安徽省六安2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题含解析

六安2023年秋学期高一年级期中考试
物理试卷（答案在最后）
一.单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

）
1.物理学是探索和认识物质运动规律的科学，其基本观念可以概括为：世界是由物质组成的，物质是不断运动变化着的，物质运动变化是有规律的，规律是可以被人们认识的。

以下与物理学有关的说法，不正确．．．的是（
）
A.观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法
B.物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示
C.理想化模型的建立是一种抓住主要因素，忽略次要因素的科学方法，如质点、重心
D.根据速度定义式,x
v t
∆=∆当△t 非常小时，就可以用△x 表示物体在t 时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想法【答案】C 【解析】
【详解】A ．观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法，故A 正确不符合题意；B ．物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示，故B 正确不符合题意；
C ．理想化模型的建立是一种抓住主要因素，忽略次要因素的科学方法，如质点。

重心采用的是等效替代法，故C 错误符合题意；
D ．根据速度定义式,x
v t
∆=
∆当△t 非常小时，就可以用△x 表示物体在t 时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想法，故D 正确不符合题意；故选C 。

2.伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家，哲学家罗素给予了极高的评价：“加速度的重要性，也许是伽利略所有发现中具有永久价值和最有效果的一个发现”。

关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（
）
A.加速度数值很大的物体，速度的变化量必然很大
B.加速度数值很大的物体，速度变化得很快
C.速度大小不变，加速度一定为零
D.加速度增大，速度的大小肯定越来越大【答案】B
【详解】A ．根据Δv =a •Δt 可知，加速度数值很大的物体，速度的变化量不一定很大，还与时间有关，故A 错误；
B ．加速度很大的物体，速度变化率大，速度变化快，故B 正确；
C ．速度大小不变，加速度不一定为零，可能速度方向在变化，故C 错误；
D ．加速度增大，如果加速度与速度方向相反，速度的大小越来越小，故D 错误。

故选B 。

3.质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系如下，表示质点做匀减速直线运动的是（）
A.x =-5t +t 2
B.x =5+t 2
C.x =-5t -t 2
D.x =5-t 2
【答案】A 【解析】
【详解】根据2
012
x v t at =+
可知A ．由x =-5t +t 2可知v 0=-5m/s ，a =2m/s 2，加速度的方向与初速度方向相反，则质点做匀减速运动，选项A 正确；
B ．由x =5+t 2可知v 0=0，a =2m/s 2，则质点做匀加速运动，选项B 错误；
C ．由x =-5t -t 2可知v 0=-5m/s ，a =-2m/s 2，加速度的方向与初速度方向相同，则质点做匀加速运动，选项C 错误；
D ．由x =5-t 2可知v 0=0，a =-2m/s 2，则质点做匀加速运动，选项D 错误；故选A 。

4.在子弹穿透力对比的测试中，实验者可以通过子弹射穿苹果的个数来比较不同手枪子弹的穿透力，其中左轮手枪的子弹穿透了36只被紧挨排列固定在一起的苹果后速度恰好减为0，子弹穿透36只苹果的总时间为t ，已知子弹可以视为质点，子弹穿透苹果的过程受到的阻力不变，下列说法正确的是（
）
A.子弹在前
2
t
时间内穿透了4只苹果
B.子弹穿透前18个苹果所用时间为
2
t C.子弹穿透第l 只与最后l 只苹果所用的时间之比为6：l
D.子弹穿透第20只苹果所用时间为
4
6
t -
【解析】
【详解】A ．子弹的运动为匀减速到零的直线运动，可逆向看作初速度为0的匀加速直线运动。

初速度为0的匀加速直线运动，通过连续相等时间内位移之比为1：3：5…则前
2
t
时间内穿透的苹果个数为3
36274
⨯
=个苹果，故A 错误；
BC ．初速度为0的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用时间之比为
)
:
:
11 . ..
-
则子弹穿透前18个苹果所用时间为
，子弹穿透第l 只与最后l 只苹果所用的时间之比为
1:，故BC 错误；
D ．设每个苹果被穿透的长度为d ，则
21362d at =
设子弹穿透后16个苹果所用时间为t 16，则
2161162d at =
设子弹穿透后17个苹果所用时间为t 17，则
2171172
d at =
子弹穿透第20只苹果所用时间为
t 20=t 17-t 16
联立解得
204
6
t t -=
故D 正确。

故选D 。

5.如图所示，货车卸货时，随着千斤顶A 逐渐伸长，货车底板B 与水平面间的夹角θ逐渐增大，直至货物C 滑下底板B 。

在θ角由零逐渐增大的过程中，B 、C 之间的动摩擦因数为定值，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则C 受到的摩擦力（
）
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
【答案】C 【解析】
【详解】在货物C 滑动之前，货物所受摩擦力为静摩擦力大小为
sin f mg θ
=随着θ变大，f 逐渐增大，当货物C 开始滑动之后，货物所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为
cos f mg μθ
=随着θ变大，f 逐渐变小，故C 受到的摩擦力先变大后变小。

故选C 。

6.如图所示，某时刻四个物体a 、b 、c 、d 与两个长木板巧妙摆放在底座上，且系统处于平衡状态，则在该时刻下列说法正确的是（
）
A.物体a 可能不受摩擦力
B.物体b 受到木板的作用力竖直向上
C.物体b 受到木板的作用力垂直于木板向上
D.物体c 可能不受摩擦力【答案】B 【解析】【分析】
【详解】AD ．物体a 、c 若不受摩擦力，合力必有水平分量，不能处于平衡状态，故AD 错误；BC ．b 球只受到重力与木板的作用力平衡，所以木板给b 球作用力竖直向上，故B 正确，C 错误。

故选B 。

7.物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F 1，做匀变速直线运动，经时间t 后物体的速率为v 1时撤去F 1，立即再对它施一水平向左的水平恒力F 2，做匀变速直线运动，又经时间3t 后物体回到出发点，此时速率为v 2，则v 1、v 2间的关系是（）A.4v 1=3v 2 B.3v 1=2v 2
C.v 1=v 2
D.3v 1=v 2
【答案】A 【解析】
【详解】物体从静止起受水平恒力F 1作用，做匀加速运动，经一段时间t 后的速度为
1
11F v a t t m
==
以后受恒力F 2，做匀减速运动，加速度大小为
22F a m
=
经时间3t 后物体回到出发点，整个时间内再联系物体的位移为零，于是
()()2
21121133022
a t v t a t +-=解得
F 1：F 2=9：7
根据
2121
433
v v a t v =-⨯=-负号代表方向，所以v 1、v 2间的关系是
12
43v v =故选A 。

二.多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。

在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）
8.如图所示，每个钩码重1.0N ，弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计，弹簧伸长了5cm （在弹簧的弹性限度内）。

下列说法正确的是（
）
A.该弹簧测力计的示数为1.0N
B.该弹簧测力计的示数为2.0N
C.该弹簧的劲度系数为20N/m
D.不挂重物时，该弹簧的劲度系数为0【答案】AC 【解析】
【详解】AB ．钩码处于平衡状态，弹簧测力计的示数为1.0N ，A 正确，B 错误；C ．根据
F kx
=该弹簧的劲度系数为
20N/m
k =C 正确；
D ．弹簧的劲度系数是弹簧的属性，与是否挂重物无关，D 错误。

故选AC 。

9.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。

如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x 、v 、a 、t 分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（
）
A.甲图表示质点做匀速直线运动
B.由乙图中v 2-x 关系可求出物体的加速度大小为5m/s 2
C.由丙图中
x
t t
-关系可求出物体的加速度大小为4m/s 2D.由丁图中a-t 关系可求出物体在前2s 内的速度变化量大小为6m/s 【答案】BC 【解析】
【详解】A ．甲图位移随时间平方均匀变化，质点不是匀速直线运动，A 错误；B ．根据
22v ax
=得
210
a =
加速度为
2
5m/s a =B 正确；C ．根据
2
01
2
x v t at =+得
012
x v at t =+得
14
222
a =-=-加速度为
2
4m/s a =-加速度大小为4m/s 2，C 正确；
D ．a-t 关系图像的面积等于速度变化量，物体在前2s 内的速度变化量大小为
1
23m/s 3m/s
2
v ∆=⨯⨯=D 错误。

故选BC 。

10.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010m /s v =，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。

（取210m /s g =，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10m h =时，乙球恰好在最高点与甲球相遇
C.当15m h =时，乙球能在下降过程中与甲球相遇
D.当10m h <时，乙球能在上升过程中与甲球相遇【答案】BCD 【解析】【分析】
【详解】A ．设两球在空中相遇，所需时间为t ，根据运动学公式可得
22011
22
gt v t gt h +-=可得
h
t v =
而乙球的落地时间
012v t g
=
两球在空中相遇的条件是
1
t t <整理得
20m
h <A 错误；
B ．若两球恰好在最高点相遇，满足的条件是
1
12
t t =代入数据整理得
10m
h =B 正确；C ．由于
1015m<20m
m h <=可得乙球能在下降过程中与甲球相遇，C 正确；
D ．当10m h <时，乙球还没有上升到最高点就与甲球相遇，D 正确。

故选BCD 。

三.实验题（共2小题，每空2分，满分14分。

请按要求作答）
11.任何实验都存在误差，根据测量误差的性质和来源，误差分为系统误差和偶然误差，减小偶然误差的常用方法是_________（写出一种方法即可）；测量读数时，我们常用带有一位不可靠数字的近似数记录测量
结果，这种近似数被称为“有效数字”，当3位有效数字12.1mm 被写成为0.0121m 时，此时的有效数字是________位；
国际比赛用乒乓球和篮球的规格分别为40.0mm 和246.0mm 。

一位同学用毫米刻度尺测量了一只乒乓球的直径和篮球的直径，记录的数值分别为40.1mm 和246.4mm ，则测乒乓球时的测量值的相对误差为__________，测篮球时的测量值的绝对误差为_________。

（绝对误差即测量值与真实值之差的绝对值，相对误差即绝对误差与真实值的比值，常用百分比表示）【答案】①.多次测量取平均值
②.3
③.0.25%
④.0.4mm
【解析】
【详解】[1][2][3][4]减小偶然误差的常用方法是多次测量取平均值；0.0121m 的有效数字仍为3位。

乒乓球的相对误差为
40.140.0
100%0.25%
40.0
δ-=
⨯=篮球的绝对误差为
246.4mm 246.0mm 0.4mm
ε=-=12.某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。

直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。

细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。

实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L ，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F 。

弹簧伸长均在弹性限度内。

（1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L 0=_______cm ，劲度系数k =_______N/m 。

（结果均保留3位有效数字）
（2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L 1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L ，以L -L 1作为弹簧伸长量x ，以钩码重力大小作为弹力F 大小。

由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的___________。

【答案】①.5.00②.13.0~13.6③.B
【解析】
【详解】（1）[1]弹簧弹力为零时，弹簧总长度即为弹簧原长，故
0 5.00cm
L =[2]弹簧劲度系数
2.0
N/m 13.3N/m 0.20.05
F k L ∆=
=≈∆-（2）[3]由于弹簧自身重力的影响，当x 等于零时，弹簧有一定的弹力，但弹簧劲度系数不变，则
F k x
∆=
∆不变，即F -x 图像斜率不变。

故选B 。

四.解答题（共3小题，满分40分=12分+12分+16分。

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.航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度60m/s v =才能安全起飞。

若战斗机在航空母舰上的起飞过程中的最大加速度是26.0m/s a =，为了使战斗机能安全起飞，试回答下列问题：(1)若航空母舰静止，战斗机从静止开始加速，则航空母舰的甲板0L 至少多长？(2)若航空母舰静止，其甲板长200m L =，则战斗机应具有的最小初速度1v 为多大？
(3)若航空母舰甲板长200m L =，战斗机开始时相对于航空母舰静止，则航空母舰应以至少多大的速度2v 向什么方向航行？
【答案】(1)300m ；(2)34.6m/s ；(3)11m/s 速度与战斗机起飞方向相同
【解析】
【详解】(1)根据速度位移公式
22
00
2v v aL -=
代入数据可得航空母舰的甲板的长度至少为
0300m
L =(2)根据速度位移公式
2212v v aL
-=代入数据可得战斗机应具有的最小初速度为
134.6m/s
v =(3)设飞机起飞所用的时间为t ，在时间t 内航空母舰航行的距离为L 1，航空母舰的最小速度为v 2
对航空母舰有
L 1=v 2t
对飞机有
v =v 2+at
v 2-v 22=2a （L +L 1）
由以上联立解得
v 2=11m/s
速度与战斗机起飞方向相同。

14.一汽车在直线公路段上以54km/h 的速度匀速行驶，突然发现在其正前方14m 处有一辆自行车以5m/s 的速度同向匀速行驶．经过0.4s 的反应时间后，司机开始刹车，则：
（1）为了避免相撞，汽车的加速度大小至少为多少？
（2）若汽车刹车时的加速度只为4m/s 2，在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速，则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞？
【答案】(1)25m a s ≥（2）21m a s '≥【解析】
【详解】试题分析：分别写出两车运动的位移随时间变化的关系式，位移相等时是临界条件，根据判别式来判断解的情况；同理写出位移间的关系，根据判别式即可求出自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞．
（1）设汽车的加速度大小为a ，初速度v 汽=54km/h=15m/s ，初始距离d =14m
自行车的位移为：x v t
=自自汽车的位移为：21=2
x v t at -汽汽
从汽车刹车开始计时，假设汽车能追上自行车，此时有：=x x d
+自汽代入数据整理得：21101002
at t -+=要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得：210200
a ∆=-≤解得：2
5/a m s ≥设自行车加速度为a '．同理可得：()()221150.4250.4142
t t t a t +-=++'+整理得：212101002a t t '⎛⎫+-+= ⎪⎝⎭
要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得：21020800
a ∆=--≤'解得：2
1/a m s '≥点睛：本题主要考查了追击相遇问题，写出两车运动的位移随时间变化的关系式，位移相等时是临界条件，根据判别式即可求解．
15.（1）一根轻质大弹簧内套一根轻质小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2m ，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端保持自由状态，如图甲所示，当压缩此组合弹簧时，测得的力与压缩距离之间的关系如图乙所示，求这两根弹簧的劲度系数k 1（小弹簧）和k 2（大弹簧）分别为多少?
（2）一根轻质均匀弹簧，若下端挂重量为G 的重物，其伸长量为x ，将其截去
110
，则剩余弹簧下端挂重量为2G 的重物，其伸长量为多少?
（3）a 、b 两个轻质弹簧，下端分别挂重量为G 的重物时，a 、b 伸长量分别为x 1、x 2。

现用细线通过轻质光滑滑轮将a 、b 连接，如图丙所示，若在滑轮上挂一重量为G 的重物，平衡时滑轮下降的距离为多少?
【答案】（1）100N/m ，200N/m ；（2）1.8x ；（3）
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x x +【解析】【详解】（1）设小弹簧劲度系数为k 1，大弹簧劲度系数为k 2，根据胡克定律
=∆F k x
在0到0.2m 范围内
1
200.2k =⨯在0.2m 到0.3m 范围内
12
500.30.1k k =⨯+⨯解得
1100N/m k =，2200N/m
k =（2）将其截去110
，剩余部分的劲度系数为109910
G G k x x ==则剩余弹簧下端挂重量为2G 的重物，其伸长量为2 1.8G x x k =
=（3）两根弹簧所受的拉力都为2G ；所以a 的伸长量为12x ；b 的伸长量为22x ；平衡时滑轮下降的距离为a 、b 伸长量的一半。