广东省广州市第一中学2024届物理高一上期中学业水平测试试题含解析

广东省广州市第一中学2024届物理高一上期中学业水平测试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、关于静摩擦力的说法不正确的是
A．静摩擦力有最大值，说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B．静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C．静摩擦力的方向可能与其运动方向相同
D．运动的物体可能受静摩擦力作用
2、在下图中，A、B表面均光滑，天花板和地面均水平。

A、B间一定有弹力的是()
A．B．C．D．
3、物体做直线运动，速度—时间图像如图所示．由图像可以判断( )
A．第1 s末物体相对于出发点的位移改变方向
B．第1 s末物体的速度改变方向
C．前2 s物体的位移之和为零
D．第3 s末和第5 s末物体的位置相同
4、有关弹力，下列说法正确的是（）
A．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
B．拿一根细竹杆拨动水中木头，木头受到竹杆的弹力，是由于木头发生形变而产生的
C．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电灯发生微小形变而产生的
5、如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理书内，书对A4纸的压力为2N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（）
A．0.6N B．1.2N C．2N D．2.4N
6、放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于拉长状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是
A．m受到向左的摩擦力
B．M受到m对它向左的摩擦力
C．地面对M的摩擦力方向右
D．地面对M不存在摩擦力作用
7、一汽车在公路上以54 km/h的速度行驶，突然发现前方30 m处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，刹车的加速度大小为6 m/s，则驾驶员允许的反应时间可以为( )
A．0.5 s
B．0.7 s
C．0.8 s
D．0.9 s
8、如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O。

另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角 =30°。

系统保持静止，不计一切摩擦。

下列说法中正确的是（）
G
A．细线BO对天花板的拉力大小是
2
B．a杆和细线对滑轮的合力大小是G
C．a杆对滑轮的作用力大小是G
D．若B点向右移动少许后系统仍静止，则a杆对滑轮的作用力与移动前相比将要减小
9、在如图的位移-时间图像和速度-时间图像中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点沿同一方向的运动情况，则（）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．0-t1时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C．0-t2时间内，丙丁两车在t2时刻相距最远
D．0-t2时间内，丙丁两车平局速度相等．
10、有一串佛珠，穿在一根长1.8 m的细线上，细线的首尾各固定一个佛珠，中间还有5个佛珠．从最下面的佛珠算起，相邻两个佛珠的距离为5cm、15 cm、25 cm、35 cm、45 cm、55 cm，如图所示．某人向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个佛珠紧靠水平桌面．松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则第2、3、4、5、6、7个佛珠( )
A．落到桌面上的时间间隔越来越大
B．落到桌面上的时间间隔相等
C．其中的第5个佛珠落到桌面上的速率为3 m/s
D．依次落到桌面上的速率关系为1：2：3：4：5：6
二、实验题
11、（4分）在“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）本实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______．(填选项代号)
A．电压合适的50 Hz 交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E.天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是______．
A．先释放小车带动纸带运动，再接通电源
B．先接通电源，再释放小车带动纸带运动
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm。

相邻两个计数点的时间间隔用t表示，那么：
①计数点3处的瞬时速度的大小表达式________,速度的大小是________m/s，加速度的表达式________,加速度的大小是_________m/s2。

（结果保留2位有效数字）
②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏_______。

（填“大”或“小”）
12、（10分） (1)目前实验室里用的打点计时器所接的电源均为频率为50 Hz的____电源（填“交流”或“直流”）,每隔____秒打一次点.我们在处理数据时通常每5个点为一个计数点,则每相邻两个计数点之间的时间间隔为____秒.
(2)一位同学在实验室用打点计时器研究物体做自由落体运动的实验，有下列器材可供选择：铁架台、电火花打点计时器及墨粉纸盘、重锤、纸带若干、220V交流电源、天平、秒表．
其中不必要的两种器材是：_____，缺少的一种器材是：_____．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分）质点A沿直线以速度v A=5m/s做匀速运动，t=0时在A后面与A相距Δx=8.36m的质点B由静止开始运动，质点B运动方向与A相同，其加速度随时间周期性变化，如图所示．求：
（1）质点B追上A之前两者间最大距离是多少？
（2）B开始运动后经多少时间追上A?
14、（14分）一物体从静止于h＝200m高空的直升机上自由落下，下落t1＝2s（2s前认为做自由落体运动）后降落伞张开，此后该物体匀速下落，取g＝10m／s2，求
（1）从开始下落到降落伞打开之前，该物体下落的距离x．
（2）该物体降落到地面所用的总时间t．
15、（13分）一圆周长为4m，质点沿着这个圆周运动，当它通过1m弧长时速度方向改变了多少度？位移多大？试作图分析。

参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、B
【解题分析】
静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，则静摩擦力在零与最大值之间，故A说法正确；物体正在从粗糙的静止不动的斜面上滑下，物体受到滑动摩擦力，而斜面也受到物体的滑动摩擦力，但斜面却是静止的，故B说法错误；静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，故C说法正确；运动的物体也可能产生静摩擦力，比如在水平路面上，汽车启动时，车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用，故D说法正确．所以选B.
2、B
【解题分析】
A.若A、B之间有弹力，则两物体水平方向不能平衡，故A、B之间无弹力，故A错误；
B.A、B两小球之间有挤压，故有弹力，故B正确；
C.若A、B两小球之间有弹力，则B小球会向右运动，故A、B之间无弹力，故C错误；
D.若A对B球有弹力，则B球受到重力、绳向上的拉力，斜向左上的弹力，无法平衡，A、B之间无弹力，故D错误。

故选B。

3、D
【解题分析】
第1s内与第2s内对应图形的面积都在t轴上方，即代表位移均为正，故第1s内与第2s内的位移方向相同，故A错误；1s末前后对应速度值均为正，故速度方向未该改变，B错误；前2s物体的位移一直为正，不是零，故C错误；第3s 末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向，即第3s末到第5s末物体的位移为零，故第3s末和第5s末物体的位置相同，故D正确；故选D．
【题目点拨】
本题考查对图象的识别，要知道图线与t轴所围面积表示运动位移，图形在t轴上方表示位移为正，图形在t轴下方表
示位移为负；“斜率”等于加速度；解题时重点要看清坐标轴，其次要看斜率，即图线所围的面积表示的含义．
4、A
【解题分析】
A．绳对物体的拉力的方向，总是沿着绳而指向绳收缩的方向，故A正确；
B．拿一根细竹杆拨动水中木头，木头受到竹杆的弹力，是由于竹杆发生形变而产生的，故B错误；
C．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故C错误；
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的，故D错误。

5、B
【解题分析】
A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有：
f=2μF N=2×0.3×2N=1.2N
当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以
F=1.2N
A. 0.6N与分析不符，故A错误。

B. 1.2N与分析相符，故B正确。

C. 2N与分析不符，故C错误。

D. 2.4N与分析不符，故D错误。

6、AD
【解题分析】
A．以m为研究对象，拉伸状态的弹簧对m有向右的弹力，由平衡条件得到，m受到向左的摩擦力，故A正确；B．根据牛顿第三定律得知，M受到m对它向右的摩擦力，故B错误；
CD．以整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对M没有摩擦力，故C错误，D正确。

7、AB
【解题分析】
汽车匀速运动时的速度v＝54 km/h＝15 m/s.
设驾驶员所允许的反应时间为t，刹车后的加速度大小为a.根据题意，汽车先做匀速运动，后做减速运动，汽车的位移
x＝vt＋
2
2
v
a
代入数据得t＝0.75 s．A、B正确．
故选AB 8、CD
【解题分析】
A ．对重物G 受力分析，受到重力和拉力T ，根据平衡条件，有T=G ，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G ，故A 错误；
B ．由于滑轮处于平衡状态，故a 杆和细线对滑轮的合力大小是零，故B 错误；
C ．对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力），以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图
根据平衡条件，结合几何关系，有：a 杆对滑轮的作用力大小 F=T=G ，故C 正确；
D ．若B 点向右移动少许后系统仍静止，则滑轮两边绳子的夹角变大而绳子拉力大小不变，则两边绳子的合力减小，则a 杆对滑轮的作用力与移动前相比将要减小，选项D 正确；
故选CD.
9、BC
【解题分析】
根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动，都是直线运动，故A 错误；在位移时间图象中纵坐标的变化量表示位移，可知0～t 1时间内，甲、乙两车通过的位移相等，两车都做单向直线运动，所以路程相等，故B 正确；由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t 2时刻面积差最大，所以相距最远，故C 正确；0～t 2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故D 错误．所以BC 正确，AD 错误．
10、BD
【解题分析】
AB ．佛珠同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：4：9：12：25：1．根据212
h gt =
，知落地的时间之比为1：2：3：4：5：2，知落到桌面上的时间间隔相等。

故A 错误，B 正确。

C ．第5个佛珠距离地面的高度为80cm ，则 22100.8m/s 4m/s v gh ⨯⨯＝＝
故C 错误。

D ．根据v=gt 知，依次落到桌面上的速率关系为1：2：3：4：5：2．故D 正确。

二、实验题
11、AC BD
342x x t + 0.26 6543212
9x x x x x x t ++--- 0.50 大 【解题分析】
（1）[1]使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，而质量不需要测量，等式两边可约去，对于时间，可通过打点计时器来确定，故AC 正确，BDE 错误；
（2）[2]实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带，故BD 正确，AC 错误； （3）①[3][4][5][6]电源频率为50Hz 时，它每隔0.02s 打一个点，由于每5个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为t =0.1s ；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小，有： 3432x x v t
+= 代入数据有：
30.26v =m/s
根据匀变速直线运动的推论公式：
△2x aT =
可以求出加速度的大小，得：
65412329x x x x x x a t
++---= 代入数据解得：
a = 0.50m/s 2
②[7]如果在某次实验中，交流电的频率为49Hz ，那么实际打点周期变大，根据运动学公式：
△2x at =
得真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大。

12、交流 0.02 0.1 天平和秒表 刻度尺
【解题分析】
(1)目前实验室里用的打点电计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种，它们的工作原理基本一样，所接的电源均为频率为50Hz ，电磁打点计时器使用低压交流电源，电火花计时器使用220V 交流电，均是每0.02秒打一次点，若每5个点为一个计数点，则每两个计数点之间的时间间隔为0.1s ．
(2)实验要测量重力加速度，根据公式△x =aT 2，需要毫米刻度尺测量位移；
而自由落体的加速度与质量无关，故不需要天平称质量；打点计时器按照固定的0.02s 打点，不需要秒表测量时间．故不需要天平、秒表，缺少毫米刻度尺．
【题目点拨】
了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理；从自由落体运动的实验目的和实验原理角度出发得到待测量，确定实验器材．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）18.61m （2） 10.6s
【解题分析】
(1)质点B 的速度为5m/s 时，A 、B 之间的距离最大，质点B 如果以2m/s 2的加速度做匀加速运动，设速度达到5m/s 需要的时间为Δt 由运动学公式得
2.5s v t a
∆== 由质点B 加速度与时间的关系知，经过时间t 1=4.5s 时，A 、B 之间的距离最大。

在时间t 1内质点A 发生的位移 A A 122.5m x v t ==
设ΔT =1s 质点B 在第1s 内的位移
2111m 2
x a T =∆= 质点B 在第2s 内的位移
22m x a T T =∆⨯∆=
质点B 在第3s 内的位移
2313m 2
x a T T a T =∆⨯∆+∆= 质点B 在第4s 内的位移
424m x a T T =∆⨯∆=
质点B 在4-4.5s 时间内的位移
4.5A 11(2) 2.25m 22
x a T v T =∆+⋅∆= 所以
B 1234 2.2512.25m x =++++=
故A 、B 之间的最大距离
max A B –18.61m x x x x ∆=∆+=
(2)设经历吋间t （t 为正整数）后B 追上A ，此时A 的位移为x A ′=v A t ；
B 的位移
(1)122
B t t x t '+=++⋯+= 因为B A x x x '='+∆ ，此式无整数解，但可求得10s<t <11s ，10s 内A 发生的位移
A1A 1050m x v =⨯=
B 发生位移
B11011m 55m 2
x ⨯== 故在10s 后，B 需比A 多发生的位移
△x ′=△x +x A1-x B1=3.36m
设10s 后需时间t ′，B 追上A ，则
2A 15 3.36m 2
a Tt at v t '''∆+-= 计算得出t ′=0.6s ，故B 出发后需经过时间
t B =10s+t ′=10.6s
追上A 。

14、（1）20m （2）11s
【解题分析】
（1）物体做自由落体运动，根据位移时间公式求得下落的高度；
（2）此物体先做自由落体运动后做匀速直线运动，利用位移速度时间公式求得即可；
【题目详解】
（1）此物体先做自由落体运动后做匀速直线运动．自由落体运动下落的高度为：22111 1022022x gt m m =
=⨯⨯=； （2）设物体做自由落体运动的末速度大小为v ，则：1v gt =
降落伞张开后，物体做匀速直线运动，设运动的时间为2t
则：2h x vt -=
而且：12t t t =+
整理可以得到：11t s =．
【题目点拨】
本题主要考查了自由落体运动的基本公式的直接应用，知道自由落体运动的末速度即为匀速运动的速度．
15、90，πm
【解题分析】
作出图象如图所示：
由题知，周长为4m ，当它通过1m 弧长时，即物体转过的弧长为四分之一的周长 所以速度方向改变的角度为：
129042πθπ=⨯==
根据周长： 42R π=
解得半径为：
2
R π=m
位移大小为：
222x R π==
m。