湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题

第 1 页 共 4 页 雅礼教育集团 2024年下学期期中考试试卷 高一物理 时量：75分钟 分值：100分 命题人：徐行 审题人：徐毅 张睿智 张为 !"#$%&'!"#$ %&#'(&# )*'$ +) *,(&#-./0123456 1.在物理学的发展过程中，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𝑣 = !" !# ，当Δ𝑡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”“合力与分力的关系”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 2.如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景，以下说法正确的是（ ） A．赛道对运动员的弹力竖直向上 B．运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道向下 C．运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力 D．赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力 3.如图所示是羽毛球被击出后在空中飞行的频闪照片，𝑂、𝑃、𝑄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𝑂 点所受合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． 4．某人骑电动车在某路口以初速度𝑣$过斑马线，如图所示，在同一直线上𝐶处一行人突然停止，电动车立 即减速刹车，此时电动车前轮刚好经过𝐴处，最后电动车前轮也恰在𝐶处停止。已知每条斑马线距离相等， 电动车的运动可以看成是匀变速直线运动，则电动车前轮在𝐵处时电动车的速 度大小为（ ） A． %! & B． '%! & C． %! ( D． √(%! ( 第 2 页 共 4 页 5.如图所示，臂力器装有四根弹簧，每根弹簧的自然长度均为50cm。臂力器可以通过装不同劲度系数、不 同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为𝑘* = 200N/m的弹簧，然后 把两根弹簧都拉到了150cm长；第二次又在两边加装了两根劲度系数均为𝑘( = 300N/m的弹簧，然后用与 第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法中正确的是（ ） A．第一次每只手受到臂力器的拉力大小为200N B．第二次每只手受到臂力器的拉力大小为800N C．第二次每根弹簧的长度为130cm D．第二次两边两根弹簧每根的弹力为120N 6.打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构如图所示，图中有 100 张相同的纸，每张纸的质量均为𝑚，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第 1 张纸向右运动（搓纸轮与 第一张纸不相对滑动），搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为𝜇*，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间 的动摩擦因数均为𝜇(，工作时搓纸轮给第 1 张纸压力大小为𝐹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。打印机正 常工作时，下列说法正确的是（ ） A．搓纸轮与第一张纸之间的摩擦力大小为𝜇*𝐹 B．底部摩擦片受到的摩擦力大小为𝜇((𝐹 + 100𝑚𝑔) C．第 24张纸对第 25 张纸的摩擦力方向向右 D．若𝜇* = 𝜇(，则进纸系统恰能正常进纸 (")$%&'!"#$ )&#'(&# 7*'$ +8 *,(&#.9034:;#<=>'?@3A B 7*'3ACD?B E*'.3FGB 8*56 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𝑣 − 𝑡图像如图所示，𝑡*时刻工人的速度达到最大值𝑣*，下列说法正确的是（ ） A．0 ∼ 𝑡*时间内工人的平均速度大于 * ( 𝑣* B．0 ∼ 𝑡*时间内工人做加速度增大的加速运动 C．𝑡*时刻工人的加速度为零 D．𝑡* ∼ 𝑡(时间内工人做加速度减小的减速运动 8.2024年巴黎奥运会上，中国跳水队的全红婵获得10米跳台金牌，某一次跳水时全红婵身体竖直向上跳离 跳台后重心位置升高了约0.45m，完成一系列动作后，身体沿竖直方向入水，不计空气阻力，重力加速度 g取 10m/s(，则下列判断正确的是（ ） A．从离开跳台到入水的过程经历的时间约为1.4s B．从离开跳台到入水的过程经历的时间约为1.7s C．全红婵入水时的速度约为14m/s D．全红婵入水时的速度约为17m/s 9.在光滑水平面上,一质点由静止从𝐴点开始做匀加速直线运动,加速度大小为𝑎*,经时间𝑡运动到𝐵点,此时 速度大小为𝑣+,紧接着做加速度方向与𝑎*方向相反、大小为𝑎(的匀变速直线运动,经过𝑡时间质点恰好回到了 出发点𝐴点,此时速度大小为𝑣,,下列说法正确的是（ ） A. -" -# = * & B. -" -# = * ' C. %$ %% = * ( D. %$ %% = 2 第 3 页 共 4 页 10.当物体受到同平面内不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必定交于同一点，这一结论被称 为三力平衡交汇定理。如图所示，在半径为𝑅的光滑半球形凹面内，有一质量分布均匀的细杆达到平衡， 已知杆在半球面内那部分的长度为√3𝑅，则（ ） A．杆上𝐴、𝐵两点受到的弹力大小之比为1: 1 B．杆上𝐴、𝐵两点受到的弹力大小之比为√3: 2 C．杆全长为 &√' ' 𝑅 D．杆全长为 .√' & 𝑅 *"+,'!"#$ +&# H0I'(I +*'$ J) *56 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𝑃*固定在桌子边，滑轮𝑃(、𝑃'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𝑃*下所挂的钩码质量为13𝑚、滑轮𝑃(、𝑃'下所挂的钩码质量分别为12𝑚、5𝑚，则结点𝑂静止时， 𝑂𝑃(、𝑂𝑃'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。 12．某同学“研究匀变速直线运动规律”，安装好装置后进行实验，得到了如图所示的纸带。 （1）关于接通电源和放手让小车运动的先后顺序，下列操作中正确的是 。 A．先放手后接通电源 B．接通电源和放手应同时进行 C．先接通电源后放手 D．接通电源和放手的先后顺序对实验没影响 （2）该实验所用交流电频率为50Hz，图中相邻两个计数点之间还有 4 个点未画出，测得𝑥* = 6.96cm、𝑥( = 7.60cm、𝑥' = 8.26cm、𝑥& = 8.91cm、𝑥. = 9.58cm、𝑥/ = 10.20cm。则打下𝐵点时，小车的速度大小 𝑣+ = m/s；小车的加速度大小𝑎 = m/s(；打下𝐺点时，小车的速度大小𝑣0 = m/s。 （结果均保留两位有效数字） 第 4 页 共 4 页 -"./'!"#$ E&#'K JE # J+ *'K J) # J) *'K J7 # J% *'$ )+ *56L 13.（12 分）如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用𝐹 = 40N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𝜃 = 37°，小孩与冰车的总质量𝑚 = 20kg，冰车与冰面间 的动摩擦因数𝜇 = 0.1，重力加速度𝑔 = 10m/s(，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。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。 14.（14 分）甲、乙两辆5G自动驾驶测试车，在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动,甲车在乙车前,甲 车的速度大小𝑣* = 108km/h,乙车的速度大小𝑣( = 36km/h，如图所示。当甲、乙两车相距𝑥$ = 25 m时, 甲车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为𝑎 = 2m/s(,从 刹车时开始计时,两车均可看作质点。求: （1）甲车刹车至停止的时间； （2）两车并排行驶之前,两者在运动方向上的最远距离； （3）从甲车开始减速到两车并排所用的时间。 15.（16 分）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𝑎与速度𝑣满足关系𝑎 = 1 %23 （其 中𝑝 = 10m/s，𝑞 = 20m(/s'），当汽车加速至𝑣* = 20m/s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𝑎4 = 2m/s(，加速至𝑣( = 30m/s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𝑎44与速度𝑣满 足关系𝑎44 = −𝑘𝑣（其中𝑘 = 1s5*）。 （1）求II阶段汽车运动的时间和位移大小； （2）作出I阶段的* - − 𝑣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）。 第 1 页 共 4 页 雅礼教育集团 2024年下学期期中考试 物理答案 1.【答案】B【解析】A．根据速度的定义式，当Δ𝑡非常小时，就可以表示物体在𝑡时刻的瞬时速度，该定义 运用了极限思想法，A 正确，A 不符合题意；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，这里运用了微元法，B错误；C．“重 心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想方法，C 正确，C 不符合题意；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，D正确，D不符合题意。 故选 B。 2.【答案】B【解析】A．赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上，故 A错误；B．运动员相对赛道沿赛道 下滑，因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道斜向上，由牛顿第三定律知，运动员对赛道的摩擦力方 向沿赛道斜向下，故 B正确；C．运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对作用力和反作用力，故 C 错误；D．赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力的受力物体都是运动员，因此不可能是一对作用力和反 作用力，故 D错误。故选 B。 3.【答案】A【解析】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𝑂点所受合外力方向如图 A所示。故选 A。 4.【答案】C【解析】根据逆向思维把电动车看成初速度为零的匀加速直线运动，可知𝐵点为减速运动的中 间时刻，根据匀变速运动直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可得𝑣! = "! # ，故选 C。 5.【答案】D【解析】AB．根据题意，由胡克定律𝐹 = 𝑘$Δ𝑥$可得，第一次每根弹簧上的拉力为𝐹$ = 200 × (150 − 50) × 10%#N = 200N，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，故 A、B都错误；CD．设 第二次每根弹簧的伸长量为𝑥，由胡克定律有2𝑘$𝑥 + 2𝑘#𝑥 = 400N，解得𝑥 = 0.4m，则第二次每根弹簧的长 度为𝐿 = 𝐿& + 𝑥 = 90cm；第二次两边两根弹簧每根的弹力为𝐹# = 𝑘#𝑥 = 300 × 0.4N = 120N，故 C错误 D正 确。故选 D。 6.*【答案】C【解析】A.搓纸轮与第一张纸之间是静摩擦，摩擦力大小𝐹' ≤ 𝐹'( = 𝜇$𝐹，静摩擦力𝐹'大小 不一定为𝜇$𝐹，A错误；B.对第二张纸受力分析可得，在水平方向上受到第一张纸向右的滑动摩擦力和第三 张纸水平向左的静摩擦力而保持平衡，𝑓 = 𝜇#𝐹N = 𝜇#(𝐹 +𝑚𝑔)，下面每两张纸之间的摩擦力大小都是 𝜇#(𝐹 +𝑚𝑔)，底部摩擦片受到的摩擦力大小也是𝜇#(𝐹 +𝑚𝑔)，B 错误；C.第一张纸对第二张纸的摩擦力向 右，第二张纸对第三张纸的摩擦力向右，依此类推，第 24 张纸对第 25 张纸的摩擦力方向向右，C正确；D．假 第 2 页 共 4 页 设正常进纸，搓纸轮与第 1 张纸之间的摩擦力为𝜇$𝐹，第 1 张纸受到第 2 张纸的摩擦力为𝜇#(𝐹 +𝑚𝑔)，必 有𝜇$𝐹 ≥ 𝜇#(𝐹 +𝑚𝑔)，即𝜇$ > 𝜇#，D错误。故选 C。 7.【答案】AC【解析】A．𝑣 − 𝑡图像的面积等于位移，由图像可知工人下降的高度大于$ # 𝑣$𝑡$，平均速度大 于 $ # 𝑣$，A正确；B.0 ∼ 𝑡$时间内工人做加速度减小的加速运动，B错误；C.𝑡$时刻工人的速度最大，图像切 线水平，加速度为零，C 正确；D.𝑣 − 𝑡图像斜率绝对值等于加速度的大小，可知𝑡$ ∼ 𝑡#时间内工人的加速 度先增大后减小，D错误。故选 AC。 8.【答案】BC【解析】重心位置升高了约0.45m，上升时间约0.3s，此后自由落体约10.45m，下落时间约1.4s， 故总时间约为1.7s，入水速度约14m/s。故选 BC。 9.【答案】BD【解析】质点在加速阶段的位移𝑥 = $ # 𝑎$𝑡#，𝑣! = 𝑎$𝑡，在接下来的𝑡时间内的位移−𝑥 = 𝑣! × 𝑡 − $ # 𝑎#𝑡#，即−𝑥 = 𝑎$𝑡 × 𝑡 − $ # 𝑎#𝑡#，求得 )" )# = $ * ，A 错误，B 正确；根据匀变速直线运动的速度与时间的关系 可得𝑣+ = 𝑣! − 𝑎#𝑡 = −2𝑎$𝑡，比较可得 |"$| "% = 2，C错误，D正确。故选 BD。 10.【答案】AC【解析】AB.受力分析如图所示，由几何关系可得𝑁$、𝑁#与 竖直方向的夹角都是30°，因此𝑁$: 𝑁# = 1: 1，A正确 B错误；CD.由题干 中三力平衡交汇定理可得，细杆的重心必在图中𝐷点，因此杆长等于2𝐴𝐷， 由几何关系易得𝐴𝐷 = #√* * 𝑅，故杆全长为.√* * 𝑅；C正确 D错误；选 AC。 11.【答案】（1） 7𝑚 （2） 90° 不受 【解析】（1）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：7𝑚𝑔 ≤ 𝐹 ≤ 17𝑚𝑔，三力的合力为零， 则第三根绳挂的质量一定不小于7𝑚； （2）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𝑂𝑃#、𝑂𝑃*之间轻绳的夹角为90°；只要保证能使结点平衡即可，桌面不水平不会影 响实验的结论。 12.【答案】（1）𝐶 （2）0.73 0.65（0.64、0.65、0.66均可） 1.1（1.0、1.1、1.2均可） 【解析】（1）由于重物运动较快，应先接通电源后放手，故选 C。 （2）相邻点间还有 4个点未画出，因此相邻计数点之间的时间间隔为𝑇 = 0.1s，匀变速直线运动中中间时 刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有 𝑣! = /#0/" #1 = 0.73m/s；根据Δ𝑥 = 𝑎𝑇#，有 𝑎 = /&0/'0/(%/)%/#%/" 21# ，代入数据得𝑎 = 0.65m/s#；由𝑣3 = 𝑣! + 5𝑎𝑇，计算可得𝑣3 = 1.1m/s。 第 3 页 共 4 页 13.【答案】（1）176N （2）14.4N、水平向右。 【解析】（1）小孩与冰车竖直方向合外力为0，有𝐹4 + 𝐹 sin37° = 𝑚𝑔 （2分） 代入数据解得支持力大小为𝐹4 = 176N （2分） （2）竖直方向合外力为 0，小孩与冰车所受的合外力即水平方向的合外力，有𝐹合 = 𝐹cos37° − 𝐹' （2分） 冰车与冰面间发生滑动摩擦，有𝐹' = 𝜇𝐹4 （2分） 综上可得𝐹合 = 14.4N （2分） 合外力方向水平向右。（2分） 14.*【答案】（1）15s （2）125m （3）25s 【解析】（1）设经过时间𝑡&甲车停下来，根据运动学公式有𝑡& = "" ) （3 分） 解得𝑡& = 15s（2 分） （2）两车速度相等时距离最大，设经过时间𝑡$两者速度相等，则𝑣$ − 𝑎𝑡$ = 𝑣#（1 分） 解得𝑡$ = 10s（1 分） 在𝑡$时间内甲车位移为𝑥$ = ""0"# # 𝑡$ = 200m（1 分） 在𝑡$时间内乙车位移为𝑥# = 𝑣#𝑡$ = 100m（1 分） 两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离为∆𝑥 = 𝑥& + 𝑥$ − 𝑥# = 125m（1 分） （3）在𝑡&时间内，甲车的位移𝑥* = $ # 𝑣$𝑡& = 225m（1 分） 乙车的位移为𝑥. = 𝑣#𝑡& = 150m（1 分） 因此甲车速度刚减小到零时，甲、乙两车仍相距𝑑 = 100m（1 分） 到两车并排乙车再运动的时间为𝑡# = 5 "# = 10s 综上可得，从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间为𝑡 = 25s。（1 分） 15.【答案】（1）125m（2）30m（3）20s 【解析】（1）汽车做匀加速直线运动，故𝑡# = "#%"" )* （2 分） 解得𝑡# = 5𝑠（1 分） 又𝑥# = ""0"# # 𝑡#（2 分） 解得𝑥# = 125m（1 分） （2）I阶段𝑎 = 6 "07 ，变形得 第 4 页 共 4 页 $ ) = $ 6 ∙ 𝑣 + 7 6 （2 分）（写 $ ) = $ #& ∙ 𝑣 + $ # 同样给分） 作 $ ) − 𝑣的图像如图所示 （2 分） $ ) − 𝑣图像与𝑣轴围成的面积表示时间，解得𝑡 = 20s（2 分） （3）III阶段汽车𝑎 = −𝑘𝑣，因此其𝑎 − 𝑡图像与𝑡轴围成面积是𝑣 − 𝑡图像与𝑡轴围成面积的𝑘倍，故速度改变 量大小是位移大小的𝑘倍，即𝑣# − 0 = 𝑘𝑥（2 分） 解得𝑥 = 30m（2 分）。