湖南省邵阳市第二中学、邵东一中等校2024-2025学年高一下学期5月诊断性测试物理试卷（解析版）

这是一份湖南省邵阳市第二中学、邵东一中等校2024-2025学年高一下学期5月诊断性测试物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. “析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，研究物理有很多方法，关于物理学研究方法，下列说法正确的是（ ）
A. 在研究物体的运动时，将物体看作质点，这样的研究方法叫“微元法”
B. 亚里士多德对下落物体运动的研究，把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，拓展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略在研究斜面实验时，依据逻辑推理把真实实验进行理想化处理并得出结果是研究物理问题的重要方法之一
D. 是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与成正比
【答案】C
【解析】A．在研究物体的运动时，将物体看作质点，这样的研究方法叫理想模型法，故A错误；
B．伽利略对下落物体运动的研究，把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，拓展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B错误；
C．伽利略在研究斜面实验时，依据逻辑推理把真实实验进行理想化处理并得出结果是研究物理问题的重要方法之一，故C正确；
D．是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与无关，故D错误。
故选C。
2. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动， 甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m
B. 0~2s内与4~6s内， 甲的速度等大、反向
C. 0~6s内，甲、乙的运动方向均改变一次
D. 6s内甲的路程为16m， 乙的路程为12m
【答案】D
【解析】A．甲在3s末回到出发点，距出发点的最大距离为4m；由图像与时间轴所围面积表示位移可知，乙在6s末回到出发点，距出发点的最大距离为
故A错误；
B．x−t图像的斜率等于速度，可知0~2s内与4~6s内，甲的速度等大、同向，故B错误；
C．0~6s内，甲在2s末和4s末运动方向共改变两次，乙在3s末运动方向改变一次，故C错误；
D．6s内甲的路程为
v−t图像与时间轴所围的面积等于位移，可知6s内乙的路程为
故D正确。
故选D。
3. 学校上体育课时，小华（左）和小兰（右）练习垫排球的过程如图所示，下列分析正确的是（ ）
A. 小兰抛排球的力越大，排球砸到小华的手越痛，是因为小兰大力抛球，使球的惯性增大了
B. 排球被小华垫飞回去，是因为小华对排球的作用力大于排球对小华的作用力
C. 若小华没有垫到排球，则球将会保持原来的运动状态不变
D. 小华垫排球时对球的弹力，是小华的手发生弹性形变而产生的
【答案】D
【解析】A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度和受力没有关系，故A错误；
B．小华对排球的作用力与排球对小华的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误；
C．若小华没有垫到排球，排球还受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误；
D．小华垫排球的弹力，是因为小华的手（施力物体）发生形变而产生的，故D正确。
故选D。
4. 野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示。炊具与食物的总质量为m，各杆与竖直方向的夹角均为30°。出于安全考虑，盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为mg
B. 烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为mg
C. 拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大
D. 拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变
【答案】B
【解析】A．根据共点力平衡有
可得
烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为，故A错误；
B．烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为
故B正确；
C．拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小不变，故C错误；
D．拉动吊绳过程中，节点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的绳子拉力，以及铁钩对吊绳的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的绳子拉力的方向改变，根据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用力方向改变，故D错误。
故选B。
5. 图甲是学校举行科技节时某学习小组制作的水火箭模型，其工作原理是通过压缩空气将水从火箭尾部的喷嘴高速喷出，产生反作用力，使火箭竖直上升；图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v随时间t变化的图像，关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ ）
A. t0~t2时间内水火箭做加速度逐渐增大的加速运动
B. 水火箭在t2时刻达到最高点
C. t1~t2时间内水火箭平均速度等于
D. t3~t4时间内水火箭处于失重状态
【答案】D
【解析】A．根据v-t图像的斜率表示加速度，由图可知t0~t2时间内水火箭的加速度先增大后减小，故A错误；
B．水火箭运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，t2时刻后仍在上升，故B错误；
C．在t1~t2时间内水火箭做变加速运动，v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由图像可知，t1~t2时间内水火箭的平均速度大于，故C错误；
D．t3~t4时间内水火箭向上减速运动，处于失重状态，故D正确。
故选D。
6. 质量均为m的甲、乙两物块，中间连接一根劲度系数为k的轻弹簧，如图所示，把甲放在水平面上，系统处于静止状态。现给乙施加一个竖直向上的拉力，使乙向上做匀加速直线运动，加速度大小为g（g为重力加速度大小），下列说法正确的是（ ）
A. 乙刚要运动时，竖直向上的拉力大小为2mg
B. 从乙刚开始运动到甲刚要离开水平面时，乙的位移大小为
C. 当弹簧处于原长时，竖直向上的拉力大小为3mg
D. 甲刚要离开水平面时，乙的速度大小为g
【答案】B
【解析】A．乙刚要运动时，合力即竖直向上的拉力，则有
故A错误；
B．系统处于静止状态时，弹簧的压缩量为
甲刚要离开水平面时，弹簧的伸长量为
则从乙刚开始运动到甲刚要离开水平面时，乙的位移大小为
故B正确；
C．当弹簧处于原长时，对乙分析有
解得
故C错误；
D．从乙刚开始运动到甲刚要离开水平面时，对乙分析有
解得
故D错误。
故选B。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 关于下列插图，理解不正确的是（ ）
A. A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其斜率就是小车的速度
B. B图伽利略在做铜球沿斜面运动实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力
C. C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变，采用的方法是等效替代法
D. D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力
【答案】AC
【解析】A．图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴后获得的图像，本实验采用的方法是等效替代法，在等时间内纸带的长度表示纸带的平均速度，由此可知，图像的斜率是小车的加速度，故A错误；
B．图中伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，使得测量时间更容易，故B正确；
C．图桌面上的装置采用放大法，可以用于观察桌面的微小形变，采用的方法是微小放大法，故C错误；
D．图中说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故D正确。
本题选择不正确的，故选AC。
8. 对于如图所示的情境，交通法规定“斑马线礼让行人”，否则驾驶员将受到罚款200元扣除3分的处罚，若以匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过斑马线，此时汽车的前端距停车线12m，该车减速时的加速度大小为，下列说法中正确的是（ ）
A. 在距停车线处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
B. 驾驶员立即刹车制动，则至少需汽车才能停止
C. 若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D. 若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
【答案】BC
【解析】AB．若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间为
在t时间内运动过的位移为
故A错误，B正确；
CD．若车恰好停在停车线处，则匀速运动的时间为
故C正确；D错误。
故选BC。
9. 如图，质量为M1和M2的木箱P、Q叠放在平板车上，定滑轮固定在Q上，P右侧连接水平轻绳，轻绳另一端绕过定滑轮连接一质量为m的小球。当平板车沿水平方向运动时，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为θ，所有物体都与平板车保持相对静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 平板车运动的加速度方向水平向左，大小为
B. Q对平板车的压力大小等于
C. 木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为
D. 平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为
【答案】BD
【解析】A．对小球受力分析可知，平板车运动的加速度方向水平向左，大小为
选项A错误；
B．对PQ和小球的整体分析可知，平板车对Q的支持力大小
则Q对平板车的压力大小等于，选项B正确；
C．对木箱P分析可得
对小球
可得木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为
选项C错误；
D．对PQ和小球的整体分析可知，水平方向，平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为
选项D正确。
故选BD。
10. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。两端相距的水平传送带正以的速度匀速转动，现将饺子从一端轻轻放上传送带，饺子被传送至另一端。已知饺子与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 饺子始终以的加速度做匀加速运动
B. 即使传送带的速度增大，饺子加速过程的加速度也不变
C. 饺子从传送带的一端到另一端的时间为
D. 饺子在传送带上留下的痕迹长度为
【答案】BD
【解析】ACD．饺子在传送带加速运动时的加速度为
当传送带以的速度匀速运动时，饺子加速过程的时间为
加速过程的位移为
故饺子先匀加速运动后匀速运动，匀速过程的时间为
饺子通过传送带的时间为
此过程中传送带的位移为
故饺子通过传送带留下的痕迹
故AC错误，D正确；
B．只要传送带的速度大于饺子的速度，饺子的加速度就是
保持不变，故B正确
故选BD。
二、实验题（共16分）
11. “探究加速度与物体的质量、力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，纸带穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测量小车受到的拉力大小。
（1）安装器材时要调整定滑轮高度，使拴小车细线与木板平行。这样做的目的是
A. 防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B. 在平衡摩擦力后使细线的拉力等于小车受的合力
C. 防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D. 保证小车最终能够做匀速直线运动
（2）实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足动滑轮上所挂钩码的质量远小于小车的质量。
（3）某小组在实验中打出纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分计数点的间距。已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为。由图乙中数据可求得小车做匀加速直线运动的加速度大小为______。（计算结果均保留三位有效数字）
（4）根据实验数据作出力F与加速度a关系图像如丙所示，图线不过原点原因是
A. 钩码的质量没有远小于小车的质量
B. 平衡摩擦力时，木板倾角过大
C. 平衡摩擦力时，木板倾角过小或未平衡摩擦力
【答案】（1）B （2）不需要 （3）4.95 （4）B
【解析】
【小问1解析】
实验中调节定滑轮的高度，使细线与木板平行，可在平衡摩擦力后，使细线的拉力等于小车所受的合力；如果不平行，细线的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力，从而就不能使细线的拉力等于小车所受的合力。
故选B。
【小问2解析】
因为本实验中的拉力传感器可以读出细线的拉力.所以不需要满足所挂钩码的质量远小于小车的质量；
【小问3解析】
小车做匀加速运动的加速度大小
【小问4解析】
由图像可知，当F=0时就有了加速度，可知原因是平衡摩擦力过度，木板抬得过高，故选B。
12. 利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的s/t值；所得数据如表所示。完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是______；
（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线_____；
（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=_______m/s2（保留2位有效数字）。
【答案】（1）或
（2） （3）2.0##1.9##1.8##2.1##2.2
【解析】
【小问1解析】
滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，因为瞬时速度v1是下滑的末速度，我们可以把下滑过程看成是初速度为v1的向上的匀减速，根据运动学公式可得或
【小问2解析】
如图所示，根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线，注意，题中所给图的纵坐标刻度不是常见的均匀刻度。
【小问3解析】
由
整理得
可知加速度等于斜率绝对值大小的两倍，所以滑块加速度的大小为
三、计算题（共40分，要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）
13. 我国大疆无人机在全球范围内具有很高的知名度和美誉度。其产品的高品质、高性能和创新设计，赢得了全球用户的认可和信赖，处于极其重要的领先地位。应急救灾、地质勘测、高空消防、环境监测、军事等众多领域。已知无人机质量m=1kg，若无人机从地面以恒定升力竖直起飞，经过4s时间达到最大速度v=12m/s，然后关闭动力系统，无人机又上升了1s到达最大高度。假设无人机所受阻力大小不变。求：
（1）无人机关闭动力系统前后的加速度大小；
（2）无人机上升的最大高度；
（3）无人机动力系统提供的升力。
【答案】（1）3m/s2，12m/s2 （2）30m （3）15N，方向竖直向上
【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，则
解得
，
【小问2解析】
无人机上升的最大高度为
【小问3解析】
根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向竖直向上。
14. 如图所示，用三根轻质细线a、b、c将质量为2m的小球1和质量为m的小球2连接并悬挂，两小球均处于静止状态，细线b与水平方向的夹角θ为30°，细线c水平。（重力加速度为g）求：
（1）细线c对小球2的拉力大小；
（2）细线a与竖直方向的夹角α为多少度？
（3）现将细线c的右端逆时针缓慢旋转90°的过程中，球1始终保持静止，则在此过程中细线c拉力的最小值为多大？此时细线c的拉力与水平方向的夹角为多大？
【答案】（1）；（2）30°；（3），30°
【解析】（1）对球2受力分析可知
解得
（2）对球1、球2整体受力分析可得
解得
（3）由题意可得，整体处于动态平衡的过程中，对整体受力分析可知当细线c的拉力方向与细线a的拉力方向垂直时，此时细线c的拉力最小为
解得
此时细线c与水平方向的夹角为30°。
15. 如图所示，右侧带有挡板长木板质量M=6kg、放在水平面上，质量m=2kg的小物块放在长木板上，小物块与长木板右侧的挡板的距离为L。此时水平向右的力F作用于长木板上，长木板和小物块一起以v0=4m/s的速度匀速运动。已知长木板与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.6，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ2=0.4，某时刻撤去力F，最终小物块会与右侧挡板发生碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
（1）求力F的大小；
（2）撤去力F时，分别求出长木板和小物块的加速度大小；
（3）小物块与右侧挡板碰撞前物块的速度v与L的关系式。
【答案】（1）48N；（2），；（3）见解析
【解析】（1）长木板和物块做匀速运动，对整体受力分析，由平衡条件有
解得
（2）撤去力F后，由于
物块会与长木块相对滑动，对长木板，根据牛顿第二定律得
对物块，根据牛顿第二定律得
解得
，
（3）长木板和物块发生相对滑动，由于，则长木板先停止运动，从撤去力F到停止运动，长木板的位移为
物块停止运动时位移为
有
联立解得
从撤去力F到停止运动，长木板运动时间为
内物块的位移大小为
则有
①当时，长木板停止运动后二者发生碰撞，碰撞前瞬间对物块有
可得
（）
②当时，在长木板停止运动前二者发生碰撞，有
碰撞前瞬间对物块有
可得
（）
s(m)
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
0.950
t(ms)
292.9
371.5
452.3
552.8
673.8
776.4
s/t(m/s)
1.71
1.62
1.55
1.45
1.34
1.22