湖南省湖湘教育三新探索协作体（A佳教育）2024-2025学年高一上学期11月期中大联考物理试卷（Word版附解析）

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班级： 姓名： 准考证号：
(本试卷共6页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分)
注意事项：
1. 答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后，将答题卡上交。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年7月29日凌晨2时40分，在巴黎奥运会女子100米蝶泳决赛中，张雨霏以56秒21的成绩摘得铜牌。如图为张雨霏起跳后在空中的情景，已知100米蝶泳比赛的泳池长为50m。则下列说法正确的是
A. 张雨霏100米决赛的成绩是56秒21，其中56秒21指的是时刻
B. 北京时间2024年7月29日凌晨2时40分指的是时间间隔
C. 张雨霏100米决赛中的位移为50m
D. 在研究张雨霏的运动路径时，可以将她看成质点
【答案】D
【解析】A. 56秒21指时间间隔; B. 北京时间2024年7月29日凌晨2时40分指时刻； C. 张雨霏最终将回到出发点，所以位移为0m； D. 在研究张雨霏的运动路径时，可以将她看成质点。
2.在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中，导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法正确的是
A. 高铁列车刹车过程中，速度越来越小，加速度也越来越小
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B. 新能源汽车在平直道路上行驶时，速度的方向向前，加速度的方向可能向后
C. 新能源汽车在平直道路上行驶时，若速度变化很大，则加速度一定很大
D. C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中，速度很大，则加速度也一定很大
【答案】B
【解析】A. 高铁列车刹车过程中，速度越来越小，加速度不一定越来越小，可能不变或变大； B. 新能源汽车在平直道路上行驶时，速度方向向前，加速度方向可能向后，做减速运动； C. 新能源汽车在平直道路上行驶时，速度变化很大，加速度不一定大； D. C919 大飞机在高空沿直线加速飞行过程中，速度很大，加速度不一定大。
3. 2024年中国龙舟公开赛(湖南·永州站)于6月1日至2日在湖南省永州市道县开赛。图为龙舟比赛的照片，龙舟在水面上做匀速直线运动，下列说法正确的是
A. 队员对龙舟的压力就是队员受到的重力
B. 若龙舟加速前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力
C. 坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对作用力与反作用力
D. 坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】略
4. 随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试，得到汽车在平直路面上紧急刹车(刹车后加速度不变)过程中的位置坐标x随时间t变化的规律为 x=5+10t-2t²(x的单位是 m, t的单位是s) ，则下列说法不正确的是
A. 刹车后2s内的位移为17m B. 该汽车刹车的加速度为 -4m/s²
C. 刹车后2s末的速度为2m/s D. 该汽车刹车的初速度为 10m/s
【答案】A
【解析】根据位置坐标x随时间t变化的规律. x=5+10t-2t²可知，该汽车的初速度为 10m/s, 加速度为 -4m/s²。所以B和D 正确不选。C由速度与时间公式 可得，2s末的速度为2m/s正确不选；A由位移与时间公式 x=v0t+12at2可得，刹车后2s内的位置坐标x=17m，故刹车后2s内的位移为12m，A错误故选A。
5. 2024年7月31日，在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员(视为质点)起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水前的运动过程中，竖直向上起跳时的速度大小为 15v,最大速度
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大小为v，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法不正确的是
A. 运动员离开跳板至入水前一直在做匀变速直线运动
B. 运动员离水面最远距离为 v22g
C. 运动员在空中运动的时间为 4v5g
D. 跳板离水面的高度为 12v225g
【答案】C
【解析】A. 运动员在空中的运动为竖直上抛运动，在离开跳板至入水前的加速度都为重力加速度g，故运动员在离开跳板至入水前一直在做匀变速直线运动；B.运动员在空中的运动为竖直上抛运动，入水瞬间速度最大，由运动学公式可知，运动员离水面最远距离为 v22g; C. 运动员在空中的运动时间 t=v--15vg=6v5g, 所以C 符合题意； D. 跳板离水面的高度为 h=v2--15v22g=12v225g
6. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的物块在拉力 F的作用下，沿半圆弧缓慢向上滑动。已知拉力 F的方向始终与小物块的运动方向相同(与圆弧相切)，物块与半圆柱体表面的摩擦不计，重力加速度的大小为g。若小物块和圆心的连线与水平向左方向的夹角为θ，在θ从0增大到90°的过程中，半圆柱体始终保持静止，下列说法正确的是
A. 拉力F一直增大
B. 半圆柱体对物块的支持力先增大后减小
C. 半圆柱体受到地面的摩擦力先增大后减小
D. 半圆柱体受到地面的支持力先减小后增大
【答案】c
【解析】物块的受力分析如图1所示，物块受到重力，支持力以及拉力F的作用。由物体的受力情况可知，重力 mg大小和方向都不变，支持力 Fx和拉力F相互垂直，故将3个力移入同一个三角形中，如图2所示，在θ从0°增大至 90°的过程中，支持力FN一直在增大，拉力F一直在减小，故AB错误。将物块和半圆柱体看作一个整体，则半圆柱体受到地面的摩擦力大小等于拉力F沿水平方向的分力大小，在θ从0°增大至90°的过程中，拉力F一直在减小，但它沿水平方向是分力是先增大后减小的，故半圆柱体受到地面的摩擦力先增大后减小，C正确。将物块和半圆柱体看作一个整体，则半圆柱体受到地面的支持力大小等于重力减拉力 F沿竖直方
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向的分力，在θ从0°增大至90°的过程中，拉力F一直在减小，它沿竖直方向的分力也一直在减小，故半圆柱体受到地面的支持力一直在增大，D错误。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。下图为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是
A. 甲图中，静止在草地上的足球受到重力、地面的支持力与地面的摩擦力
B. 乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C. 丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D. 丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
【答案】CD
【解析】A. 甲图中，静止在草地上的足球受到重力和地面的支持力； B. 乙图中，静止在光滑水平面上的两个足球之间如果存在弹力，则在水平方向合力不为0，不能处于静止状态，所以静止在光滑水平面上的两个足球之间不存在弹力； C. 踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力以及人脚的压力作用，故可能受到3个力的作用； D. 由于球网发生了形变而要恢复到原状，故使落在球网中的足球受到弹力。
8. 如图所示，一辆赛车(可看成质点)在平直赛道上做匀加速直线运动，途经A、B、C、D四个标志杆, 其中AB=4m, CD=10m。车手发现自己通过AB和CD这两段位移的时间均为2s，而通过BC段时间仅为1s。下列说法正确的是
A. 赛车做匀加速直线运动的加速度大小是 1m/s²
B. 赛道上BC间的距离为3.5m
C. 赛车经过标志杆A的速度大小是3m/s
D. 赛车在AD间的平均速度大小是5m/s
【答案】AB
【解析】赛车在平直赛道上做匀速直线运动，故在AB段运动中间时刻的瞬时速度v₁等于在AB段运动的平均速度vAB。同理，在CD段运动中间时刻的瞬时速度 v₂
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等于在CD段运动的平均速度vCD。有 v1=vAB=xABtCD=5m/s,v2=vCD=xCDtCD=5m/s,赛车速度由 v₁加速到 v₂所用时间 t=3s,根据加速度的定义式 a=v2-v1t=1m/s2,A 正确； 在B 标志杆的速度 vB=v1+atAB2=3m/s2, 故 BC 两标志杆间的距离 xBC=vBtBC+12atBC2=3.5m, B 正 确 ； 赛车 经过 标志杆 A 的速度 vA=v1-atAB2=1m/s2, C 错误 。赛车 在 AD 间 的 平 均 速 度 大 小 vAD=xADtAD=4+3.5+105m/s=3.5m/s, D错误。
9. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图像表示六个物体的运动情况，下列说法正确的是
A. 甲图中A物体与B物体在1s末一定相遇
B. 乙图中C物体与D物体在2s末一定相遇
C. 丙图中 E物体的加速度大小为 10m/s²
D. 丁图中F物体在3s末的速度大小为20m/s
【答案】AD
【解析】图甲为两物体运动的x-t图，两图线的交点表示在同一时刻处于同一位置，即两物体相遇，A正确； 图乙为两物体运动的v-t图，两图线的交点表示在同一时刻速度相同。图线与坐标轴所夹的面积表示位移，在0~2s内，C物体的位移是5m，D物体的位移也是5m。只有在t=0时刻，C、D物体在同一位置，在2s时C、D 才会一定相遇，B错误； 图丙为两物体运动的 v²-x图，由匀变速直线运动的速度与位移的关系式 v2-v02=2ax 可得： v2=2ax+v02, 在 v²-x图中，倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，直线的斜率k=2a，故物体E的加速度 a=5m/s²,C错误；图丙为两物体运动的 xt-t 图，由匀变速直线运动的位移与时间关系式 x=v0t+12at2 可得： xt=12at+v0, 在 xt-t 图中，倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，直线的斜率 k=12a, 直线与纵坐标轴的截距为物体的初速度，故物体F做
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匀变速直线运动，且加速度 a=-10m/s², 初速度 v₀=10m/s,由匀变速直线运动的速度与时间的关系式 v=v₀+at可知, 物体F在3s末的速度为-20m/s, D正确。
10. 子弹具有很强的穿透能力，在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡子弹，一般需要采用厚的混凝土墙。在某次子弹阻挡中，一堵由 4 块相同的砖构成的混泥土墙刚好将子弹挡下来。假设子弹在混泥土墙里做匀减速直线运动，下列说法正确的是
A. 子弹刚穿入每一块砖时的速率之比是 2:3:2:1
B. 子弹通过前两块砖所用的时间是子弹在混泥土墙中运动总时间的一半
C. 整个过程中的平均速度大小与子弹刚穿出第三块砖时的速度大小相等
D. 若子弹的初速度变为原来的一半，只需要一块砖构成的混泥土墙就能刚好将子弹阻挡
【答案】ACD
【解析】由题意知，子弹穿过每一块砖的位移相同。子弹在砖块中的运动可逆向看作初速度为0的从右向左的匀加速直线运动，由 v²=2ax得子弹逆向穿出每一块砖时的速率之比是 1:2:3:2,故子弹刚穿入每一块砖时的速率之比是 2:3:2:1,A 正确；若子弹的初速度变为原来的一半，则只能穿透一块砖，只需要一块砖构成的混泥土墙就能将子弹阻挡，D正确。子弹逆向穿过每一块砖的时间之比是 1.2-1:3-2:2-3, 故 子 弹 穿 过 每 一 块 砖 的 时 间 之 比 是 2-33-2:2-1:1, 通过前两块砖的时间是总时间的 2-22, B错误； 子弹逆向通过一块砖，两块砖，三块砖，四块砖的时间之比是 1:2:3:2,子弹穿过第四块砖的时间与穿过前三块砖的时间相同，则子弹穿出第三块砖时的瞬时速度即为中间时刻的速度，与整个过程中的平均速度相等，C正确。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
11. (6分)如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题：
(1) 本实验用到的方法是 ；
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A. 控制变量法 B. 数学演绎法 C. 等效替换法 D. 理想模型法
(2)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是 ； (填正确选项前的字母)
A. 橡皮条的伸长方向相同
B. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度
C. 橡皮条的伸长量相同
D. 两个弹簧测力计拉力F₁和F₂的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)根据实验数据在白纸上作出如图乙所示的力的示意图， F₁、F₂,F、F'四个力中，一定沿AO方向的力是 。 (填上述字母)
【答案】(1)C(2分) (2)B(2分) (3) F'(2分)
【解析】(1)略
(2)在实验中，为了保证力的作用效果相同，不管使用两个弹簧测力计拉橡皮条，还是使用一个弹簧测力计拉橡皮条，都应该保证橡皮条的活动端处于相同位置，即使得橡皮条沿着同一方向伸长相同长度，B正确
(3)图乙中，F是通过平行四边形法则作出的 F₁、F₂合力的理论值，而 Fl、F₂合力的实际值F'由一个弹簧测力计直接测出，一定沿着AO方向。
12. (10分)如图甲所示为某研究小组测定自由落体运动的加速度实验装置。重锤拖着穿过打点计时器(打点计时器打点的时间间隔 T=0.02s)的纸带从某高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。
(1) 关于该实验，下列说法正确的是 ；
A. 为减小空气阻力的影响，需选择密度大、体积小的重锤
B. 实验中先释放纸带，再接通电源开关
C. 测量纸带上各点到释放点间的距离，用公式 2gh=v²,求出各点的速度
D. 除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材有交流电源、刻度尺
(2)小物同学选取一条符合要求的纸带并从中截取一段，A、B、C、D、E、F、G 为纸带上选取的七个连续点。用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。他计算出B、C、D、F点的速度如下表格，请你帮他计算E点的速度为 m/s (结果保留两位小数)，并在图丙坐标系中画出小车的速度——时间关系图线；
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B
C
D
E
F
速度 (m/s)
0.39
0.57
0.76
1.15
时间 (s)
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
(3)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出重物下落的加速度 g= m/s²; (保留三位有效数字)
(4)小理同学选定好纸带后，因保存不当纸带被污染，如图丁所示纸带上只剩两组数据，请根据现有数据帮小理同学计算出重物下落的加速度. g= m/s²。(保留三位有效数字)
【答案】(1)AD(2分) (2)0.96(2分) 如图丙(2分) (3)
9.45~9.75(2分) (4)9.83(2分)
【解析】(1)略。
(2)根据匀变速直线运动中某段时间内中点时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得：
vE=xDE+xEF2T=1.72+2.11×10-22×0.02m/s=0.9575m/s, 保留两位小数，故 vE=0.96m/s。
(3)根据v-t图像的斜率表示加速度，可求得重物下落
的加速度大小 g=k=ΔvΔt=1.15-,
保留三位有效数字，故 g=9.50m/s²(选用不同点计算斜率所得结果不同)。
(4) 利用已知数据用 xₙ-xₙ=m-naT² 可求重物下落的加速度：
g=x4-x14-1T2=2.14-0.96×10-23×0.022m/s2= 求重物保留三位有效数字，故 g=9.83m/s²
四、计算题：本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字描述和关系式。
13. (10分) 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计了如图所示的装置：有一与水平方向成 30°角的轻质细杆AB，A端通过光滑铰链连接于竖
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直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，在B点通过另一细绳悬挂一质量为5kg的重物，轻质细绳，轻质细杆与重物处在同一竖直平面，该系统保持静止状态，重力加速度 g=10m/s²。 求此时：
(1) 轻绳BC和轻杆AB受到的弹力大小；
(2)若保持细杆AB位置不动，只改变C点在竖直墙上的位置，求轻绳 BC 所受拉力的最小值。
【答案】(1) FAB=100N, FBC=50 3 2FBCmin=253N
【解析】(1)对B点受力分析，如图所示，有
FABsin30∘=mg 2分
FABcs30∘=FBC 2分
解得 FAB=100N,FBC=503N 2分
(2)当BC边与AB边垂直时，轻绳BC所受拉力最小. 1分
对B点受力分析，如图所示，有 FBCmin=mgcs30∘ 2分
解得 FBCmin=253N 1分
14. (14分)2024年7月26至28日, 湖南受台风“格美”影响, 多地发生山体滑坡灾害，人民警察深入灾区保护人民群众生命财产安全。如图所示，一警察(可视为质点)在C位置执勤，C与山坡底部B位置在同一水平线上，距离为 S₀=19m,此时距坡底 B处 S₁=100m的山腰A位置有一圆形石头(可视为质点) 与山体脱离，从静止开始以大小 a₁=2m/s²的加速度匀加速下滑，警察经过 t₀=2s的反应时间，立即由静止开始以大小 a₂=1.5m/s²的加速度向右做匀加速直线运动，警察奔跑的最大速度为 vₘ=6m/s,可以维持最大速度运动的时间为T(T大于4s)，经过时间 T 之后警察将因体力不支而立即停下。石头经过 B 位置前后速度大小不变，经过 B 位置后立即以大小 a₃=2m/s²的加速度向右做匀减速直线运动。警察的运动和圆形石头的运动在同一竖直平面内，求：
(1) 石头从 A 处滑到 B 处的时间及滑到坡底 B 处时的速度大小；
(2)石头运动到B点时，警察距离石头有多远；
(3)要使警察能够脱离危险，警察可以维持最大速度的时间T至少大于多少。
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【答案】 (1)t₁=10s vB=20m/s (2) Δx=55m (3) T≥11.5s
【解析】(1)石头从A运动到B过程中，有： S1=12a1t12 1分
vB=a1t1 1分
解得 t1=10svB=20m/s ··1分
(2) 设警察加速运动时间为t₂，位移为x₂，由 vm=a2t2,x2=12a2t22
解得 t₂=4sx₂=12m 2分
则警察匀速运动的时间为 t₃=t₁-t₂-t₀=4s
则警察匀速运动位移为 x₃=vₘt₃=24m 1分
则可知石头运动到B点时，警察与石头相距 △x=x₂+x₃+S₀ 1
分
解得Δx=55m… ………… 1分
(3) 设石头减速到警察的最大速度所用的时间为t₄，由
vm=vB-a3t4,t4=7s 1分
设石头，警察在7s内的位移分别为： x₄,x₄',由 x4=vBt4-12a3t42,x4'=vmt4
解得 x₄=91m,x₄'=42m 2分
因 x₄设速度相等后再经过x₅石头停止，有 02-vm2=-2a3x5
要使警察脱离危险，速度相等后警察还需运动t₅时间，有 x₄+x₅解得 xₛ=9m,tₛ=0.5s……………………………………………………………………………………………………………………2分
综上所得 T≥t₃+t₄+t₅=11.5s…………………………………………………………………………………………………1分
15. (16分)如图所示,倾角为 θ=37°的粗糙斜面体固定在水平地面上，质量为 mA=2kg的物块A静止在斜面上，斜面与A之间的动摩擦因数为 μ=0.5,与A 相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上，绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个轻质动滑轮，其下端的挂钩与物块B 连接，物块B、C、D与弹簧1、2均拴接，B、C之间和C、D之间弹簧的劲度系数 k1=k2=100N/m,mB=3.5kg、mc=0.6kg、 mD=0.4kg,当绳子的张角 α=74°时整个系统处于平衡状态，且A恰好不上滑。弹簧、绳子、滑轮的重力，以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8, 求：
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(1) 此时绳子的拉力T的大小；
(2)若对物块 A施加一个竖直向下的压力F，要使A 不滑动，求施加的压力F的取值范围；
(3) 若对物块 A施加一个竖直向下的压力
F，使其缓慢下滑一段距离至绳子的张
角为 β=120°时，物块D对地的压力恰好减小至零，求物块B上升的高度h。
【答案】 (1) T=20N (2) 0≤F≤80N (3) h=26cm
【解析】(1)A刚好不上滑，对A受力分析，有： FN=mAgcsθ 1分
T=mAgsinθ+f ·1分
f=μFN……… ·1分
解得 T=20N…… ·1分
(2) 由题意知，A刚好不上滑时，F最小为： Fₘᵢₙ=0 1分
A刚好不下滑时，F有最大值，对A受力分析有： Fmax+mAgsinθ=f+T⋯1分
f=μFmax+mAgcsθ 1分
T=20N
解得 Fₘₐₓ=80N ……………1分
则施加压力的范围为：( 0≤F≤80N … …………………………………………………………………………1分
(3)初始A刚好不上滑时，设此时弹簧1的压缩量为 △x₁对B受力分析，有 mBg=2Tcsα2+k1Δx1 1分
解得: △x/=3cm
设初时弹簧2压缩量为 △x₂,对C受力分析，有 mCg+k1Δx1=k2Δx2 1分
解得 △x₂=9cm
D刚好离开地面时，分别对D和C、D整体受力分析，有 mDg=k2Δx2' 1分
mCg+mDg=k1Δx1'…… .. 1分
解得弹簧1、2的伸长量分别为 Δx₁'=10cm,Δx₂'=4cm 1分
则B物块上升的高度为 h=Δx₁'+Δx₂'+Δx₁+△x₂ 1分
h=26cm- 1分
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