【物理】河北省保定市两校2024-2025学年高一下学期5月期中联考试题（解析版）

这是一份【物理】河北省保定市两校2024-2025学年高一下学期5月期中联考试题（解析版），共26页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
考试范围：必修一1-3章；考试时间：75分钟；
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
第I卷（选择题，共46分）
1-7题为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，错选不得分，少选得3分。
一、选择题
1. 如图所示，三根等长的细绳一端对称地系在吊篮架上，另一端连结后经挂钩挂在杆子上。已知吊篮架和花盆的总质量为，下列说法正确的是（ ）

A. 每根细绳的拉力大小均为
B. 挂钩受到的拉力是由挂钩的形变引起的
C. 三根细绳同时增加相等长度后，绳上拉力将变小
D. 吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A．设每根铁链和竖直方向的夹角为，则有
解得
A错误；
B．挂钩受到的拉力是由细绳的形变引起的，B错误；
C．增加铁链的长度，每根铁链和竖直方向的夹角变小，变大，细绳的拉力变小，C正确；
D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对平衡力，D错误。
2. 蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，它属于体操运动的一种，蹦床有“空中芭蕾”之称。在运动员进行蹦床比赛过程中（ ）
A. 评委给运动员评分时可以把运动员看出质点
B. 蹦床对运动员的弹力是由于蹦床的形变引起
C. 运动员静止在蹦床上时，运动员对蹦床的压力就是运动受到的重力
D. 从蹦床上弹起过程中蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的弹力
【答案】B
【解析】A．评委要根据运动员动作的完成度给运动员评分，故不能将运动员看做质点，A错误；
B．蹦床对运动员的弹力是由于蹦床的形变引起的，B正确；
C．运动员静止在蹦床上时，运动员对蹦床压力大小等于运动员自身的重力大小，运动员对蹦床的压力和运动员的重力是两种性质力，不能说压力就是重力，C错误；
D．蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的弹力属于作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知作用力与反作用力始终等大，D错误。
故选B。
3. 如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角，一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用，恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动，重力加速度为g，则（ ）
A. 物体与斜面间的动摩擦因数为
B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. 恒力F的大小为
D. 恒力F的大小为
【答案】B
【解析】CD．物块受摩擦力方向与速度方向相反，即沿CA方向，重力的分力沿斜面向下，则由平衡可知
及
解得
故CD错误；
AB．根据
可得
故B正确，A错误。
故选B。
4. 最近在武汉市街头有一种叫做“萝卜快跑”的无人驾驶网约车，因其科技含量高和较低的乘车费用引起市民的广泛关注。这种无人驾驶的汽车在投入运营前需要进行各种安全性能测试。在某次测试中，沿同一方向做匀变速直线运动两辆“萝卜快跑”甲和乙，当并排通过某位置时开始计时，得到它们的图像分别为甲、乙，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车初速度大小为1m/sB. 乙车的加速度大小为5m/s2
C. 两车经过4s再次相遇D. 相遇前两车间最大距离为12.5m
【答案】D
【解析】AB．根据匀变速直线运动速度－时间的公式，可得
根据图像，可得甲乙两车的加速度大小分别为、
初速度分别为，
故AB错误；
C．两车位移相等，则有
解得
故C错误；
D．两车速度相等时相距最远，则有
此时相距
代入数据解得
故D正确。
故选D。
5. 弹道凝胶是用来模拟测试子弹对人体破坏力的一种凝胶，它的密度、性状等物理特性都非常接近于人体肌肉组织。某实验者在桌面上紧挨着放置6块完全相同的透明凝胶，枪口对准凝胶的中轴线射击，子弹即将射出第6块凝胶时速度恰好减为0，子弹在凝胶中运动的总时间为，假设子弹在凝胶中的运动可看做匀减速直线运动，子弹可看作质点，则以下说法正确的是（ ）
A. 子弹穿透第3块凝胶时，速度为刚射入第1块凝胶时的一半
B. 子弹穿透前2块凝胶所用时间为
C. 子弹穿透第2块凝胶所用时间为
D. 子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为
【答案】B
【解析】A．根据题意可知，因为子弹做匀减速直线运动，可将其视为反向的初速度为0的匀加速直线运动，设加速度为，每块凝胶的长度为，开始进入时的速度为，子弹穿透第3块凝胶时的速度为，则有，
解得
故A错误；
B．根据题意，设子弹穿透后4块凝胶的时间为，由运动学公式有，
解得
则子弹穿透前2块凝胶所用时间为
故B正确；
C．设子弹穿透后5块凝胶的时间为，则有
解得
则子弹穿透第2块凝胶所用时间为
故C错误；
D．设子弹穿透最后1块凝胶的时间为，则有
解得
子弹穿透第1块凝胶所用时间为
由公式
可得，子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为
故D错误
故选B。
6. 如图所示是一景区游客观光滑道的示意图。一游客沿倾斜直滑道下滑的过程中，测得通过长x1=2m的ab段历时1s，通过bc段历时2s，通过长x2=8m的cd段历时1s，若视游客匀加速直线下滑，则下列说法正确的是（ ）
A. 游客下滑的加速度大小为2m/s2
B. 游客经过a点时的速度大小为1.5m/s
C. bc段的长度为12m
D. 游客经过ad段的平均速度大小为4m/s
【答案】A
【解析】A．根据题意可得
代入数据解得
故A正确；
B．ab阶段有
代入数据解得
故B错误；
C．bc段的长度为
故C错误；
D．游客经过ad段的平均速度大小为
故D错误。
故选A。
7. 如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h处，现从地面上竖直上抛乙球，初速度v0 = 10 m/s，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。（取g = 10 m/s2，甲乙两球可看作质点）下列说法正确的是（ ）
A. 无论h为何值，甲乙两球一定能在空中相遇
B. 当h > 20 m时，甲乙两球可能在空中相遇
C. 当h = 15 m时，乙球能在下降过程中与甲球相遇
D. 当h < 10 m时，乙球不可能与甲球相遇
【答案】C
【解析】AB．设若甲球与乙球经过时间t相遇，则有
解得
根据竖直上抛运动的规律，可知，乙球上升的时间为
乙球竖直上抛运动的总时间
甲乙两球能在空中相遇，必须满足
联立以上整理得
即
故当h < 20 m时，甲乙两球一定能在空中相遇；当h > 20 m时，甲乙两球不能在空中相遇，故AB错误；
C．当t上 < t < t总时，乙球能在下降过程中与甲球相遇，即
解得
故当h = 15 m时，乙球能在下降过程中与甲球相遇，故C正确；
D．当t < t上时，乙球能在上升过程中与甲球相遇，即
解得
故D错误。
故选C。
8. 如图甲所示，小宁同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书，快递员将书置于箱子上放在小宁家门口，为了将包裹拖进房间，小宁需要从零开始逐渐增大拉力。纸巾箱子与书籍间的摩擦力f1、箱子与地面间的摩擦力f2随水平拉力变化的情况如图乙所示。已知一箱纸巾的质量，书的质量，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 当时，箱子与书籍保持静止
B. 当时，箱子与书籍发生相对运动
C. 箱子与地面间的动摩擦因数为0.2
D. 箱子与书籍间动摩擦因数为0.2
【答案】AC
【解析】A．当时，箱子与书籍间没有摩擦力作用，因此箱子与书籍处于静止状态，A正确；
B．当时，由图可知，箱子与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，而箱子与书籍间是静摩擦力，因此箱子在地面上滑动，而箱子与书籍保持相对静止，B错误；
C．对书籍和箱子整体受力分析可知，整体受到的重力
地面给整体的支持力
整体与地面间的滑动摩擦力
所以
C正确；
D．对书籍受力分析可知，书籍受到的重力
箱子给书籍的支持力
箱子与书籍间的滑动摩擦力
所以
D错误。
故选AC。
9. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力
B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍
C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐增大
D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小
【答案】BC
【解析】A．设物体的重力为，轻杆的弹力为，轻绳的弹力为。选择点为研究对象，由于OQ为可旋转轻杆，则Q点所受杆的弹力方向沿杆指向Q，Q点所受轻绳的拉力沿绳指向P。Q点受力分析图如下
由几何关系可得，，角平分线，则，A错误；
B．由A选项受力分析可知，，B正确；
CD．过O点向PQ做垂线交PQ于S，设O距离水平PQ面的高度为H，选择Q为研究对象，做矢量三角形如图所示
由几何关系可知，力的矢量三角形与几何三角形OQS相似，且满足，轻绳P端缓慢向右移动过程中，SO减小，SQ增大，则增大，C正确,D错误。
故选BC。
10. 近日，我国首个国产移动操作系统——华为原生鸿蒙操作系统正式发布，华为此次发布的原生鸿蒙操作系统可以实现多设备联动。其中，蓝牙通讯传输在“纯血鸿蒙万物智联”中有着重要的地位，而设备之间蓝牙配对成功是蓝牙通讯传输的前提。搭载有鸿蒙系统设备的甲、乙两车在平直公路上，遇到突发状况后甲先做匀减速运动后做匀速运动，乙做匀减速运动至停止，运动图像如图所示，时，乙车在前甲车在后且相距10m。已知蓝牙自动配对需要在稳定传输距离内进行，配对成功需要1s（配对成功后，再次传输信息无需重新配对），蓝牙通讯稳定传输的距离在4m以内。已知两车可视为质点且相遇不影响各自运动。则下列说法正确的是（ ）

A. 时甲、乙两车蓝牙配对成功B. 时甲、乙两车并列行驶
C. 时甲、乙两车并列行驶D. 甲、乙两车蓝牙通讯稳定传输时间为5.5s
【答案】ACD
【解析】A．时，甲的速度为
乙的速度为
由图像中图线与轴所围区域面积表示位移可知，甲追赶了乙的距离为
此时相距4m，达到稳定传输的距离，开始自动配对，在时配对成功，故A正确
D．在之间，甲乙相距在4m以内，此间配对成功且稳定传输，稳定传输时间为3s；在之间，乙在甲前距离大于4m，故不能稳定传输；时，甲车追赶乙车，在时，甲在乙后4m处，此时恰好可以稳定传输，在之间稳定传输，故稳定传输时间为5.5s，故D正确
BC．设在后经过时间，甲、乙两车并列行驶，则有
可得
甲、乙两车在首次相遇并列行驶，故B错误，C正确。
故选ACD。
第II卷（非选择题）
二、实验题（11题5分，12题12分）
11. 为了探究并验证两个互成角度的力的合成规律，两位同学分别设计了如下方案。
（1）李红同学找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，还有刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等。
实验方案：先将三条橡皮筋的一端连接成结点O，将其中两条橡皮筋的另一端分别挂在竖直墙上的两个钉子a、b上，然后将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂小重物，如图甲所示。
①本实验中，下列说法正确的是_______。
A. Oa与Ob的夹角必须为或，不能为其他角
B. 测量每条橡皮筋的原长
C. 测量悬挂小重物后每条橡皮筋的长度
D. 记录悬挂小重物后每条橡皮筋的方向
②探究结论：两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则。
（2）王华同学为了验证李红同学的实验结论，设计了如下实验方案：
a．用天平测得一个小物块的质量。
b．如图乙所示，两根固定的竖直杆间距为d，用长为L的不可伸长的轻绳穿过光滑轻质滑轮，滑轮下端连接小物块，轻绳两端分别固定在杆上M、N两点，在轻绳的左端连接力传感器，力传感器的重力忽略不计。
c．改变并记录小物块的质量m，记录力传感器对应的示数F，得到多组数据，已知重力加速度为g。
①力传感器的示数F与小物块的质量m满足_______（用题中给出的L、d、g、m等表示），就可以验证力的平行四边形定则。
②王华同学作出F-m图像如图丙所示，则图线的斜率_______。
【答案】（1）BCD （2）
【解析】
【小问1解析】
探究两个互成角度力的合成规律，要利用同一个作用点，分别作出三个力的图示，以挂在两个钉子a、b上的两条橡皮筋的拉力的图示作出平行四边形，用两个力所夹对角线的长度和方向与第三条橡皮筋的拉力的图示对比分析，找出其规律。故完成本实验必需的操作有：不挂小重物时测量每条橡皮筋的原长，悬挂小重物后记录结点O的位置，因为三条相同的橡皮筋都遵循胡克定律，故不需要测量每条橡皮筋的弹力大小，而是测量悬挂小重物后每条橡皮筋的长度，并且记录每条橡皮筋的方向，本实验要验证的是一个普遍规律，因此Oa与Ob的角度不必为30°、60°或90°，可以是其他角度，故A错误，BCD正确。
故选BCD。
【小问2解析】
设绳与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有，则
根据平衡条件有，解得
据，可知图像中图线的斜率
12. 图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图乙是_________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_______（填“交流”“交流”或“四节干电池”）。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，请将B、F的速度值填入下表。（结果保留3位小数）
②以A点为计时起点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线______。
③由所画速度一时间图像求出小车加速度为______（结果保留2位小数）
（3）根据速度一时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度______m/s。（结果保留2位小数）
【答案】（1）电火花 220 （2）①. 0.400 0.721
②. ③. 0.78 （3）0.33
【解析】（1）图乙是电火花打点计时器。
电源采用的是交流。
（2）①在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔是
匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得B点的速度为
可得F点的速度为
②以A点为计时起点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，如图所示。
③由速度一时间图像求出小车加速度为
（3）由速度一时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度
三、解答题（13题8分，14题12分，15题17分）
13. 某同学站在高铁站台安全区内用手机测量高铁进站的运动。从高铁第一节车厢头部经过该同学时开始计时，经50s第七节车厢尾部刚好停在该同学面前，然后他向列车车尾方向行走了45步到达第八节车厢尾部。已知该同学步长约为60cm，假设高铁做匀变速直线运动，每节车厢长度相同，试估算：（结果均保留两位有效数字）
（1）测量时段高铁的加速度大小；
（2）开始计时时高铁的速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
根据题意可知一节车厢的长度
根据位移时间关系
解得测量时段高铁的加速度大小
【小问2解析】
根据速度时间关系
代入数据可得开始计时时高铁的速度大小
14. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为3kg的重物，该系统保持静止状态。已知此时细绳长度为，重力加速度，试求；
（1）此时轻绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？
（2）若保持细杆AB位置不动，只改变轻绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时轻绳BC的长度及所受拉力大小？
【答案】（1），；（2），
【解析】（1）B点受力如图，设∠BAC为θ
水平方向
竖直方向
解得
，
（2）当BC绳与AB杆垂直时受到的拉力最小，如图所示
此时细绳BC长度为
解得
细绳拉力
解得
15. 如图所示，粗糙水平面上静止放置一上表面光滑的四分之一圆柱体，光滑轻质小滑轮在圆心的正上方处用轻杆固定。细线一端跨过小滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧，另一端固定在点，轻质光滑小滑轮A放置在细线上，下面悬挂物块甲，弹簧下端与质量为的小球乙连接，小球乙置于圆柱体上，与竖直方向成角，与竖直方向成角，整个装置处于静止状态。已知长度与圆柱体半径相等，不计细线、滑轮质量（，，重力加速度取10m/s2），求：
（1）轻质弹簧的伸长量和物块甲的质量；
（2）地面对四分之一圆柱体摩擦力的大小和杆对滑轮作用力的大小。
【答案】（1）， （2），
【解析】
【小问1解析】
对小球乙分析，受拉力、重力、支持力处于平衡状态，根据几何关系和平衡条件可得小球乙受拉力
则根据牛顿第三定律，轻质弹簧受小球乙拉力
根据胡克定律
轻质弹簧的伸长量
对物块甲分析，根据竖直方向平衡条件可得
代入数据解得物块甲质量
【小问2解析】
对小球乙分析，圆柱体对乙的支持力大小
方向与竖直方向夹角为37°，则根据牛顿第三定律，乙对圆柱体压力
对圆柱体分析，根据水平方向的平衡条件可得
得
代入数据解得地面对四分之一圆柱体的摩擦力大小
对滑轮分析，根据平衡条件，两绳对滑轮的作用力合力（两力大小相等且垂直，则合力为）与杆对滑轮作用力大小相等，则杆对滑轮作用力大小
代入数据解得杆对滑轮作用力大小
速度
数值（）
________
0.479
0.560
0.640
________