河南省郑州第四高级中学2024-2025学年高一（上）月考物理试卷

这是一份河南省郑州第四高级中学2024-2025学年高一（上）月考物理试卷，共10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.在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理思想与研究方法，高一上学期同学们学习了理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt非常小时，就可以用ΔxΔt表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了平均值法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，忽略物体的大小和形状，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
C. 伽利略的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验
D. 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
2.北京时间2024年8月5日，巴黎奥运会游泳男子4×100米混合泳接力决赛中，我国最后一棒运动员在落后法国队运动员0.75s出发的情况下奋起直追最后反超获胜，帮助中国队夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。根据电视直播数据绘了两位运动员在比赛最后阶段的运动图像，以下说法正确的是( )
A. 图中虚线表示我国运动员的运动图像B. 图像反映了两位运动员全程都在减速
C. 两位运动员从30s到32s间齐头并进D. 两位运动员全程的平均速率可能相等
3.神舟十三号载人飞船于2021年10月16日成功发射，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员执行飞行任务，将在太空驻留6个月。据介绍宇航员的训练项目包括急动度的训练。急动度j是加速度变化量△a与发生这一变化所用时间Δt的比值，即j=ΔaΔt，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中某航天员的加速度a随时间t的变化关系如图，则( )
A. 0～5s内加速度方向不变B. t=1.5s时加速度是−1.5m/s2
C. 3s～5s内航天员加速度减小D. t=2s时和t=4s时急动度等大同向
4.如图所示，A、B、C、D、E为马路一侧的五根路灯杆(粗细不计)，相邻两根路灯杆之间的距离均为25m，若某汽车从路灯杆A处开始做匀减速直线运动，刚好在路灯杆E处停下，汽车通过AE段的总时间为10s，汽车可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 汽车经过路灯杆A处时的速度大小为15m/s
B. 汽车做匀减速直线运动的加速度大小为4m/s2
C. 汽车通过BE段所用的时间为5s
D. 汽车通过DE段所用的时间为5s
5.如图所示，运动员将冰壶(可视为质点)从a点(冰壶已离手)以一定的速度v沿水平冰面推出，冰壶离手后依次经过a、b、c三点后在d点与竖直墙壁发生碰撞，碰撞后立即以原速率反向弹回，最终停在c点。已知冰壶在碰撞前、后均做加速度大小相等的匀减速直线运动，ab=bc=cd=L，碰撞时间忽略不计，则下列说法正确的是( )
A. 冰壶离手后运动的加速度大小为v26L
B. 冰壶离手后运动的时间为8Lv
C. 冰壶从c点运动到d点的时间和从d点返回到c点的时间之比为1：( 2−1)
D. 冰壶与竖直墙壁碰撞前的瞬时速度大小为v3
6.为了较准确地测量细线能承受的最大拉力，某同学进行了如下实验：
①将细线对折，将重为G的钩码(挂钩光滑)挂在细线的下端，如图甲所示，用刻度尺测量出对折后的长度L；②如图乙所示，将刻度尺水平放置，两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动，直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d。下列说法正确的是( )
A. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变大
B. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变小
C. 细线能承受的最大拉力大小为GL 4L2−d2
D. 细线能承受的最大拉力大小为2GL L2−d2
7.如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb=90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( )
A. Fa=0.6G，Fb=0.4GB. Fa=0.4G，Fb=0.6G
C. Fa=0.8G，Fb=0.6GD. Fa=0.6G，Fb=0.8G
8.如图所示，将两块光滑平板OA、OB固定连接，构成顶角为60°的楔形槽，楔形槽内放置一质量为m的光滑小球，初始时整个装置保持静止，OB板竖直。现使楔形槽绕O点顺时针缓慢转动至OA板竖直的过程中，(重力加速度为g)以下说法正确的是( )
A. OA板对小球的作用力先减小后增大
B. OB板对小球的作用力先增大后减小
C. OA板对小球作用力的最大值为2mg
D. OB板对小球的作用力大小为mg时，OA板对小球的作用力大小也为mg
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.质点做直线运动的位移x随时间t变化、速度v随时间t变化的图像如图所示，其中能反映质点在0～4s内的平均速度为2m/s的是( )
A. B.
C. D.
10.在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的v−t图线，以下说法正确的是( )
A. 刹车失灵前与失灵后，小汽车加速度大小之比为3：1
B. 在t=5s时两车发生追尾事故
C. 在t=3s时两车发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距40m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5m
11.两个力F1和F2之间的夹角θ，其合力为F。以下说法正确的是( )
A. 合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
B. 若F1和F2大小不变，θ角增大，合力F一定减小
C. 若夹角θ不变，F1大小不变，随着F2增大，合力F可能先减小后增大
D. 若F1和F2大小不变，合力F与θ的关系图像如图所示，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是2N≤F≤10N
12.质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 斜面和水平地面间可能有静摩擦力
B. 若将弹簧拿掉，物块一定不会发生滑动
C. 斜面对A、B组成的系统的静摩擦力大于2mgsinθ
D. 弹簧可能的最大压缩量为mg μ2cs2θ−sin2θk
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。

(1)本实验主要采用的科学方法是______。
A.控制变量法
B.等效替代法
C.理想实验法
D.建立物理模型法
(2)图乙中的力F和力F′，一定沿橡皮条AO方向的是______(选填“F”或“F′”)。
(3)在另一次实验中，该同学用两个弹簧测力计，通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用，两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计，小圆环平衡时，橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，正确的是______。
A.F1>F2>F3
B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1
D.F3>F2>F1
14.小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：

①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下；
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度；
④处理数据，得出结论；
(1)水滴滴落的时间间隔为______s。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度g= ______m/s2。(结果均保留三位有效数字)
(3)小黄同学又根据图乙依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值xt，作出了xt−t的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为vA= ______，重力加速度为g= ______(均用a、b、c表示)。
四、计算题：本大题共2小题，共34分。
15.如图，重力为5N的木块，恰好能沿倾角为30°的斜面匀速下滑；将此木块置于水平面上，用与水平方向成60°角斜向上的拉力F拉着，木块恰好做匀速直线运动。已知木块与斜面间和木块与水平面间的动摩擦因数相等。求：
(1)木块与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)拉力F的大小；
(3)若拉力角度可以任意改变，使木块做匀速直线运动拉力的最小值。
16.车流量大的路段，有时由于第一辆车的刹车，后面的司机也必须刹车，一辆一辆车传递下去，会导致大面积的公路交通整体减速，这种现象有时也被称为“幽灵堵车”现象(不是因为红灯或交通事故等引起的堵车现象)。现考虑如下简化模型。在一条长直车道上，有许多车正在匀速行驶，车速均为20m/s，前一车的车尾与后一车的车头的距离均为d。各车减速时的加速度可以不同，加速时的加速度均为3m/s2，各车司机发现自己车的车头与前车车尾距离小于14m时，司机开始刹车(不计司机的反应时间)。t=0时，某一辆车(记为第一辆车)由于突发情况，以大小为5m/s2的加速度减速3s，然后立即加速恢复到速度为20m/s。
(1)求第一辆车减速过程中的位移大小；
(2)若要后面的车均无须减速，求d的最小值；
(3)若d=24m，为不发生追尾事故，求第二辆车刹车的加速度大小的最小值。
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】BC
10.【答案】CD
11.【答案】BC
12.【答案】BD
13.【答案】B F A
14.【答案】0.04 9.69 b 2(c−b)a
15.【答案】解：(1)木块沿斜面匀速下滑，根据平衡条件得
Gsin30°=μGcs30°
解得
μ= 33
(2)木块沿水平面做匀速直线运动，对木块受力分析，木块受重力、支持力、拉力和摩擦力，如图所示。
根据平衡条件得

Fcs60°=f
Fsin60°+FN=G
由滑动摩擦力公式有
f=μFN
联立解得
F=5 33N
(3)木块沿水平面做匀速直线运动，设拉力与水平方向的角度为θ，根据平衡条件有
Fcsθ=μFN
Fsinθ+FN=G
整理得F=G2sin(θ+60∘)
所以，当θ=30°时，拉力F最小，且最小值为
Fmin=G2=52N=2.5N
答：(1)木块与水平面间的动摩擦因数μ为 33；
(2)拉力F的大小为5 33N；
(3)使木块做匀速直线运动拉力的最小值为2.5N。
16.【答案】解：(1)根据速度—时间关系可得，第一辆车减速的末速度为v1=v0−a1t1=20m−5×3m/s=5m/s
所以第一辆车减速过程中的位移大小为x1=v0+v12t1=20+52×3m=37.5m；
(2)加速到20m/s需时间为t2=v0−v1a2=20−53s=5s
所以位移为x2=v1+v02t2=5+202×5m=62.5m
正常行驶8s的位移为x=v0(t1+t2)=20×(3+5)m=160m，
所以d的最小值为d=160m−(37.5+62.5)m+14m=74m；
(3)设经时间T1两车间距14m，则有v0T1−(v0T1−12a1T12)=10m
代入数据得20T1−(20T1−12×5×T12)=10m
解得T1=2s
此时第一辆车的速度为v′1=v0−a1T1=20m−5×2m/s=10m/s
设再经时间T2两者共速且恰好相遇，则有：
v0−aT2=v′1
(v0T2−12aT22)−[v′1+v12×1+v1(T2−1)+12a2(T2−1)2]=14
代入数据联立得T2=2s，a=6m/s2。
答：(1)第一辆车减速过程中的位移大小为37.5m；
(2)若要后面的车均无须减速，d的最小值为74m；
(3)若d=24m，为不发生追尾事故，第二辆车刹车的加速度大小的最小值为6m/s2。