B.5 C.6 D.7【答案】C【解析】【详解】以人对象，根据受力平衡可知，人受到重力、木板支持力、绳子拉力和木板的摩擦力作用；以木板为对象，进行受力分析，可知木板受到重力、人的压力、地面的支持力、绳子拉力、人的摩擦力和地面的摩擦力作用，则木板受力的个数为6个。故选C。8.一质点沿x轴做直线运动，其vt图像如图所示。已知该质点在t=0时刻位于x=5m处，开始沿x轴正方向运动，当t=6s时，该质点在x轴上的位置为（）A.x=10m B.x=15m C.x=30m D.x=35m【答案】D【解析】【详解】速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示对应时间内物体的位移，0～6s内质点的位移质点在t=0时位于x=5m处，0～6s内质点的位移30m；t=6s时，质点在x轴上的位置为故选D。9.利用AI技术的辅助驾驶功能可以让汽车通过车载传感系统识别道路环境，辅助控制车辆安全驾驶。从发现紧急情况到车开始减速，开启辅助驾驶功能的汽车反应时间只需要0.2s，比未开启该功能的汽车的反应时间明显更短。假设一辆开启了辅助驾驶功能的汽车以速度v0匀速行驶，前方出现突发情况，汽车从发现情况到停下所运动的距离为25.5m，汽车减速过程做匀变速直线运动，其加速度大小为5m/s2，则汽车匀速行驶时的速度v0的大小为（）A.10m/s B.12m/s C.15m/s D.25m/s【答案】C【解析】【详解】根据运动学公式有解得故选C。10.如图所示，某款“L”形支架由挡板AB和垂直AB的底座BC构成，可绕O点在竖直面内自由调节。将一置于该支架上，处于静止状态。现调整支架，稍微减小AB部分的倾斜程度，仍静止。不计与支架间的摩擦，下列说法正确的是（）A.对BC部分压力增大 B.对AB部分的压力减小C.对支架的作用力不变 D.所受合力不为零【答案】C【解析】【详解】AB．设F1与F2分别是AB部分与BC部分对的支持力，AB与水平方向的夹角为，并设的质量为m，则由平衡条件得，稍微减小AB部分的倾角，增大，减小，则F1增大，F2减小。由牛顿第三定律可知，对AB部分的压力增大，对BC部分的压力减小，故AB错误；CD．受三个力平衡，则支架的两部分对两支持力的合力大小等于重力，方向竖直向上，所受合力为零。稍微减小AB部分的倾角，依然受三个力平衡，则支架对的作用力始终与的重力大小相等，方向相反，则支架对的作用力不变，根据牛顿第三定律可知，对支架的作用力也不变，故C正确，D错误。故选C。11.2024年5月26日，“2024年国际中体联足球世界杯”在大连梭鱼湾体育场胜利落幕，中国男子1队和中国女子2队分别获得男子组和女子组的冠军。在某次球员带球过程中，足球被踢出后在草坪上做匀减速直线运动，其初速度大小为8m/s，加速度大小为1m/s2。与此同时，另一运动员从同一位置由静止开始以3m/s2的加速度做匀加速直线运动追赶足球，运动员和足球均可视为质点，则该运动员从开始运动到追上足球经过的时间为（）A.2s B.3s C.4s D.5s【答案】C【解析】【详解】设足球的初速度大小为，加速度大小为，足球停止运动的时间为；运动员的加速度大小为，由题意可知，当运动员和足球的位移相等时，运动员追上足球，假设足球停止前运动员追上足球，则解得或（舍去）因为，所以假设成立。故选C。12.智能驾驶汽车技术日臻成熟，将逐步进入人们的生活。一辆智能驾驶汽车在平直跑道上进行性能测试，其速度v随时间t变化的图像如图所示，0~5s内汽车做匀加速直线运动，5~10s内做匀速直线运动，t=10s开始关闭发动机，汽车在阻力作用下做匀减速直线运动直到停止。已知该汽车质量为1600kg，运动过程中所受阻力可视为恒定，重力加速度g取10m/s2。则汽车在加速阶段受到的牵引力大小为（）A.7680N B.7360N C.5120N D.2560N【答案】A【解析】【详解】加速运动时的加速度减速运动时的加速度大小根据牛顿第二定律，则解得故选A。二、多项选择题：本题共6题，每题4分，共24分。下列各题四个选项中有多个选项符合题意，请选出。全部选对得4分，漏选得2分，选错得0分。13.下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动B.静止的物体只能受到静摩擦力C.人正常走路时，鞋底受到地面的静摩擦力D.后轮驱动的小汽车正常行驶时，后轮受到地面向前的摩擦力【答案】CD【解析】【详解】A．滑动摩擦力阻碍物体的相对滑动，不一定阻碍物体的运动，故A错误；B．静止的物体也能受到滑动摩擦力，例如物块在静止的桌面上滑动，桌面受到物块施加的滑动摩擦力，故B错误；C．人正常走路时，鞋底与地面之间相对静止但有相对运动趋势，鞋底受到地面的静摩擦力，故C正确；D．后轮驱动小汽车正常行驶时，后轮与地面的接触面相对静止，有向后运动的趋势，后轮受到地面向前的摩擦力，故D正确。故选CD。14.2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会女子单人跳水10m跳台决赛中，以总分425.60分的成绩勇夺金牌，这一成绩不仅打破了伏明霞的纪录，而且以17岁131天的年龄，成为中国奥运历史上最年轻的三金王。决赛中某套动作是身体直立跳离跳台完成一系列动作后，身体沿竖直方向入水。若将全红婵离开跳台后的运动近似视为自由落体运动，重力加速度g取10m/s2。下列关于全红婵在入水前的运动分析，正确的是（）A.起跳后经过约1.4s后落入水中B.下落过程中的中间时刻速度大小约为14m/sC.前一半时间内和后一半时间内下落的高度之比为1∶3D.前一半时间内和后一半时间内下落的高度之比为1∶4【答案】AC【解析】【详解】A．若将全红婵离开跳台后的运动近似视为自由落体运动，根据可得起跳后到落入水中所用时间为故A正确；B．下落过程中的中间时刻速度大小约为故B错误；CD．根据可知前一半时间内和整个过程下落的高度之比为，则前一半时间内和后一半时间内下落的高度之比为，故C正确，D错误。故选AC。15.直臂悬垂是中学生开展的一项体育活动，题图为某同学在单杠上处于静止的情形，下列说法正确的是（）A.此时单杠对两只手都没有摩擦力B.两手之间的距离越小，平衡时每只手臂的拉力就越小C.两手之间的距离越大，平衡时每只手与单杠间的摩擦力就越小D.两手之间的距离越大，平衡时每只手与单杠间的摩擦力就越大【答案】BD【解析】【详解】A．此时单杠对两只手有沿单杠向内滑动的趋势，都受到沿单杆向外的静摩擦力，故A错误；B．设两手臂与竖直方向的夹角为，手臂上的力为，人的重力为，由平衡条件得得两手之间的距离越小（最小等于肩宽），则越小，越大，平衡时每只手臂的拉力就越小，故B正确；CD．每只手受到的摩擦力两手之间的距离（从距离等于肩宽开始）越大，越大，越大，每只手受到的摩擦力越大，故C错误，D正确。故选BD。16.如图所示，轻杆一端固定一质量为m的小球A，另一端与放置在粗糙水平地面上的木板B上的铰链O连接。将小球A用轻绳绕过光滑的定滑轮O′由力F牵引，且定滑轮O′位于铰链O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小，使小球A绕O点远离O′缓慢运动，木板B始终保持静止，则在整个过程中（）A.力F逐渐增大B.轻杆对小球A的作用力增大C.地面对木板B的摩擦力逐渐增大D.地面对木板B的作用力减小【答案】ACD【解析】【详解】A．对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示根据几何关系可知两三角形相似，因此缓慢运动过程O′A越来越大，则F逐渐增大，故A正确；B．由于OA长度不变，杆对小球的作用力大小F′不变，故B错误；C．对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角θ越来越大，地面对木板的摩擦力f=F′sinθ逐渐增大，故C正确；D．木板B受重力、地面的支持力、杆的弹力和地面的摩擦力，根据力的合成与分解可知地面对木板B的作用力与木板B受重力和杆的弹力的合力等大反向，杆的作用力与竖直方向的夹角越来越大，则木板B受重力和杆的弹力的合力逐渐减小，所以地面对木板B的作用力减小，故D正确。故选ACD。17.在距水平地面高0.8m处先后由静止释放可视为质点的A、B两个球，已知释放的时间间隔t<0.4s。若两球与地面碰撞前、后速率不变、速度方向反向，忽略碰撞时间和空气阻力，且不考虑两球在空中相撞。已知A球释放0.5s后两球第一次在空中相遇，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A.两球释放的时间间隔t=0.2s B.两球释放的时间间隔t=0.3sC.两球第一次相遇时到释放点的距离为0.35m D.两球第二次相遇时到释放点的距离为0.05m【答案】AD【解析】【详解】AB．小球A落地的时间落地的速度v=gt1=4m/s则A上升∆t=0.1s时两球相遇，则此时B已经下落（0.5t）s，可知解得t=0.2s选项A正确，B错误；C．两球第一次相遇时到释放点的距离为选项C错误；D．第一次相遇时A的速度方向向上；B的速度方向向下；B球落地时的速度用时间设从B球落地时开始经过时间t2两球第二次相遇，则解得t2=0.3s则两球第二次相遇时到释放点的距离为选项D正确。故选AD。18.如图所示、在竖直的墙面上用铰链固定一粗糙轻杆，开始时轻杆处于水平方向。一套在轻杆上的轻环A通过一定长度的轻绳与杆上的B点固定连接，悬挂有一物块的光滑动滑轮跨在轻绳上。现让轻杆绕铰链缓慢转动较小角度。已知转动过程中，轻环A始终未滑动，下列说法正确的是（）A.若轻杆顺时针转动，则跨过滑轮的轻绳拉力增大B.若轻杆顺时针转动，则跨过滑轮的轻绳拉力减小C.若轻杆逆时针转动，则轻环A所受摩擦力减小D.若轻杆逆时针转动，则轻环A所受摩擦力增大【答案】BC【解析】【详解】AB．设滑轮左端绳长L1，右端绳长L2，AB水平距离为d，由于节点为活节，故滑轮左右端绳的拉力大小相等，同时滑轮左端绳子及右端绳子与竖直方向的夹角相等，假设均为θ，杆与L1成α角，于是可以得到图设绳子拉力为T，对滑轮受力分析可知由于绳长度不变，当轻杆顺时针转动时，AB水平距离d减小，则θ减小，绳子拉力T也减小，故A错误，B正确；CD．若轻杆逆时针转动，同上分析可得绳子拉力T减小，且α角变大，由平衡条件可知，轻环A所受摩擦故则轻环A所受摩擦力减小，故C正确，D错误。故选BC。第II卷（非选择题共60分）三、实验题：本题共2题，19题6分，20题9分，共15分。19.某同学在“探究二力合成规律”的实验中，将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面的后方，如图1所示。部分实验操作如下，请完成下列相关内容：（1）在图1中的木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O。（2）卸下钩码，将两细绳套系在弹簧挂钩处，用两弹簧测力计按图2所示的情景将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的__________及两弹簧测力计相应的读数。其中一弹簧测力计的读数如图3所示，则其读数为__________N。（3）关于该实验，下列说法正确的是__________（单选，填正确答案标号）。A．两弹簧测力计的示数要相同B．两弹簧测力计的夹角越大越好C．本实验采用的科学方法是“等效替代法”【答案】①.方向②.1.75（1.73~1.78均可）③.C【解析】【详解】（2）[1]将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数。[2]其中一弹簧测力计的读数如图3所示，图中弹簧测力计的分度值为，则其读数为1.75N。（3）[3]A．两弹簧测力计的示数应适当大一些，但不需要示数相同，故A错误；B．两弹簧测力计的夹角不能太大也不能太小，适当就好，故B错误；C．本实验采用的科学方法是“等效替代法”，故C正确。故选C。20.实验小组利用图1所示的装置探究“物块速度与高度的关系”。主要探究思路如下：①安装完装置，测量方形小物块的高度h及其上沿距光电门中心的高度H；②悬挂一定数量的钩码，将物块从铁架台底部由静止释放，记录物块通过光电门的遮光时间t；③改变光电门的高度，测量物块上沿距光电门中心的高度，重复第②步……由此可得到多组数据（H，t）；④整理器材，完成数据探究。（1）关于该实验，下列说法正确的是（单选，填正确答案标号）。A.每次静止释放钩码前，应确保细线均处于竖直状态B.每次操作时，钩码数量可随意增减（2）速度计算：若小组中某同学将物块通过光电门时遮光的平均速度当做其上沿到达光电门中心的瞬时速度，则该同学得到的物块上沿到达光电门中心的速度表达式v=_________（用题给物理量符号表示）。（3）规律探究：该同学在坐标格中描绘出了Ht关系图像，如图2所示。为便于探究，请帮助分析：纵轴为H、横轴应该为（单选，填正确答案标号）才能得到图3所示的线性关系。A. B. C.（4）误差分析：该同学通过帮助得到如图3所示的线性（正比）关系图像，计算得到该直线的斜率为k。考虑到物块上沿到达光电门中心的瞬时速度与遮光的平均速度的差异，则实验坐标格得到的斜率k比理论上的斜率___________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）A（2）（3）B（4）偏小【解析】【小问1详解】A．每次静止释放钩码前，应确保细线均处于竖直状态，保证物块在竖直方向做直线运动，故A正确；B．每次操作时，钩码数量应保持不变，故B错误。故选A。【小问2详解】物块上沿到达光电门中心的速度表达式【小问3详解】设物块的质量为，钩码的质量为，绳子上的拉力为，物块和钩码的加速度大小为，由得纵轴为H、横轴应该为才能得到图3所示的线性关系。故选B。【小问4详解】物块上沿到达光电门中心的瞬时速度小于遮光的平均速度，故实验坐标格得到的斜率k比理论上的斜率偏小。四、计算题：本题共4题，21题8分，22题10分，23题12分，24题15分，共45分。请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果计0分。21.2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古自治区四子王旗预定区域（如图所示），工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现了世界首次月球背面采样返回。兴趣小组利用电脑软件模拟了返回器着陆前的一部分过程：模拟“返回器”以竖直向下的初速度10m/s开始匀减速运动，6s内下落42m，接着匀速下落8m着陆，求模拟“返回器”：（1）匀减速下落的加速度大小；（2）匀速下落的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】模拟“返回器”以竖直向下的初速度10m/s开始匀减速运动，6s内下落42m，根据运动学公式可得代入数据解得匀减速下落加速度大小为【小问2详解】匀速下落时的速度为则匀速下落的时间为22.芭蕾里的革命浪漫情怀——“宝塔山”是芭蕾舞蹈中的精彩瞬间，如图1所示，男演员绷直的腿与躯干上承载着女演员，此刻两人均处于静止状态。若女演员的腿与水平方向的夹角为30°，躯干与水平方向的夹角为60°，仅考虑男演员对女演员的支持力F1、F2作用，其方向如图2所示。已知男、女演员的质量分别为M和m，重力加速度为g，求：（1）男演员对水平地面的压力；（2）女演员受到的支持力F1、F2的大小。【答案】（1），方向竖直向下（2），【解析】【小问1详解】对整体进行受力分析由牛顿第三定律可知：男演员对地面的压力大小方向竖直向下。【小问2详解】由平衡条件得解得，23.如图所示、光滑细铁丝制成的弧形装置固定在竖直面内，圆弧半径为R，圆弧端点A在圆心O的正下方、端点B与圆心O等高，右侧的光滑轻质小定滑轮的上沿D与圆心O也等高。一质量为m的小球（可视为质点）套在弧形装置上，通过跨过滑轮的细线连接着物块甲，轻质弹簧劲度系数为k，两端固定连接在物块甲、乙上。初始时刻、各物体均处于静止状态，∠COB=∠CDB=37°，弹簧竖直且处于原长状态，细线DE足够长且竖直，现对物块甲施加一竖直向上的拉力（图中未画出），使其缓慢上升，直至细线时，物块乙恰好离开地面。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，已知sin37°=0.6，求：