福建省莆田第一中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题

1 莆田一中 2024-2025 学年度上学期第一学段考试试卷 高一 物理必修一 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。考试结束后，只提交答题卡，写在试卷上的 答案一律无效。 3. 本试卷满分为 100 分，考试时间为 75 分钟。 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，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是（ ） A．图甲中，港珠澳大桥全长 55km，设计时速 100km/h，其中 55km是汽车的 位移大小，100km/h是汽车的瞬时速度大小 B．图乙中，伽利略对自由落体运动的研究中，猜想物体运动的速度与下落时 间成正比，并直接用实验进行了验证 C．图丙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变 D．图丁中，研究 1F、 2F 与 F的关系是用了放大法 2．一个做直线运动的物体的 v-t图象如图所示，由图象可知（ ） A．0- 1.5s内物体的加速度为- 4 m/s2 B．0- 4s内物体的位移为 12m C．3s末物体的运动方向发生变化 D．3s末物体回到出发点 3．某匀加速直线运动依次经过 A、B、C三点，AB=2m、BC=3m， 历时依次为 3s和 2s，则 A点的速度和加速度的数值分别为（ ） A．0、 24m / s 9 B．0、 22 m / s 5 C． 1 m / s 6 、 2 1 m / s 3 D． 1m / s、0 2 4． 1F赛车比赛是世界上最昂贵、速度最快、科技含量最高的运动，是商业价值 最高、魅力最大、最吸引人观看的体育赛事。在某次测试赛中，赛车在平直的路 面上由静止开始运动，0～5s内运动的位移时间图像如图所示，已知该图像在 10 ~ t 时间内是抛物线的一部分，t1～5s 时间内是直线，两部分 平滑相连，则（ ） A. 1t 表示 1s末 B. 5s末赛车的速度为 30 m/s C. t1～5s时间内，赛车的加速度为 10m/s 2 D．t1～5s时间内，赛车做匀加速直线运动 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．下列关于力的说法，正确的是（ ） A．物体在 4N、5N、7N三个共点力的作用下，可能做匀速直线运动 B．分力与合力是等效替代关系，是物体同时受到的力 C．两个共点力的合力不可能小于其中任意一个分力 D．在已知两分力方向（不在同一直线上）的情况下，对一已知力进行分解有 唯一确定解 6．2019 年 12 月 17 日，我国第二艘航母“山东舰”正式入列我国海军，此舰为 首艘国产航母，标志着我国的军舰建造技术进入新时代。为使舰载机在几秒内迅 速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机高速拦停（如图 1），此过程可简化为 如图 2所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平 行。舰载机从正中央钩住阻挡索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦 索就处于绷紧状态，下列说法正确的是（ ） 3 A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的 摩擦力三个力作用 B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大 C．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大 D．当阻拦索被拉至夹角为120时，设阻拦索的张力为 F，则阻拦索对舰载机 的拉力大小为 F 7．如图所示，放在水平桌面上的木块 A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总 质量为 0.6kg，弹簧测力计读数为 2N，滑轮摩擦不计。若轻轻取走托盘中的部 分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3kg，则将会出现的情况是（ g取10 m/s2） （ ） A．弹簧测力计的读数将不变 B．A仍静止不动 C．A与桌面间的摩擦力不变 D．A所受的合力将要变大 8．如图所示，劲度系数为 k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面 压一质量为 m1的物体，另一劲度系数为 k1的轻质弹簧竖直地放在 物体上面，其下端与物块上表面连接在一起．弹簧始终在弹性限度 内，且弹簧伸缩、m1移动均只沿竖直方向，重力加速度为 g ，下列 判断正确的是（ ） A．在 A端放一质量为 m2的物体，静止时 A端下移 2 1 m g k B．在 A端放一质量为 m2的物体，静止时 m1将下移 2 2 m g k C．A 端固定不动，将 m1质量增加到（m1+ m2），静止时 m1将下移 m2g（ 1 2 1 1 k k  ） D．A端固定不动，将 m1质量增加到（m1+ m2），静止时 m1将下移 2 1 2 m g k k 三、填空题（本大题共 3 小题，11 题每空 1分，其他每空 2 分，共 10 分。按要 求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。） 4 9．（2分）一种测定风作用力 F的仪器原理如图所示，它的细长金属丝一端固定 于悬点 O，另一端悬挂着一个质量为 m的金属球，无风时，金属丝自然下垂， 当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，重力加速度 为 g，则 F = 。 10.（4 分）一物体以 10m/s的初速度从坡底冲上一足够长的斜坡，当它再次返 回坡底时速度大小为 6m/s，设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动，则上行和 下滑阶段，物体运动的时间之比为 ，加速度大小之比 。 11．（4分）如图所示，三个木块 A、B、C，质量均为 m， 在水平推力 F作用下静止靠在竖直的墙面上。已知 A的左 侧面是光滑的，重力加速度为 g，则 B对 A的摩擦力的方 向是 （选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小 是 。C对 B的摩擦力的方向是 （选填“竖直 向上”或“竖直向下”），大小是 。 四、实验题（本大题共 1小题，（1）中作图 3分，其他每空 2分，共 13 分。按 要求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。） 12．下列是《普通高中物理课程标准》中列出的二个必做实验的部分步骤，请完 成实验操作和计算。 (1)（7 分）为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、 橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如 下实验步骤完成实验： 5 （Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上； （Ⅱ）如图（d）（e）所示，橡皮条的一端固定在木板上的 G点，另一端连接轻 质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧 测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为 O点，拉力 F1和 F2 的方向分别过 P1和 P2点，大小分别为 F1 = 3.60N、F2 = 2.90N；改用一个弹簧 测力计拉动小圆环，使其圆心到同一 O点，在拉力 F的方向上标记 P3点，拉力 的大小为 F = 5.60N，请完成下列问题： 在图（e）中按照给定的标度画出 F1、F2和 F的图示：请画在图（e）上。 然后按平行四边形定则求出 F1、F2的合力 F ′；比较 F和 F ′，写出可能产生误差 的两点原因 、 。 (2)（6 分）在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，第一组同学设计 了如图甲的实验装置。将弹簧竖直悬挂在铁架台上，先测出不挂钩码时弹簧的长 度 L0，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长 度 L，根据 x = L − L0算出弹簧伸长的长度 x，根据测量数据画出如图乙的 F − x 图像。 （Ⅰ）根据所得的 F − x图线可知该弹簧的劲度系数为 N/m。 6 （Ⅱ）第二小组同学将第一组同学用的同一弹簧水平放置测出其自然长度 L0， 然后竖直悬挂测出挂上钩码后的弹簧的总长度 L，根据 x = L − L0算出弹簧伸长 的长度 x。他们得到的 F − x图线如图丙，则图像不过原点的原因可能 是 ，第二组同学利用该方案测出弹簧的劲度系数和第一组同学测出的 结果相比 （选填“偏大”或“偏小”或“相同”）。 五、计算题（本题共 3小题，共 37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值 和单位。） 13．（10 分）从离地 h=125m高处每隔一定时间自由下落一个小石子，当第 6个 小石子刚开始下落时，第 1个小石子恰好落到地面，空气阻力不计，g取 10 m/s2， 求： （1）第 1个小石子从释放到着地所用的时间； （2）第 1个小石子最后 1s内下落的高度； （3）第 1个小石子恰好落到地面时，第 3个和第 4个小石子间的距离。 14．（12 分）如图所示，在倾角为37的斜面上，用沿斜面向上 F =60N的拉力 F 拉着一质量为 6kg的物体向上做匀速直线运动，g取 10m/s2，求： (1)斜面对物体的支持力的大小； (2)斜面和物体间的摩擦因数。  sin37 0.6,cos37 0.8    (3)若拉力 F的方向变为水平向右，此时想让物体保持沿斜面向上的匀速直线运 动，需要将拉力 F的大小变为多少？ 7 15．(15 分)长直公路上，甲、乙两汽车正以相同速度 v0=16m/s同向匀速行驶， 甲车在前，乙车在后，乙车头与甲车尾的距离 d=18m，若 t=0 时刻甲车以加速 度大小为 2m/s2减速刹车。 （1）若甲车开始刹车后，乙车司机反应了 2s后也开始刹车。 ①甲车刹车到停止通过的距离。 ②乙车至少以多大的加速度刹车减速才能避免两车相撞？ （2）若甲车刹车的加速度大小按如图所示变化（10s后加速度为 0）。 ①求 0~10s内甲车位移大小是多少？ ②试求在这种情况下，第（1）问中乙车的加速度至少多大，才能避免两车相撞。 8 莆田一中 2024-2025 学年度上学期第一学段考试试卷 高一 物理必修一 参 考 答 案 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，只有一项是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 答案 C D C B 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。 题号 5 6 7 8 答案 AD BD AB BD 三、填空题（本大题共 3 小题，11 题每空 1分，其他每空 2 分，共 10 分。按要 求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。） 9.mgtanθ 10. 3:5 25:9 11. 竖直向上 mg 竖直向上 2mg 四、实验题（本大题共 1小题，（1）中作图 3分，其他每空 2分，共 13 分。按 要求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。） 12. 【答案】(1) 没有做到弹簧测力计、细线、 橡皮条都与木板平行 读数时没有正视弹簧测力计 (2) 25 弹簧自身重力的影响 相同 9 五、计算题（本题共 3小题，共 37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值 和单位。） 13.(10 分)【答案】（1）5s；（2）45m；（3）25m 【详解】 （1）小石子做自由落体运动，有 21 2 h gt 2 分 解得 5st  1 分 （2）第 1个小石子最后 1s 内下落的高度为 2 21 1 ( 1) 2 2 h gt g t    2 分 解得 45mh  1 分 （3）依题意，第 1个小石子着地时空中有 6个小石子，可得释放小石子的时间 间隔为 1s 6 1 tt    1 分 第 1个小石子恰好落到地面时，第 3个和第 4个小石子下落的时间分别为 t3=3s 和 t4=2s，则二者间的距离为 2 2 3 4 1 1' 2 2 h gt gt   2 分 解得 ' 25mh  1 分 14.（12 分）【答案】(1)48N (2)0.5 (3)120N 【详解】 （1）对物体受力分析，如图所示 根据平衡条件，在垂直斜面方向可得 cos37 48NN mg  3 分 （2）在沿斜面方向有 sin37F f mg   2 分 解得 24Nf  10 根据 f N 1 分 解得 0.5  1 分 （3）若拉力 F的方向变为水平向右，则物体的受力分析，如图所示 根据平衡条件，在沿斜面方向上有 cos37 sin37F f mg   2 分 在垂直斜面方向上有 sin37 cos37N F mg   2 分 又根据 f N 联立解得 120NF  1 分 15.【答案】（1）①64m；② 22.56m/s ；（2）①110m；② 21.04m/s 【详解】 （1）甲车刹车到停下通过的距离为 2 1 1 02a x v 2 分 解得 1 64mx  1 分 ②甲车从刹车到停下来的时间为 0 0 1 8svt a   甲车刹车到停下通过的距离为 1 64mx  ，当甲车停下时，乙车也刚好停下， 此过程乙车的位移为 0 2 0 02 ( 2) 80m2 vx v t     ＜ 1 82mx d  判断 1分 可知甲车先停下，乙车后停下，当乙车减速到甲车停下位置刚好速度为 0 时，乙车刹车减速的加速度最小，则有 2 0 0 0 min 2 82m 2 vv x d a      2 分 解得 2 min 2.56m/sa  1 分 11 （2）①由 a-t 图可知，在 0~5s 内加速度与时间关系为 0.4a t 因为 a-t 图像与横轴所围面积为对应时间内的 v ，则在 0~5s 内速度的减 少量为 20.2v t  t 时刻的速度大小为 2 0 16 0.2v v v t    由 a-t 图像可知，5~10s 内的速度变化与 0~5s 内的速度变化具有对称性， 当 t=5s 时，甲车的速度为 2 5 0 16 0.2 5 m/s 11m/sv v v      当 t=10s 时，甲车的速度为 2 10 0 16 0.2 10 m/s 6m/sv v v      画出 0~10s 内甲车的速度时间图像如图所示 2分 根据速度时间图像与横轴所围的面积表示位移可知，0~10s 内甲车的位移 大小等于以 11m/s 做匀速直线运动的位移，则有 11 10m 110mx   甲 2 分 ②设在 t 时刻（10s）后乙车刚追上甲车时，两车速度刚好相等，此时速度 为 6m/s，则有 0 min 10( 2) 6m/sv a t v    1 分 甲乙两车的位移满足 S d S 甲 乙 其中 10110 ( 10)S v t  甲 1 分 0 10 0 2 ( 2)2 v vS v t   乙 1 分 解得 2 min 1.04m/sa  1 分 12 附：1-12 详解 1.【答案】C 【详解】A．55km 是汽车沿大桥运动轨迹的长度，故 55km 是路程不是位移， 100km/h是瞬时速度大小，故 A错误； B．伽利略猜想做自由落体运动的物体的运动速度与下落时间成正比，并未直接 进行验证，而是在斜面实验的基础上进行理想化推理，故 B错误； C．球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，故 C正确； D．铁块所受重力方向竖直向下，故 D错误。 故选 C。 2【答案】D 【详解】A．由图像斜率可求得 0~1.5s加速度为 2 20 ( 6) m/s 4m/s 1.5 a    故 A错误； B．v-t图象与时间轴所围面积为物体的位移，横轴上方的面积表示正方向的位移， 下方的面积表示负方向的位移，总位移为上下面积的代数和，即 0~4s内物体的 位移为 1 16 2.5m 6 1.5m 3m 2 2 s        故 B错误； C．3s末前后速度均为正值，即方向不变，故 C错误； D．3s内的位移为 1 16 1.5m 6 1.5m 0m 2 2 s        物体回到出发点，故 D正确。 故选 D。 3、【答案】C 【详解】AB 中间时刻的速度 1 1 2m/s 3 ABv t   BC 中间时刻的速度 2 2 1.5m/sBCv t   13 则加速度 22 1 1 2 1 m/s 3 2 v va t t     A点的速度 1 1 1 m/s 2 6A tv v a   故选 C。 4、【答案】B 【详解】ABD． 1 ~ 5st 时间内，赛车做匀速直线运动，赛车匀速运动的速度 1 1 120 30 90 5 5 sv t t t       而在 10 ~ t 时间内，由位移时间图，可知赛车做初速度为零的匀加速直线运动，则 有 1 30 0 2 vv t    解得 1 2st  ， 30m/sv  AD 错误，B正确； C． 10 ~ t 时间内，赛车的加速度为 2 1 15m/sva t   C 错误。 故选 B。 5.【答案】AD 【详解】A．4N、5N 两个力的合力范围 0-9N，7N 在这个范围内，三个共点力 的合力可以为零，物体可以做匀速直线运动，故 A正确； B．合力与分力是等效替代关系，但不是同时作用在物体上，故 B错误； C．根据平行四边形定则知，合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力 相等，故 C错误； D．把一个已知力分解成两个力若已知两个分力的方向（不在同一直线上），则只 可以画出一个平行四边形，所以有唯一确定的解，故 D正确。 故选 BD。 6、【答案】BD 【详解】A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力、航母 平面的摩擦力和支持力四个力作用，选项 A错误； 14 B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，两侧阻拦索的夹角减小，弹力变 大，则合力变大，即对舰载机的弹力在变大，选项 B正确； C．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力不变，选项 C 错误； D．当阻拦索被拉至夹角为120时，设阻拦索的张力为 F，则阻拦索对舰载机的 拉力大小为 =2 cos60F F F拉 选项 D正确。 故选 BD。 7【答案】AB 【详解】当砝码和托盘的总质量为 1 0.6 kgm  时，有 1F f m g  则 4 Nf  可知 A与桌面间的最大静摩擦力至少为 4N，当砝码和托盘的总质量为 1 0.3 kgm  时，假设 A仍不动，此时 F不变，有 2F f m g  则 1 N 4 Nf    故假设成立，A仍静止不动，A所受的合力仍为零，A与桌面间的摩擦力变为 1N， 弹簧测力计的读数不变。 故选 AB。 8、【答案】BD 【详解】在 A端放一质量为 m2的物体，则静止时 m1将下移为 x，则 m2g=k2x，解 得 2 2 m gx k  ，选项 B 正确，A错误；A端固定不动，将 m1质量增加到（m1+ m2）， 静止时 m1将下移 x1，则 k1x1+k2x1=m2g，解得 2 1 1 2 m gx k k   ，选项 C错误，D正确；故 选 BD. 9.【答案】mgtanθ 【详解】对小球进行受力分析，如图所示 15 根据平衡条件有 tanF mg  10.【答案】 3:5 25:9 【详解】[1]设上滑的位移为 x，时间为 1t ， 1 10m/sv  ，做匀减速直线运动，有 1 12 vx t 下滑的位移也为 x，时间为 2t ， 2 6m/sv  ，做匀加速直线运动，有 2 22 vx t 联立可得 1 2 2 1 3 5 t v t v   [2]上滑和下滑的过程有 2 1 12v a x 2 2 22v a x 联立可得 2 1 1 2 2 2 25 9 a v a v   11.【答案】 竖直向上 mg 竖直向上 2mg 【详解】[1][2]对 A 受力分析，B对 A的摩擦力与 A的重力平衡，所以 B对 A的 摩擦力竖直向上，大小是 mg。 [3][4]对 A、B 组成的整体受力分析，C对 B的摩擦力与整体的重力平衡，所以 C 对 B的摩擦力竖直向上，大小是2mg。 12. 16 【答案】(1) 没有做到弹簧测力计、细线、 橡皮条都与木板平行 读数时没有正视弹簧测力计 (2) 25 弹簧自身重力的影响 相同 【详解】（1）[1]按照给定的标度画出 F1、F2和 F的图示，根据平行四边形定则 画出 F1、F2的合力 F′，如图所示 [2][3]由图可知，F和 F′不完全重合，产生误差的原因可能是没有做到弹簧测 力计、细线、橡皮条都与木板平行；读数时没有正视弹簧测力计。 （2）[1]由图示图像可知，弹簧的劲度系数为 2 2.5 N/m 25N/m 10.0 10 Fk x      [2][3]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，弹簧自身的重力导致还 没挂砝码时就伸长了，由 F mg kx  可得 F kx mg  两种情况下斜率相同，测量结果相同。 霍指各鞋：作录出正口国户名程)指定A准考证号 前田一中2024-2025学年度上学别第一学段考试答题卡 五，计算国〔本共小，我37分。) 高一物理必修 310分) ▣▣ [a] o] a 1a) 110 11 t21 4 a la) (47 T11 缺标记口 18 191 [*1 19 一、限项选群题：本题共4小源。每小题4分，共16分。四个速项中，只有一项是符价题目要米约。 n山a山：山▣g口1m▣▣口，山口 二，震进开慰，本题共4小邀。每小题6分，共24份。全进对的得6分，不全的滑3分。有选修得0分。 四回0回四▣▣？D▣▣▣#刀四▣▣ 三。携空题〔本大湖典3小。1愿每空1分，其色年立2分，共10分：) 9.(2分) 10(4分 ,(4分 刀、实验国（本大圆黄1小题。(1）中作图分，其他0空2丹，共13分。》 2(1)(T分) +P 12)(6分)（「） ■ 囚ㄖ■ ▣▣■ 第有其4氧 觉妇其共1 ✉ ·。 -3 4〔12计) 15(15分) 十am零） 回■勾 囚■囚 第☑夏4 第4夏共4真