浙江省衢州五校联盟2024-2025学年高一上学期期中联考物理试题 含解析

这是一份浙江省衢州五校联盟2024-2025学年高一上学期期中联考物理试题 含解析，共8页。试卷主要包含了可能用到的相关参数，5m等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.试卷共6页，分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
3.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
4.可能用到的相关参数：除特别说明外，重力加速度g均取。
一、单项选择题（有16小题，共48分。每小题3分，每小题只有一个符合题意的选项，多选、不选、错选均不给分）
1. 下列项目比赛过程中，可将运动员视为质点的是（ ）
A. 研究跳水运动员跳水的动作B. 研究乒乓球在空中的旋转问题
C. 研究马拉松运动员的比赛成绩D. 研究羽毛球运动员扣球的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究跳水运动员跳水的动作，不可将运动员视为质点。故A错误；
B．研究乒乓球在空中的旋转问题，不可将乒乓球视为质点。故B错误；
C．研究马拉松运动员的比赛成绩，可将运动员视为质点。故C正确；
D．研究羽毛球运动员扣球的动作，不可将运动员视为质点。故D错误。
故选C。
2. 如图是我国自主研发和制造的“大疆T16植保无人机”。它的时速达到100km/h，航程400km，则（ ）
A. 400km指的是位移
B. 100km/h指的是平均速度
C. 确定无人机的位置时需要建立三维坐标系
D. 观察无人机飞行速度时可以选取无人机上的摄像机为参考系
【答案】C
【解析】
【详解】A．400km指的是路程，故A错误；
B．100km/h指的是瞬时速率，故B错误；
C．无人机在高空飞行，确定其空间位置时需要建立三维坐标系，故C正确；
D．观察无人机飞行速度时可以选取地面为参考系，摄像机与无人机相对静止，不能选取无人机上的摄像机为参考系，故D错误。
故选C。
3. 关于物理学研究方法，下列说法正确的是（ ）
A. 重心概念的提出用到了微元的物理方法
B. 质点的概念是采用了理想化模型的物理思想
C. 瞬时速度的定义运用了控制变量的物理方法
D. 伽利略在研究自由落体运动时采用了假设法
【答案】B
【解析】
【详解】A．重心概念的提出用到了等效替代的物理方法。故A错误；
B．质点的概念是采用了理想化模型的物理思想。故B正确；
C．瞬时速度的定义运用了极限的物理方法。故C错误；
D．伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合。故D错误。
故选B。
4. 一汽车做匀减速直线运动，位移随时间关系，则（ ）
A. 汽车刹车后经过4s速度变为0B. 汽车刹车后10s内的位移大小为30m
C. 刹车过程汽车的加速度大小为2m/s2D. 汽车停下来之前最后一秒位移为0.5m
【答案】D
【解析】
【详解】C．由位移时间公式
可得初速度为
加速度大小为
C错误；
A．刹车时间为
故汽车刹车后经过8s速度变为0，A错误；
B．汽车刹车后10s内的位移即为刹车后8s内的位移，大小为
B错误；
D．由逆向思维汽车停下来之前最后一秒位移为
D正确。
故选D。
5. 某智能机器人在一段时间内的图像（20s~30s的图线为曲线，其余为直线），则（ ）
A. 机器人20s~30s内做曲线运动B. 0~10s内，机器人速度为0.5m/s
C. 10~20s内，机器人做匀减速运动D. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】BC．图像中，斜率表示机器人的运动速度，则在内机器人做匀速直线运动，速度大小为
方向为正方向。内机器人也做匀速直线运动，速度大小为
方向为负方向。故B正确，C错误；
A．20s~30s内图线斜率逐渐减小，表示机器人速度大小逐渐减小（负方向），并不表示做曲线运动。故A错误；
D．由上述分析以及图像可知机器人在5s末的速度大小与15s末的速度大小相等，但方向相反，即速度不相同。故D错误。
故选B。
6. 如图所示，某杂技演员一只手撑在木棍上，头上、脚上和另一只手上顶着几个碗使身体保持静止，则（ ）
A. 脚收缩不会影响演员的重心位置
B. 演员的重心一定在演员的身体上
C. 脚对碗的作用力方向一定竖直向上
D. 碗和演员整体的重心所在的竖直线可能不过演员的支撑右手
【答案】C
【解析】
【详解】A．重心与质量分布、形状有关，当脚收缩时，演员的整体形状有所改变，则重心也会可能会发生变化，故A错误；
BD．将演员和碗看成整体进行受力分析，整体只受重力和木棍对支撑右手支持力，是一对平衡力，重力和支持力共线，所以整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑右手，但不一定在演员身体上。故BD错误；
C．对碗受力分析，碗受到重力和脚对碗的作用力，二力平衡，则脚对碗的作用力与碗的重力等大反向，一定竖直向上。故C正确。
故选C。
7. 衢州烂柯杯全国职工围棋线下阶段比赛于2024年10月在衢州智慧新城举行，若某次比赛中铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上。不计棋子间的相互作用力。则（ ）
A. 棋子受三个力作用
B. 若给棋子一个水平推力（棋子不动），棋子受到摩擦力变大
C. 棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的吸引力是一对相互作用力
D. 只要磁力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能静止在棋盘上
【答案】B
【解析】
【详解】A．小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，共四个力作用，故A错误；
B．未施加推力前，棋子受到的摩擦力
给棋子一个水平推力（棋子不动），根据竖直方向上二力平衡知

水平方向
受到摩擦力
变大，故B正确；
C．棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的弹力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误；
D．棋盘光滑，棋子不受摩擦力作用，竖直方向上不能平衡，棋子不能静止在棋盘上，故D错误。
故选B。
8. 一直梯斜靠在竖直光滑墙壁，人站在梯子上静止，梯子与水平面夹角为，关于直梯受力情况（ ）
A. 地面对梯子的摩擦力方向向右B. 墙壁对梯子的弹力是梯子形变产生的
C. 若增大，地面对梯子的支持力变大D. 若增大，地面对梯子的摩擦力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于梯子处于静止状态，所受的合力始终为零，水平方向受到墙面向右的弹力，所以地面对梯子的摩擦力方向向左，A错误；
B．墙壁对梯子的弹力是施力物体墙壁发生形变产生的，B错误；
C．设人的质量为M，梯子的质量为m，将人和梯子作为整体，进行受力分析，在竖直方向上
与角度无关，C错误；
D．设梯子长为L，根据力矩平衡有
其中表示重力作用点到梯子顶端的距离，若增大，则摩擦力减小，D正确。
故选D。
9. 某跳水运动员在一次训练中的图像，不考虑空气阻力，由图可知（ ）
A. 运动员在内一直下降B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在内做自由落体运动D. 运动员在内运动的加速度变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员在内上升，在时刻以后才下降。故A错误；
B．由图可知，运动员时刻下降到最低点，所以没有浮出水面。故B错误；
C．运动员在内加速仅受重力，所以做自由落体运动。故C正确；
D．由图像斜率可知，运动员在内运动的加速度变小。故D错误。
故选C。
10. 一种叫做“萝卜快跑”的无人驾驶网约车，它车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，一旦“嗅”到前方88m范围内车辆和行人的“气息”，车子会启动制动装置，制动反应时间为0.2s，制动加速度大小为 10m/s2，则（ ）
A. 最大安全速度是40m/s
B. 最大安全速度是50m/s
C. 以30m/s的速度匀速行驶时，从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要3s
D. 以30m/s的速度匀速行驶时，从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为50m
【答案】A
【解析】
【详解】AB．设最大安全速度为，应满足
求得
故A正确，B错误；
CD．以的速度匀速行驶时，从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要的时间为
从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为
故C、D错误。
故选A。
11. 如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，则（ ）
A. 落点处砂粒的速度约为1m/s
B. 出口下方10cm处粒子速度约是5cm处的4倍
C. 出口下方0~2cm范围内的沙粒数约与2~8cm范围内的沙粒数相等
D. 若出口下方0~5cm范围内有100颗沙粒，则出口下方5cm~20cm范围内约有200颗沙粒
【答案】C
【解析】
【详解】A．设出砂口到落点高度为，根据自由落体规律可知落点处砂粒的速度
代入题中数据解得速度约为
故A错误；
B．根据A选项，同理可得出口下方10cm处的粒子速度约为
出口下方5cm处的速度约为
可知出口下方10cm处的粒子速度约是5cm处的倍，故B错误；
C．根据可知砂粒下落2cm所需时间
砂粒下落2~8cm所需时间
代入数据，解得
砂粒随时间均匀漏下，相等时间内沙粒数相等。故C正确；
D．同理可知砂粒下落5cm所需时间
下落5cm~20cm所需时间
由砂粒随时间均匀漏下，相等时间内沙粒数相等可知若出口下方0~5cm范围内有100颗沙粒，则出口下方5cm~20cm范围内也约有100颗沙粒。故D错误。
故选C。
12. 每当五星红旗冉冉升起，我们都会感到无比的自豪。国旗可认为是先从静止开始向上做匀加速直线运动，然后作匀速运动，最后作匀减速运动直至停止，加速和减速过程的加速度大小相等。在两次升旗训练中，第二次国旗在开始阶段加速度较小，但跟第一次一样，仍能在歌声结束时到达旗杆顶端。则国旗在两次升旗中（ ）
A. 匀速运动时速度相等B. 全程的平均速度相等
C. 匀加速运动时位移大小相等D. 匀加速运动时时间相等
【答案】B
【解析】
【详解】B．根据题意，两次国旗均能在国歌声开始时运动，在国歌声结束时到达旗杆的顶端，表明两次运动的位移相等，时间相同，根据平均速度定义可知两次升国旗的平均速度相等，故B正确；
ACD．由于第二次国旗在开始阶段加速度较小，但总时间一样，在v-t图中围成面积一样；故两次升级过程中匀速运动的速度不相等，加速运动的位移大小也不相等，匀加速运动的时间不相等，故ACD错误。
故选B。
13. 如图所示，半球形碗里有两只缓慢移动的蚂蚁a和b（可视为质点）质量均为m，O点为半球形碗的球心，蚂蚁b与球心O连线与竖直方向的夹角为，则（ ）
A. 蚂蚁a受到的弹力大于蚂蚁b
B. 蚂蚁a受到的摩擦力小于蚂蚁b
C. 蚂蚁b受到的弹力大小为
D. 蚂蚁b受到的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】CD．根据题意可知，蚂蚁b所在位置的切线与水平方向夹角为，对蚂蚁b分析得，支持力和静摩擦力分别为
，
故C错误，D正确；
AB．蚂蚁a的位置与圆心连线夹角更大，可知蚂蚁a受到的支持力减小，静摩擦力增大。故AB错误；
故选D。
14. 如图甲所示，质量均为m的物体A和B用一个轻质弹簧连接，竖直放置在水平地面上，最初系统静止。现用竖直向上的力缓慢拉木块A直到木块B刚好离开地面，测得木块B对地面的压力N相对应两木块之间的距离L，作出图像如图乙，下列说法正确的是（ ）
A. 图像中的数值等于mgB. 图像中
C. 弹簧的劲度系数为D. 弹簧的劲度系数为
【答案】C
【解析】
【详解】设弹簧的原长为L0，开始时弹力

木块B对地面的压力为GA+GB，弹簧恢复原长前对B受力分析得
弹簧恢复原长后
A．图象中N0是开始时的力，等于A、B的重力的和，即2mg，故A错误；
B．由题意可知，L1对应着开始系统处于静止时两物体间的距离，L2表示B刚好离开地面时两物体间的距离，则
两者并不一定是2倍关系，故B错误；
CD．由上面的分析知图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数，即
故C正确D错误；
故选C。
15. 杂技表演中，经常会有一个演员从高处释放一个物体，而地上另一个演员把物体抛上去，空中很多物体上上下下。现假设物体A从某一高度自由下落同时，由地面竖直上抛物体B，两物体在空中“相遇”时B的速率为A的2倍，然后继续运动（没有发生碰撞），不计空气阻力。则关于A、B两物体的运动下列说法正确的是（ ）
A. 相遇时A、B两物体通过的位移大小之比为
B. B物体在空中运动时间是A的4倍
C. 两物体落地前相对速度越来越小
D. 物体B竖直上抛的初速度大小是物体A落地时速度大小的2倍
【答案】A
【解析】
【详解】A．设两物体在空中“相遇”时A的速率为，则B的速率为，则“相遇”时两物体位移大小分别为
其中
求得
故A正确；
B．物体A下落到地面时下落的高度为
所用时间设为，则
求得
物体B从地面竖直上抛到再次落回地面所用时间为
所以，两物体在空中运动的时间之比为
故B错误；
C．两物体在空中运动的加速度相同，落地前任一时刻的相对速度都等于初速度之差，相对运动的速度不变，故C错误；
D．物体A落地时的速度大小为
物体B竖直上抛的初速度大小为
所以
故D错误。
故选A。
16. 如图所示，倾角为、质量为M上表面光滑斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，则（ ）
A. 水平面对斜面体C的支持力等于
B. 水平面对斜面体C的摩擦力大小为
C. 物块B对斜面体C的压力大小为
D. 水平直杆对轻环A的支持力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．B静止在斜面上，对B受力分析，斜面体对B的支持力大小等于B重力垂直斜面的分力，即
根据牛顿第三定律可知物块B对斜面体C的压力大小也为。B所受绳的拉力大小等于木块B的重力沿斜面向下的分力，即绳上拉力大小为
对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得
解得水平面对斜面体C的支持力等于
故AC错误；
B．对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得
解得水平面对斜面体C的摩擦力大小为
D．对A受力分析，在竖直方向上有
解得水平直杆对轻环A的支持力大小为
故D错误。
故选B。
二、非选择题（有5小题，共52分）
17. 某同学用图甲装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验，图乙为实验打出的一条纸带。A、B、C、D、E、F、G为纸带上计数点，相邻两个的计数点之间还有4个点没画出来，打点计时器所使用的电源频率为50Hz。
（1）下列给出的实验器材，本实验不需要用到的是___________（单选）
A. 天平B. 电压合适的交流电源C. 刻度尺
（2）使用打点计时器来分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带
B.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并接好电路
C.把一条细线拴在小车上，让细线跨过定滑轮并与木板平行，下面挂适量钩码
D.断开电源，取下纸带
E.将带有滑轮的长木板平放在实验桌上
以上步骤中正确的顺序是___________。
（3）小车经过E点时的速度___________m/s，小车运动的加速度___________m/s2（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）A （2）EBCAD
（3） ①. 0.33 ②. 0.30
【解析】
【小问1详解】
本实验不需要测量质量，所以不需要天平；打点计时器需要电压合适的交流电源；测量纸带间计数点间距需要刻度尺。
故选A。
【小问2详解】
实验中先安装仪器，将带有滑轮的长木板平放在实验桌上，然后将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并接好电路，把一条细线拴在小车上，让细线跨过定滑轮并与木板平行，下面挂适量钩码，进行实验，拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带，最后断开电源，取下纸带。
以上步骤合理的顺序是：EBCAD
【小问3详解】
[1][2]相邻两个的计数点之间还有4个点没画出来，计数点间时间间隔
根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于这个过程的平均速度，小车经过E点时的速度
根据逐差法可知
18. 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，所用装置如图甲所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了水平向右的恒定拉力。实验时将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度填写在表格中。
（1）每个钩码质量为50.0g，重力加速度g取9.8m/s2，根据表格数据求得弹簧的原长___________cm（保留四位有效数字），劲度系数___________N/m（保留两位有效数字）。
（2）有同学使用两条不同的轻质弹簧a和b做实验，得到弹簧弹力与弹簧长度的关系图像如图乙所示。下列表述正确的是___________（单选）
A. a的原长比b的长
B. a的劲度系数比b的大
C. 测得的弹力与弹簧的长度成正比。
【答案】（1） ①. 23.59-23.70 ②. 24##25 （2）B
【解析】
【小问1详解】
[1] [2]由逐差法可知
所以
故
弹簧原长为
故原长平均值为
【小问2详解】
A．F-l图像的横轴截距表示弹簧的原长，由丙图可知，a的原长比b的短，故A错误；
B．a图像的斜率比b的大，则a的劲度系数比b的大，故B正确；
C．测得的弹力与弹簧的伸长量成正比，C错误。
故选B。
19. 图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置。实验时，将橡皮条的一端固定在水平木板上A点，另一端系上带有绳套的两根细线，用两个弹簧秤通过两细线互成角度地拉橡皮条。
（1）如乙图为右侧弹簧秤放大图像，弹簧测力计的读数为___________N
（2）本实验采用的科学方法是___________（单选）
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法
（3）如图所示，橡皮条的一端固定，另一端系一轻质小圆环，用两个弹簧测力计通过轻绳共同拉动小圆环，小圆环受到三个力的共同作用，静止于O点。在操作过程中下列说法正确的是___________（单选）
A. 拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同
B. 测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
C. 测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
【答案】（1）2.00
（2）B （3）C
【解析】
【小问1详解】
弹簧秤最小分度值为0.1N，所以示数为2.00N。
【小问2详解】
合力与分力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问3详解】
A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数即两分力大小，不一定相同，故A错误；
B．实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力，和弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故B错误；
C．为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故C正确。
故选C。
20. 垫球是排球运动的基本技术之一。如图所示，某次垫球训练过程中，排球以方向竖直向下、大小为10m/s的速度落在运动员手上，运动员将其以原速率竖直向上垫起，不计排球所受空气阻力，已知排球和运动员接触的时间为0.2s，求排球：
（1）离开手后上升的最大高度h；
（2）一次垫球过程中在空中运动的时间t；
（3）与运动员接触过程中的平均加速度a。
【答案】（1）
（2）
（3），方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
选择向上方向为正方向，排球会以10m/s的速度竖直向上运动，在不计空气阻力情况下上升高度
代入数据解得
【小问2详解】
排球以10m/s的速度做竖直上抛运动上升阶段做匀减速直线运动，则有
解得
下落阶段做自由落体运动，和上升阶段对称，则
一次垫球过程中在空中运动的时间
【小问3详解】
与运动员接触过程中，时间为0.2s排球速度变化量
加速度定义式
方向竖直向上。
21. 如图所示，某同学用垂直竖直黑板平面且与黑板平面成斜向上的恒力F推黑板擦，当恒力大小为时，黑板擦未被推动。恒力大小变为后，能使黑板擦沿黑板表面竖直向上做匀速直线运动。已知可视为质点的黑板擦质量，黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数，，求：
（1）恒力大小为时，黑板擦所受的弹力和摩擦力大小；
（2）恒力大小；
（3）若将恒力改为，使黑板擦沿黑板表面向下做匀速直线运动，求恒力大小。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
选择向上方向为正方向将分解在水平方向和竖直方向，则水平方向上黑板擦所受的弹力
竖直方向上
代入题中数据，解得摩擦力大小
方向竖直向上。
【小问2详解】
将分解在水平方向和竖直方向，则水平方向上
滑动摩擦力向下，大小为
竖直方向上平衡
方程联立代入题中数据解得
【小问3详解】
将分解在水平方向和竖直方向，则水平方向上
滑动摩擦力向上，大小为
竖直方向上平衡
解得
22. 如图甲所示，自动跟随行李箱能通过内置的传感器、电机和蓝牙芯片来感知和接收人的位置和方向，从而自动跟随人的步伐。某自动跟随行李箱的最大速度为2m/s，最大感知半径为3m。当行李箱和人的距离超过3m时，行李箱会沿原运动方向做匀减速直线运动，直至停下。行李箱和人的距离未超过3m时，会加速或减速到与人速度相同，然后与人保持相同的速度运动，当人突然停下时，行李箱会立即开始减速直到停下。在某次使用过程中，某同学先与行李箱静止于同一位置，某时刻以速度v沿水平路面向前做匀速直线运动，运动50m后停下。设行李箱加速和减速过程中的加速度大小均为2m/s2，运动过程中人和行李箱均可视为质点，不考虑人加速和减速运动的时间，求：
（1）行李箱从静止加速到最大速度所前进的距离；
（2）如行李箱全程都能跟随人的步伐，其运动的最短时间；
（3）此过程中，行李箱和人的有效感知时间t与人运动速度v之间的关系式。
【答案】（1）
（2）
（3）见解析
【解析】
【详解】（1）选择向上方向为正方向，行李箱初速度0加速到2m/s，加速度大小为2m/s2。由公式
代入公式计算加速位移
（2）人运动50米，要行李箱的运动的最短时间，行李箱应该做先加速再匀速，最后匀减速的直线运动，加速减速加速度大小均为2m/s2，最大速度为2m/s。由
得
同理
可得
则行李箱运动的最短时间
（3）由题意，当人运动的速度时， 行李箱加速到与人速度相等所用时间为
接着行李箱与人保持相同速度匀速运动50m，得行李箱和人的有效感知时间t与人运动速度v之间的关系式
由前面分析，可知当人运动的速度时，行李箱和人的有效感知时间
当人运动的速度时，可得有效感知时间t与人运动速度v之间的关系式
当人运动的速度时，行李箱和人的距离未超过3m时，行李箱和人的有效感知时间t与人运动速度v之间的关系式
即
钩码个数
1
2
3
4
5
弹簧长度
25.65cm
27.64cm
29.65cm
31.8cm
33.66cm