福建省厦门市科技中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（解析版）-A4

这是一份福建省厦门市科技中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（解析版）-A4，共16页。
（考试日期：11月5日 考试时长：75分钟 满分：100分）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。采用平直通长飞行甲板，如图所示。某舰载机由弹射系统提供30m/s的初速度，在甲板的跑道上以的加速度做匀加速直线运动，当舰载机速度达到50m/s时能离开航空母舰起飞。下列说法正确的是（ ）
A. 航空母舰静止，舰载机需在甲板上加速滑行10s起飞
B. 航空母舰静止，舰载机需在甲板上加速滑行160m起飞
C. 研究航空母舰在海上运动的时间，航空母舰不可以看成质点
D. 研究舰载机在航空母舰上回转、调整方向等飞行姿态时能将其看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．航空母舰静止，战斗机需在甲板上滑行的时间为
故A错误；
B．航空母舰静止，战斗机在甲板上滑行的距离为
故B正确；
C．研究航空母舰在海上运动的时间，航空母舰的长度对问题的研究影响很小，航空母舰可以看成质点，故C错误；
D．研究舰载机在航空母舰上回转、调整方向等飞行姿态时，航空母舰的形状大小不能忽略不计，不可以将其看成质点，故D错误。
故选B。
2. 有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（ ）
A. 若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大
B. 若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小
C. 若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D. 若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．瓜子处于平衡状态，若仅减小A、B距离，A、B对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变，AB错误；
CD．若A、B距离不变，顶角越大，则A、B对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力减小，C错误，D正确。
故选D。
3. 春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ）
A. 提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力
C. 向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右
D. 向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右
【答案】D
【解析】
【详解】A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力，故A错误；
B．毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C．向右行笔时，镇纸相对于纸既没有相对运动趋势，也没有发生相对运动，红纸对“镇纸”没有静摩擦力，故C错误；
D．向右行笔时，红纸对桌面静摩擦力方向向右，故D正确。
故选D。
4. 厦门规划到2035年建成12条地铁线路，越来越多的市民选择地铁作为出行的交通工具。如图所示，时，列车由静止开始做匀加速直线运动，第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。时，第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置，全部车厢通过立柱所用时间。设各节车用长度相等，不计车厢间距离。则（ ）
A. 该列车共有10节车厢
B. 第2个内有4节车厢通过这根立柱
C. 最后一节车厢近过这根立柱的时间为
D. 第4节车厢通过这根立柱的末速度小于整列车通过立柱的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．设每节车厢长度为x，根据运动学公式
，
得
该列车共有9节车厢，A错误；
B．根据初速度为零的匀加速运动，连续相等时间内位移的比例关系，可知第2个内有3节车厢通过这根立柱，B错误；
C．根据初速度为零的匀加速运动，连续相等位移内时间的比例关系，最后一节车厢过这根立柱的时间为
C正确；
D．第4节车厢通过这根立柱时，运动时间大于总时间的一半，则此时的速度大于中间时刻速度，即大于整列车通过立柱的平均速度，D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（ ）。
A. 两车在t1时刻也并排行驶B. 在t1时刻甲车在后，乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的加速度大小先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB．0~t1时间内
t1~t2时间内
t2时刻两车相遇，但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差，则t1时刻甲在乙的后面，A错误B正确；
CD．由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，C错误D正确。
故选BD。
6. 甲、乙两只鸳鸯在湖面上追逐嬉戏。甲、乙从同一位置出发沿同一直线运动位移—时间图像分别如图线1、2所示，图线2是顶点在坐标原点的抛物线的一部分，、均为已知量。下列说法正确的是（ ）
A. 甲做匀加速直线运动
B. 在时刻，乙在甲的前方
C. 乙做匀加速直线运动，加速度大小为
D. 在时刻，甲、乙的速度相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A．位移—时间图像的斜率表示速度，甲的位移—时间图像为一条倾斜的直线，斜率一定，可知，甲做匀速直线运动，A错误；
B．甲、乙从同一位置出发，根据图像可知，在时刻，两者位置坐标相同，表明此时两者位于同一位置，B错误；
C．根据
由于图线2是顶点在坐标原点的抛物线的一部分，结合上述函数，可知乙做初速度为0的匀加速直线运动，将、代入上述函数可得
C正确；
D．甲的速度
乙在时刻的速度
即在时刻，甲、乙的速度相等，D正确。
故选CD。
7. 如图所示，绳和绳是两根最大承受力均为720N的绳子，现用这两根绳子吊起一重物，为结点，已知重物的质量，绳的拉力记为，绳的拉力记为，重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）

A. ，
B. ，
C. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂的重物质量不能超过90kg
D. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂的重物质量不能超过120kg
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据共点力平衡得
，
A正确，B错误；
CD．由于，故当绳的拉力达到720N时，重物的质量最大，则
得
C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，两个质量均为m的相同小木块A、B叠放在一起，置于水平地面上，木块右端通过一根绕过定滑轮的轻质细绳相连，细绳刚好拉直且没有拉力，A与B、B与地面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向左的力F作用在A的左侧，F的大小随时间均匀变大，即。A与B之间摩擦力的大小记为f1，B与地面之间摩擦力的大小记为f2，重力加速度为g，则在A、B分离前，f1与f2随时间的变化关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．在拉力大于滑动摩擦力前，A受到B的静摩擦力向右且
图像为一次函数，对B研究，B受到的地面对其向右的静摩擦力大小为f2和A对其向左的静摩擦力大小为f1，两个力平衡，则
之后f1达到最大静摩擦力，力F继续增加，绳开始有拉力，而对于A此时受到向右的摩擦力为最大静摩擦直到发生相对滑动，大小都为，图像为一条平行线，故A正确，B错误；
CD．当f1达到最大静摩擦力后，绳开始有拉力，但此时AB未发生相对滑动，B受到向右的拉力、地面对其向右的静摩擦力和A对其向左的摩擦力，则
当F继续增大时，也增大，则f2逐渐减小，当增大到时，f2减为0，当继续增大，B受到地面对它的摩擦力f2反向增大，直到增大到最大静摩擦力即
之后AB发生相对滑动，滑动摩擦力f2一直等于
故C错误，D正确。
故选AD。
三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12-13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示，重为20N物体在水平面上向左运动，同时受到大小为10N方向水平向右的力F的作用，物体和水平面间的动摩擦因数为0.2，则物体受到的摩擦力大小为___________，方向是___________。
【答案】 ①. 4N ②. 水平向右
【解析】
【详解】[1]物体在运动过程中受到滑动摩擦力，其大小为
[2]滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，为水平向右。
10. 一物体做自由落体运动，落地时速度是30m/s，g取10m/s2，则它开始下落时的高度是___________m，它在最后1s内下落的高度是___________m。
【答案】 ①. 45m ②. 25m
【解析】
【详解】[1]自由落体运动速度
得
物体下落高度为
[2] 最后1s内下落的高度
11. 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图乙是________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是________（填“交流4-6V”、“交流220V”、“四节干电池”）。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下F点时小车的瞬时速度，并将计算结果填入上表中（计算结果保留3位有效数字）。
②将计算得到的F时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________。
③由所画速度—时间图像求出小车加速度为________。（保留两位有效数字）
（3）打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 电火花 ②. 交流220V
（2） ①. 0.721 ②. ③. 0.78
（3）偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图乙是电火花打点计时器，电源采用是交流220V。
【小问2详解】
①[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔
t=0.02×5=0.1s
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小
②[2]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示
③[3]由图示图象可知，加速度
【小问3详解】
当电源频率变为60Hz时，根据可知，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用时间间隔还是按照0.02s计算，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小，描绘的速度时间图像斜率偏小，加速度测量值偏小。
12. 某同学在木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）实验时，需要两次拉伸橡皮条：一次是让橡皮条在互成角度的两个弹簧测力计的共同作用下拉长；另一次是让橡皮条在一个弹簧测力计作用下拉长。对两次拉长橡皮条的要求，下列说法正确的是________。（选填下列选项的序号）
A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数必须相同
B．两弹簧测力计之间的夹角应为90°
C．弹簧测力计、细绳和橡皮条都应与木板平行
D．将橡皮条与绳的结点拉到相同位置
（2）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（3）本实验采用的科学方法是_________。（选填下列选项的序号）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
【答案】 ①. CD##DC ②. ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]
A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数不需要相同，A错误；
B．两弹簧测力计之间的夹角只要适当即可，不需要为90°，B错误；
C．为了减小误差，弹簧测力计、细绳和橡皮条都应与木板平行，C正确；
D．为了保证两次作用效果相同，将橡皮条与绳的结点拉到相同位置，D正确。
故选CD。
（2）[2]图乙中力是通过、的图示做平行四边形得到的，存在一定的误差，不一定沿AO方向；是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的，根据二力平衡可得，方向一定沿AO方向的是。
（3）[3]分力与合力的作用效果相同，本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
13. 如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2， 求：
（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？
（2）弹簧的劲度系数为多少？
（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？
【答案】（1） （2）200N/m（3） ，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.
【解析】
【分析】（1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向．
【详解】（1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 FO′a=GA=20N
对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为：
Fb=FO′asin60°=10N
物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=Fb=10N
（2）弹簧的拉力大小为 F弹=FO′acs60°=10N．
根据胡克定律得 F弹=kx
得 k===200N/m
（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小为：F=2FO′acs30°=2×20×N=20N
方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上
14. 在一场足球比赛中，攻方前锋1、2在场中位置如图所示，前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出，足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动，加速度大小为；前锋2看到球被踢出后经过（反应时间）后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动，加速度大小为，他能达到的最大速度为，前锋2恰好能截获足球。（，），求：
（1）前锋2达到最大速度的匀加速直线运动过程中经历的时间和位移？
（2）前锋2截获足球时足球的速度大小？
（3）前锋2的反应时间？
【答案】（1）2s，8m
（2）4m/s （3）0.25s
【解析】
【小问1详解】
前锋2达到最大速度的匀加速直线运动过程中经历的时间
经过的位移
【小问2详解】
设足球场长为，宽为。前锋2截获足球时足球的速度
解得
【小问3详解】
足球运动的时间
前锋2截获足球时，足球恰好运动到虚线处，前锋2的位移
根据题意有
解得
所以前锋2的反应时间
15. 有一种推杯子的游戏，其规则如下：下图为一张水平桌子的俯视图，游戏者将杯子（可视为质点）从水平桌子端边缘的O点用手推出，在杯子到达虚线前撤去推力。杯子沿直线运动，最后停在桌面上。杯子停止运动时不超过桌子端边缘且离端边缘最近者获胜。推杯子时杯子在桌面上做匀加速直线运动，撤去推力后杯子在桌面上做匀减速直线运动。现小明和小刚两同学参加游戏比赛，由于两同学推力不同而使杯子运动的加速度不同，小明推时杯子运动的加速度大小，小刚推时杯子运动的加速度大小，两人撤去推力后杯子的加速度大小均为。已知桌面长，虚线距离桌面端。求：
（1）小明推杯子时杯子刚好运动到虚线位置时，撤去推力，求杯子在刚好到达虚线时速度大小v、杯子停止运动时离端的距离x；
（2）计算说明小刚推杯子位移要满足什么条件能获胜？
（3）假设因桌面沿各处粗糙程度不同而导致杯子减速运动的加速度不相同，沿方向运动时各处加速度大小如图像，某次比赛杯子从以2m/s的速度离手，试经过计算判断杯子是否会滑离边缘？
【答案】（1），
（2）
（3）见解析
【解析】
【小问1详解】
、
设小明撤去推力时，杯子速度为，根据运动学公式可得
解得
设撤去推力后杯子滑行的距离为，则
解得
则杯子停止运动时离端的距离为
【小问2详解】
若小刚的杯子刚好停在与小明相同的位置，则有
解得
设杯子加速位移，则有
若小刚的杯子刚好停在CD端，则有
解得
设杯子加速位移，则有
则小刚要获胜推杯子的位移需要满足
【小问3详解】
假设滑到CD处的速度为，根据匀变速直线运动位移速度公式
可知图像与横轴围成的面积为
其中，解得
数值（m/s）
0.400
0.479
0.560
0.640
________