湖北省武汉十一中2024-2025学年高一（上）第二次月考物理试卷（含解析）

这是一份湖北省武汉十一中2024-2025学年高一（上）第二次月考物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.深中通道是国家重大工程和世界级跨海集群工程，全长约24千米，北距虎门大桥约30千米。小明计划周末从家坐车去深圳宝安机场，他事先用导航软件搜索路线，若选择走A路线，经过虎门大桥，路程约103千米，耗时约1小时50分钟；若选择走B路线，经过深中通道，路程约53千米，耗时约1小时10分钟。假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同，则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过两条路线的平均速度相同B. 汽车通过A路线的平均速度更大
C. 汽车通过A路线的位移更大D. 汽车通过A路线的平均速率更大
2.水平桌面上放有一手机，手机可视为质量均匀分布的长方形薄板，长为a，宽为b。现保持手机的一个角与桌面接触，将手机其他部分抬离桌面，在所有可能的位置中，手机重心离桌面的最大高度为( )
A. aB. bC. a2+b22D. a2+b2
3.现代工业技术为表征物体的运动性能，常用急动度j来描述加速度变化的快慢，其定义式j=ΔaΔt，请类比加速度的定义方式，分析以下说法正确的是( )
A. 急动度j的单位是m/s2
B. 匀变速直线运动的急动度j=0
C. 急动度j大于零，表示物体的加速度在增大
D. 急动度j的方向和加速度的方向相同
4.两个物体从t=0时刻起先后开始做自由落体运动，同时落地，则正确描述它们运动的v-t图是( )
A. B.
C. D.
5.如图为一竖直放置的内壁光滑的圆筒，筒下端固定一轻弹簧，三个完全相同的物块静置于弹簧上端，此时最上面的物块上表面刚好与圆筒开口平齐。现将第四个物块(与筒内物块完全相同)放入筒内，待物块静止后，第四个物块上表面也刚好与圆筒开口平齐，已知物块的厚度为d，重力为G，弹簧始终处在弹性限度范围内，则由此可知弹簧的劲度系数为( )
A. k=GdB. k=3G2dC. k=2GdD. k=2G3d
6.质点做匀减速直线运动，依次连续经过的三点A、B、C。已知AB=2BC，AB段平均速度是6m/s，BC段平均速度是3m/s，则质点在A点的瞬时速率为( )
A. vA=7.5m/sB. vA=8m/sC. vA=8.5m/sD. vA=9m/s
7.一质点做匀减速直线运动时，速度变化Δv时发生位移x1，紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2，则该质点的加速度大小为( )
A. (Δv)2(1x1+1x2)B. (Δv)2(1x1-1x2)C. 2(Δv)2x1-x2D. (Δv)2x1-x2
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.关于力，下列说法正确的是( )
A. 只有相互接触的物体才能有作用力
B. 摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C. 细绳对物体的拉力方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向
D. 形状规则的物体的重心一定在其几何中心上
9.已知x轴上P点的坐标(7m,0)，位于x轴坐标原点的A，B两质点从0时刻起沿着x轴做初速为零的直线运动，A质点的加速度时间图像如图甲所示，B质点的加速度时间图像如图乙所示，加速度的正方向与x轴正向一致，则关于A、B质点运动情况，以下说法正确的是( )
A. A质点可多次经过P点B. A质点在t=2.5s经过x轴上P点
C. B质点在t=9- 66s经过x轴上P点D. B质点在t=9+ 66s经过x轴上P点
10.武汉十一中高一某班级共有52名同学进行队列训练，排成了4个纵队，共13排。每相邻纵队，相邻横排之间的距离均为1m，指令枪响后，所有同学们均从静止开始齐步跑，第一排同学a1=2.2m/s2，第二排a2=2.1m/s2，第三排a3=2.0m/s2⋯⋯以此类推，第12排a12=1.1m/s2，第13排a13=1.0m/s2，同时开始匀加速直线运动，所有同学视为质点。则下列计算正确的是( )
A. 运动过程中，第7排的同学的速度必定等于第1排和第13排同学速度的平均值
B. 运动过程中，在同一个纵队的第7排的同学必定在第1排和第13排同学的正中间位置
C. 运动过程中，以第13排同学为参考系，则前面的不同的横排同学以不同的速度做匀速直线运动
D. 从静止开始，第2s末，队伍的总长度为14.4m
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。

(1)在如上图所示的实验中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的______(选填“上端”或“下端”)对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度L0= ______cm。
(2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据F=mg求得弹力(g为重力加速度大小)，根据x=L-L0求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作F-x图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为k= ______N/m(保留一位小数)，由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成______。(填“正比”“反比”或“不确定关系”)
12.用如图甲所示的实验装置来研究自由落体运动的规律和测量当地的重力加速度。保持电磁铁的位置不变，光电门B的位置不变，让光电门A处在不同位置，多次做自由落体运动的实验，从竖直杆上的标尺(图中未画出)读出A、B间的距离h，读出小球通过A的时间Δt，已知小球的直径为d(d远小于h)。
(1)当A、B间的距离h减小时，小球从A运动到B的平均速度______(填“不变”“减小”或“增大”)。
(2)用实验数据画出的h-1(Δt)2关系图像如图乙所示，则当地的重力加速度g= ______(用a、b、d表示)，小球通过B的时间tB= ______(用a表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，可视为质点的小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力作用下发生倾斜，灯笼稳定时，轻绳与竖直方向的夹角为37°，设灯笼的质量为0.2kg。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取10m/s2)
(1)求水平风力F和轻绳拉力T的大小；
(2)若风力增大，通过画图或推导的方式说明灯笼稳定时轻绳拉力大小怎样变化。
14.如图所示，一辆卡车以20m/s的速度在平直公路上行驶，突然发现前方有一辆小轿车，卡车立即紧急刹车，急刹车时加速度的大小是5m/s2，假设卡车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动。求：
(1)若前方小轿车静止，要使卡车不与小轿车相碰撞，则卡车开始刹车时，与小轿车的最小距离；
(2)卡车紧急刹车过程中，平均速度大小；
(3)若小轿车以10m/s的速度匀速行驶，则卡车开始刹车时，与小轿车的最小距离。
15.如图所示，已知O、A、B、C为同一直线上的四点，OA间的距离为l1=4m，BC间的距离为l2=24m，一物体自O点静止起出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点。已知物体通过OA段与通过BC段所用时间相等。求A与B的距离。
答案和解析
1.D
【解析】ABC.根据题意，汽车选择走A、B路线的位移相同，而所用时间不同，所以通过A路线的平均速度小于B路线的平均速度，故ABC错误；
D.汽车通过A路线的平均速率为v-1=s1t1=1031.83km/h=56.28km/h，汽车通过B路线的平均速率为v-2=s2t2=531.17km/h=45.30km/h0
则此时的急动度j大于零，但物体的加速度的大小在减小，可知，急动度j大于零，表示物体的加速度不一定在增大，故C错误；
D、根据j=ΔaΔt可知，急动度j的方向和加速度变化量的方向相同，和加速度的方向不一定相同，故D错误。
故选：B。
4.D
【解析】自由落体运动是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动，结合v-t图象的斜率表示加速度，可知两个物体的v-t图象平行，由于物体1先下落，物体2后下落，且两者同时落地，故ABC错误，D正确。
故选：D。
5.A
【解析】物块放在弹簧上静止时，物块对弹簧的压力等于物块的重力，设弹簧原长为L，放三个物块时弹簧的长度为L1，根据胡克定律可知3G=k(L-L1)
将第四个物块放入筒内后根据胡克定律可知4G=k(L-L1-d)
联立解得k=Gd
故A正确，BCD错误。
故选：A。
6.A
【解析】根据平均速度公式，质点在AB段的平均速度为v1-=vA+vB2
根据速度—位移公式可得2axAB=vA2-vB2
同理可知，在BC段的平均速度为v2-=vB+vC2
2axBC=vB2-vC2
代入数据6m/s=vA+vB2，2axAB=vA2-vB2
3m/s=vB+vC2，2axBC=vB2-vC2，由题知xAB=2xBC
联立解得vA=7.5m/s，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7.D
【解析】设匀减速的加速度a，物体的速度分别为v1、v2和 v3，逆向思维，据题有v1-v2=v2-v3=Δv
则有v1-v3=2Δv
据运动学公式可知v12-v22=2ax1
v22-v32=2ax2
解得a=(Δv)2x1-x2，故D正确，ABC错误；
故选：D。
8.BC
【解析】A.当两个物体之间有力的作用时，不一定相互接触，例如磁铁吸引小铁钉时，磁铁和小铁钉之间有相互作用力，二者可以不相互接触。故A错误；
B.摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反，故可能与物体的运动方向相同，二者没有必然的联系。故B正确；
C.根据弹力产生的原理，可知细绳对物体的拉力方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向。故C正确；
D.重心位置与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，形状规则的物体的重心一定在其几何中心上，故形状规则的物体的重心不一定在其几何中心上。故D错误。
故选：BC。
9.CD
【解析】AB.由图甲可知，A质点沿着x轴正向做单向直线运动，其运动图像如图所示
故A质点只能经过P点一次；0∼1s，A质点的位移为x1=12aA1t12
其中aA1=8m/s2，t1=1s代入得x1=12×8×12m=4m，
1s末的速度为v1=aA1t1=8×1m/s=8m/s，
还要运动x2=xP-x1=7m-4m=3m，才能经过P点，由x2=v1t2+12aA2t22
其中aA2=-8m/s2，代入数据4m=8t2+12×(-8)×t22
解得t2=0.5s(t2=1.5s>1s舍去)
故A在t1+t2=1s+0.5s=1.5s经过P点，故AB错误；
CD.由图乙可知，B质点沿着x轴做往复直线运动，其运动图像如图所示
0∼1s，B质点的位移为x1'=12aB1t12，其中aB1=12m/s2，t1=1s，代入数据得x1'=12×12×12m=6m，
1s末的速度为v1'=aB1t1=12×1m/s=12m/s，
要运动x2'=xP-x1'=7m-6m=1m才能经过P点，
则有x2'=v1't2+12aB2t'22
其中aB2=24m/s2，代入数据解得t2'=3± 66s
两个解均小于1s，都有意义，故B在t1+t2'=9± 66s第一次和第二次经过P点，故CD正确。
故选：CD。
10.ABD
【解析】A.根据题意可知t时刻第1排、第7排、第13排同学的速度分别为v1=a1t=2.2t，v7=a7t=1.6t，v13=a13t=1.0t，可知v7=v1+v132，即第7排同学的速度等于第1排和第13排同学速度的平均值，故A正确；
B.初始时刻第7排同学距离第1排和第13排同学距离相等，都是6m，t时刻第1排、第7排、第13排同学的位移分别为x1=12a1t2，x7=12a7t2，x13=12a13t2，则t时刻第7排同学与第1排和第13排同学的间距分别为s1-7=6m+x1-x7=6m+12×(a1-a7)t2，s7-13=6m+x7-x13=6m+12×(a7-a13)t2，因为a1-a7=a7-a13=0.6m/s2，所以第7排同学与第1排和第13排同学的间距相等，必定在第1排和第13排同学的正中间位置，故B正确；
C.第n排的同学加速度为an，则以第13排同学为参考系，则第n排同学速度为vn=ant-a13t=(an-a13)t，因为各排加速度为定值，则相对第13排同学，其他各排同学都做匀变速直线运动，故C错误；
D.第2s末，队伍总长度s=12×1m+12×2.2×22m-12×1.0×22m=14.4m，故D正确。
故选：ABD。
11.上端 15.06 312.5 正比
【解析】(1)为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；由图乙可知该刻度尺的最小分度值为1mm，则弹簧的长度L0=15.06cm；
(2)由图像可得劲度系数为：
k=250.08N/m=312.5N/m；
[2]由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
故答案为：(1)上端；15.06；(2)312.5；正比。
12.增大 ad22b aa
【解析】(1)设竖直方向小球释放位置与光电门B的距离为H，则vB2=2gH，可知小球通过光电门B的速度相等，小球做自由落体运动，下落过程中小球速度逐渐增大，当A、B间的距离h减小时，小球从A运动到B的时间减小，则小球通过光电门A的速度增大，小球从A运动到B的平均速度为v-=vA+vB2，故当A、B间的距离h减小时，小球从A运动到B的平均速度增大。
(2)根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球通过光电门A的速度为vA=dΔt，又vB2-vA2=2gh，整理得h=-d22g⋅1(Δt)2+H，根据图像斜率和纵截距可得k=-d22g=0-ba-0,H=b，解得当地的重力加速度g=ad22b；根据动力学公式vB2=2gH，小球通过B的时间tB=dvB，联立解得tB= aa。
故答案为：(1)增大；(2)ad22b， aa。
13.(1)对灯笼分析受力，如图所示。

由平衡条件得
F=mgtan37°=0.2×10×34N=1.5N
T=mgcs37∘=0.2×100.8N=2.5N
(2)设轻绳与竖直方向的夹角为θ，受力分析如图，由平衡条件得
F=mgtanθ
T=mgcsθ
可知，当水平风力F增大，轻绳与竖直方向夹角θ增大，则轻绳拉力T增大。

答：(1)水平风力F和轻绳拉力T的大小分别为1.5N，2.5N；
(2)灯笼稳定时轻绳拉力大小增大。
14.(1)根据匀变速直线运动规律：vt2-v02=2ax，且卡车做减速运动．
卡车开始刹车时，与小轿车的最小距离，即：卡车碰到小轿车时，刚好停止运动．
由于vt=0，所以最小距离为：x=-v022a=-2022×(-5) m=40m
(2)根据匀变速直线运动规律：vt=v0+at，且卡车做减速运动。
由于vt=0，卡车在情况(1)的紧急刹车过程中，所用的时间为：t=-v0a=-20-5 s=4s
紧急刹车过程中，平均速度大小：v-=xt=404 m/s=10m/s
(3)两车若不发生碰撞，卡车的速度等于轿车速度时刚好相遇，设所用时间为t'
对于卡车：v2=v1+at'，x1=v1t'+12at'2
对于轿车：x2=v2t'
卡车开始刹车时，两车的最小距离为xmin=x1-x2，可解得：xmin=10m
答：(1)卡车开始刹车时，与小轿车的最小距离为40m；
(2)卡车紧急刹车过程中，平均速度大小为10m/s；
(3)卡车开始刹车时，与小轿车的最小距离为10m。
15.设物体的加速度为a，到达B点的速度为vB，通过OA段和BC段所用的时间为t，则有：
l1=12at2
l2=vBt+12at2
解得：vB=l2-l1t
设O与B的距离为sOB，则有：
sOB=vB22a
代入数据解得：sOB=(l2-l1)24l1=(24-4)24×4m=25m
A与B的距离：sAB=sOB-l1=25m-4m=21m
答：AB的距离为21m。