精品解析：江苏省无锡市第一中学2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题

无锡市第一中学2024-2025学年度第一学期期中考试 高一物理 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分） 1. 下列情形下物体可以看作质点的是（　　） A. 研究体操运动员的动作时 B. 研究马拉松长跑比赛中运动员的平均速度时 C. 研究跳高运动员背越式过杆跳技术动作要领时 D. 研究正在行驶的火车匀速通过隧道所用的时间时 2. 如图所示为类似太极图的广场（大圆的半径为R，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆，O为大圆的圆心，A、B、C、D为圆周的四个等分点）。某人在某次晨练中，从A点出发沿曲线ABCOAD箭头所示方向前进，直到D点，则这一过程中该人运动的（　　） A. 路程为 B. 路程为 C. 位移大小为，方向为由D指向A D. 位移大小为R，方向为由A指向O 3. 让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A. B. C. D. 4. 一个物体做直线运动，其v—t图像如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 前2s内的位移达到最大值 B. 内物体的加速度为1m/s2 C. 内物体的速度大小一直在减小 D. 和内加速度方向与速度方向相同 5. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 6. 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方。手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为G，不考虑绳带的质量，下列说法正确的是（　　） A. 绳带中的张力大于 B. 若缩短绳带长度，则绳带中的张力将减小 C. 绳带对环保袋的作用力与环保袋的重力是一对相互作用力 D. 绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力 8. 如图所示为一台六旋翼无人机，正在空中沿水平方向匀速飞行。已知机身自重为G，受到的空气阻力为G，则平均每个旋翼提供的飞行动力大小为 （　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块（即位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是。（　　） A. 子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度 B. 子弹通过每一部分时，其速度变化量、、、相同 C. 子弹到达各点的速率 D. 子弹从进入每个木块到达各点经历的时间 10. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 11. 如图所示，一只蜗牛沿着一段圆弧形树枝从A点缓慢向B点爬行，蜗牛爬行过程中，树枝保持不动，把蜗牛看成质点。则下列说法正确的是（　　） A. 树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大 B. 树枝对蜗牛的支持力先减小后增大 C. 树枝对蜗牛的作用力先减小后增大 D. 树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力是一对相互作用力 二、实验题（共1题，每空3分，共12分） 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。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移△x填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为△x和，表中__________cm/s。 位移区间 AB AC AD AE AF △x（cm） 6.60 14.60 24.00 34.90 47.30 （cm/s） 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间△t的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点，并利用数据画出图像__________。 （3）从实验结果可知，小车运动的-△t图线可视为一条直线，可以判定小车做匀加速直线运动，由图像可得到打出A点时小车速度大小__________cm/s，小车的加速度大小a＝___________。（结果保留三位有效数字） 三、计算题（共4题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一辆汽车在两相距20km的景点A和B之间来回往返行驶，A、B在一条直线上，从A景点出发时有一位细心的旅客看了自己的手表，指针恰好指在09：00：00，到达B 景点时，已是09：30：00，导游要求各位旅客在B景点处只能游玩30分钟，准时发车返回A景点，当回到A景点时刚好是事先约定好的10：20：00，求： （1）汽车从A景点去B景点时的平均速度v1； （2）汽车在整个过程中的平均速度v。 14. 一架无人机从地面上由静止开始竖直向上飞起，该过程可看作是竖直向上的匀加速直线运动。当飞机上升到离地60m的高处且瞬时速度为20m/s时突然失去动力，之后飞机可认为只在重力的作用下运动，直至落地。取，求： （1）求飞机加速上升阶段的加速度大小； （2）飞机失去动力后在空中继续运动的时间与落地时的速度大小： （3）选取竖直向上为正方向，画出全过程飞机运动的图像。 15. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m=0.4kg 的圆环，地面上放一质量为M=2.5kg的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速度，取，求： （1）绳子上的拉力大小； （2）物块对地面的摩擦力； （3）若其他条件不变，仅M大小可调，为保持系统的平衡，求M的最小值。 16. 羚羊从静止开始奔跑，经过50 m的距离能加速到最大速度25 m/s，并能维持一段较长的时间，猎豹从静止开始奔跑，经过60 m的距离能加速到最大速度30 m/s，以后只能维持这个速度4.0 s，此后就开始减速运动了。设猎豹距离羚羊x开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后1.0 s开始奔跑，假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑，且在加速阶段分别做匀加速运动。求： （1）羚羊从静止开始加速到最大速度需要的时间多长； （2）猎豹要在开始减速前追到羚羊，x值应在什么范围； （3）若猎豹减速时可视作加速度大小为a的匀减速运动，且此时羚羊仍能保持匀速运动，试写出猎豹能追到羚羊，x应满足的条件（用关于a的函数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市第一中学2024-2025学年度第一学期期中考试 高一物理 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分） 1. 下列情形下物体可以看作质点的是（　　） A. 研究体操运动员的动作时 B. 研究马拉松长跑比赛中运动员的平均速度时 C. 研究跳高运动员背越式过杆跳技术动作要领时 D. 研究正在行驶的火车匀速通过隧道所用的时间时 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究体操运动员的动作时，不能忽略运动员的体积和形态变化，则不能看作质点，故A错误； B．研究马拉松长跑比赛中运动员的平均速度时，用计算，在测量位移是运动员的体积和形状可以忽略，则可以看作质点，故B正确； C．研究跳高运动员背越式过杆跳技术动作要领时，不能忽略运动员的体积和动作，不能看作质点，故C错误； D．研究正在行驶的火车匀速通过隧道所用的时间时，火车的长度不能忽略，不能看作质点，故D错误。 故选B。 2. 如图所示为类似太极图的广场（大圆的半径为R，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆，O为大圆的圆心，A、B、C、D为圆周的四个等分点）。某人在某次晨练中，从A点出发沿曲线ABCOAD箭头所示方向前进，直到D点，则这一过程中该人运动的（　　） A. 路程为 B. 路程为 C. 位移大小为，方向为由D指向A D. 位移大小为R，方向为由A指向O 【答案】A 【解析】 【详解】AB．路程是物体运动轨迹的长度，从A点出发沿曲线ABCOAD行进直到D点过程，该人运动的路程为 故A正确，B错误； CD．从A点出发沿曲线ABCOAD行进直到D点过程，该人的位移大小为 方向由A指向D，故CD错误。 故选A。 3. 让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1s后速度为 故选B。 4. 一个物体做直线运动，其v—t图像如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 前2s内的位移达到最大值 B. 内物体的加速度为1m/s2 C. 内物体的速度大小一直在减小 D. 和内加速度方向与速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．在前5s内物体的速度都为正值，5s后速度为负，则前5s内的位移达到最大值，故A错误； B．在v-t图像中，斜率表示加速度，则前2s内的加速度 故B错误； C．在内，物体的速度先减小，后反方向增大，故C错误； D．0～2s物体的速度为正值，图像斜率为正，故加速度也为正值，加速度与速度方向相同；5～6s物体的速度为负值，图像斜率为负值，加速度也为负值，加速度与速度方向相同，故D正确； 故选D。 5. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分别以两次作用为研究对象，弹簧弹力为F=kx，x为弹簧的形变量，所以由胡克定律可知 解得 故选A。 6. 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据滑动摩擦力的公式 可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即 故选D。 7. 如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方。手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为G，不考虑绳带的质量，下列说法正确的是（　　） A. 绳带中的张力大于 B. 若缩短绳带长度，则绳带中的张力将减小 C. 绳带对环保袋的作用力与环保袋的重力是一对相互作用力 D. 绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】A．对环保袋的受力分析如下图所示，由平衡条件得 可得绳带中的张力为 故A正确； B．绳带长度缩短时，α增大，减小，由 可知绳带中的张力增大，故B错误； C．绳带对环保袋的拉力与环保袋的重力是一对平衡力，故C错误； D．绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对相互作用力，故D错误。 故选A。 8. 如图所示为一台六旋翼无人机，正在空中沿水平方向匀速飞行。已知机身自重为G，受到的空气阻力为G，则平均每个旋翼提供的飞行动力大小为 （　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，无人机在水平方向上受到的空气阻力为，竖直方向上受到重力为G，阻力和重力的合力为 无人机匀速飞行，受力平衡，所以六个旋翼提供的动力大小为，则平均每个旋翼提供的飞行动力大小为。 故选A。 9. 如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块（即位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是。（　　） A. 子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度 B. 子弹通过每一部分时，其速度变化量、、、相同 C. 子弹到达各点的速率 D. 子弹从进入每个木块到达各点经历的时间 【答案】AC 【解析】 【详解】D．利用逆向思维，根据初速度为0的匀变速直线运动相邻相等位移内的时间间隔的比例关系有 故D错误； C．利用逆向思维，根据速度公式有 ，，， 结合上述解得 故C正确； B．子弹在木块中做匀减速直线运动，加速度恒定，令大小为a，利用逆向思维有 ，，， 结合上述时间间隔的关系可知，速度变化量、、、不相同，故B错误； A．结合上述可知，全程的中间时刻为C位置，即子弹从运动到全过程的平均速度等于C点的瞬时速度，而B点为中间位置的瞬时速度，可知，子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度，故A正确。 故选AC。 10. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有 ， 联立解得 t2= 4t1，vT = vR－10 再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 vT = vR－a∙5t1 则 at1= 2m/s 其中还有 解得 联立解得 故选C。 11. 如图所示，一只蜗牛沿着一段圆弧形树枝从A点缓慢向B点爬行，蜗牛爬行过程中，树枝保持不动，把蜗牛看成质点。则下列说法正确的是（　　） A. 树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大 B. 树枝对蜗牛的支持力先减小后增大 C. 树枝对蜗牛的作用力先减小后增大 D. 树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．依题意，蜗牛爬行过程为动态平衡，简化成斜面模型，受力分析如图 可得 ， 由图可知蜗牛从A点缓慢向B点爬行过程，先减小后增大，可知树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大，树枝对蜗牛的支持力先增大后减小。故A正确；B错误； CD．树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力是一对平衡力，其大小、方向保持不变。故CD错误。 故选A。 二、实验题（共1题，每空3分，共12分） 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。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移△x填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为△x和，表中__________cm/s。 位移区间 AB AC AD AE AF △x（cm） 6.60 14.60 24.00 34.90 47.30 （cm/s） 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间△t的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点，并利用数据画出图像__________。 （3）从实验结果可知，小车运动的-△t图线可视为一条直线，可以判定小车做匀加速直线运动，由图像可得到打出A点时小车速度大小__________cm/s，小车的加速度大小a＝___________。（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 80.0 ②. ③. 59.0##60.0 ④. 1.40 【解析】 【详解】（1）[1]由平均速度公式得 （2）[2]根据第（1）结果补全实验点图像得 （3）[3][4]由匀变速运动公式得 变形得 得截距为初速度 斜率 得 三、计算题（共4题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一辆汽车在两相距20km的景点A和B之间来回往返行驶，A、B在一条直线上，从A景点出发时有一位细心的旅客看了自己的手表，指针恰好指在09：00：00，到达B 景点时，已是09：30：00，导游要求各位旅客在B景点处只能游玩30分钟，准时发车返回A景点，当回到A景点时刚好是事先约定好的10：20：00，求： （1）汽车从A景点去B景点时的平均速度v1； （2）汽车在整个过程中的平均速度v。 【答案】（1），方向由A指向B （2）0 【解析】 【小问1详解】 由题知汽车从A景点到B景点所用时间 所以汽车从A景点到B景点的平均速度 方向由A指向B。 【小问2详解】 整个过程汽车的位移为零，所以整个过程汽车的平均速度 14. 一架无人机从地面上由静止开始竖直向上飞起，该过程可看作是竖直向上的匀加速直线运动。当飞机上升到离地60m的高处且瞬时速度为20m/s时突然失去动力，之后飞机可认为只在重力的作用下运动，直至落地。取，求： （1）求飞机加速上升阶段的加速度大小； （2）飞机失去动力后在空中继续运动的时间与落地时的速度大小： （3）选取竖直向上为正方向，画出全过程飞机运动的图像。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设飞机失去动力时的速度为，由速度位移公式 可得飞机加速上升的加速度大小为 【小问2详解】 飞机失去动力后做初速度的竖直上抛运动直至落地，设时间为，由匀变速直线运动的位移公式 取向上为正方向，则，，，可得 解得 或（舍去） 则飞机失去动力后在空中的运动时间为6s；将代入速度时间公式 可得 负号表示方向竖直向下，则落地时的速度大小为。 【小问3详解】 设飞机加速上升的时间为，由 可得 故作出飞机全过程图像如图所示 15. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m=0.4kg 的圆环，地面上放一质量为M=2.5kg的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速度，取，求： （1）绳子上的拉力大小； （2）物块对地面的摩擦力； （3）若其他条件不变，仅M大小可调，为保持系统的平衡，求M的最小值。 【答案】（1）5N （2）4N，方向水平向左 （3）1.1kg 【解析】 【详解】（1）以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得绳子拉力大小为 （2）以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得 根据牛顿第三定律可知物块对地面的摩擦力大小为4N，方向水平向左； （3）以圆环为对象，可得绳子拉力大小为 以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得 水平方向根据受力平衡可得 又 可得 则M的最小值1.1kg。 16. 羚羊从静止开始奔跑，经过50 m的距离能加速到最大速度25 m/s，并能维持一段较长的时间，猎豹从静止开始奔跑，经过60 m的距离能加速到最大速度30 m/s，以后只能维持这个速度4.0 s，此后就开始减速运动了。设猎豹距离羚羊x开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后1.0 s开始奔跑，假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑，且在加速阶段分别做匀加速运动。求： （1）羚羊从静止开始加速到最大速度需要的时间多长； （2）猎豹要在开始减速前追到羚羊，x值应在什么范围； （3）若猎豹减速时可视作加速度大小为a的匀减速运动，且此时羚羊仍能保持匀速运动，试写出猎豹能追到羚羊，x应满足的条件（用关于a的函数表示）。 【答案】（1）4s （2）x ≤ 55m （3） 【解析】 【小问1详解】 由平均速度可得 【小问2详解】 猎豹从最大速度减速前，奔跑的距离为 从最大速度减速前奔跑的时间 羚羊加速时间为4 s，则羚羊能奔跑的距离为 则猎豹能追到羚羊，必须离羚羊的距离x为 【小问3详解】 当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时，如果还追不上羚羊则永远追不上了。则猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为 根据运动学公式，在减速时间段内猎豹能追赶羚羊的距离为 猎豹能追到羚羊的条件为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $