重庆市第一中学2024-2025学年高一下学期2月检测（一）物理试题（Word版附解析）

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1. 如图所示，一辆向左匀速行驶的卡车正在利用跨过定滑轮的缆绳提升一箱货物.已知货物的质量为M，卡车的速度大小为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 货物向上做匀速直线运动
B. 缆绳的拉力大小等于Mg
C. 当缆绳与水平方向的夹角为θ时，货物的速度大小为
D 货物处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】将货车的速度进行正交分解，如图所示
由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故有
则可知此时货箱向上运动的速度为，但由于不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，则合力向上，则此时缆绳中的拉力大于，则货物处于超重状态，D正确。
故选D。
2. 如图所示，质量为m的小球与弹簧I和水平细线II相连，I、II的另一端分别固定于P、Q两点。球静止时，I中拉力大小为T1，II中拉力大小为T2。在仅剪断I、II中一根的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 若剪断I靠近小球端，则小球受两个力作用
B. 若剪断I靠近小球端，则小球加速度大小为
C. 若剪断II，则小球加速度，方向水平向左
D. 若剪断II，则小球加速度，方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】AB．若剪断Ⅰ靠近小球端瞬间，小球受弹力是零，细线Ⅱ的拉力突变为零，则小球只受重力，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为g，方向竖直向下，故AB错误；
CD．若剪断Ⅱ，由于弹簧的弹力不能突变，所以小球受到弹簧的弹力和重力作用，其合力水平向左，大小等于T2，根据牛顿第二定律可知，此时小球的加速度为
方向水平向左，故C正确，D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力的作用，与的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻物块速度最大
B. 至时间内，加速度先增加后减小
C. 0至时间内，物块速度一直在增加
D. 0至时间内，摩擦力一直在增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，时刻之前，拉力小于最大静摩擦力，物块始终处于静止状态，至时间内，拉力大于最大静摩擦力，物块做加速运动，时刻之后，拉力小于最大静摩擦力，物块做减速运动，可知，时刻物块速度最大，故A错误；
B．至时间内，根据牛顿第二定律有
结合上述可知，物块的加速度先增加后减小，故B正确；
C．结合上述可知，0至时间内，物块先处于静止后加速，即物块速度先一直为0后增加，故C错误；
D．由于0至时间内，物块先处于静止后加速，即物块先受到静摩擦力，大小与拉力大小相等，后受到滑动摩擦力，大小一定，即0至时间内，摩擦力先增加后不变，故D错误。
故选B。
4. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）

A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B. 谷粒2在最高点的速度小于
C. 两谷粒从到的运动时间相等D. 两谷粒从到的平均速度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；
C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；
B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确；
D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。
故选B。
5. 如图所示，一质量m=2kg的小球以某一速度沿水平轨道向右运动，在水平轨道最右端有一半径为R=0.5m的竖直的半圆形轨道与其相切，小球经过圆形轨道最低点A、圆心等高点B、圆形轨道最高点C时的速度分别为vA=6m/s、vB=5m/s、vC=3m/s，取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过圆形轨道的最低点A时对轨道的压力是20N
B. 小球经过与圆心等高点B时对轨道的压力是0N
C. 小球经过圆形轨道最高点C时对轨道的压力是36N
D. 如果改变小球在水平轨道上的速度，小球能以不同的速度通过圆形轨道的最高点C，小球从C点飞出到落到水平面上，则其着地点与A点相距的最短距离是1m
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球经过A点时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律可得，小球经过圆形轨道的最低点A时对轨道的压力是164N，故A错误；
B．小球经过B点时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律可得，小球经过圆形轨道的点B时对轨道的压力是100N，故B错误；
C．小球经过C点时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律可得，小球经过圆形轨道点C时对轨道的压力是16N，故C错误；
D．当小球恰好到达C点时，速度最小，其着地点与A点的距离最短，则，，
代入数据解得，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B都套在一个竖直大圆环上，大圆环固定在地面上，长为L的细绳的两端分别拴在小球A、B上，然后将细绳绕过小滑轮，位于大圆环环心O的正上方。所有摩擦都不计，当它们都静止时，大圆环对A、B的作用力之比。关于绳长与的值，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
详解】AB．同一根轻绳上弹力大小处处相等，对A进行分析，根据相似三角形有
，
解得
故A正确，B错误；
CD．根据题意有
结合上述可以解得
故CD错误。
故选A。
7. 如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，物块A、B靠在一起（不粘连）放在丝绸上。已知A、B的质量分别为m、2m，与丝绸间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现用水平力向左拉丝绸，则（ ）

A. 若，A、B均保持静止状态
B. 若，A受到的合力比B的大
C. 若，A、B均相对丝绸发生滑动
D. 若，A的加速度比B的大
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体物块A、B的最大静摩擦力分别为
，
可知
若有
可知此时，AB与丝绸保持相对静止，对整体有
解得
即A、B以相同的加速度向左做匀加速直线运动，故A错误；
B．若有
可知此时，AB与丝绸保持相对静止，对整体有
解得
即A、B以相同的加速度向左做匀加速直线运动，可知
即A受到的合力比B的小，故B错误；
C．先把AB看成整体分析，有
解得
再对A分析，有
表明此时A受与丝绸没有相对滑动。
再对B分析，有
表明此时B与丝绸没有相对滑动。故C错误；
D．先把AB看成整体分析，有
解得
再对A分析，有
表明此时A受与丝绸没有相对滑动。
再对B分析，有
表明此时B与丝绸有相对滑动，B的加速度小于a4，故若，A的加速度比B的大，故D正确；
故选D。
8. 如图所示，质量为M的粗糙半圆柱体放在水平面上，一可视为质点、质量为m的物块在拉力F的作用下，沿半圆弧缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为0.75，重力加速度为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，在从0增大到90°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 拉力F先增大后减小B. 拉力F先减小后增大
C. 地面受到的摩擦力方向向左D. 地面受到的摩擦力随着的增大而增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．由于物块缓慢移动，可看作是平衡状态，小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，对物块受力分析，由平衡条件可得
由数学知识可知
其中
得
即
所以在从0增大到90°的过程中，F先增大后减小，故A正确，B错误；
C．由于物块处于动态平衡状态，对整体受力分析，可知地面对整体的摩擦力水平向左，即半圆柱体对地面有水平向右的摩擦力。故C错误；
D．地面受到的摩擦力大小为
因为的取值范围从0到90°，所以先增大后减小，故D错误。
故选BCD。
9. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过
B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小
C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
D. 丁图中，内表面光滑的固定圆锥筒内（轴线竖直），同一小球先后在A、B所在水平面内做圆周运动，则在两位置小球向心加速度大小相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律得
汽车通过凹形桥的最低点时，速度可以超过，此时有，故A错误；
B．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，设圆心为O，最高点为A，最低点为B，水桶所处位置为C，水桶从A运动到B的过程中，设OC与OA的夹角为，对桶中的水受力分析，沿半径方向，由牛顿第二定律得
从A点运动到B点的过程中，逐渐减小，则桶对水的支持力逐渐增大，由牛顿第三定律可得，水对桶的压力逐渐增大，所以在最低处水对桶底的压力最大，故B错误；
C．丙图中，火车按规定速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，所以外轨对轮缘产生向里的挤压作用，故C正确；
D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设圆锥的顶角为，则
解得
则在A、B两位置小球向心加速度相等，故D正确。
故选CD。
10. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。已知A球细线跟竖直方向的夹角为30°，B球细线跟竖直方向的夹角为45°，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A和B的角速度大小之比为B. 小球A和B的线速度大小之比为
C. 小球A和B的向心力大小之比为D. 小球A和B所受细线拉力大小之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．受力分析得
又
得
故相同。又
A正确，B错误；
C．向心力为
故
故C正确；
D．拉力为
得
故D错误。
故选AC。
11. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 若，则
B. 若，则
C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同
D. 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据平抛运动的规律

解得
可知若h1=h2，则
v1:v2 =R1:R2
若v1=v2，则
选项A错误，B正确；
C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；
D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，流量为Q，
在圆周上单位长度的水量为
若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则，选项D正确。
故选BD。
12. 如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随变化关系如图2所示。重力加速度g取，由图2可知（ ）
A. 小球的角速度为时，小球刚离开锥面
B. 母线与轴线之间夹角
C. 小球质量为
D. 绳长为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，当小球的角速度满足
小球恰好要离开锥面，此时角速度为
可知小球的角速度为时，小球刚离开锥面，故A正确；
BCD．当小球将要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有
即
当小球离开锥面后，设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有
即
则根据图乙，结合所得绳子拉力与的函数关系可知，当小球离开锥面后
当小球未离开锥面时，分析小球受力情况，水平方向，根据牛顿第二定律有
竖直方向根据平衡条件有
联立可得
根据图乙，结合所得函数关系可得
，
联立解得
，，
故D正确，BC错误。
故选AD。
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共计18分。
13. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，使用了如图所示的实验装置。
（1）下列说法正确的是_____
A. 实验时必须反复调整木板倾斜度，直至小车能静止在木板上
B. 平衡小车阻力时，不需要连接槽码
C. 连接小车和重物的细线可以不与长木板保持平行
D. 平衡小车阻力时，小车上需要固定纸带
（2）已知打点计时器所用交流电的频率为。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从A点开始每5个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度_____，小车的加速度_____。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图所示，发现该图线不通过坐标原点且图线的段明显偏离直线，分析其可能产生的原因，下列说法中符合的一项是_____。
A. 未平衡小车阻力，所用槽码的总质量太小
B. 平衡小车阻力过度，所用小车的质量太小
C. 未平衡小车阻力，所用槽码的总质量太大
D. 平衡小车阻力过度，所用小车的质量太大
【答案】（1）BD （2） ①. 0.44 ②. 1.2
（3）C
【解析】
【小问1详解】
A．必须反复调整木板倾斜度，直至小车能在木板上做匀速直线运动，故A错误；
B．平衡小车阻力时，应将槽码撤去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故B正确；
C．连接小车和重物的细线必须与长木板保持平行，可以保证细线的拉力与长木板平行。平衡摩擦力后使拉力为小车的合力，故C错误；
D．平衡小车阻力时，小车上需要固定纸带，故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]依题意，纸带上相邻计数点时间间隔为
打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度
[2]由逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
BD．由图可知，加速度为零时，拉力不为零，说明实验时未平衡小车的摩擦力或平衡摩擦力不足，BD错误；
AC．图线末端发生了弯曲现象是实验时未满足槽码的质量远小于小车质量，即所用槽码的总质量太大，A错误，C正确。
故选C。
14. 在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。
实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。
（1）以下是实验中一些做法，合理的是__________。
A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球
（2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=________，初速度v0=_________（用L，g，θ表示）。
实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。
（3）上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是___________（填“确定”或“不确定”），再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=__________（用h，R，g表示）。
【答案】 ① B ②. ③. ④. 确定 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]AC．斜槽轨道不需要光滑也不需要平衡摩擦力，只要抛出时每次速度相同即可，故AC错误；
B．为保证小球做的是平抛运动，抛出时速度要水平，则安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故B正确；
D．为减小空气阻力的影响，应选择密度更大的小球，故D错误。
故选B；
（2）[2][3]由抛出到P点过程，根据平抛运动规律有

解得

（3）[4]h一定时，设落点与O点连线与水平方向夹角为，根据位移规律
落点处速度方向的反向延长线过O点，则
联立解得
h一定，则用时一定，则竖直方向下落高度一定，则落点位置是确定的。
[5]由以上分析可知，竖直方向下落高度为
用时
根据几何关系
解得
三、计算题：本题共4小题，15题6分，16题10分，17题12分，18题14分，共计42分。
15. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数，开始时弹簧未发生形变，长度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求：
（1）圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？
（2）当圆盘角速度缓慢地增加到时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘）
【答案】（1）2rad/s；（2）0.2m
【解析】
【分析】
【详解】（1）设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有
解得
（2）设此时弹簧的伸长量为 ，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有
代入数据解得
16. 如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为，则
（1）当水平转盘以角速度匀速转动时，绳上恰好有张力，求的值；
（2）当水平转盘以角速度匀速转动时，求物体所受的摩擦力大小；
（3）当水平转盘以角速度匀速转动时，求细绳拉力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当最大静摩擦力满足所需要向心力时，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（2）当水平转盘以角速度匀速转动时，由于，摩擦力提供向心力
（3）当支持力为零时，物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供，由牛顿第二定律得
解得
当水平转盘以角速度匀速转动时，由于，物块已经离开转台在空中做圆周运动。设细绳与竖直方向夹角为，有
代入数据解得
则绳上的拉力为
17. 华师附中教工气排球比赛正激烈进行，阮级长原地跳起，在如图离地高度为H的O点用力将球以速度水平击出，球恰好落在对方底线内侧的B点，顺利拿下一分。下一球对方组织进攻，吊球过网，在球即将落地时，许级长一跃飞身救球，于地面A点将球成功救起，球以大小为、方向与水平方向成的速度斜向上飞出，过网后，与地面发生了一次弹性碰撞（碰后水平分速度不变，竖直分速度大小不变，方向相反），该球运动中离地最大高度也为H，恰好也落在B点。已知A点在O点的正下方，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）求图中AB间水平距离x（用含有H、v1和g的函数式表示）；
（2）求两球初速度大小之比；
（3）若球网设置在如图所示的C位置，两人击出的排球都恰好能飞过球网顶端，求：
①两球从被击出到球网顶端所用时间之比；
②球网的高度h（结果用H表示）。
【答案】（1）；（2）；（3）①；②
【解析】
【详解】（1）对阮级长击出的气排球，在竖直方向上做自由落体运动，有
在水平方向，做匀速直线运动，设 AB 间距离为 x1，有
x1=v1t
联立，解得
（2）对第二球，竖直方向，做竖直上抛运动，其中排球从最高点落地的过程，也做自由落体运动
如图，由竖直上抛运动的对称性，从 A 到 B 的过程，有
，x1=v1t
联立，解得
即
（3）①两球飞到球网的过程，水平方向上的分运动均为匀速直线运动，设AC间距离为x2，由于水平位移相等，有
x2=v1t1，x2= (v2cs60°)t2
可得
②如图，设第二次击球后到达的最高点位置为E，由竖直方向分运动性质，可知两次在OD、DE过程的时间相同，则对于第二次击球从A经D到最高点E，有
，
联立，解得
18. 如图（甲）所示，一质量M=2kg、长L=22m的长木板B静止在粗糙水平面上，距木板右端有一质量m=2kg的小滑块A，A与B间的动摩擦因数μ1=0.1，B与地面的摩擦因数为μ2=0.2。现对长木板B施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间t变化图像如图（乙）所示，g取10m/s2。求：
（1）F=10N时，A、B的加速度大小；
（2）t=10s时，A、B的速度大小；
（3）若在t时刻撤去拉力F，使得A刚好不从B滑落，求满足条件的t。
【答案】（1）0.5m/s2，0.5m/s2
（2）7m/s，13m/s
（3）4s或10s或
【解析】
【小问1详解】
设F=10N时，A、B一起匀加速，则
解得
假设成立，即
【小问2详解】
前4s，AB无相对滑动，且
作出a-t图，如图所示
由图可得4s时，有
4s后AB相对滑动，根据牛顿第二定律可得，对A，有
对B，有
解得
所以t=10s时，有，
【小问3详解】
情况1：若，则撤去时，有
之后由于，则两者相对滑动，对A，有
对B，有
解得
由题可得
解得
情况2：若t>4s，则撤去力时，A、B速度分别为，
撤去后到共速前，对A，有
对B，有
解得
共速时有
解得
所以
i：刚好不从左侧滑落，则
解得
经验证，成立；
ii：刚好不从右侧滑落，
解得