湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期开学模拟考试物理试题

这是一份湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期开学模拟考试物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到( )
A.荷叶aB.荷叶bC.荷叶cD.荷叶d
2.一个物体受恒力作用，下列说法正确的是( )
A.一定做直线运动B.一定做曲线运动
C.可能做匀速圆周运动D.可能做曲线运动
3.如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力( )
A.由重力和支持力的合力提供
B.由重力、支持力和摩擦力的合力提供
C.只由重力提供
D.只由支持力提供
4.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明( )
A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动
C.甲车向西，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
5.如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方与位移的关系图象.则这辆汽车的加速度大小为( )
A.B.C.D.
6.如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变。已知第一次实际航程为A至B，位移为，实际航速为，所用时间为，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为，实际航速为，所用时间为，则( )
A.，B.，
C.，D.，
7.光滑圆柱体被a、b两支架支持处于平衡状态，接触点为A和B，圆柱体中心为O，AO水平，BO和水平成30°。把接触点A逆时针沿圆周缓慢移到O的正下方，移动过程中圆柱体始终保持平衡。下列说法正确的是( )
A.a支架的力先变大后变小B.a支架的力先变小后变大
C.b支架的力先变大后变小D.b支架的力先变小后变大
8.如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则( )
A.细线a的拉力大小为B.细线b的拉力大小为G
C.细线b与水平方向的夹角为45°D.细线c的拉力大于细线b的拉力
9.牛顿定律不适用于下列哪些情况( )
A.研究原子中电子的运动B.研究“嫦娥三号”的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动D.研究飞机从北京飞往纽约的航线
10.曲辕犁，是唐代中国劳动人民发明的耕犁。曲辕犁和以前的耕犁相比，将直辕、长辕改为曲辕、短辕，节省人力和畜力。牛通过耕索分别拉质量相同的两种犁，牛的拉力均为F。曲辕犁的拉力与竖直方向的夹角为α，曲辕犁向前做匀加速直线运动；直辕犁与竖直方向的夹角为，直辕犁向前做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.曲辕犁对牛的拉力比直辕犁的大
B.曲辕犁所受竖直方向的支持力比直辕犁的小
C.曲辕犁与直辕犁所受摩擦力相等
D.曲辕犁与直辕犁所受合外力相等
11.如图，一个质量为m的小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放；滑块与斜面间动摩擦因数恒定，以水平地面为零势能面。则滑块滑至斜面底端时的动能随斜面倾角θ变化的关系图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
12.如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是( )
A.A、C间的弹力大小为0.5mgB.物体B的加速度大小为g
C.物体C的加速度大小为2gD.吊篮A的加速度大小为3g
二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分）
13.如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3.70cm、11.22cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为_______m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为_______（以上结果均保留三位有效数字）.
14.如图所示为研究匀变速直线运动规律时打出的一条纸带，已知打点计时器的频率为，则打下标号2、3两点之间的时间间隔为________________s，小车的加速度大小为________________。
15.三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的________个力的作用，木块B受到________个力的作用，木块C受到________个力的作用。
16.质量为的物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为________________N，垂直于斜面的分力为________________N。（，，）
三、实验题（本大题共2个小题，共12分）
17.（6分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验中，必要的措施是___________。
A.先释放小车再接通电源
B.先接通电源再释放小车
C.将小车放在靠近打点计时器的一端
D.将小车放在远离打点计时器的一端
（2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。
，，，，，，则小车的加速度___________（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度___________m/s。（结果均保留两位有效数字）
18.（6分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）
(1)图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_____。（保留两位有效数字）
(2)若取小车质量，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______（多选）。
A.B.C.D.
(3)在验证牛顿第二定律的实验中，作出了如图所示的小车的加速度与合力图像，图中三条斜率不同的图线表示实验中______不同。
A.平衡摩擦力的角度不同B.小车和其上的砝码的总质量不同
C.砂及砂桶的质量不同D.木板的长度不同
四、计算题（本大题共3题，共22分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
19.（6分）两辆汽车A、B同时从甲地开往乙地，做单向直线运动.
（1）汽车A前一半时间的平均速度为，后一半时间的平均速度为，则全程的平均速度为多大？
（2）汽车B前一半位移的平均速度为，后一半位移的平速度为，则全程的平均速度为多大？
（3）已知，通过计算说明A、B汽车哪一个先到达目的地.
20.（6分）一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的图象如图所示，求：
（1）摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a；
（2）摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小。
21.（10分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车进入收费站正常行驶的速度，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至18m/s后正常行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方12m处减速至，匀速到达中心线后，再加速至18m/s后正常行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
（1）通过ETC通道，减速经过多长时间？
（2）通过人工收费通道，比正常行驶耽搁多长时间？
（3）求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间？
答案以及解析
1.答案：C
解析：
2.答案：D
解析：AB.若合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以是匀变速曲线运动，如平抛运动；若合力与速度共线，则才做直线运动，故AB错误；
C.匀速圆周运动的合外力指向向心力，是变力，所以在恒力作用下物体不可能做匀速圆周运动。故C错误；
D.由AB选项分析，可知，可能做曲线运动，故D正确。
故选：D。
3.答案：A
解析：小球沿光滑内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球受到重力和支持力，且重力和支持力的合力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，A项正确。
4.答案：D
解析：因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动。故D正确。
故选：D。
5.答案：A
解析：由匀变速直线运动的速度与位移的关系式，可得，结合图象可知加速度，则，选项A正确。
6.答案：C
解析：设河宽为d，船相对静水的速度为v，方向与河岸上游的夹角为θ，对垂直河岸的分运动，可知过河时间,则；对船实际航行的合运动，过河时间，解得，C正确，ABD错误。
7.答案：B
解析：以圆柱体为研究对象进行受力分析，初状态在重力作用下处于平衡状态；当B不动，把接触点A逆时针沿圆周缓慢移到O的正下方的过程中。利用矢量三角形法则画出两个力的变化如图所示
由图可得，先变小后变大，不断变小，即a支架的力先变小后变大，b支架的力不断变小。故选B。
8.答案：B
解析：A.将两小球看成一个整体，受力如图
可得
，
联立，解得
故A错误；
BC.以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为θ，受力分析如图
，
联立，解得
故B正确；C错误；
D.综上所述，有
故D错误。
故选B。
9.答案：A
解析：A.牛顿第二定律不适用于微观原子，A正确；
BCD.都是宏观低速运动的物体（与光速比速度较低），牛顿运动定律都适用，BCD错误。
故选A。
10.答案：B
解析：由牛顿第三定律可知，犁对牛的拉力与牛对犁的拉力大小相等，由题知，牛对两种犁的拉力均为F，则两种犁对牛的拉力大小相等，A错误；设曲辕犁和直辕犁受到的竖直方向的支持力分别为和，对两种犁受力分析可知，，，由于，则，B正确；设曲辕犁和直辕犁受到的摩擦力分别为和，对两种犁受力分析有，C错误；由于直辕犁做匀速直线运动，所受合外力为零，曲辕犁做匀加速直线运动，故曲辕犁所受合外力大于直辕犁所受合外力，D错误。
11.答案：A
解析：由题知小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放，则对于小滑块下滑的过程应用动能定理可得，故当时，，随着θ减小，逐渐减小，滑块滑到斜面底端的动能逐渐减小；当重力沿斜面方向的分力小于或等于最大静摩擦力时，有，解得，此后继续减小θ，滑块都不再下滑，则此后小滑块的动能一直为零，故A正确.
12.答案：A
解析：B.在轻绳网刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故B错误;CD.将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得解得即A、C的加速度均为，故CD错误；A.轻绳刚断的瞬间，吊篮A受到重力和物体C对吊篮A的作用力，对吊篮A有得故A正确。故选A。
13.答案：0.561；1.25
解析：相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，则；
打E点时物体的速度等于物体在DF间的平均速度：
根据速度与时间关系可以得到加速度为：
14.答案：0.1；1.8
解析：相邻计数点间有四个计时点，则2、3两点之间的时间间隔为
小车的加速度大小为
15.答案：4；2；6
解析：以A为研究对象进行受力分析，受水平外力、重力、支持力、摩擦力，共4个力作用。以B为研究对象进行受力分析，受重力、C对B的支持力，共2个力作用。以C为研究对象，在F作用下向右匀速运动，所受合外力为0，故C受：重力、地面的支持力，A、B的压力，还有地面向左的摩擦力，A对C地有向右的摩擦力，共六个力。
16.答案：6；8
解析：质量为1kg的物体静止在的斜面上，则重力平行斜面的分力为:
重力垂直斜面的分力为:
17.答案：（1）BC（2）0.80；0.40
解析：（1）AB.实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确；
CD.为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。
故选BC。
（2）电源频率为100Hz，则打点计时器每隔0.0s打一个点，纸带上每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出，则知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为
由运动学公式，可得小车的加速度
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打B点时小车的速度
18.答案：(1)3.2(2)BD(3)B
解析：(1)小车的加速度大小为
(2)根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力视为绳上的拉力大小，一般认为大于10倍为远远大于，所以AC合适，BD不合适，故选BD。
(3)对小车由牛顿第二定律得
解得
所以图像的斜率表示小车和其上的砝码的总质量的倒数，故B正确，ACD错误。故选B。
19.答案：（1）（2）（3）见解析
解析：（1）设全程的时间为2，则前一半时间内的位移为
后一半时间内的位移为
则全程的位移为
故全程的平均速度为
（2）设全程的位移为2，则前一半位移上经历的时间为
后一半位移上经历的时间为
故全程的平均速度为
（3）由于
故，汽车A先到达目的地。
20、
（1）答案：
解析：由图可知，摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小为：
（2）答案：20 m/s
解析：因为图象与时间轴围成的面积表示位移，则摩托车在0~75 s这段时间内的位移为：
则这段时间内平均速度大小为：
21.答案：（1）3s（2）24.5s（3）
解析：（1）通过ETC通道，减速时间由可得
（2）通过人工收费通道减速过程有
加速过程有
，
全过程
，
若正常行驶通过则
所以通过人工收费通道，比正常行驶耽搁的时间为
（3）汽车通过ETC通道减速过程
，
匀速过程有
加速过程
，
全过程
，
所以汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为