安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期3月阶段考物理试卷（解析版）

这是一份安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期3月阶段考物理试卷（解析版），共15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。
满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 物体在几个恒力作用下做匀速直线运动，若突然撤去某个力，其他力不变。关于物体的运动情况下列说法正确的是（ ）
A. 物体一定仍做匀速直线运动B. 物体可能做匀变速曲线运动
C. 物体一定做匀加速直线运动D. 物体的加速度大小逐渐增大
【答案】B
【解析】AD．撤去某个力，其余力的合力与该力等大、反向、共线
所以当撤去某个力后，剩余力的合力为恒力，因此产生的加速度大小方向恒定，且不可能做匀速直线运动，故AD错误；
BC．当该恒力与初速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动；当该恒力与初速度方向共线时做匀变速直线运动，故C错误、B正确。
故选B。
2. 小船在静水中的速度大小为，河水的流速大小为，若船渡河过程中、均保持不变，则能到达对岸且渡河时间最短的图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当小船在静水中的速度垂直指向河岸时，小船到达对岸且渡河时间最短。
故选A。
3. 如图所示，小球A和小球B通过三根轻质细绳连结挂在左右两边墙上的C、D两点并处于静止状态。已知AC间细绳与竖直方向的夹角为θ1，BD间细绳与竖直方向的夹角为θ2，AB间细绳恰好水平。则A、B两小球的质量之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设AB间细绳的拉力大小为F，分别对A和B受力分析，可得
解得
故选A。
4. 引体向上是学生喜欢的项目之一。如图所示，初始时人处于悬垂状态，两手用力将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠即可，此过程称为上升过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 初始悬垂时若增大两手间的距离，单臂的拉力变小
B. 在引体向上的上升过程中人一直处于超重状态
C. 向上加速过程中单杠对人作用力大于人的重力
D. 单杠对人的支持力与人对单杠的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．依据力的合成法则，初始悬垂时若增大两手间的距离，即增大两臂拉力的夹角，因两臂拉力的合力等于该同学的重力不变，则单臂的拉力将增大，故A错误；
B．引体向上有多种施力方式，可能是先加速再匀速后减速，也可能先加速后减速，或者加速减速交替出现，但总体而言需要经历加速和减速过程，即超重和失重过程，故B错误；
C．向上加速过程中处于超重状态，单杠对人的作用力大于人的重力，故C正确；
D．单杠对人的支持力与人对单杠的压力是一对相互作用力，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体向上做减速运动
B. 绳子拉力大于物体的重力
C. 时物体的速度大小为
D. 物体始终处于失重状态
【答案】B
【解析】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为
物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确；
C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小
当时，，故C错误。
故选B。
6. 如图所示，某次演习中轰炸机以某一速度沿水平方向投放一枚炸弹，垂直击中山坡上的目标。已知山坡的倾角，重力加速度，不计空气阻力。在此过程中炸弹竖直方向分位移与水平方向分位移的大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】炸弹垂直击中山坡上的目标，此时有
又炸弹在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则竖直方向与水平方向通过的距离之比为
解得
故选C。
7. 如图所示，竖直圆圆周上有A、B、C、D四点，AC、AD为两条光滑的直轨道，BC是圆的竖直直径，AD是圆的倾斜直径，AD与BC的夹角为53°。让小球1、2从A点由静止释放，分别沿AC、AD滑行到圆周上的C、D两点，用时分别为t1、t2，让小球3从B点由静止释放，下落到圆周上的C点，用时为t3。已知sin53°=0.8，小球可看成质点，则t1:t2:t3为（ ）
A. B. 4:5:5
C. 1:1:1D.
【答案】D
【解析】根据题意可知，小球沿AD运动的加速度为
则有
解得
设AC与水平方向夹角为θ，连接AB，如图所示
由几何关系可得
小球沿AC运动的加速度为
则有
解得
小球3沿竖直直径BC做自由落体运动，则有
解得
则
故选D。
8. 如图所示，从高处的A点先后水平抛出两个小球1和2，球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上的竖直挡板，落在水平地面上的点，球2恰好越过挡板也落在点。已知球1与地面碰撞前后水平速度不变，竖直速度等大反向，忽略空气阻力，不计挡板的厚度，则竖直挡板的高度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设1、2球的初速度分别为、，从抛出到落到点运动的时间分别为、，则对两球在水平方向有
两球均落到D点，根据对称性可知，小球1和2运动总时间之比为
所以，又因两球飞过竖直挡板前的水平位移相同，而速度的水平分量的关系为，故它们从抛出至挡板的时间满足
设球1从第一次落地到飞至挡板顶端所用的时间为，则上述关系可写为
球1第一次落地时速度的竖直分量为
到达挡板顶端时速度的竖直分量为
两者满足
联立方程并代入数据可得。
故选C。
二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙在最高处荷叶上，低处荷叶、、、和青蛙在同一竖直平面内，、中心高度相同，、中心高度相同，、中心分别在、中心正上方。青蛙从高处荷叶上水平跳出，落到低处荷叶中心上。将青蛙视为质点，不计空气阻力，则（ ）
A. 青蛙水平跳出，落到荷叶上时的初速度最大
B. 青蛙跳到荷叶上与跳到荷叶上的速度变化量相等
C. 青蛙以最小的水平初速度完成跳跃，应跳到荷叶上
D. 青蛙跳到荷叶上与荷叶上的水平初速度大小相等
【答案】BC
【解析】A．青蛙做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，则有
，
可得
因此越大，越小，初速度越大，因此以最大的初速度完成跳跃时应跳到荷叶上面，故A错误；
B．青蛙与、两荷叶的高度差相等，根据可知，青蛙跳到荷叶上的时间等于跳到荷叶上的时间，根据可知，青蛙跳到荷叶上和跳到荷叶上的速度变化量相等，故B正确；
CD．根据可知，越小，越大，则越小，可知青蛙跳到荷叶上的初速度最小，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 水平面上有一平面直角坐标系，一个可视为质点、质量的物体在直角坐标系中，时，物体位于点处，此后物体在方向上运动的位移一时间图像如图甲所示，在方向上的速度一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 物体所受合力大小为
B. 时，物体的速度大小为
C. 时物体速度大小为
D. 时物体位于点（5m，9.5m）
【答案】AD
【解析】A．由图甲可知，物体沿轴方向做匀速直线运动，速度大小为
由图乙可知，物体沿轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为
，
根据牛顿第二定律，有，故A正确；
B．时，合初速度为，故B错误；
C．末物体沿方向的速度大小为
物体的合速度大小为，故C错误；
D．物体内在轴、轴的位移分别为
，
时，物体位于点，则时物体位于点，故D正确。
故选AD。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某兴趣小组用如图所示实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验步骤如下：
a.用天平测量滑块和遮光条的总质量为、钩码的总质量为，用游标卡尺测量遮光条的宽度为；
b.将一端带有光滑定滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块右端固定一个遮光条，滑块左端用细线通过定滑轮与钩码连接，调整滑轮，使细线水平；
c.将滑块右端置于长木板A处，由静止释放滑块，遮光条通过B处光电门时，数字计时器记录遮光条通过光电门的时间为，用毫米刻度尺测出AB间的距离为；
d.保持A位置不变，改变光电门位置B与A的距离，多次进行实验。
请回答下列问题：
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为______；滑块的加速度大小为______；（用、、表示）
（2）根据实验得到多组数据，以为横坐标，以______（填“”“”或“”）为纵坐标，得出线性图像。已知当地的重力加速度为，，图像的斜率为，则滑块和桌面间的动摩擦因数为______（用、、表示）。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1解析】
滑块经过光电门的速度
根据运动学公式
可得
【小问2解析】
由可得
所以以为纵坐标，x为横坐标得到一条线性关系
由
可得斜率
可得
由牛顿第二定律得
解得
12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平放置的倾斜挡板上，钢球落到挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有______；（填选项前字母）
A. 斜槽轨道要光滑
B 斜槽轨道末端要水平
C. 每次要从斜槽上同一位置无初速度释放钢球
D. 图中挡板每次必须等间距下移
（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、、三点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，则______；若A点不是抛出点，则钢球平抛的初速度大小为______，钢球在点时的速度大小为______。（后两空均用、、和重力加速度表示）
【答案】（1）BC （2）
【解析】
【小问1解析】
AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确；
B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确；
D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。
故选BC。
【小问2解析】
由图乙可知从A到的时间与从到的时间相同，设钢球平抛的初速度大小为，若A点是抛出点，根据匀变速直线运动相同时间的位移之比为可知
若A点不是抛出点，根据匀变速直线运动规律有
解得
水平方向做匀速直线运动有，解得钢球平抛的初速度大小为
点的竖直分速度大小为
则点的速度大小为
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13. 如图所示，无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练中，t=0时，无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞，t=4s时速度v=12m/s，此时关闭动力系统，无人机又上升了1s到达最高点。已知无人机质量m=2kg，重力加速度g=10m/s2，设无人机所受阻力大小不变。求：
（1）无人机离地面的最大高度h；
（2）无人机动力系统提供的恒定升力F的大小。
【答案】（1）30m （2）30N
【解析】
【小问1解析】
无人机先竖直向上做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，匀加速上升高度为
关闭动力再上升高度为
无人机离地面的最大高度为
解得
小问2解析】
设无人机关闭动力系统前、后的加速度大小分别为a1、a2，则有，
无人机加速阶段，根据牛顿第二定律可得
无人机减速阶段，根据牛顿第二定律可得
联立解得无人机动力系统提供的恒定升力的大小
14. 如图所示，将一个可视为质点的篮球从水平地面上方B点以某一速度斜向上抛出，抛出时速度方向与水平方向成θ=37°角，篮球恰好垂直击中竖直篮板上的A点，击中篮板后篮球速度大小不变、方向反向，篮球落地点到篮板的水平距离为x=4.8m。已知A点距离水平地面的高度为H=3.2m，sin37°=0.6，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）篮球抛出时的初速度大小v0；
（2）A、B两点间的竖直高度h；
（3）篮球落地瞬间的速度大小v。
【答案】（1）7.5m/s （2）1.0125m （3）10m/s
【解析】
【小问1解析】
碰到篮板后篮球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
水平方向做匀速直线运动，设碰后瞬间篮球的速度大小为vx2，则有
解得
由题意可知碰前瞬间篮球的速度大小为
设篮球出手瞬间的速度为v0，则有
解得
【小问2解析】
篮球出手瞬间的竖直速度为
A、B两点间的竖直高度为
【小问3解析】
篮球从击中篮板到落地的时间为
篮球落地瞬间的竖直速度大小为
篮球落地瞬间的速度大小为
解得
15. 如图甲所示，质量为的足够长木板置于粗糙水平地面上，木板右端处有一固定竖直挡板，木板左端放置一质量、可视为质点的物块。时刻物块和木板以相同的初速度一起相对静止向右滑动，一段时间后，木板与挡板碰撞（碰撞时间极短），碰后木板的速度反向、大小不变，物块前内运动的速度随时间变化的图像如图乙所示。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中物块始终在上。求：
（1）木板与地面间的动摩擦因数及物块与木板之间的动摩擦因数；
（2）木板与挡板碰撞后，物块与木板达到的共同速度的大小；
（3）木板的长度至少为多少。
【答案】（1），
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
时刻、一起相对静止向右滑动，对、整体进行分析，根据牛顿第二定律有
整体向右匀减速，根据图乙可知
解得
由图乙知末与挡板碰撞，碰后向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
根据图乙可知
解得
【小问2解析】
Q与挡板碰撞后向左做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有：
解得
由图乙知碰后、的速度大小均为，设经历时间两者达到共同速度，则有，
解得，
【小问3解析】
结合上述可知，Q与挡板碰撞后，Q向左做匀减速直线运动，P先向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，达到共速后由于，可知共速后两者保持相对静止，不再发生相对滑动，则整个运动过程中物块在木板上的相对位移
解得木板的长度至少为。