湖南省岳阳市临湘市2024_2025学年高一物理上学期11月期中试题含解析

这是一份湖南省岳阳市临湘市2024_2025学年高一物理上学期11月期中试题含解析，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 在物理学发展过程中，科学家们应用了许多物理学的研究思想、方法，以下相关内容的叙述不正确的是（ ）
A. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了类比思想
C. “重心”“合力与分力关系”都用到了“等效替代”的思想
D. 在物体的大小和形状不影响我们所研究的问题时，可以将物体视为质点，这里运用了理想模型法
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想，故A正确，不满足题意要求；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元思想，故B错误，满足题意要求；
C．“重心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想，故C正确，不满足题意要求；
D．在物体的大小和形状不影响我们所研究的问题时，可以将物体视为质点，这里运用了理想模型法，故D正确，不满足题意要求；
故选B。
2. 一篮球运动员在标准的场地进行投篮练习，某次扣篮时，篮球以3m/s的竖直向下的速度穿过篮圈，经过一段时间篮球与地面发生碰撞，碰后沿竖直向上的方向弹起，在距离地面1.55m高处的速度大小为5m/s，已知篮圈距离地面的高度为3.05m，上述过程所用的时间t=1.0s，篮球可视为质点，规定竖直向下的方向为正方向。该过程中，篮球运动的路程、速度的变化量、平均速度以及平均加速度分别用s、Δv、v、a表示。则下列说法正确的是（ ）
A. s=-4.6mB. Δv=2m/sC. v=1.5m/sD. a=8m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A．篮球由3.05m高处下落经1.0s的时间经地面反弹上升到1.55m高处，则该过程中篮球运动的路程为
路程为标量，没有方向，故A错误；
B．该过程中篮球速度的变化量
故B错误；
C．该过程中篮球的位移
则该过程中篮球的平均速度
故C正确；
D．该过程中篮球的平均加速度
故D错误。
故选C。
3. 如图所示是羽毛球被击出后在空中飞行的频闪照片，、、三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段的位置。羽毛球在飞行过程中会受到重力、与运动方向相反的空气阻力的作用，则关于羽毛球在点所受合外力方向和速度方向的示意图，下列选项中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】羽毛球在飞行过程中会受到重力、空气阻力作用，重力方向竖直向下，空气阻力方向与运动方向相反，根据平行四边形定则，羽毛球在点所受合外力方向如图A所示。
故选A。
4. 如图所示，人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为，水对船桨的作用力大小为F，方向垂直于船桨，则（ ）
A. F在水平方向的分力大小为B. F在竖直方向的分力大小为
C. 船桨对水的作用力小于FD. 水对船桨的力与船桨对水的力合力为0
【答案】A
【解析】
【详解】AB．把水对船桨的作用力大小为F正交分解如图所示
根据几何知识
F在水平方向的分力大小为
F在竖直方向的分力大小为
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第三定律知水对船桨的力与船桨对水的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、分别作用于水和船桨上，所以水对船桨的力与船桨对水的力不能求合力，故CD错误。
故选A。
5. 如图所示，臂力器装有四根弹簧，每根弹簧的自然长度均为50cm。臂力器可以通过装不同劲度系数、不同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为的弹簧，然后把两根弹簧都拉到了150cm长；第二次又在两边加装了两根劲度系数均为的弹簧，然后用与第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法中正确的是（ ）
A. 第一次每只手受到臂力器的拉力大小为200N
B. 第二次每只手受到臂力器的拉力大小为800N
C. 第二次每根弹簧的长度为130cm
D. 第二次两边两根弹簧每根的弹力为120N
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由胡克定律可得，第一次每根弹簧上的拉力为
两根弹簧的拉力为400N，由牛顿第三定律可知，每只手的拉力为400N，由于第二次用与第一次相同大小的力拉四根弹簧，则第二次每只手的拉力也为400N，AB错误；
C．设第二次中间两根弹簧每根的伸长量，结合AB分析，由胡克定律有
解得
故每根弹簧的长度
C错误；
D．第二次两边两根弹簧每根的弹力为
D正确。
故选D。
6. 某星球表面的重力加速度大小为5m/s2，航天员登陆该星球后，在该星球表面以大小为v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，小球可视为质点，忽略星球自转的影响，引力视为恒力，阻力可忽略，则（ ）
A. 经过2s小球速度变为零
B. 抛出的小球在前6s内的位移大小为40m
C. 小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3:2:1
D. 小球第一个1s内、第二个1s内、第三个1s内、第四个1s内的位移大小之比为1:3:5:7
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球速度减为零时间为
故A错误；
B．抛出的小球在前6s内的位移大小为
故B错误；
CD．由于小球到达最高点速度为零，且用时4s，根据逆向思维法及初速度为零的匀加速度直线运动的比例关系可知，小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3:2:1，小球第一个1s内、第二个1s内、第三个1s内、第四个1s内的位移大小之比为7:5:3:1，故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题
7. 高层建筑室外玻璃清洗风险较大，工人身上都绑有安全带，安全带上有救生缓降器。工人从高处通过缓降器返回地面全过程的图像如图所示，时刻工人的速度达到最大值，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内工人的平均速度大于B. 时间内工人做加速度增大的加速运动
C. 时刻工人加速度为零D. 时间内工人做加速度减小的减速运动
【答案】AC
【解析】
详解】A．若0~t1时间内工人匀加速下降，如图中虚线所示
则平均速度为
而实际图像围成的面积大于虚线围成的面积，即实际位移大于匀加速的位移，则实际的平均速度大于匀加速的平均速度，即大于，故A正确；
B．图线的斜率表示加速度，由图可知，0~t1时间内斜率减小，即此时间内，工人做加速度减小的加速运动，故B错误；
C．图线的斜率表示加速度，时刻斜率为零，所以时刻工人的加速度为零，故C正确；
D．图线的斜率表示加速度，可知t1~t2时间内工人的加速度先增大后减小，故D错误。
故选AC。
8. 为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器，如图（a）。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图（b）。下列说法中正确的是（ ）
A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B. 1.0~1.3s时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 1.0~1.3s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
D. 2.4~3.0s时间内，木板可能做变速直线运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．木板始终向左运动或者有向左运动的趋势，可得物块对木板的摩擦力始终向右，所以物块受到木板对其的摩擦力方向始终水平向左，故A正确；
BC．根据图像可得，在1.0~1.3s时间内物块受到摩擦力在变化，所以可得此时摩擦力为静摩擦力，而静摩擦力的大小与物块对木板的正压力无关，故B错误，C正确；
D．2.4~3.0s时间内传感器示数不再变化，说明此时摩擦力已经变为滑动摩擦力，此时木板只要运动就行，可能做变速直线运动，故D正确。
故选ACD。
9. 在光滑水平面上，一质点由静止从点开始做匀加速直线运动，加速度大小为，经时间运动到点，此时速度大小为，紧接着做加速度方向与方向相反、大小为的匀变速直线运动，经过时间质点恰好回到了出发点点，此时速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．质点加速阶段位移
在接下来的t时间内的位移
解得
故A错误，B正确；
CD．根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得
所以
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，候车线的距离均为。若动车共有6节车厢（含车头、车尾），每节车厢长均为，动车进站时（从左往右）做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口（2号车厢最前端），则（ ）
A. 动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，经历的时间为
B. 动车1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
C. 动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，平均速度为
D. 动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．采用逆向思维，可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口，动车所走位移大小为d，故有
动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，所走的位移大小为4d，则有
解得
故A正确；
C．动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，平均速度为
故C错误；
B．设动车号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为，从动车号车厢头部经过5号候车线到停止，可得
解得
故B正确；
D．动车从开始经过3号候车线处的旅客到停止运动，所走的位移大小为2d，则有
解得
故动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为
故D错误。
故选AB。
三、实验题
11. 某物理兴趣小组用图示器材探究两个互成角度的力的合成规律。在水平圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O（不与桌面接触）静止。
（1）若一根绳挂的钩码质量为5m，另一根绳挂的钩码质量为12m，则第三根绳挂的钩码质量一定不小于______。
（2）若滑轮下所挂的钩码质量为13m、滑轮、下所挂的钩码质量分别为12m、5m，则结点O静止时，、之间轻绳的夹角为______；若实验中桌面不水平，实验的结论______（填“受”或“不受”）影响。
【答案】（1）7m （2） ①. 90° ②. 不受
【解析】
【小问1详解】
若一根绳挂的质量为5m，另一根绳挂的质量为12m，则两绳子的拉力分别为：5mg、12mg，两绳子拉力的合力F的范围是
|12mg−5mg|⩽F⩽12mg+5mg
7mg⩽F⩽17 mg
三力的合力为零，则第三根绳挂的质量一定不小于7m；
【小问2详解】
[1]三力的合力为零，则三力必然为首位相连的矢量三角形，根据勾股定理，三根绳的拉力刚好构成首位相连的直角三角形，则OP2和OP3之间轻绳的夹角一定为90°；
[2]桌面不水平只要保证能使结点平衡即可，所以桌面不水平也不会影响实验的结论。
12. 某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让装有钩码的木块左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和3个钩码相连。在水平长木板左端由静止释放木块，钩码下落，带动木块运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点。某次实验中得到的纸带如图（b）所示。
（1）已知图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为T，以打下A点时木块的位置为初始位置，则从打下A点到D点的过程中，木块的平均速度_____（用题中字母表示）。
（2）根据图（b）中的数据，得到小车平均速度随时间t的变化关系，如图（c）所示。从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，纵截距为b，斜率为k。木块的加速度大小_____。初速度大小等于_____（结果均用字母k、b表示）
【答案】（1）
（2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
从打下A点到D点的过程中，木块的平均速度
【小问2详解】
[1][2]根据
可得
由图像可知初速度大小等于
图像的斜率为
可得木块的加速度大小为
四、解答题
13. 如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起向右滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角，小孩与冰车的总质量，冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
（1）冰车受到冰面的支持力大小；
（2）小孩与冰车所受合外力的大小与方向。
【答案】（1）
（2），方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
以小孩与冰车为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得冰车受到冰面的支持力大小为
【小问2详解】
以小孩与冰车为对象，受到的滑块摩擦力大小为
则小孩与冰车所受合外力的大小为
方向水平向右。
14. 汽船甲在雾中以大小的恒定速度沿直线航行，某一时刻汽船甲拉响汽笛，经过，听到了由正前方的障碍物传来的回声。声音在空气中传播的速度，将汽船视为质点。
（1）若障碍物为山峰，求汽船甲接收到回声时与山峰之间的距离；
（2）若障碍物为以大小的恒定速度相向驶来的汽船乙，求汽船甲接收到回声时与汽船乙之间的距离；
（3）若在（2）中情况下，汽船乙的运动不变，汽船甲接收到回声后急转弯以免与汽船乙相撞，求汽船甲接收到回声到采取急转弯措施的时间t应满足的条件。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设汽船甲拉响汽笛时与山峰之间的距离为，有
解得
经分析可知
解得
【小问2详解】
设从汽船甲拉响汽笛至汽船乙接收到汽笛声的时间为，有
解得
经分析可知
解得
【小问3详解】
汽船甲与汽船乙不会相撞需满足的条件为
解得
15. 某国产新能源汽车上市之前在一直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试，测试过程分为三个阶段。Ⅰ阶段：驾驶员踩下电门至某一位置，汽车由静止启动，其加速度与速度满足关系（其中，），当汽车加速至时进入Ⅱ阶段。Ⅱ阶段：驾驶员通过适当调节电门使汽车做匀加速直线运动，加速度，加速至时进入Ⅲ阶段。Ⅲ阶段：驾驶员松开电门，汽车的能量回收制动系统启动，汽车开始减速直至停下，该减速过程中汽车的加速度与速度满足关系（其中）。
（1）求Ⅱ阶段汽车运动的时间和位移大小；
（2）作出Ⅰ阶段的图像，并根据该图像求Ⅰ阶段经历的时间；
（3）求Ⅲ阶段汽车的位移大小（温馨提示：可以用图像分析）。
【答案】（1），
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
汽车运动的时间为
位移为
【小问2详解】
根据可知
代入数据，整理得
所以图像如图所示
根据加速度的定义式可得
即图线与横轴所围面积为加速时间，则Ⅰ阶段经历的时间为
【小问3详解】
Ⅲ阶段汽车的加速度，因此其图像与t轴围成的面积是图像与t轴围成的面积的k倍，故速度改变量的大小是位移大小的k倍，即
解得