精品解析：河北省石家庄市第二十七中学2024-2025学年高一上学期期中物理试题

石家庄市第二十七中学2024-2025学年度第一学期 期中考试 高一物理 出题人 高一物理组 校对人高一物理组 说明： 1、本试卷共6页， 15道题， 共100分， 考试时间75分钟。 2、答案在答题卡上作答。 一、选择题：（共10小题46分， 1-7小题有一个正确答案， 每小题4分， 共28分； 8-10小题有多个选项是正确的， 每小题6分， 共18分， 全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，对下列图片描述正确的是（　　） A. 图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的平均速度 B. 由图乙可推出，所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处 C. 伽利略利用图丙实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动 D. 图丁中小孩推箱而不动，说明小孩的推力小于地面对箱子的静摩擦力 2. 一物体由静止开始，在粗糙的水平面内沿直线运动，其加速度a随时间t变化的a－t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是（　　） A. 在 的时间内，物体先做匀速直线运动后做匀减速运动 B. 在 时物体的位移最大 C. 在 的时间内，物体速度的变化量为－1m/s D. 在 的时间内，物体的位移为零 3. 一质点从t=0时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物体的初速度大小为3m/s B. 物体的加速度大小为3m/s2 C. 0~2s内物体的位移为6m D. 3s末物体位于出发点左侧9m处 4. 苹果从某一高度静止释放，已知落地前倒数第二秒内的位移是10m，苹果的运动视作自由落体运动，重力加速度为10m/s2，则苹果释放的高度为（　　） A. 45m B. 36.75m C. 31.25m D. 11.25m 5. 从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ） A. A上抛的初速度与B落地时速度大小不相等 B. 两物体在空中运动的时间相等 C. 两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 D. A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 6. 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为，劈的侧面长为，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，拉力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 一辆汽车以速度v0匀速行驶，司机观察到前方人行横道有行人要通过，于是立即刹车。从刹车到停止，汽车正好经过了24块规格相同的路边石，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为 B. 汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为 C. 汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为 D. 汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为1:1 9. 甲、乙两辆汽车同时同地出发， 沿同方向做直线运动， 两车速度的平方v2随位移x的变化关系图像如图所示， 下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲停止前， 甲、乙两车相距最远时， 甲车的位移为8m B. 汽车甲的加速度大小为4m/s2 C. 汽车甲、乙在时相遇 D. 汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为 10. 如图所示，质量为m的小环套在位于竖直面内的固定光滑圆弧上。轻质弹性细绳一端固定在圆弧最高点A，另一端系在小环上。弹性绳原长与圆弧半径R之比为，小环静止于B时，弹性绳的弹力大小为、方向与竖直方向成角。将小环移至圆弧最低点C后轻轻放手，小环静止在C点，此时圆弧对小环的作用力大小为。重力加速度为g，弹性绳的弹力符合胡克定律，且始终处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 一定等于 B. 可能大于 C. D. 二、实验题（每空2分， 共18分） 11. 如图甲所示，实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，先将白纸贴在水平桌面上，然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点，让橡皮筋处于原长。部分实验步骤如下： （1）用一只弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至点，此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出，弹簧测力计的示数如图乙所示，F的大小为_______N； （2）用两只弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端，再次将P端拉到点。此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为，方向如图丙的虚线所示： （3）用的线段表示的力，以点为作用点，请用力的图示在答题纸上画出这两个共点力的合力_______，的大小为_______N（结果保留3位有效数字）； （4）通过比较________这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。 12. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系。 （1）为完成实验， 还需要的实验器材有：_______。 （2）图乙是弹簧弹力F与弹簧形变量x的图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_______N/m。图线不过原点的原因是：_______。 （3）某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，则可知原长较大的是_______（填“a”或“b”），劲度系数较大的是_______（填“a”或“b”）。 三、计算题（本大题共3小题， 共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案不能得分；有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.75m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s2，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1大小 （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 14. 如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为，，弹簧的劲度系数，（，，重力加速度），求： （1）弹簧的伸长量x； （2）物块A受到的摩擦力。 15. 货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64m。 （1）若此时B车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间； （2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄市第二十七中学2024-2025学年度第一学期 期中考试 高一物理 出题人 高一物理组 校对人高一物理组 说明： 1、本试卷共6页， 15道题， 共100分， 考试时间75分钟。 2、答案在答题卡上作答。 一、选择题：（共10小题46分， 1-7小题有一个正确答案， 每小题4分， 共28分； 8-10小题有多个选项是正确的， 每小题6分， 共18分， 全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，对下列图片描述正确的是（　　） A. 图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的平均速度 B. 由图乙可推出，所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处 C. 伽利略利用图丙实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动 D. 图丁中小孩推箱而不动，说明小孩的推力小于地面对箱子的静摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆允许通行的最大的瞬时速度，故A错误； B．所有形状规则且质量均匀的物体的重心才均在其几何中心处，故B错误； C．伽利略利用图丙中理想斜面实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，故C正确； D．小孩的推力与地面对箱子的静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故D错误。 故选C。 2. 一物体由静止开始，在粗糙的水平面内沿直线运动，其加速度a随时间t变化的a－t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是（　　） A. 在 的时间内，物体先做匀速直线运动后做匀减速运动 B. 在 时物体的位移最大 C. 在 的时间内，物体速度的变化量为－1m/s D. 在 的时间内，物体的位移为零 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．0~1s，加速度不变，物体做匀加速运动，1s~2s加速度数值减小，物体做加速度减小的变加速运动，A错误； B．2s时，加速度为0，速度最大，B错误； C．a-t图像的面积表示速度的变化量，2s~3s的时间内，速度变化量为 C正确； D．0~4s内，物体的速度变化量为0，即物体在4s时停止运动，位移不为0，D错误； 故选C。 3. 一质点从t=0时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物体的初速度大小为3m/s B. 物体的加速度大小为3m/s2 C. 0~2s内物体的位移为6m D. 3s末物体位于出发点左侧9m处 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据匀变速直线运动的位移公式 变形得到 结合图像可知 =6m/s，a=-6m/s2 故AB错误； C．根据位移公式 可知，0~2s内物体的位移为 故C错误； D．根据位移公式 可知，0~3s内物体的位移为 即3s末物体位于出发点左侧9m处，故D正确。 故选D。 4. 苹果从某一高度静止释放，已知落地前倒数第二秒内的位移是10m，苹果的运动视作自由落体运动，重力加速度为10m/s2，则苹果释放的高度为（　　） A. 45m B. 36.75m C. 31.25m D. 11.25m 【答案】C 【解析】 【详解】设最后一秒内的位移为，由运动学公式有 得最后一秒内的位移为 所以高度为 故选C。 5. 从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ） A. A上抛的初速度与B落地时速度大小不相等 B. 两物体在空中运动的时间相等 C. 两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 D. A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．A上抛的初速度等于其落地时的速度 B落地时速度大小为 A错误； B. 设从开始运动到二者相遇所用时间为t，物体A在空中运动的时间为2t，物体B在空中运动的时间为4t，两物体在空中运动的时间不相等，B错误； C．根据初速度为零的匀加速直线运动按时间等分的比例关系可知，两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的 C错误； D．根据竖直上抛运动的对称性，竖直上抛运动的物体上升和下落至同一高度处速度大小相等，方向相反，所以A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同，D正确。 故选D。 6. 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为，劈的侧面长为，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】斧头劈木柴时，受力分析如图所示： 设两侧面推压木柴的力分别为、且，利用几何三角形与力的三角形相似有，可得推压木柴的力： A．。故A不符合题意。 B．。故B符合题意。 C．。故C不符合题意。 D．。故D不符合题意。 7. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】重力沿斜面的分力平行于CD向下，滑动摩擦力与运动方向相反，受力分析有 ， 根据余弦定理得 故选A。 8. 一辆汽车以速度v0匀速行驶，司机观察到前方人行横道有行人要通过，于是立即刹车。从刹车到停止，汽车正好经过了24块规格相同的路边石，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为 B. 汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为 C. 汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为 D. 汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为1:1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从刹车到停止，汽车正好经过了24块规格相同的路边石，设路边石的长度为L，则有 解得 则汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为 A正确； B．汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为 B错误； C．根据初速度为零的匀变速运动的连续相等位移的所用时间比例关系可得：汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为，C错误； D．根据初速度为零的匀变速运动的连续相等时间的通过位移比例关系是可得：汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为1:1，D正确。 故选AD。 9. 甲、乙两辆汽车同时同地出发， 沿同方向做直线运动， 两车速度的平方v2随位移x的变化关系图像如图所示， 下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲停止前， 甲、乙两车相距最远时， 甲车的位移为8m B. 汽车甲的加速度大小为4m/s2 C. 汽车甲、乙在时相遇 D. 汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】B．根据位移与速度的关系式，对甲进行分析有 变形有 则有 解得 即汽车甲的加速度大小为2m/s2，故B错误； A．根据位移与速度的关系式，对甲进行分析有 则有 解得 甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，两者共速时有 结合上述与图像解得， 此时两者间距最大 此时甲车位移为 故A正确； C．利用逆向思维，甲车停止运动时间 若甲乙相遇，则有 解得 可知，在4s前甲已经停止运动，令相遇时间为，则有 解得 故C正确； D．根据图像可知，汽车甲、乙在x=6m处的速度大小相同，对乙有 解得 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，质量为m的小环套在位于竖直面内的固定光滑圆弧上。轻质弹性细绳一端固定在圆弧最高点A，另一端系在小环上。弹性绳原长与圆弧半径R之比为，小环静止于B时，弹性绳的弹力大小为、方向与竖直方向成角。将小环移至圆弧最低点C后轻轻放手，小环静止在C点，此时圆弧对小环的作用力大小为。重力加速度为g，弹性绳的弹力符合胡克定律，且始终处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 一定等于 B. 可能大于 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．如图 根据几何知识， 为等边三角形，小环静止受力平衡 竖直方向上 解得 B错误A正确； CD．根据几何知识 设此时弹簧绳的伸长量为 ，劲度系数k，则 设小环在C点时弹性绳的伸长量为 ，则 弹性绳的弹力 联立解得 圆弧对小环的作用力大小为 D错误C正确。 故选AC。 二、实验题（每空2分， 共18分） 11. 如图甲所示，实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，先将白纸贴在水平桌面上，然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点，让橡皮筋处于原长。部分实验步骤如下： （1）用一只弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至点，此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出，弹簧测力计的示数如图乙所示，F的大小为_______N； （2）用两只弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端，再次将P端拉到点。此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为，方向如图丙的虚线所示： （3）用的线段表示的力，以点为作用点，请用力的图示在答题纸上画出这两个共点力的合力_______，的大小为_______N（结果保留3位有效数字）； （4）通过比较________这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。 【答案】 ①. 4.28##4.29##4.30##4.31##4.32 ②. ③. 4.30##4.40##4.50 ④. F和F合 【解析】 【详解】（1）[1]弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则F的大小为4.30N（4.28~4.32N）； （3）[2]画出这两个共点力的合力如图： [3]由图可知的大小为4.40N（4.30 ~4.50N）； （4）[4]通过比较F和F合这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。 12. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系。 （1）为完成实验， 还需要的实验器材有：_______。 （2）图乙是弹簧弹力F与弹簧形变量x的图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_______N/m。图线不过原点的原因是：_______。 （3）某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，则可知原长较大的是_______（填“a”或“b”），劲度系数较大的是_______（填“a”或“b”）。 【答案】（1）刻度尺 （2） ①. 200 ②. 弹簧自身重力不可忽略，导致竖直放置的弹簧因自身重力而伸长，故图线不过原点 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 此实验需要测量弹簧的伸长量，故还需要刻度尺。 【小问2详解】 [1]弹簧弹力F与弹簧伸长量l的F－l图线的斜率为弹簧的劲度系数，如图所示可得 [2]略 【小问3详解】 [1]当弹力为零时，弹簧处于原长，由图可知原长较大的是； [2]根据胡克定律可知图像斜率表示弹簧劲度系数，由图可知劲度系数较大的是。 三、计算题（本大题共3小题， 共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案不能得分；有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.75m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s2，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1大小 （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 【答案】（1）4m/s；（2）0.5s 【解析】 【详解】（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度 （2）直杆下端到达圆筒上方到直杆上端离开圆筒下方所下落的距离为 h=L1+L2=0.5m+2.75m=3.25m 设直杆穿越圆筒所用的时间为t，则有 h=v1t+gt2 代入数据为 3.25=4t+×10t2 解得 t=0.5s 14. 如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为，，弹簧的劲度系数，（，，重力加速度），求： （1）弹簧的伸长量x； （2）物块A受到的摩擦力。 【答案】（1）；（2），方向沿斜面向上 【解析】 【详解】（1）根据题意，对结点受力分析，设弹簧的弹力为，绳子的拉力为，由平衡条件有 ， 代入数据解得 由胡克定律可得，弹簧的伸长量 （2）由于 则物块A有沿斜面向下的运动趋势，受斜面沿斜面向上的静摩擦力，由平衡条件可得，物块A受到的摩擦力大小为 方向沿斜面向上。 15. 货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64m。 （1）若此时B车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间； （2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道） 【答案】（1）会，4s；（2）1.125m/s2 【解析】 【详解】（1）当两车速度相等时，所用时间为 t0＝＝10s 在此10s内A车的位移为 xA＝vAt0＝20×10m＝200m B车的位移为 xB＝at＝×2×102m＝100m 此时A、B两车间的位移差为 Δx＝xA－xB＝100m＞64m 所以两车必定相撞；设两车相撞的时间为t，则相撞时有 vAt－at2＝64m 代入数据解得 t＝4s（另一根不合题意舍去） 所以A车撞上B车的时间为4s； （2）已知A车的加速度aA＝－2m/s2，初速度vA＝20m/s；设B车的加速度为a2，B车运动经过时间为t′，两车相遇时，则有 vAt′＋aAt′2＝a2t′2＋L 代入数据有 （a2+1）t′2－20t′＋64＝0 要避免相撞，则上式无实数解，根据数学关系知 a2＞1.125m/s2 所以B的加速度的最小值为1.125m/s2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $