广东省佛山市S6高质量发展联盟2024-2025学年高一上学期期中联考物理试卷[解析版]

这是一份广东省佛山市S6高质量发展联盟2024-2025学年高一上学期期中联考物理试卷[解析版]，共16页。试卷主要包含了保持答题卡清洁、完整，不得折叠等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、考号填写在规定的位置，核准条形码上的考号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。
3．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。
第一部分 选择题 （共 46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。
1. 清晨，当第一缕阳光尚未揭开夜色的面纱，一阵低沉而有力的轰鸣声划破了黎明的宁静。 小天同学从梦中惊醒，那熟悉又略带震撼的声音，让他的思绪瞬间飘回了两周前那场震撼人心的珠海航展。 运油-20空中加油机与歼-20战斗机精准对接的那一刻，小天同学仿佛看到了中国航空事业的辉煌与未来，下列说法正确的是（ ）
A. 以地面为参考系，运油-20是静止的
B. 加油时以歼-20为参考系，一旁的白云是静止的
C. 加油时以歼-20为参考系，运油-20是静止
D. 加油前歼-20在尝试对接时可把运油-20看作质点
【答案】C
【解析】A．以地面为参考系，运油-20是运动的，A错误；
B．加油时以歼-20为参考系，一旁的白云是运动的，B错误
C．加油时，歼-20与运油-20运动方向相同，速度大小相等，二者处于相对静止状态，以其中任何一个作为参考系，另一个都是静止的，C正确；
D．加油前歼-20在尝试对接时，不能忽略运油-20的大小及形状，故不能将其看成质点，D错误。
故选C。
2. 小天同学揉了揉惺忪的睡眼，习惯性地走进厨房，为自己热了一杯香浓的牛奶，香气在空气中弥漫，为新的一天注入了满满的能量。如图，杯子静止放在桌面上，下列关于杯子和桌面受力的描述，正确的是（ ）
A. 杯子和桌面之间有弹力作用，但桌面并未发生形变
B. 桌面受到向下的弹力，是由于杯子发生了形变
C. 桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变
D. 杯子静止放在桌面上，杯子中的牛奶越多，杯子和桌面之间的摩擦力越大
【答案】B
【解析】A．茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面和茶杯均发生了形变，故A错误；
BC．桌面受到向下的弹力，是由于杯子发生了形变，故B正确，C错误；
D．杯子静止放在桌面上，杯子中的牛奶越多，杯子和桌面之间的摩擦力始终等于零，故D错误。
故选B
3. 喝完牛奶后，小天同学换上运动装备决定出门晨跑。 推开门，细心的他发现，设计巧妙的弹簧锁免去了关门时使用钥匙的繁琐。如图所示为缓慢关门时（关门方向为图中箭头方向）门锁的示意图，若弹簧始终处于压缩状态，则下列说法正确的是（ ）
A. 关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面
B. 关门时锁舌对锁壳的弹力方向向左
C. 关门时弹簧弹力变小
D. 关门时锁舌对锁壳的弹力就是弹簧的弹力
【答案】A
【解析】A．根据弹力方向可知，关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面，故A正确；
B．关门时锁舌对锁壳的弹力方向垂直接触面向左，故B错误；
C．弹簧始终处于压缩状态，关门时弹簧形变量变大，弹力变大，故C错误；
D．关门时锁舌对锁壳的弹力不是弹簧的弹力，因为作用对象不同，故D错误。
故选A。
4. 跑步过程中，小天同学打开了某款可以记录配速、心率、消耗能量等数据的运动APP，这能让他对自己的身体情况有更清晰的认识。 某时刻，运动APP的语音提示：“你跑最近一公里用时5分钟20秒，你已经跑了四公里，用时22分钟”。 下列说法正确的是（ ）
A. 根据播报内容可以得到小天同学的位移大小
B. 根据播报内容可推算出小天同学跑最近一公里的平均速度
C. 根据播报内容可推算出小天同学跑步的加速度
D. 根据播报内容可推算出小天同学跑最近一公里的平均速率
【答案】D
【解析】A．“最近一公里”一定是指小天同学的路程，根据播报内容无法得到小天同学的位移大小，故A错误；
B D．平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值，根据小天同学跑最近一公里用时5分钟20秒可以求出跑最近一公里的平均速率，无法求出平均速度，故B错误，D正确；
C．加速度等于速度的变化量与时间的比值，根据播报内容不能算出小天同学跑步的加速度，故C错误。
故选D。
5. 路过公园时，小天同学被一阵热闹的掌声吸引。 原来是一位杂技演员在表演杂技绝活——顶灯。只见杂技演员头顶着陶瓷碗，碗中盛放着油，单脚站立，纹丝不动。那精湛的技艺和稳健的身姿，让小天同学不禁驻足观赏，为杂技演员喝彩。下列说法正确的是（ ）
A. 油灯和杂技演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚
B. 盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关
C. 盛放油的碗所受重力一定指向地心
D. 杂技演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看，不会影响他的重心位置
【答案】A
【解析】A．油灯和杂技演员整体受到的重力与地面的弹力平衡，二者一定在同一直线上，故油灯和杂技演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚，A正确；
B．物体的重心与物体的形状、质量分布有关，B错误；
C．物体受到的重力是万有引力的一个分力，只有在赤道平面内，重力才指向地心，C错误；
D．杂技演员伸出手臂和腿是为了使重心保持在支撑面内，从而维持身体的平衡，D错误。
故选A。
6. 晨跑结束后，小天同学回家换了一身干净衣服。 这时，手机响了，是基米同学打来电话约小天同学到他家一起学习，小天同学欣然答应。 小天同学乘坐地铁前往基米家时，他注意到地铁门的开合情况，两扇门从静止开始同时向左右平移，经2s恰好完全打开，两扇门移动距离均为1m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A. 2m/s2B. 1m/s2
C. 0.5m/s2D. 0.25m/s2
【答案】B
【解析】设门的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为1s，根据
可得
则加速度
故选B。
7. 走出地铁站，小天同学路过广场，大屏幕上正在播放巴黎奥运会男子双人跳板决赛的录像，中国“龙王组合”配合默契，动作优美，最终夺得冠军。从离开跳板开始计时，跳水过程中龙道一重心的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度大小取，则（ ）
A. 入水前一直做自由落体运动
B. 时已浮出水面
C. 入水时速度大小为7.5m/s
D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为0.2m
【答案】D
【解析】A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，是竖直上抛运动，故A错误；
B．运动员在时速度为0，运动到最低点，即入水最深处，故B错误；
C．运动员在内做自由落体运动，由公式可得，时运动员的速度为
则入水时速度大小为8m/s，故C错误；
D．由图可知，运动员在时运动到最高点，则有
可得，双脚离开跳板后重心上升的高度为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得 0 分。
8. 这时，两个小朋友开着碰碰车在广场上嬉戏打闹。 他们从同一位置出发沿同一直线比赛，两车运动的图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 前6s，甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动
B. 2 s时，乙车的速度方向没有发生改变
C. 出发后，甲乙两车相遇了两次
D. 两车两次相遇的时刻分别在第1 s末和第4 s末
【答案】BC
【解析】A．图像的斜率表示加速度，故由图像可知：前6s，甲做匀速直线运动；前2s乙做匀加速直线运动和后4s乙做匀减速直线运动，两段加速度不同，故前6s，乙不是匀变速直线运动，故A错误；
B．2 s 之前和2 s 之后速度均为正值，故2 s时，乙车的速度方向没有发生改变，故B正确；
C D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，2 s时，两车位移
故
因此2 s时两车相遇；6 s时，两车位移
故
因此6 s时两车相遇。故前6 s两车相遇两次，两车两次相遇的时刻分别在第2s末和第6 s末，故C正确，故D错误。
故选BC。
9. 终于到了基米同学家楼下，小天同学乘坐电梯上楼。 在电梯里，小天同学突然想到，上课时物理老师曾介绍，手机上的软件可以调用手机全部的传感器，轻松记录高度、速度、加速度等参数，是高中阶段性价比很高的精密仪器。 于是，小天同学打开了软件研究电梯运行情况。 实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，软件记录下了电梯运行过程中的三组图像，如所图示，其中手机传感器只能测量垂直手机屏幕方向的加速度。 由图像可知下列说法正确的是（ ）
A. 由图像可知电梯正在下降
B. 由图像可估算，20s~40s内电梯的上升高度小于40m
C. 由图像可知，电梯加速时是做匀加速直线运动
D. 实验时，若将手机屏幕与竖直平面平行放置，则不管加速或减速过程，测出的加速度数值都几乎为零
【答案】BD
【解析】A．由图像可知电梯正在上升，A错误；
B．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，20s~40s内电梯的上升高度满足
B正确；
C．由图像可知，电梯减速时加速度大小发生变化，不是做匀加速直线运动，C错误；
D．实验过程中，如果将手机屏幕与竖直平面平行放置，由于垂直手机屏幕方向的加速度为0，则不管加速或减速过程，加速度数值都几乎为零，D正确。
故选BD。
10. 到了基米同学家，小天发现他家的扫地机器人正在忙碌地工作着，机器人沿铺有相同大瓷砖的地面做匀变速直线运动，连续经过P、Q、R三点。 在段（2块砖）和段（3块砖）的平均速度分别为和，不计相邻瓷砖间的缝隙，则（ ）
A. 机器人在PQ段与QR段的时间之比为1∶3
B. 机器人在PR段的平均速度为v0
C. 机器人在PR段的平均速度为v0
D. 机器人通过每块砖时的速度变化量相同
【答案】AB
【解析】A．设每块瓷砖的长度为d,根据平均速度的定义可知，机器人在段和所用时间之比为
A正确；
BC．机器人在PR段的平均速度为
B正确，C错误；
D．由加速度的定义可知
解得
尽管机器人的加速度不变，但机器人通过每块瓷砖的时间不同，故速度的变化量不同，D错误。
故选AB。
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11. 基米同学同样热爱学习和运动，家里还备有健身器材——拉力器。 他们决定利用拉力器做实验，一起探究胡克定律。 首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图甲所示。 然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。
（1）基米同学根据实验数据，绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示，图中x表示______。
A. 弹簧的形变量
B. 弹簧形变量的变化量
C. 弹簧处于水平状态下的自然长度
D. 弹簧处于竖直状态下自然长度
（2）小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制F与x图像（如图丙所示），发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数______（填“大于”“等于”或“小于”）弹簧b的劲度系数。 若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______（选填“a”或“b”）。
（3）实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现形态如下图中的_______。
A. B. C.
【答案】（1）A （2）小于 a （3）B
【解析】
【小问1解析】
由胡克定律
结合图像可知图中x表示弹簧的形变量。
故选A。
【小问2解析】
由（1）中分析可知，图像中的斜率表示弹簧的劲度系数，由于图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数。
要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选用在一定的外力作用时，弹簧的伸长量大的弹簧，则应选择劲度系数小的弹簧，故选弹簧a。
【小问3解析】
当弹簧自身受到的重力相对其弹力较大时，如果把弹簧竖直悬挂，则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大，拉伸越明显；越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小，拉伸也就越小。
故选B。
12. 小天同学感到早上跑完步之后的肌肉有些酸痛，基米同学贴心地递给他一把“筋膜枪”。“ 筋膜枪”的周期性振动使小天同学联想到打点计时器振针也有同样的特点，于是他利用“筋膜枪”设计如下实验来测出当地的重力加速度。 如图（a）所示将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。 启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。 更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：
（1）纸带的______（选填“左”或“右”）端连接重锤；
（2）操作______
A. 先按下筋膜枪电源开关，再释放纸带
B. 先释放纸带，再按下筋膜枪电源开关
（3）查看说明书得“枪头”的冲击频率为40Hz，则“枪头”的周期为______s
（4）A点对应的速度为______m/s，当地的重力加速度为______m/s2（计算结果均保留3位有效数字）
（5）该次实验产生误差最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动。 该原因导致加速度的测量值______真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 经过几个小时的努力，小天和基米攻克了一个又一个难题。虽然过程中充满了艰辛和挑战，但当他们看到答案相视而笑的那一刻，所有的疲惫都烟消云散了。
【答案】（1）左 （2）A （3）0.025 （4）1.47 9.80 （5）小于
【解析】
【小问1解析】
由纸带上的点迹可知，从左到右，相同时间内，点迹间的距离越来越大，说明物体的速度越来越大，故纸带的左端与重物相连；
【小问2解析】
筋膜枪类似于打点计时器，故应先接通筋膜枪的电源，打点稳定后再拉动纸带。
故选A。
【小问3解析】
周期与频率互为倒数，故“枪头”的周期为
【小问4解析】
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得A点的瞬时速度为
由逐差法求得当地的重力加速度为
【小问5解析】
“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重锤下落的加速度小于自由落体加速度。
四、简答题：本大题共1小题，共8分。
13. 实验结束后，小天和基米打开电视机，正好赶上《红色119》的播放。 消防员正在进行高强度的体能训练，先匀速向上攀爬一根柱子，到达顶端后抱住另一根柱子滑下（不考虑变速过程）。 每次攀爬都充满了挑战和艰辛。 消防员为了保障人民的生命财产安全，付出了无数的汗水和努力。 小天和基米暗下决心，他们也要向消防员学习，努力成为对社会有用的人。
（1）若消防员匀速滑下，试分析上爬及下滑全过程中消防员受到的摩擦力的种类以及方向；
（2）若消防员想在下滑过程中受到的摩擦力更小，使得自己下滑时间更短，以便能更快到达救援现场，他应该采取什么样的措施，写出至少两类措施。
【答案】（1）见解析 （2）见解析
【解析】
小问1解析】
上滑过程受到的是静摩擦力，方向竖直向上；下滑过程中受到的是滑动摩擦力，方向竖直向上。
【小问2解析】
根据滑动摩擦力公式，从改变动摩擦因数和改变正压力两个角度去解决。则措施①减少手与柱子接触面的粗糙程度。例如，消防员可以在手上涂抹凡士林或其他润滑剂，以降低动摩擦因数。措施②消防员可以通过调整抓握方式与力度，使得手与柱子的接触压力减小，从而减少摩擦力。
五、解答题：本大题共2小题，共26分。 按题目要求作答。 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14. 萝卜快跑是百度Apll带来的全新升级的无人驾驶汽车出行服务平台.无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，测有效避免碰撞事故的发生。若无人驾驶汽车在某平直路段匀速行驶时速度大小为20m/s，刹车的最大加速度为，不计激光传播时间。
（1）为确保安全，求该情形下激光雷达的最小探测距离；
（2）若该无人驾驶汽车正前方有另一辆汽车沿同一方向以12m/s的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车至少离前面汽车多远自发启动制动系统。
【答案】（1）50m （2）8m
【解析】
【小问1解析】
无人驾驶汽车的刹车距离为
【小问2解析】
设两车共速所用时间为，则
代入数据解得
此过程中，无人驾驶汽车运动的距离为
汽车运动的距离为
所以，无人驾驶汽车自发启动制动系统至少到前面汽车的距离为
15. 小天同学回家之后看了一部成龙的经典电影，影片中他从高为H=6.5m阳台从静止掉落到轿车顶上，如图所示，掉落过程可看作自由落体运动（人视为质点）。 现有一辆长、高h=1.5m的轿车，正以的速度驶向阳台正下方的通道。 成龙刚开始自由掉落时，轿车车头距他的水平距离为，由于道路限制，轿车只能直行通过阳台的正下方的通道（g取）。
（1）若轿车保持的速度匀速直行，通过计算说明成龙能否顺利落到车顶？
（2）若司机发现成龙开始掉落立刻开始加速，则司机应以多大的加速度加速才能保证成龙顺利落到车顶？
【答案】（1）不会落到车上 （2）
【解析】
【小问1解析】
成龙从高处落下，到达离地高h的车顶过程中，根据自由落体公式有
解得
1s内轿车位移为
因为
x