安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期2月开学考试物理试卷（解析版）

这是一份安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期2月开学考试物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
命题单位：太湖中学物理教研组 编审单位：合肥皖智教育研究院
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案）
1. 下列物理量属于标量的是（ ）
A. 位移B. 路程C. 加速度D. 力
【答案】B
【解析】位移，加速度和力都既有大小又有方向，是矢量；路程只有大小没有方向，是标量。
故选B。
2. 在校运动会上，某同学以11.1s的成绩获得男子乙组100m冠军，比赛过程简化如图，测得他从A点到B点用时4s，在A点的瞬时速度大小为0.2m/s，在B点的瞬时速度大小为6.8m/s，AB间的距离为16m。则该同学在此4s内的平均速度大小是（ ）
A. 1.7m/sB. 3.5m/sC. 4.0m/sD. 9.0m/s
【答案】C
【解析】由题意，根据平均速度定义式可得该同学在此4s内的平均速度大小是
故选C。
3. 如图所示，飞船与空间站对接后，在发动机的推力F和阻力f的共同作用下，飞船和空间站一起向左做匀加速直线运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船对空间站的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将飞船和空间站视为一整体，根据牛顿第二定律，对整体分析有
设飞船对空间站的作用力大小为，根据牛顿第二定律，对空间站分析有
联立以上两式解得
故选A。
4. 如图所示，一个半径为r、重为mg的光滑均匀球，用长度为r的轻质细绳系在倾角为30°的光滑斜面上的A点，则斜面对球的弹力N和绳子的拉力F的大小分别是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】由题意知，OA是球半径的2倍，则轻质细绳与斜面夹角也是30°，故轻绳水平。球的重力产生两个效果：使球拉紧细绳和压紧斜面，因此可以把重力分解为垂直斜向下的分力和水平向左的分力，如图所示
由图可知两分力的大小，
所以球对斜面压力和绳子的拉力大小分别为
故选D。
5. 如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速转动，将一小物块无初速度地放置在传送带左端，最终小物块随传送带一起做匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A. 物块从放上传送带开始，始终受到摩擦力作用
B. 物块加速运动过程中，物块相对传送带向右运动
C. 物块加速运动过程中，物块对传送带的摩擦力方向向右
D. 传送带运动速度越大，物块加速运动时间越长
【答案】D
【解析】A．刚开始时，物块速度小于传送带速度，传送带足够长，物块先加速后匀速运动，物块先受到滑动摩擦力，后受摩擦力为0，故A错误；
B．物块加速运动过程中，速度小于传送带速度，相对传送带向左运动，故B错误；
C．物块加速运动过程中，受到向右的摩擦力，由牛顿第三定律，物块对传送带的摩擦力向左，故C错误；
D．设物块与传送带间动摩擦因数为，物块相对传送带运动时
做匀加速运动时，物块速度小于传送带速度则一直加速，由
可知，传送带速度越大，物块加速运动的时间越长，故D正确。
故选D。
6. 章睿同学从电视上看到导弹拦截的画面，他查阅有关资料后，将该过程简化为以下模型：如图所示，导弹A在地面拦截系统P正上方m高处，以速度m/s竖直下落时，拦截系统P发现并立即启动拦截程序，1.0s后竖直向上发射拦截弹B，再经1.0s成功拦截，为便于计算，只考虑导弹和拦截弹在运动过程中的重力。已知重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 拦截弹B发射时导弹A的速度大小为580m/s
B. 拦截弹B的发射速度大小为110m/s
C. 成功拦截时，A的速度大小为600m/s
D. 成功拦截时，A离地面的高度为110m
【答案】B
【解析】A．由题意，取竖直向下为正方向，拦截弹B发射时导弹A的速度为
故A错误；
CD．由题意知：拦截系统P发现导弹A后，经成功拦截，此时导弹A运动的距离和速度分别为，
此时A离地的高度为
故CD错误；
B．根据题意和上述分析知拦截弹B飞行就在离地高处成功拦截导弹A，
以向上为正方向，对导弹B有
联立解得
故B正确。
故选B。
7. 《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图（a）所示，甲转动把手，把井底的乙拉起来，图（b）为此过程中乙运动30s内的图像，其中20~30s图线为曲线，其余为直线，s时乙的速度为零。已知乙的质量为60kg，重力加速度m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 0~20s内乙的平均速度为4m/s
B. 25s时刻，乙的速度大小为1m/s
C. 0~20s过程中乙一直处于超重状态
D. 15s时刻，绳子对乙拉力大小为558N
【答案】A
【解析】A．根据图像与轴围成的面积为位移大小，可求得0~20s内乙的位移大小为80m，平均速度
故A正确；
B．由图像知20~30s为非线性图像，25s时刻，乙的速度小于1m/s，故B错误；
CD．根据图像，乙在0~10s加速度向上处于超重状态，10~20s加速度大小
方向向下，处于失重状态；根据牛顿第二定律
得15s时刻，绳子对乙的拉力大小为
故CD错误。
故选A。
8. 如图所示，劲度系数的轻质弹簧，上端放置一个质量的物体A，A与弹簧不连接，A处于静止状态。现在给A施加一个竖直向上的力F，使A从静止开始向上做匀加速直线运动，在内F是变力，在以后F是恒力。已知重力加速度，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. F的最小值为0B. F的最小值为4.5N
C. F的最大值为45ND. F的最大值为54N
【答案】D
【解析】根据题意，设静止时弹簧的压缩量为，则
竖直向上的力作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，初始时最小有
物体与弹簧分离时最大有
已知在内是变力，在0.3s以后是恒力，则0.3s弹簧恢复原状，又有
联立解得，，。
故选D。
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每题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
9. 如图所示，光滑半圆柱体放在粗糙的水平地面上，一小球在水平外力F的作用下静止在半圆柱体上。现改变水平外力的大小使小球缓慢向上移动，半圆柱体始终静止。在小球运动到最高点之前，下列说法正确的是（ ）
A. 水平外力F一直增大
B. 半圆柱体对小球的支持力一直减小
C. 半圆柱体受到地面的摩擦力一直增大
D. 半圆柱体受到地面的支持力一直不变
【答案】BD
【解析】AB．对小球受力分析，如图所示
由平衡条件可得，
小球缓慢向上移动的过程中增大，，均增大，所以F、N均减小，故A错误，B正确；
CD．设半圆柱体的质量为，因小球缓慢移动，小球和半圆柱体构成的系统处于平衡状态，由平衡条件对系统受力分析得，
结合前面的分析知逐渐减小，恒定不变，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 在足够高的竖直墙上，一质量的物块在水平恒力的作用下紧贴在墙上恰好保持静止，如图甲，自时刻起，水平力F从均匀减小，至时为零，如图乙。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 物块与墙之间的动摩擦因数为0.4
B. 在2~6s之间，物块做加速度增大的加速运动
C. 物块在第6s末速度大小为20m/s
D. 在2~6s之间，物块总位移大小为40m
【答案】BC
【解析】A．物块静止在墙壁上时受力平衡，在竖直方向上只受两个力，物块所受的最大静摩擦力和重力平衡，则有，又因，解得，故A错误；
B．在2~6s之间，物块下滑，与墙壁间的正压力为
竖直方向上，物块受到重力和摩擦力的合力向下，大小为
根据牛顿第二定律有
解得，其中，故物块做加速度增大的加速运动，故B正确；
B．由B答案分析，画出图像，根据图像与轴围成的面积为物块速度变化量，可求得物块在第6s末速度大小为20m/s
故C正确；
D．由C答案分析，画出图像
虚线与轴围成的面积为，根据图像与轴围成的面积为物块位移大小可知在2~6s之间，物块总位移小于40m，故D错误。
故选BC。
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
11. 下图是一小组成员探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，本实验将橡皮条的一端固定于A点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示橡皮条在两个弹簧测力计互成角度施加拉力、的共同作用下，小圆环处于O点；图丙表示橡皮条在一个弹簧测力计施加拉力F的作用下，小圆环仍处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录画出的力的合成图示；图戊是合力与的关系图（与的大小不变，夹角为）。
（1）关于此实验，下列叙述正确的是______（多选，填选项前的字母）；
A. 图乙中连接环与测力计的两根细绳必须等长
B. 本实验采用的科学方法为等效替代法
C. 在进行图乙的实验操作时，、的夹角越大越好
D. 实验时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
（2）图丁中是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________（填“F”或“”）；
（3）根据图戊，若与的夹角在0~360°之间变化，能得到的合力大小的变化范围是：________。
【答案】（1）BD （2） （3）
【解析】（1）A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误；
B．本实验的原理是：采用力的图示法，用平行四边形定则，作出两个分力的合力理论值，再读出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，和的大小和方向相同，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故B正确；
C．、两个力的夹角尽量合适，过大会导致分力过大，容易超过量程，也不容易作图，故C错误；
D．为了作图的精确性，弹簧测力计，细绳，橡皮条应与木板平行，故D正确。
故选BD。
（2）经平行四边形作出的合力理论值不一定沿AO方向，而合力的实验值由一个弹簧测力计测得，故一定沿AO方向，故填。
（3）设两个分力中较大的力为，较小的力为，由图可知时有；
时有
联立解得：，
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
即。
12. 一物理兴趣小组的同学用图甲的实验装置，做“探究加速度与力、质量的关系”实验。请你帮助该小组同学完成下列任务：
（1）实验中除用到天平（含砝码），还需要使用的有______（多选，填选项前的字母）；
A. 8V的交流电源B. 220V的交流电源C. 秒表D. 刻度尺
（2）下列操作中正确的有______（多选，填选项前的字母）；
A. 补偿小车所受的阻力时，小车后面应连接穿过打点计时器的纸带
B. 在释放小车前，小车可放在滑轮和打点计时器之间的任意位置
C. 打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端
D. 应先释放小车，后接通电源
（3）该小组同学打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器每隔0.02s打一个点，A、B、C、D、E、F、G为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，则小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）；
（4）补偿小车所受的阻力后，在小车上依次放上砝码来研究“外力一定时物体的加速度与质量的关系”，实验中重物的质量远小于小车的质量，保证悬挂重物的质量不变，通过在小车上增加砝码来改变小车的总质量，未测小车质量，每次实验仅记录了小车上砝码的总质量m，算出对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，绘制的实验图像如图丙所示，b、c、d均为已知量。若牛顿第二定律成立，则小车的质量为________（结果用b、c、d表示）。
【答案】（1）AD （2）AC （3）0.80 （4）
【解析】（1）根据图甲，打点计时器为电磁打点计时器，实验除用到天平（含砝码）外，还需要8V的50Hz交流电源，和测量纸带的刻度尺。
故选AD。
（2）A．平衡摩擦力时，小车后面应固定一条穿过打点计时器的纸带，通过纸带上点迹的间距判断小车是否做匀速直线运动，故A正确；
B．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带，故B错误；
C．打点计时器应固定在长木板没有滑轮的一端，故C正确；
D．应先接通电源，待打点稳定后释放小车，故D错误。
故选AC。
（3）相邻计数点之间还有4个点未画出，可知相邻计数点间的时间间隔为，
由逐差法可得，加速度大小
（4）设小车的质量为，根据牛顿第二定律有
整理可得
结合图丙可知，
解得小车的质量为
13. 图甲为利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图乙所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，地面对木板的阻力视为滑动摩擦力，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角，，，人和木板的总质量kg。当每条绳子拉力F的大小为300N时，人与木板一起沿直线匀速前进。已知重力加速度m/s2，求：
（1）地面对木板的阻力大小；
（2）地面与木板间的动摩擦因数。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由于人与木板匀速运动，则水平方向受力平衡，有
解得
（2）根据题意，地对板的支持力
根据滑动摩擦力公式有
联立解得
14. A、B两辆汽车在同一直道，B车以m/s的速度正常行驶，突然发现前方有一辆A车，B车立即紧急刹车，刹车时加速度的大小是4m/s2，假设B车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动，不计司机反应时间。求：
（1）若前方A车静止，要使B车不与A车相碰撞，则B车开始刹车时，与A车的最小距离；
（2）若A车以m/s的速度与B车同向匀速行驶，B车开始刹车时，与A车相距10m，请判断B车与A车是否会相撞？若不会相撞，求B车刹车后与A车的最小距离。
【答案】（1） （2）见解析
【解析】
【小问1解析】
B车做匀减速直线运动，B车开始刹车时与A车的最小距离即B车碰到A车时，刚好停止运动。最小距离为
【小问2解析】
假设两车不发生碰撞，设当B车的速度等于A车速度时所用时间为，对于B车有，
对于A车有
B车开始刹车时，两车的最小距离为
代人已知数据可得
故两车不会发生碰撞，其最小距离为8m
15. 如图所示，P、O、Q分别为固定台阶D表面上的3个点，斜面OP、水平面OQ均光滑且在O点平滑连接，OP与水平方向成角，D右侧紧靠着足够长的长木板C，两者上表面齐平，木板C置于光滑水平地面上。可视为质点的两个小铁块A、B静置在台阶D上，两者之间有一压缩的微型轻质弹簧（弹簧与铁块不拴接），某时刻释放弹簧，A、B离开弹簧时速度等大，铁块A从O点沿斜面恰好运动到最高点P并被取走，铁块B滑上木板C的上表面，当B、C速度恰好相同时，此时B距C右端距离m。已知B与C接触面间的动摩擦因数，铁块A、B的质量，木板C的质量，斜面OP长，，重力加速度。求：
（1）铁块A经过O点时的速度大小；
（2）木板C的长度。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）设铁块A在点时速度为，因斜面OP光滑，故A在斜面上只在重力沿斜面向下的分力作用下做匀减速运动到点，根据牛顿第二定律有
由铁块A恰好运动到斜面最高点，则有
代入解得
（2）从B滑上木板C到B、C速度恰好相同时，此过程中，C从静止开始做匀加速直线运动，B做初速度的匀减速直线运动。对B，根据牛顿第二定律有
对C，根据牛顿第二定律有
经时间后B、C共速，则B、C满足关系
解得
B对地的位移为
C对地的位移为
木板C的长度满足关系
联立上式解得