2024-2025学年广东省深圳市南山外国语学校高一（上）期中物理试题及答案

试题试题深圳市南山外国语学校（集团）高级中学2024-2025学年第一学期高一年级期中考试物理试卷说明：1、本试卷满分100分；考试时间为75分钟；2、本试卷分试题卷、答题卷两部分，考试结束，只交答题卷一、单项选择题（每小题4分，共28分）1.在物理学的发展历程中，科学家们创造了许多研究方法，下列说法错误是（）A.根据，当非常小时，可以用表示物体在时刻的瞬时速度，此处采用了极限法B.用定义加速度时，采用了比值定义法，因此加速度与速度变化量成正比C.推导匀变速直线运动的位移公式时，先把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再将各小段的位移相加得到总位移，这里采用了微元法D.伽利略采用推理和实验相结合的方法研究了自由落体运动的规律2.未来已来，智能机器制造是人工智能方面的一个重要课题，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球（质量均匀分布）后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A.金属小球受到的重力就是地球对金属小球的吸引力，金属小球的重心在小球的球心B.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下C.金属小球受到铁夹的压力是由于小球发生了弹性形变D.若增大铁夹对金属小球的压力，金属小球受到的摩擦力不变；若铁夹夹着金属小球水平匀速移动，金属小球受到的摩擦力变大3.如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（）A. B. C. D.4.游客乘坐热气球游玩。他将手机伸到外面拍照，却不慎松手。脱手时热气球正在以10m/s速度匀速竖直上升。此时热气球距离地面15m高。松手前瞬间，手机相对热气球静止。手机最后落至地面。手机可视为质点，忽略一切阻力。若约定：以手机脱手处为坐标原点，以竖直向上为正方向，取g=10m/s²。下列说法正确的是（）A.手机在最高点的坐标为+10mB.从最高点到落地点，手机的位移为−30mC.从抛出点到落地点，手机平均速度为+5m/sD.从抛出点到落地点，手机的速度变化量为−30m/s5.假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海面的深度为()A.vt0(1－) B.C. D.6.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，则乙的拉力最小值为（）A.500N B.500N C.1000N D.400N7.如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是（）A.要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ<μ2B.要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2C.只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tanθ>μ2>μ1二、多项选择题（每小题6分，共24分；错选不得分，漏选得一半）8.图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示，假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后香肠质量不变，半径变大（假设烤熟前后金属杆静止不动）。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，则香肠烤熟后与烤熟前相比（）A.金属杆1对其支持力与竖直方向的夹角变大 B.金属杆2对其支持力变小C.烤熟前后香肠所受到的合外力变大 D.两根金属杆对其合力不变9.某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.弹簧A的劲度系数为B.若弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高10.如图甲所示，水平的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一个质量为2.5kg的物块用水平轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。用力水平向左拉长木板，传感器记录的F—t图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.t=5s时，物块受到木板的摩擦力方向为向右B.t=5s后，长木板一定保持匀速直线运动C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10ND.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2811.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A.图甲中，物体在这段时间内的位移大于B.图乙中，物体的加速度为C.图丙中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量D.图丁中，时物体的速度为25m/s三、实验题（12题8分，13题8分）12.利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。（1）本实验采用电火花打点计时器，所接电源应为______V的交流电；（2）为了减小误差，重物应选______（填入正确选项前的字母）；A.木块B.铁块C.塑料块（3）为了测得重物下落加速度，还需要的实验器材有______（填入正确选项前的字母）；A天平B.停表C.刻度尺（4）实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物的加速度大小是______，打下C点时重物的速度大小是______；（5）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误。写出一个你认为可能引起此误差的原因：____________。13.某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形”实验。（1）关于该实验，下列说法正确的是___________；A.实验前，必须测量橡皮条原长B.确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线C.同一次实验中结点位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同D.在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果有影响（2）某次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条时，使结点到达O点时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则橡皮条的弹力大小为___________N；（3）某同学在做这个实验时，用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋，将橡皮筋的B端拉至某点O，记下O点位置和两细绳的方向，读出两个拉力的大小分别为F1=2.80N和F2=4.00N；只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋，并再次将B端拉至O点，读出拉力的大小为F＇=6.30N，请你自选标尺，在所给图中画出F1、F2、F＇的图示。_______（4）画图：按平行四边形法则，在所给图中画出F1、F2的合力F的图示。_______（5）按平行四边形法则画出的合力F约为___________N（保留两位有效数字）（6）比较F、F＇，可以得出什么结论：___________。四、解答题（14题8分，15题12分，16题12分）14.如图所示，两个年龄相近的小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知两个小孩的手臂对水桶的拉力大小相等，且方向均与竖直方向成30°角。已知水和水桶总质量为m=10kg，右边小孩的质量为M=30kg，（g=10m/s²，，，结果可保留根号）求：（1）水桶对右边小孩手臂拉力的大小；（2）右边小孩对地面摩擦力15.快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，那么（1）求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。（2）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。（3）若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m，请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。（注：三者在同一直线上）16.如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知A、B质量分别为2kg和0.8kg，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=45°，斜面倾角α=30°，弹簧的劲度系数k=100N/m，物体A与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：（1）弹簧的伸长量是多少；（2）物块A受到的摩擦力；（3）若B物体质量不变，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足什么条件？深圳市南山外国语学校（集团）高级中学2024-2025学年第一学期高一年级期中考试物理试卷说明：1、本试卷满分100分；考试时间为75分钟；2、本试卷分试题卷、答题卷两部分，考试结束，只交答题卷一、单项选择题（每小题4分，共28分）1.在物理学的发展历程中，科学家们创造了许多研究方法，下列说法错误是（）A.根据，当非常小时，可以用表示物体在时刻的瞬时速度，此处采用了极限法B.用定义加速度时，采用了比值定义法，因此加速度与速度变化量成正比C.推导匀变速直线运动的位移公式时，先把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再将各小段的位移相加得到总位移，这里采用了微元法D.伽利略采用推理和实验相结合的方法研究了自由落体运动的规律【答案】B【解析】【详解】A．根据，当非常小时，可以用表示物体在时刻的瞬时速度，此处采用了极限法，故A正确；B．用定义加速度时，采用了比值定义法，但是加速度是由物体受力和自身质量决定，所以不能说加速度与速度变化量成正比，故B错误；C．推导匀变速直线运动的位移公式时，先把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再将各小段的位移相加得到总位移，这里采用了微元法，故C正确；D．伽利略对自由落体运动的研究用到了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，故D正确。本题选说法错误的，故选B。2.未来已来，智能机器制造是人工智能方面一个重要课题，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球（质量均匀分布）后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A.金属小球受到的重力就是地球对金属小球的吸引力，金属小球的重心在小球的球心B.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下C.金属小球受到铁夹的压力是由于小球发生了弹性形变D.若增大铁夹对金属小球的压力，金属小球受到的摩擦力不变；若铁夹夹着金属小球水平匀速移动，金属小球受到的摩擦力变大【答案】B【解析】【详解】A．重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不能说就是吸引力，故A错误；B．小球处于静止状态，重力方向竖直向下，根据二力平衡条件可知小球受到的摩擦力竖直向上，根据牛顿第三定律可知铁夹受到的摩擦力方向竖直向下，故B正确；C．金属小球受到铁夹的压力是由于铁夹发生了弹性形变产生的，故C错误；D．若铁夹夹着金属小球水平匀速移动，小球处于平衡状态，根据二力平衡条件可知金属小球受到的摩擦力始终等于重力，故D错误。故选B。3.如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解AC．沿斜面方向，由平衡条件得故A错误，C正确；BD．垂直斜面方向，由平衡条件得故BD错误。故选C。4.游客乘坐热气球游玩。他将手机伸到外面拍照，却不慎松手。脱手时热气球正在以10m/s速度匀速竖直上升。此时热气球距离地面15m高。松手前瞬间，手机相对热气球静止。手机最后落至地面。手机可视为质点，忽略一切阻力。若约定：以手机脱手处为坐标原点，以竖直向上为正方向，取g=10m/s²。下列说法正确的是（）A.手机在最高点的坐标为+10mB.从最高点到落地点，手机的位移为−30mC.从抛出点到落地点，手机的平均速度为+5m/sD.从抛出点到落地点，手机的速度变化量为−30m/s【答案】D【解析】【详解】A．小球从抛出到上升到最高点的高度为，若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为5m，故A错误；B．由上可知以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，即从最高点到落地点，小球的位移为−20m，故B错误；C．小球从抛出点到最高点的时间从最高点到落地做自由落体运动，下落时间所以小球从抛出到落地总时间所以从抛出点到落地点，小球的平均速度为，故C错误；D．小球落地时的速度为从抛出点到落地点，小球的速度变化量为，故D正确。故选D。5.假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海面的深度为()A.vt0(1－) B.C. D.【答案】B【解析】【详解】“蛟龙号”上浮时的加速度大小为根据逆向思维，可知“蛟龙号”在t0时刻距离海面的深度为故选B。6.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，则乙的拉力最小值为（）A.500N B.500N C.1000N D.400N【答案】B【解析】【详解】要使船沿OO′方向航行，甲和乙拉力的合力方向必须沿OO′方向，如下图所示作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力F乙最小，其最小值为F=F甲sin30°=1000×N=500N故选B。7.如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是（）A.要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ<μ2B.要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2C.只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1D.只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tanθ>μ2>μ1【答案】C【解析】【详解】AB．因为μ2>μ1，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底板接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有mgsinθ>μ2mgcosθ解得tanθ>μ2AB错误；CD．与车厢底板不接触的沙子卸下，而与车厢底板接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，这时应有mgsinθ>μ1mgcosθmgsinθ<μ2mgcosθ解得μ2>tanθ>μ1C正确，D错误。故选C。二、多项选择题（每小题6分，共24分；错选不得分，漏选得一半）8.图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示，假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后香肠质量不变，半径变大（假设烤熟前后金属杆静止不动）。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，则香肠烤熟后与烤熟前相比（）A.金属杆1对其支持力与竖直方向的夹角变大 B.金属杆2对其支持力变小C.烤熟前后香肠所受到的合外力变大 D.两根金属杆对其合力不变【答案】BD【解析】【详解】AB．对香肠受力分析，如图所示由香肠受力的对称性，则有由平衡条件可得则有设金属杆之间的中心距离为d，香肠半径为R，金属杆半径为r，则有可知香肠烤熟后半径R增大，则两个金属杆对烤肠的支持力与竖直方向的夹角θ减小，变大，所以金属杆对烤肠的支持力FN1、FN2均减小，A错误，B正确；CD．由平衡条件可知，香肠烤熟前后所受合力均等于零，则有两根金属杆对其支持力的合力大小等于重力，因此两力的合力不变，C错误，D正确。故选BD。9.某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.弹簧A的劲度系数为B.若弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高【答案】BD【解析】【详解】A．由图乙可知，弹簧A图像的斜率大小等于弹簧A的劲度系数，即A错误；B．弹簧B的劲度系数当弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为B正确；C．由胡克定律可知，斜率不变，图像的斜率仍为弹簧的劲度系数，C错误；D．由图乙可知，相同的弹力作用下，弹簧B的伸长量比弹簧A的伸长量大，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高，D正确。故选BD。10.如图甲所示，水平的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一个质量为2.5kg的物块用水平轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。用力水平向左拉长木板，传感器记录的F—t图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.t=5s时，物块受到木板的摩擦力方向为向右B.t=5s后，长木板一定保持匀速直线运动C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10ND.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.28【答案】D【解析】【详解】A．对物块受力分析可知，物块水平方向受到水平向右绳子拉力和向左的摩擦力，故A错误；B．t=5s后，长木板受到的水平拉力不确定，如果大于摩擦力将做加速运动，故B错误；C．由图可知，物块受到的滑动摩擦力约为，最大静摩擦力为10N，故C错误；D．物块与长木板间的动摩擦因数为故D正确。故选D。11.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A.图甲中，物体在这段时间内的位移大于B.图乙中，物体的加速度为C.图丙中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量D.图丁中，时物体的速度为25m/s【答案】AD【解析】【详解】A．在图甲中，做出时间内初速度为0末速度为的匀加速直线运动图线，如图由图可知，故A正确；B．乙图中，根据数据可得由速度位移公式可得物体的加速度为故B错误；C．丙图是a-t图像，根据解得阴影面积表示时间内物体的速度变化量。故C错误；D．丁图中，根据数据可得整理可得由位移公式可知，所以时物体的速度为故D正确。故选AD。三、实验题（12题8分，13题8分）12.利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。（1）本实验采用电火花打点计时器，所接电源应为______V的交流电；（2）为了减小误差，重物应选______（填入正确选项前的字母）；A.木块B.铁块C.塑料块（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______（填入正确选项前的字母）；A.天平B.停表C.刻度尺（4）实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物的加速度大小是______，打下C点时重物的速度大小是______；（5）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误。写出一个你认为可能引起此误差的原因：____________。【答案】①.220②.B③.C④.⑤.1.57m/s⑥.重物下落过程中受空气阻力（或纸带下落过程中受限位孔阻力）【解析】【详解】（1）[1]电火花打点计时器，所接电源为220V的交流电。（2）[2]为了减小空气阻力的影响，从而减小误差，重物应选体积小且密度大的。故选B。（3）[3]为了测得重物下落的加速度，实验还需要测量纸带上各点间的距离，所以还需用到的器材是刻度尺。故选C。（4）[4]重物的加速度大小为[5]打下C点时重物的速度大小为（5）[6]实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，则可能的原因是重物下落过程中受空气阻力，或纸带下落过程中受限位孔的阻力。13.某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形”实验。（1）关于该实验，下列说法正确的是___________；A.实验前，必须测量橡皮条原长B.确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线C.同一次实验中结点位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同D.在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果有影响（2）某次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条时，使结点到达O点时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则橡皮条的弹力大小为___________N；（3）某同学在做这个实验时，用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋，将橡皮筋的B端拉至某点O，记下O点位置和两细绳的方向，读出两个拉力的大小分别为F1=2.80N和F2=4.00N；只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋，并再次将B端拉至O点，读出拉力的大小为F＇=6.30N，请你自选标尺，在所给图中画出F1、F2、F＇的图示。_______（4）画图：按平行四边形法则，在所给图中画出F1、F2的合力F的图示。_______（5）按平行四边形法则画出的合力F约为___________N（保留两位有效数字）（6）比较F、F＇，可以得出什么结论：___________。【答案】（1）C（2）2.40（3）（4）（5）5.8N～6.8N（6）在误差允许的范围内，大小方向近似相同，平行四边形法则成立。【解析】【小问1详解】A．本实验中橡皮条是产生力的媒介，需要记录的是拉橡皮条的力的大小和方向，所以只要在一次实验中保持橡皮条拉到同一结点位置即可，不需要测量橡皮条原长，A错误；B．确定力的方向时，用铅笔沿着细绳划直线，这样操作铅笔会碰到细线，从而使记录的方向不准确，应该采用两点确定直线的方法记录力的方向，B错误；C．同一次实验中结点位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同，C正确；D．由于细绳主要用来记录力的方向，故将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，D错误。故选C。【小问2详解】弹簧测力计的每一小格为0.1N，读数时需要估读到0.01N，则橡皮条上的弹力大小为2.40N。【小问3详解】画出F1、F2、F＇的图示，如图所示。【小问4详解】通过平行四边形定则作力的图示，如图所示。【小问5详解】按平行四边形法则画出的合力F约为5.8N～6.8N【小问6详解】在误差允许的范围内，大小方向近似相同，平行四边形法则成立。四、解答题（14题8分，15题12分，16题12分）14.如图所示，两个年龄相近的小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知两个小孩的手臂对水桶