湖北省荆州市沙市中学2024-2025学年高一上学期10月期中物理试题（解析版）

2024—2025学年度上学期2024级期中考试物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.如图所示，小明手握酱油瓶，瓶身竖直，使酱油瓶在水平面内做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.手对酱油瓶的弹力是由酱油瓶发生弹性形变产生的B.酱油瓶受到的摩擦力大小一定与手对酱油瓶的弹力成正比C.手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶对手的弹力是一对相互作用力D.手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶受到的重力是一对平衡力【答案】D【解析】A．手对酱油瓶的弹力是由手发生弹性形变产生的，故A错误；B．酱油瓶受到的摩擦力大小等于酱油瓶的重力，是一定的，故B错误；C．手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶对手的摩擦力是一对相互作用力，故C错误；D．手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶受到的重力是一对平衡力，故D正确。故选D。2.如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球分别被光滑挡板挡住。挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，斜面受到a、b两小球的压力大小之比是多少（）A. B. C. D.【答案】A【解析】如图1所示，球的重力作用效果，是同时挤压斜面和挡板，则重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板。由图1可得斜面受到的压力大小为如图2所示，斜面受到的压力大小为故即两挡板受到小球的压力大小之比为。故选A。3.如图所示，A、B两个弹簧质量不计，劲度系数分别为、，它们的一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在P、Q上，当物体平衡时弹簧B处于原长．若把质量为m的物体换为质量为2m的物体（物体大小不变，两弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体与第一次平衡时相比下降的距离x为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】如答图甲所示，可将物体视为质点．设弹簧A处于原长时其上端位置在点，由图可以看出，当将质量为m的物体连在弹簧A、B中间时，弹簧A的压缩量为，弹簧B处于原长；当将质量为m的物体换为质量为2m的物体时，设物体与第一次平衡时相比下降的距离为x，则弹簧A的压缩量将变为，而弹簧B由原长变为拉伸，其伸长量为x．题目中描述了两个状态：（1）质量为m的物体的平衡状态；（2）质量为2m的物体的平衡状态．在状态（1）时，质量为m的物体的受力情况如答图乙所示，其中为弹簧A对物体向上的弹力．由平衡条件和胡克定律得，在状态（2）时，质量为2m的物体的受力情况如答图丙所示，其中、分别表示弹簧B、A对物体的弹力，则有解得．A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；4.为了测一口枯井的深度，用一把玩具小手枪从井口竖直向下打出颗弹珠，1s后听到弹珠撞击井底的声音，然后再用玩具小手枪从井口竖直向上打出另一颗弹珠，2s后听到弹珠从井口落回井底撞击的声音，假设弹珠从枪口射出速度大小不变，忽略声音传播时间。，则（）A.枯井的深度为5mB.弹珠从枪口射出速度大小为10m/sC.向下打出一颗弹珠运动过程平均速度为5m/sD.两次打出弹珠方式，弹珠到达井底的速度都为15m/s【答案】D【解析】【分析】B．根据对称性，可知竖直向上打出的弹珠从井口到最高点的时间与最高点落回井口的时间相等，均为，根据可得弹珠从枪口射出速度大小为5m/s，B项错误；A．从最高点到井底的时间为，根据可知，从最高点落回井口的距离为根据初速度为零的匀变速直线运动的特点可知，在相等的时间间隔的位移之比为1：3：5……，可得枯井的深度为10m，A项错误；C．向下打出一颗弹珠运动过程平均速度C项错误；D．根据对称性，两次打出弹珠方式，子弹到达井底速度一样，都为D项正确。故选D。5.一本质量为m的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数为μ，A4纸与书页间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一起运动，则A4纸上面书页的质量应至少大于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设A4纸上面的书页的质量为m0，若要使书与A4纸一起运动，则且所以2×2μ解得故选C。6.甲乙两质点在同一直线上运动，从t=0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x-t图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的x~v2图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.t=0时刻，甲的速度为2m/s，乙的速度为10m/sB.甲质点的加速度大小2m/s2为，乙的加速度大小为4m/s2C.经过s，甲追上乙D.经过2.5s，甲追上乙【答案】C【解析】AB．甲质点的位移表达式为将（0，-2）、（1，0）、（2，6）代入上式，解得乙质点的位移表达式为将（时）、（时）代入上式，解得AB错误；C．乙质点停止所用时间为乙质点2.5s的位移为甲质点经过s的位移为因为经过s，甲追上乙，C正确；D．经过2.5s，甲质点的位移为因为初始距离，甲没追上乙，D错误。故选C。7.为了研究汽车的启动和制动性能，现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。让甲车以最大加速度加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度制动，直到停止；乙车以最大加速度加速到最大速度后立即以加速度制动，直到停止。实验测得甲、乙两车的运动时间相等，且两车运动的位移之比为．则的值为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】做出甲乙的速度时间图像，如下图所示设甲匀速运动的时间为，总时间为，因为两车总时间相等，位移之比为，则解得乙车以最大加速度加速到最大速度后立即以制动，直到停止，根据速度时间图像的斜率表示加速度，可知乙车在匀减速运动的时间是甲车匀减速运动时间的2倍，则甲车匀速运动的时间和匀减速运动的时间相等，大小之比为，可知匀加速运动的时间和匀减速运动的时间为，可知加速度故B正确，ACD错误。故选B。8.龙江大桥如图甲所示，是保腾高速公路的重点工程。为双向四车道设计，缆索主缆长1950米，宛如两条昂首云天、腾云驾雾的巨龙。两侧总计338根索股。远远望去，整座桥在云雾飘渺中煞是壮观。很多游客途经此地都会驻足欣赏。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若暑期某旅客驾驶汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处的观景口停下，汽车通过吊索D时的瞬时速度为vD，通过DE段的时间为t，把汽车看作质点，则下列说法正确的是（）A.汽车通过吊索C时的速度大小为2vDB.汽车减速的时间等于C.汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度D.汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍【答案】CD【解析】A．依题意，由逆向思维可得，初速度为零的匀加速直线运动的速度之比为所以，故A错误；B．初速度为零的匀加速直线运动的时间之比为所以故B错误；C．汽车通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即故C正确；D．根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知，汽车通过DE段的位移与AD段位移之比为1:3，所以汽车通过该两段的时间相等，所以平均速度之比等于位移之比，所以汽车通过AD段的平均速度等于DE段平均速度的3倍，故D正确。故选CD。9.ETC是“电子不停车收费系统”的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过“匀速行驶区间”后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，则下列说法正确的有（）A.汽车走人工收费通道时，开始减速的位置距离收费站中心线是112.5mB.汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为210mC.汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为27sD.汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为28s【答案】ABC【解析】A．汽车走人工收费通道时，开始减速的位置距离收费站中心线为故A正确；B．汽车走ETC通道减速运动的位移为汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为故B正确；CD．走人工通道的总时间和总距离分别为走ETC通道的时间和位移分别为走ETC通道的总时间为汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为故C正确，D错误。故选ABC。10.2019年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为t，滑行的距离为x，滑行过程中的v-t图像如图所示，图线上C点的切线与AB平行，x、t0、t1、t为已知量。设飞机着陆滑行t0时的位置与终点的距离为x0，飞机着陆时的速度为v，则下列表达式正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】AB．由图可知解得选项A正确，B错误；CD．由图可知由面积关系可知而，则选项C正确，D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究合力与分力的关系”的实验，其中A、O间为橡皮筋，BO、CO为分别挂有弹簧测力计的细绳套，分析下列问题：

（1）下列说法不正确的是。A.A、O间的橡皮筋可以用细绳代替B.只用一只弹簧测力计，也可以完成该实验C.应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向D.两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用代替（2）如图是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是______，一定沿CO方向的是______。（均选填“F”或“”）（3）实验中，如果开始时OB、OC两细绳的夹角小于90°，现保持O点的位置以及OB的方向不变，在将OC沿逆时针方向缓慢转动到水平的过程中，下列说法正确的是。A.左侧弹簧测力计的示数一直减小B.左侧弹簧测力计示数先减小后增大C.右侧弹簧测力计的示数一直增大D.右侧弹簧测力计的示数先减小后增大【答案】（1）AC（2）①.②.（3）D【解析】【小问1】A．通过两个弹簧秤拉橡筋，使橡皮筋伸长到O点，记录O点的位置和两弹簧秤的示数，以及细绳套的方向，再用一个弹簧秤拉橡皮筋，同样拉到O点，因此AO间的橡皮筋不仅记录了拉力的方向，同时还记录了拉力的大小，如果换成细绳，无法记录拉力的大小，故A错误，符合题意；B．如果只用一只弹簧测力计，可以先将一个细绳套用手拉住，另一个细绳套用弹簧测力计拉住，使橡皮条OA结点O拉到某一个位置，记下两个拉力的方向，读出弹簧测力计的示数，然后把弹簧测力计换到另一边，再次把橡皮条OA结点O拉到同一位置，两次实验中保证细绳套OB和OC的方向不变，即两次分力方向相同，此时记录弹簧测力计的示数，即另一个分力大小，从而完成实验，故B正确，不符合题意；C．为了减小实验误差，应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向，故C错误，符合题意；D．该实验采用了“等效替代法”，即用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果是相同的，使橡皮筋的形变量相同，故D正确，不符合题意。故选AC。【小问2】[1][2]实际的合力应是用一根弹簧拉时的图示，即，同时的方向一定沿着OC方向。【小问3】O点的位置不变，即左右两侧测力计的合力保持不变，根据题意画出力的动态平衡示意图如图所示由图可知左侧弹簧测力计的示数一直增大，右侧弹簧测力计的示数先减小后增大，故ABC错误，D正确。故选D。12.利用气垫导轨和光电计时器可以测量物体的速度和加速度。实验中实际是利用了遮光片通过光电门这段时间的平均速度近似代表滑块通过光电门这一位置时的瞬时速度。如图甲所示，滑块上安装了遮光条，遮光条的宽度为d，滑块在牵引力作用下做匀变速直线运动，先后通过两个光电门，配套的数字计时器可以记录显示滑块通过光电门的时间和，已知两光电门之间的距离为L。（1）某次实验时，测得各数据如下：，，，，则遮光条经过光电门2时的速度大小________m/s，滑块的加速度大小________。（结果均保留两位有效数字）（2）为了使测量结果更加准确，下列措施可行的是（）A.换用宽度更窄的遮光条B.换用更光滑的气垫导轨C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大两光电门的距离（3）为了减小实验的误差，实验时只改变光电门2的位置，仍将滑块从同一位置静止释放，测得多组实验数据。根据数据结果绘制了的图像如图乙所示，若图线的斜率为k，纵轴截距为b，则遮光条经过光电门1时的速度为________（用b、d表示），滑块的加速度为________。（用d、k表示）【答案】①.②.③.AD##DA④.⑤.‍【解析】（1）[1]遮光条经过光电门2时的速度大小为遮光条经过光电门1时的速度大小为[2]滑块的加速度大小为（2）[3]A．遮光条宽度越窄，平均速度就越能代表通过光电门的瞬时速度，故A符合题意；B．气垫导轨的作用是使滑块不受摩擦力，故B不符合题意；C．滑块的释放点若离光电门过近，则滑块通过光电门速度的测量值精确度下降，故C不符合题意；D．增大两光电门的距离，滑块做匀加速运动过程的时间将加长，遮光片通过光电门的时间相对而言就更短了，实验误差更小，故D符合题意。故选AD。（3）[4]只改变光电门2的位置，不改变滑块经过光电门1的位置，则加速度大小的测量满足可变形为图象的纵截距为遮光条经过光电门1时的速度为[5]图象的斜率为滑块的加速度为13.强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车分别以36km/h和57.6km/h的速度在限速90km/h的路面上匀速行驶，其中甲车车身长、货车车身长，某时刻货车在甲车前处，若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车，加速度大小为，假定货车速度保持不变，不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度，求：（1）甲车加速到最大速度所走的位移大小；（2）甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间（结果保留2位小数）；（3）一般情况下，汽车时速超过限速不到10%的，仅给予警告，不予扣分和罚款。若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者车头相距208m，乙车速度为43.2km/h。甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车在不被扣分和罚款的前提下，能否安全超车？若甲车不能安全超车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车？【答案】（1）131.25m；（2）8.03s；（3）不能安全超车，【解析】（1）汽车甲、货车的初速度与限速数据分别为，，甲车加速到最大速度过程，根据速度与位移的关系式有解得（2）甲车加速到最大速度过程，根据速度公式有解得此时间内货车的位移由于表明甲在加速过程没有完成超车，之后匀速过程有，若恰好超车，则有甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间解得（3）汽车时速超过限速不到10%的，仅给予警告，则有甲车加速到过程，根据速度公式有解得此时间内甲与货车的位移分布为，由于表明甲能够超车，若恰好超车，则有解得，此时间内乙车的位移其中解得令x0=208m，由于表明甲车在不被扣分和罚款的前提下，不能安全超车，若甲车能够安全超车，需要乙减速，当乙车加速度最小时有，解得14.某兴趣小组的同学为探究蓝牙设备的通信情况，通过测试发现两蓝牙设备通信的最远距离。本小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车A、B进一步研究运动。A、B两车开始时处于同一平直路段上相距的两点O1、O2，A车从O1点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，B车从O2点以初速度、加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点，相遇时擦肩而过，不会相撞。求：（1）A、B两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离；（2）A、B两车能保持通信的时间（结果可用根号表示）；（3）若两车运动的最大速度均为15m/s，达到最