四川省双流中学2024-2025学年高一上学期第二次月考物理试卷(Word版附解析)
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
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. 关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点
B. 乙图中导航显示的是位移大小
C. 丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻
D. 丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究问题不明确,因此无法判断能否将老鹰看做质点,故A错误;
B.导航上显示的是路程而不是位移大小,故B错误;
C.篮球比赛计时牌显示的是时间间隔,故C错误;
D.测速仪显示的是瞬时速率,故D正确。
故选D。
2. 为了行车方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是( )
A. 减小上山车辆受到的摩擦力B. 减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
C. 减小上山车辆对路面的压力D. 减小上山车辆的重力垂直于路面向下的分力
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2
则
,
倾角θ减小,F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全。
故选D。
3. 如图所示,手握水杯置于空中处于静止状态,则( )
A. 水杯受到手的摩擦力与水杯的重力是一对平衡力
B. 水杯对手的摩擦力与手对水杯的摩擦力是一对平衡力
C. 增加手握水杯的力,手对水杯的最大静摩擦力不变
D. 手与水杯间的动摩擦因数越大,水杯对手的静摩擦力就越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.水杯受到的摩擦力和水杯的重力使水杯处于静止状态,是一对平衡力,故A正确;
B.水杯对手的摩擦力与手对水杯的摩擦力作用在两个物体上,是一对作用力与反作用力,故B错误;
C.增加手握水杯的力,手对水杯的最大静摩擦力增大,故C错误;
D.水杯对手摩擦力是静摩擦力,与动摩擦因数无关,与水杯的重力有关,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,A同学用两个手指捏住直尺的顶端,B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备。
在A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,通过捏到的刻度即可测出反应时间。下列说法正确的是( )
A. 该实验测量是A同学的反应时间
B. 捏到的刻度越大,反应时间越短
C. 若在长度刻度旁标记反应时间刻度,则该刻度均匀分布
D. 若B同学开始时在0刻度线下方做好准备,则测得的反应时间偏短
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意,可知该实验测出的是B同学的反应时间,故A错误;
B.直尺在下落的过程中近似做自由落体运动,由可得捏到的刻度越大,反应时间越长,故B错误;
C.刻度尺的下落速度增大,连续相等时间内的位移也增大,若把刻度尺的长度刻度直接标注为反应时间刻度,则刻度不是均匀的,C错误;
D.则若B同学开始时在0刻度线下方做好准备,捏到的刻度偏小,则测得的反应时间偏短。故D正确。
故选D。
5. 图像是研究物理过程的重要方法,如下图所示,图A是物体的加速度时间图像;图B是物体受到的合力时间图像;图C是物体的位移时间图像;图D是物体的速度时间图像,其中,能表示物体处于平衡状态的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像,表示物体的加速度逐渐减小,且加速度不为零,处于非平衡状态,A错误;
B.图像,表示物体的合外力逐渐减小,且合外力不为零,处于非平衡状态,B错误;
C.x-t图像,斜率不变,速度不变,表示物体做匀速直线运动,处于平衡状态,C正确;
D.图像,表示物体做匀减速直线运动,处于非平衡状态,D错误。
故选C。
6. 小孙同学手端餐盘走向餐桌的过程中时的情景如图所示。假设餐盘保持水平,盘中的物品四周都留有一定的空间,并与餐盘保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 匀速向前行走时,盘对水果的作用力水平向前
B. 减速行走时,水果受到4个力的作用
C. 将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中,食物一直处于超重状态
D. 若餐盘稍微倾斜,但盘和水果仍静止,则水果受盘的作用力竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速向前行走时,水果处于平衡状态,则盘对水果的作用力竖直向上,选项A错误;
B.减速行走时,水果受到重力、水果盘对水果的支持力和摩擦力,共3个力的作用,选项B错误;
C.将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中,食物的加速度先向下后向上,则先失重后超重,选项C错误;
D.若餐盘稍微倾斜,但盘和水果仍静止,则水果受盘的作用力与重力等大反向,即竖直向上,选项D正确。
故选D。
7. 杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动,距离是60m,先由静止做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀减速直线运动,最后停止,用时共12s,匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中,以下说法中正确的是( )
A. 匀加速的加速度大小为1.25m/s²
B. 匀加速的时间是8s
C. 最大速度是10m/s
D. 全程的平均速度是10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.设匀加速直线运动时的加速度大小为,匀减速直线运动时的加速度大小为,匀加速直线运动的时间为,匀减速直线运动的时间为,由运动学公式
联立可得
,,,
最大速度为
故AB错误,C正确;
C.全程的平均速度为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 物理研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,下列叙述中正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时,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,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法
D. 定义加速度用到比值定义法,加速度与Δv和Δt无关
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故A错误;
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,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,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故C错误;
D.定义加速度用到比值定义法,加速度与Δv和Δt无关,故D正确
故选BD。
9. 如图,用轻绳在天花板上悬挂一物体,在水平力作用下,物体保持静止且轻绳与竖直方向夹角为。若保持物体位置不变,将由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A. 绳子拉力一直增大B. 水平拉力一直增大
C. 水平拉力先减小后增大D. 若物体质量为,则开始时
【答案】CD
【解析】
【详解】D.开始时对小球受力分析,如图所示
则
解得
故D正确;
ABC.若保持物体位置不变,将由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向,如图
则水平拉力先减小后增大,绳子拉力一直减小,故AB错误,C正确。
故选CD。
10. 大雪过后,汽车表面会有积雪覆盖,若在汽车前挡风玻璃上方有一片积雪,质量,前挡风玻璃视为倾角的斜坡,积雪融化前玻璃对积雪有附着力,融化后由于水膜的产生,会使得积雪和玻璃间的动摩擦因数变为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在安全驾驶模拟情景测试中,一辆汽车在平直的公路上做匀加速运动,某时刻积雪开始融化,为使积雪不下滑,该时刻汽车的加速度可能为(已知)( )
A. 6.21m/s2B. 5.21m/s2C. 4m/s2D. 3m/s2
【答案】AB
【解析】
【详解】为使积雪不下滑,临界情况摩擦力沿前挡风玻璃向上且为最大静摩擦力,受力分析建立坐标轴,将a分解为x轴和y轴方向,如图
可得
x轴上,有
y轴上,有
又
联立,可得
即加速度应大于。
故选AB。
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共15分。
11. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验,量角器竖直放置,结点O与量角器的中心点在同一位置。
(1)实验中保持重物c质量不变以及O点位置不变,改变细绳与细绳的方向,细绳与细绳拉力的合力___________(填“变化”或“不变化”)。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A. 弹簧测力计必须与量角器平行
B. 连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好
C. 两细绳、必须垂直
(3)在某次实验中,弹簧测力计a、b的读数分别是、,然后只用弹簧测力计a测量物体重力,其读数为F,最后根据平行四边形定则作出、的合力。若操作正确,则作出的图应是图___________(填“2”或“3”)。
【答案】(1)不变化 (2)A
(3)2
【解析】
【小问1详解】
仅改变细绳与细绳的方向,细绳与细绳拉力的合力大小仍等于细绳的拉力大小,由于重物c质量不变以及O点位置不变,细绳的拉力不变化,则细绳与细绳拉力的合力不变化。
【小问2详解】
A。测量时弹簧测力计必须与量角器平行且在同一竖直平面内,故A正确;
BC.为减小实验误差,与两弹簧测力计相连的细绳之间的夹角要适当大一点,但不是越大越好,也不是一定要垂直,故BC错误。
故选A。
【小问3详解】
是通过实验得到的合力,一定沿竖直方向,合力是通过平行四边形得到的理论值,不一定在竖直方向上,则若操作正确,则作出的图应是图2。
12. 在探究“加速度与力的关系”实验中,某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案,试回答下列问题:
(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是________;
A. 甲、乙、丙方案都需要补偿阻力
B. 只有甲方案需要补偿阻力
C. 只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量
D. 乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小
(2)该同学根据乙方案,作出加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图线如图丁所示,若小车质量为m,则该图线斜率k应为________;
(3)根据甲方案得到的一条纸带如图戊所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,相邻的计数点之间的距离分别为,,、、、,已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度大小为________,打下A点时小车的速度大小为________m/s。(结果均保留2位小数)
【答案】(1)AC (2)
(3) ①. 0.80 ②. 0.80
【解析】
【小问1详解】
AB.甲、乙、丙方案都需要补偿阻力,故A正确,B错误;
C.乙和丙分别有弹簧测力计和力传感器测量拉力,不需要必须满足小车的质量远大于重物的质量,只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量,故C正确;
D.乙方案中弹簧测力计的示数的2倍等于小车受到的合力大小;丙方案中力传感器的示数等于小车所受合力的大小,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
若该同学根据乙方案,则根据
根据关系图线可得
【小问3详解】
[1] 打点周期
计数点之间的时间间隔
小车的加速度
[2] 打下B点时小车的速度大小
又
得
三、计算题:本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 在车厢和地面之间搭一块木板,可以用来卸货与上货。现用木板与地面构成一个倾角为的固定斜面,质量为m的货物刚好能从该斜面上匀速滑下。重力加速度为g。
(1)求货物与斜面间的动摩擦因数;
(2)要将货物推上货车,沿斜面方向的最小推力F。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1 )货物匀速下滑
解得
(2 )沿斜面向上推动货物
解得
14. 如图所示,A、B两个物体相距x0 = 14 m时,物体A在水平向右的拉力FA作用下,以vA = 8 m/s的速度向右匀速直线运动,物体B在水平向左的拉力FB的作用下以vB = 20 m/s的初速度向右做匀减速直线运动。两物体质量相等,与地面间的动摩擦因数均为μ = 0.2,且FA = FB;求:
(1)物体A追上物体B前相距的最大距离;
(2)物体A追上物体B所用的时间。
【答案】(1)32 m
(2)8 s
【解析】
【小问1详解】
物体A向右匀速运动,由平衡条件得
物体B向右做匀减速运动,由牛顿第二定律得
其中
当物体A、B速度相等时,两物体间距最远,则
解得
【小问2详解】
设物体B经时间t0停下,则
解得
,,
因为
则,物体B停下后,物体A追上B。设物体A追上B的时间为t,根据位移关系
解得
即物体A追上物体B的时间为8 s。
15. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=25kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为,,木板下表面可以涂抹不同材料的涂层,使得木板与地面的动摩擦因数在一定范围内,满足。AB的距离为s=8.2m,木板足够长,重力加速度g取10 m/s2(已知,),求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小;
(2)物体通过传送带所需要的时间;
(3)物体离开传送带后运动总路程最小值和最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)最小值为6m,最大值为
【解析】
小问1详解】
物体速度达到传送带速度前
解得
【小问2详解】
物体与传送带共速所需时间为
根据速度—位移公式有
解得
共速后,由于
物体继续传送带上做匀加速运动
解得
设物体经到达端,则有
解得
物体通过传送带所需要的时间为
【小问3详解】
物体滑上木板左端时的速度大小
解得
物体
木板
=3-20
临界条件为
① 时,木板静止,物体
② 时,物体与木板先相对运动,达到共速后,一起减速为零,且由图像知越小,物体的路程越大。当,路程有最大值。
设共速时间,则
解得
,
此后,整体加速度为
解得
总路程
总路程的最小值为6m,最大值为。
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