重庆市西南大学附属中学校2023-2024学年高一上学期定时检测（二）物理试题(含答案)

这是一份重庆市西南大学附属中学校2023-2024学年高一上学期定时检测（二）物理试题(含答案)，共16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。

一、单选题
1、人低头使用手机时，下图中手对静止智能手机的作用力正确的是( )
A.B.C.D.
2、如图所示，曲线a和直线b分别是在同一平直公路上行驶的汽车a和b的位移一时间图象，由图象可知( )
A.在时间内，b车的速率在不断增大
B.在时间内，a车的运动方向不变
C.在时刻，a、b两车运动方向相同
D.在时刻，a车速率大于b车速率
3、如图所示，一倾角为θ的光滑斜面向左做匀加速直线运动，物块相对于斜面静止，则斜面的加速度为( )
A. B.C. D.
4、如图是升降电梯示意图，在电动机的牵引下，质量均为M的载人箱A与平衡物B分别由跨过上端滑轮和下端电动机的上、下两段钢索系住，使电梯上下运动。若电梯中乘客总质量为m，电梯向上运动即将到顶前关闭电动机，下段钢索作用力减小为0，电梯A与平衡物B以加速度a匀减速至停下后卡住电梯，已知重力加速度g，不计一切阻力，则匀减速过程加速度a大小为( )
A.B.C.D.
5、轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上.现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中，拉力F和环对杆的摩擦力的变化情况是( )
A.F保持不变，逐渐增大B.F逐渐减小，保持不变
C.F逐渐增大，逐渐增大D.F逐渐增大，逐渐减小
6、如图所示，轻弹簧的一端固定在垂直于光滑的倾角为θ的斜面底端挡板上，另一端自然伸长于斜面O点，将质量为m的物体拴接于弹簧上端后静止于距斜面O点处；现用平行于斜面向上的力F缓慢拉动物体，使在弹性限度内斜向上运动了，物体再次静止。撤去F后，物体开始沿斜向下运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则撤去F后( )
A.物体先做匀加速运动至O点，过O点后加速度一直减小
B.物体运动至最低点时弹力大小等于
C.物体刚运动时的加速度大小为
D.物体向下运动至O点速度最大
二、多选题
7、某电视台的综艺节目在直播象棋比赛，棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上（如图甲所示），不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是( )
A.若棋盘竖直，磁性越强，棋子所受的摩擦力越大
B.若棋盘竖直，棋盘对棋子的作用力的大小等于棋子重力的大小
C.若棋盘竖直，减小棋子的质量，则棋子所受到的摩擦力减少
D.若使棋盘倾斜，如图乙，棋子仍相对棋盘静止，则棋子受到的摩擦力变大
8、如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则( )
A.当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B.“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C.观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点
D.树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
9、机械臂广泛应用于机械装配。如图所示，机械臂对质量为m的箱子施加作用力F，使箱子在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，已知重力加速度为g。不计空气阻力。则( )
A.箱子水平方向受力平衡
B.箱子的合力大小为ma
C.F的竖直分量为mg
D.F的竖直分量为
10、质量均为m的物体甲、乙通过光滑定滑轮（定滑轮质量不计）用轻绳竖直连接，对甲施加水平方向的力，将甲、乙压在逆时针转动的固定竖直传送带上，如图所示。甲、乙恰好均处于静止状态（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），所有轻绳始终处于竖直方向，( )
A.甲对乙的摩擦力竖直向上
B.轻绳对乙的拉力小于mg
C.甲、乙间的摩擦因数与乙、传送带间的摩擦因数的比为2:1
D.甲、乙间的摩擦因数与乙、传送带间的摩擦因数的比为1:2
三、实验题
11、在我们的生活中常常用到弹簧，弹簧的“软硬”程度其实是由弹簧的劲度系数决定的。在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中：
（1）关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是______。
A.先竖直悬挂，后测量原长
B.先测量原长，后竖直悬挂
（2）甲弹簧的劲度系数为______N/m（保留三位有效数字）。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧_______（填“甲”或“乙”）
12、“探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。
（1）实验时，_______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_________（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件.
（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为________（结果保留2位有效数字），同时记录力传感器的示数。
（3）仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的图象是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为________；若图象的斜率为k，则小车的质量为________。
四、计算题
13、钢架雪车比赛的一段赛道如图甲所示，水平直道AB与长33m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为30°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，用时。紧接着快速俯卧到车上沿BC下滑（图乙所示），从B到C点用时。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，，，求雪车（包括运动员）：
（1）求水平直道AB的长度；
（2）过C点的速度大小；
（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
14、在动画片《熊出没》中有个镜头，“光头强”在树上用一根轻绳拉住“熊二”，“熊二”站在放在水平地面的箱子上，如图所示。已知“熊二”、箱子的质量分别为，，各接触面的动摩擦因数均为，绳与竖直方向的夹角。今用外力将箱子匀速向右拉出，此过程中“光头强”和“熊二”始终保持静止（取，，），求：
（1）绳子对“熊二”的拉力大小及箱子对“熊二”的支持力大小；
（2）所加水平拉力F的大小。
15、一质量为5m的羽毛球筒长为L，羽毛球的高度为（可将羽毛球看成质量集中在球头的质点），如图甲有一质量为m的羽毛球静置于球筒封口底端，迅速倒立使羽毛球和球筒静置于如图乙左状态，已知羽毛球和球筒间的滑动摩擦力恒为，重力加速度为g，现有两种方式尝试将球从筒内取出，求：（设球筒一直保持竖直方向不倾斜）
（1）如图乙，若空气阻力（已知n为常数），手握球筒施加竖直向下的恒力F使球和球筒相对静止由静止开始运动，求加速度的表达式.
（2）如图乙，不计空气阻力，已知球筒开口端距地面起始高度为，手对球筒施加竖直向下的恒力F由静止开始运动，球筒以一定速度撞击桌面后立即静止，而羽毛球恰好能滑至球头碰到桌面，求恒力F大小及k满足的条件。
（3）如图丙，不计空气阻力，，让球筒开口朝下从离地L高处由静止释放，球筒撞击地面后反弹的速率始终为撞击前的。当球筒第一次到达最高点时，羽毛球能否从筒中滑出？若能，求滑出时的速度大小；若不能，求羽毛球此时距离球筒开口端的距离。
参考答案
1、答案：D
解析：人低头使用手机时，智能手机受到重力和手给的作用力，根据二力平衡条件可知，手给智能手机的力方向一定竖直向上。
故选D。
2、答案：D
解析：A.位移时间图线切线的斜率表示速度，在时间内，b车图线斜率不变，则b车的速率不变，故A错误；
B.在时间内，a车的位移先减小后增大，因此a车先沿负方向运动再沿正方向运动，运动方向发生了改变，故B错误；
C.在时刻，a图线切线斜率为负值，说明a的速度沿负方向，而b图线切线的斜率为正值，速度沿正方向，所以两车运动方向相反，故C错误；
D.位移时间图线切线的斜率表示速度，在时刻，a图线斜率大于b图线斜率，故a车速率大于b车速率，故D正确。
故选D。
3、答案：A
解析：m与楔形物体相对静止，二者一起向右加速运动，即m的合外力方向水平向右，受力分析如图所示
根据几何关系得
根据牛顿第二定律可得
水平向左，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、答案：A
解析：根据题意，设关闭发动机之后，钢索的弹力为F，由牛顿第二定律，对B有
对A和乘客有
联立解得
故选A。
5、答案：C
解析：先对结点O受力分析，受物体的拉力(等于重力)、拉力F和绳子的拉力T，根据平衡条件，结合三角形定则作图，如图所示
物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，拉力F增加，再对环和物体整体受力分析，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图所示
根据平衡条件有，平行杆方向
拉力F增大，则摩擦力增大，根据牛顿第三定律，环对杆的摩擦力增大。
故选C。
6、答案：C
解析：A.物体在弹力和重力下滑分力的作用下，做简谐运动，做变加速运动至O点，过O点后加速度先减小后增大，A错误；
BC.由题意得
释放时，根据牛顿第二定律
物体刚运动时的加速度大小，同时也是最低点的加速度大小为
则在最低点时
物体运动至最低点时弹力大小等于
B错误，C正确；
D.距斜面O点x0处为平衡位置，运动至该位置的速度最大，D错误。
故选C。
7、答案：BC
解析：AC.棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，则磁性越强，棋子受摩擦力不变，减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，故A错误，C正确；
B.棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，故B正确；
D.若使棋盘倾斜，如图乙，棋子仍相对棋盘静止，棋子所受摩擦力等于重力沿棋盘方向的分力，小于棋子的重力，棋子受到的摩擦力变小，故D错误。
故选BC。
8、答案：CD
解析：A.食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对相互作用力，故A错误；
B.依题意，可知“10s”所指为时间间隔，“0.2m”是路程，故B错误；
C.观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁形状、尺寸对该研究过程有影响，不能视为质点，故C正确；
D.树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故选CD。
9、答案：BD
解析：ACD.由题意可知，其箱子的加速度方向为斜向上，其运动方向与竖直方向夹角为θ，对箱子竖直方向有
水平方向有
解得
所以箱子水平方向的受力不平衡，其F竖直分量为，故AC错误，D正确；
B.由牛顿第二定律有
所以箱子所受的合外力大小为ma，故B项正确；
故选BD。
10、答案：BD
解析：AB.传送带逆时针转动，甲、乙恰好均处于静止状态，故传送带对乙的摩擦力方向向上，设水平方向的力为F，绳子对甲和乙的拉力均为T，甲、乙间的摩擦因数，乙、传送带间的摩擦因数，对甲、乙组成整体为研究对象，竖直方向由平衡条件得
可见绳子拉力T小于mg，对甲分析可知乙对甲的摩擦力一定竖直向上，根据牛顿第三定律，甲对乙的摩擦力竖直向下，故A错误，B正确；
CD.对甲受力分析，甲、乙恰好均处于静止状态，根据竖直方向的受力平衡可得
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11、答案：（1）A（2）66.7；甲
解析：（1）由于弹簧自身的重力使得弹簧有一定的伸长量，为了避免重力对伸长量测量的影响，实验时，应先竖直悬挂，后测量原长。
故选A。
（2）令弹簧的伸长量为x，根据胡克定律有
则有
可知，图象的斜率表示弹簧劲度系数的倒数，对甲弹簧，结合图象有
解得
对乙弹簧，结合图象有
解得
结合上述可知
即甲是“软”弹簧，乙是“硬”弹簧，在弹簧弹性限度之内，相等外力作用下，甲的形变量大一些，甲的精确度高一些，即若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧甲。
12、答案：（1）需要；不需要（2）0.40（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
解析：（1）尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小的；
实验中，根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。
（2）由题知，相邻计数点的时间为，根据逐差法，可得
（3）若有一定的拉力，还没有加速度，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
对小车和小滑轮，根据牛顿第二定律有
解得
所以图象的斜率为
解得小车的质量为
13、答案：（1）10m（2）14m/s（3）330N
解析：（1）在AB段加速度大小为
故水平直道AB的长度为
（2）从B点到C点，根据匀变速直线运动位移时间公式可得
解得
过C点的速度大小为
（3）设斜道BC上运动时受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律可得
解得
14、答案：（1）300N：360N（3）460N
解析：（1）对熊二进行受力分析，如图所示
根据平衡条件有
，
其中的滑动摩擦力为
解得
；
（2）对熊二与箱子整体进行受力分析，如图所示
根据平衡条件有
，
其中的滑动摩擦力为
解得
15、答案：（1）（2）；（3）不能；
解析：（1）对羽毛球筒和羽毛球整体分析，根据牛顿第二定律
解得
（2）整体下降时的加速度
设撞击桌面时速度为，根据匀加速运动公式
羽毛球在桶内做匀减速运动，减速时的加速度
羽毛球在桶内恰好能滑至球头碰到桌面，根据
联立解得
要保证羽毛球能向下做减速运动，则
即
（3）羽毛球和球筒从L处自由下落，触地瞬间的速度满足
此后羽毛球以速度向下做匀减速运动，球筒以向上做匀减速运动，在二者达到共速之前的过程中，对于羽毛球由牛顿第二定律方程
解得
对于球筒由牛顿第二定律方程
解得
选向上为正方向，设二者在t时刻达到共速，则满足
解得
两者的相对位移
因为
故羽毛球不能从筒中滑出，毛球此时距离球筒开口端的距离