安徽省蚌埠市怀远县2024-2025学年高一上学期期中物理试卷（解析版）

这是一份安徽省蚌埠市怀远县2024-2025学年高一上学期期中物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了考试范围，2m/s等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分：100分
1.考试范围：人教版必修一第一章至第三章第二节
2.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
3.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 伽利略对“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。如图表示该研究过程中实验和逻辑推理的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略通过对“丁”中自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面“甲”上做匀变速运动的规律
B. 伽利略先在倾角较大的斜面上进行实验，目的是为了“冲淡”重力，使时间更容易测量
C. 伽利略在实验时发现，小球在不同倾角的斜面上都能做匀变速直线运动，且加速度不同
D. 伽利略猜想自由落体速度与下落的时间成正比，并直接用实验进行了验证
【答案】C
【解析】A．伽利略通过对小球在斜面“甲”上做匀变速运动的规律，合理外推得出“丁”中自由落体运动的研究，甲、乙、丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故A错误；
B．伽利略先在倾角较小的斜面上进行实验，转化为斜面实验是为了“冲淡重力”，延长小球运动的时间，使时间更容易测量，故B错误；
C．伽利略在实验时发现，小球在不同倾角的斜面上都能做匀变速直线运动，小球的加速度不同，故C正确；
D．伽利略时代还无法测定小球运动的瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化，并不能直接用实验进行了验证，故D错误。
故选C。
2. 如图，从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球，它上升5m后到达B点，然后回落，最后到达地面C。以竖直向上为正方向，下列叙述正确的是（ ）
A. 若取地面C为坐标原点，A点的坐标xA=3m，整个过程中，小球的位移为-3m
B. 无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点，整个过程中，小球的位移都等于3m
C. 从A到B的位移大于从B到C的位移，因为正数大于负数
D. 因为位移是矢量，从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
【答案】A
【解析】AB．若取地面C为坐标原点，A点的坐标为
C点坐标为
则整个过程中，小球的位移
且位移与坐标原点的选取无关，故A正确，B错误；
CD．从A到B的位移为5m，从B到C的位移为-8m，由于位移是矢量，正、负号表示位移的方向，而不表示位移的大小，所以从A到B的位移小于从B到C的位移，故CD错误。
故选A。
3. 如图所示，在台球比赛中，小球以1.6m/s的速度垂直撞击边框后，以1.3m/s的速度反向弹回，球与边框接触的时间为0.1s，（假设这个反弹运动可以近似看作匀变速运动），小球在这0.1s内的加速度为（ ）
A. 3m/s2，方向向右B. 3m/s2，方向向左
C. 29m/s2，方向向左D. 29m/s2，方向向右
【答案】C
【解析】若选取初速度方向为正方向，根据加速度的定义式可得
即加速度大小为29m/s2，方向向左。
故选C。
4. 如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移时间图像。质点A的图像为直线，质点B的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻质点A第一次与质点B相遇
B. 质点B做曲线运动
C. t1~t2时间内质点A的平均速度小于质点B的平均速度
D. t1~t2时间内质点A的速度先大于后小于质点B的速度
【答案】D
【解析】A．t1时刻前，A在B的后方，t1时刻两图线相交，说明A追上B，则t1时刻质点A第一次与质点B相遇，故A错误；
B．位移时间图像只能表示一个方向的规律，所以质点B做直线运动，故B错误；
C．t1~t2时间段内，两质点通过的位移相等，所用时间相等，则质点A的平均速度等于质点B的平均速度，故C错误；
D．根据位移时间图像切线斜率表示速度，可知t1~t2时间内质点A的速度先大于质点B的速度，后小于质点B的速度，故D正确。
故选D。
5. 某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度和加速度，实验装置如图所示，滑块在牵引力的作用下做匀加速直线运动先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为∆t1=0.3s，通过第二个光电门的时间为∆t2=0.1s，已知遮光条的宽度为3.0cm，遮光条从光电门1到光电门2经过的时间为t=1s，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块通过第一个光电门的速度大小为0.2m/s
B. 滑块通过第二个光电门时的速度大小为0.15m/s
C. 滑块做加速直线运动的加速度大小为0.2m/s2
D. 为提高测量精度，可以换宽度稍大的遮光条
【答案】C
【解析】A．滑块通过第一个光电门时的速度大小为
故A错误；
B．滑块通过第二个光电门时的速度大小为
故B错误；
C．滑块运动加速度大小为
故C正确；
D．为提高测量精度，应该使得滑块经过光电门的平均速度更接近其瞬时速度，可以换宽度较小的遮光条，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为，第四个所用的时间为。不计空气阻力，则满足（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，根据逆向思维法可知，初速度为零的匀加速运动连续相等的相邻位移内时间之比等于，所以
故选A。
7. 如图所示，一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在这3s内的位移就是路程
B. 汽车在这3s内的平均速度是12.5ms
C. 汽车的加速度大小是1.8m/s2
D. 汽车在3s末的瞬时速度是9m/s
【答案】C
【解析】A．汽车在这3s内位移的大小等于路程，但位移有方向是矢量，路程是标量，故A错误；
B．汽车在这3s内的平均速度为
故B错误；
C．汽车在1s末的瞬时速度等于前2s的平均速度，则
汽车在2s末的瞬时速度等于后2s的平均速度，则
所以汽车的加速度大小为
故C正确；
D．根据题意有
则汽车在3s末的瞬时速度为
故D错误。
8. 如图所示，A、B、C三个物体的质量满足，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数为k2的弹簧相连，劲度系数为k1的弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦，重力加速度为g。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧及与A、B相连的绳子都始终竖直，到C物体刚要离开地面（A没落地，B没有与滑轮相碰），则此时A、B两物体的高度差为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设开始时上面的弹簧伸长量为x1，绳子拉力为T，对物体A，根据平衡条件可得
对滑轮，根据平衡条件可得
解得
对物体B，根据平衡条件有
解得
设C物体刚要离开地面时，B、C间弹簧的伸长量为x2′，上面的弹簧伸长量为x1′，绳子拉力为T′，对物体C，根据平衡条件可得
解得
C物体刚要离地时，绳子拉力为
所以上端弹簧的拉力为
解得
所以此过程中A下降的高度为
此过程中B物体上升的高度为
此时A、B两物体的高度差为
故选A。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。
9. 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是∆t=0.02s，测得照片中石子运动痕迹的长度为d1=0.02m，窗框上下边在照片中的长度为l1=0.2m，已知窗框上下边的实际长度为l2=1.0m，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 曝光时刻石子运动的速度为5m/sB. 曝光时刻石子运动的速度为10m/s
C. 石子大约离窗户上沿1.25m下落D. 石子大约离窗户上沿5m下落
【答案】AC
【解析】AB．根据题意有
所以
曝光时刻石子运动的速度为
故A正确，B错误；
CD．石子的运动视为自由落体，根据自由落体运动规律有
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 在某次新能源汽车直线运动性能检测实验中，在两条平行的平直公路上，甲和乙两车头平齐，同时由静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动直至停止，停止后车头仍平齐，如图a所示，两车的v-t图像如图b所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两车最大速度之比2:1
B. 甲、乙两车加速度大小之比为4:1
C. 甲车达到最大速度后，再经过时间两车速度相等
D. 甲车运动了时，两车相距最远
【答案】ABC
【解析】A．根据题意可得
甲乙两车最大速度之比为
故A正确；
B．甲、乙两车加速度大小之比为
故B正确；
C．设甲车达到最大速度后，再经过时间t两车速度相等，则
解得
故C正确；
D．两车速度相等时，相距最远，此时甲车运动时间为
故D错误。
故选ABC。
三、非选择题：共5题，共58分。
11. 如图1所示，铁架台上竖直固定一弹簧，将最小刻度值为毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，使刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，且使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。在弹簧下依次挂1个钩码，2个钩码…作出弹簧弹力F随坐标x的变化，如图2所示。已知每个钩码质量为50g，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取10m/s2，回答下列问题：
（1）当弹簧下方挂有2个钩码时，弹簧的形变量为___________m；
（2）弹簧劲度系数为___________N/cm。
【答案】（1）004 （2）0.25
【解析】
【小问1解析】
当弹簧下端挂2个钩码时，弹簧的弹力大小为
由图可知，当不挂钩码时，弹簧下端的坐标为2.00cm，当弹力为1.0N时，弹簧下端的坐标为6.00cm，所以弹簧的形变量为
【小问2解析】
根据胡克定律可得
12. 小开同学在“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O、A、B、C、D、E共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为s1=1.51cm，s2=1.98cm，s3=2.45cm，s4=2.93cm，s5=3.40cm，s6=3.88cm，已知打点计时器的频率为f=50Hz，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出。
（1）以下关于实验的说法正确的是（ ）
A. 在进行实验时，应先释放小车，再打开电源
B. 打点计时器应接在交流电源上
C. 相邻计数点的时间间隔为0.02s
D. 舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的部分进行测量、计算
（2）打E点时小车的速度vE=___________m/s；小车的加速度a=___________m/s2（计算结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）BD （2）0.36 0.47
【解析】
【小问1解析】
A．在进行实验时，应先打开电源，再释放小车，故A错误；
B．打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C．打点计时器的频率为50Hz，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出，相邻计数点的时间间隔为
故C错误；
D．舍去纸带上密集点，利用点迹清晰、点间间隔适当的部分进行测量、计算，可以减小误差，故D正确。
故选BD。
【小问2解析】
打E点时小车的速度为
小车的加速度大小为
13. 如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为450N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，力F作用后，g取10N/kg，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。求：
（1）木块B所受摩擦力大小。
（2）木块A所受摩擦力大小。
【答案】（1）11N （2）9N
【解析】
【小问1解析】
未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹簧弹力为
B木块与地面间的最大静摩擦力为
A木块与地面间的最大静摩擦力为
施加F后，对木块B，有
故木块B不会运动，根据平衡条件可得其大小为
【小问2解析】
对木块A分析可知，其受摩擦力仍为静摩擦力，根据平衡条件可知木块A受地面的摩擦力大小仍为
14. 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体，以喷射优美的水姿，供人们观赏的水景；它是一种水景艺术，体现了动、静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受，其中有的喷泉形成高高的水柱，试建立物理模型对柱形喷泉进行分析，如图所示，喷泉水柱由无数的水珠构成，如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力和水珠之间的相互作用，且水珠仅受重力作用，可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动已知某一水柱高9.8m，重力加速度大小为，求：
（1）这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小；
（2）该水珠在空中的时间。
【答案】（1）14m/s （2）2.8s
【解析】
【小问1解析】
喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由
解得最大初速度大小
【小问2解析】
喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由
可得
由竖直上抛运动的对称性知水珠在空中运动的时间为
15. 我国ETC已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以12m/s的速度驶向收费站，若进入人工收费通道，它从距收费窗口24m处开始减速，至窗口处恰好停止，再用12s时间完成交费；若进入ETC通道，它从某位置开始减速，当速度减至6m/s后，再以此速度匀速行驶9m即可完成交费。若两种情况下，汽车减速时加速度相同，求：
（1）汽车进入ETC通道减速行驶的位移；
（2）汽车从开始减速到交费完成，从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。
【答案】（1）18m （2）12.5s
【解析】
【小问1解析】
匀减速直线运动的加速度大小
汽车在ETC收费通道，匀减速运动的时间为
匀减速运动的位移为
【小问2解析】
汽车在ETC收费通道，匀减速运动的时间为
匀速行驶的时间为
从开始减速到交费完成所需的时间为
过人工收费通道，匀减速直线运动的时间为
汽车进入人工收费通道，从开始减速到交费完成所需的时间为
因此节省的时间为