广东省广州市越秀区广东实验中学越秀学校2024-2025学年高一上学期物理限时训练（五）

2024-2025 学年广东省广州市越秀区广东实验中学越秀学校高一上物理限时训练（五） 一、选择题（1~7题为单选题，8~10题为多选题） 1．某班的物理学习小组看到以下图片后激烈讨论着。下列说法正确的是（ ） A．图甲中，C919飞机匀速飞行的速度最大，加速度也是最大 B．图乙中，苏炳添起跑瞬间速度为零，加速度也为零 C．图丙中，F1 赛车紧急刹车瞬间，速度变化快，加速度也很大 D．图丁中，火箭点火时，火箭加速度的方向与速度变化量的方向可能不一致 2．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧 a和 b，得到弹簧弹力与弹簧长度的 图像如图所示。下列表述正确的是（ ） A．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上使其自然伸长，再测长度 B．测得的弹力与弹簧的长度成正比 C．a的劲度系数比 b的大 D．施加同样大的力，a的形变量比 b大 3．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角�分别为 30°和 45°时， 物块所受的摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为（ ） A． 3 2 B． 3 3 C． 2 2 D．1 2 4．一汽车刹车过程中的位移与时间的关系为 x=30t−5t2（x单位：m，t单位：s），则该车刹车后 5s内通过的位移 为（ ） A．25m B．30m C．35m D．45m 5．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为 2kg的小球从一定高度自由下落，测得在第 5s 内的位移是 27m，则正确的是（ ） A．小球在 2s末的速度是 20m/s B．小球在下落 2s内的平均速度是 6m/s C．小球在第 3s内的位移是 20m D．小球在 5s内的位移是 125m 6．在港珠澳大桥建设中，将数根直径为 22米、高为 40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛， 创造了快速筑岛的世界纪录。一根钢筒的重力为 G，由起重机用 8根对称分布的、长为 22米的 钢索将其吊起，处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A．每根钢索受到的拉力大小为 3 12 � B．钢筒受到 8个力的作用 C．钢筒的重心可能在钢筒上 D．若将钢筒加速吊起，则钢筒的惯性增大 7．如图，甲、乙两图中 A、B两球质量相等，图甲中 A、B两球用轻质杆相连，图乙中 A、B 两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间（ ） A．图甲中轻杆的作用力不为零 B．图甲中两球的加速度一定不相等 C．图乙中两球的加速度一定相等 D．图甲中 A球的加速度是图乙中 A球加速度的一半 8．“蜘蛛人”主要靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大厦外，清洗大厦的玻璃和外墙，成为扮靓城市 的一道独特风景，当“蜘蛛人”静止于某位置时，可简化为如图中所示的模型。已知“蜘 蛛人”的质量为 m，当地的重力加速度为 g。设绳索对其拉力大小为 F1，竖直墙壁对其 支持力大小为 F2，不计他与墙壁间的摩擦力和绳索的重力。在“蜘蛛人”缓慢上升的过 程中，下述正确的是（ ） A．F1逐渐变小 B．F2逐渐增大 C．F1和 F2合力逐渐增大 D．F1和 F2合力保持不变 9．图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间 O表示人的重心。 图乙是根据传感器采集到的数据画出的 F-t图线，两图中 a~g各点均对应，其中有 几个点在图甲中没有画出。取重力加速度 g=10m/s2，根据图象分析可知（ ） A．人的重力为 500N B．a点到 d点的过程中人的速度逐渐减小 C．b点位置人处于超重状态 D．d点的加速度大于 f点的加速度 10．甲、乙两车在平直的公路上同向行驶，二者运动的速度 v随时间 t变化的图像如图 所示，已知 t=0时刻，甲在前，乙在后，二者之间的距离为 s，下述正确的是（ ） A．若 s=20m，甲、乙能相遇一次 B．若 s=20m，甲、乙能相遇二次 C．若 s=12m，甲、乙能相遇两次 D．若 s=24m，甲、乙能相遇一次 选择题答题处 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二、实验题 11．（8分）某同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。 （1）如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶 时电子秤的示数 F。 （2）如图（b），将三根细线 L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉 A和水壶杯带上。水 平拉开细线 L1，在白纸上记下 三根细线的方向和电子秤的示数 F1。 （3）如图（c），将另一颗墙钉 B钉在与 O同一水平位置上，并将 L1拴在其上。手握电子秤沿着（2）中 L2的方 向拉开细线 L2，使 和三根细线的方向均与（2）中重合，记录电子秤的示数 F2。 （4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出 F1、F2的合力F'的图示， 若 ，则平行四边形定则得到验证。 12．（8分）为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案： A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮， 另一端挂一质量为 m＝0.5kg的钩码。用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调 整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动； B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电 源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。 请回答下列问题： (1)图乙中纸带的 端与滑块相连（选填“左”或“右”）。 (2)图乙中相邻两个计数点之间还有 4个点未画出，打点计时器接频率为 50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的 加速度 a＝ m/s2。 (3)实验中___________（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于滑块质量 (4)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量 M＝ kg（g取 9.8 m/s2，结果保留 3位有效数字）。 三、计算题 13．（10分）速公路的 ETC 电子收费系统如图所示，ETC 通道的长度是识别区起点线到自动栏杆间的距离。一 汽车以 v=6m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了 t1=0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“嘀”的 一声，司机发现自动栏杆没有抬起，立即采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知刹车时汽车的加速度大小为 a=3m/s2，忽略电子标签到汽车前端的距离。求： （1）汽车做匀减速直线运动的时间； （2）该 ETC 通道的总长度。 14．（13分）据《吕氏春秋》记载，我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗，寓意在新年里顺利平安。如图甲所示， 质量为� = 50kg 的沙发静止在水平地面上，一人欲推开沙发打扫卫生，他从侧面用平行于地面的力�1 = 120N 推沙发。已知沙发与地面间的动摩擦因数为� = 0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度� = 10m/s2。 (1)通过计算，分析沙发能否被推动； (2)若两人同时从背面和侧面分别用�2 = 120N、�3 = 160N的力推沙发，如图乙所示，�2与�3相互垂直，且平行 于地面，是否可以推动沙发?若不能，求此时沙发与地面间的摩擦力大小；若能，求沙发的加速度大小 a和推动 沙发 2s后沙发移动的距离 x。 15．（15分）光滑的水平面上静止放置一质量为M=1kg 的足够长的木板，木板上静止放置一质量为 m=1kg 的物 块，t=0时刻起对长木板施加一水平恒力 F，板块间动摩擦因数μ=0.1。（g=10m/s2） （1）若 F=1N，求木板和物块各自的加速度大小； （2）若 F=4N，求 1s末物块的速率 v1及木板的速率 v2； （3）在（2）的条件下，求第一秒内物块在木板上产生的滑痕长。 2024-2025 学年广东省广州市越秀区广东实验中学越秀学校高一上物理限时训练（五） 答案 1． C【详解】A．C919飞机匀速飞行，加速度为零，故 A错误； B．苏炳添起跑瞬间，速度为零，但速度变化快，加速度很大，故 B错误； C．F1 赛车行驶的速度很大，紧急刹车时，速度变化快，加速度也很大，故 C正确； D．根据加速度的定义式有 � = Δ� Δ� 可知，火箭加速度的方向与速度变化量的方向一致，故 D错误。 故选 C。 2．D【详解】A．在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直放置时测量长度，减小自重带来的影响，故 A错误； B．根据胡克定律可知，测得的弹力与弹簧的形变量成正比，故 B错误； C．图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图可知，a弹簧的劲度系数小于 b弹簧的劲度系数，故 C错误； D．根据 F kx 可知，施加同样大的力，a的形变量比 b大，故 D正确。 故选 D。 3．【答案】C 【详解】木板倾角较小时，物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件可知 �f = ��sin30° 木板倾角较大时，物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，即 �f' = ���cos45° 由题意知 ���cos45° = ��sin30° 解得 � = 2 2 故选 C。 4．D【详解】汽车刹车过程中的位移与时间的关系为 230 5x t t  结合匀减速直线运动位移时间公式 2 0 1 2 x v t at  可得初速度大小和加速度大小分别为 0 30m / sv  ， 210m / sa  则汽车从开始刹车到停下所用时间为 0 0 30 s 3s 10 vt a    该车刹车后 5s内通过的位移为 0 0 30 3m 45m 2 2 vx t    故选 D。 5．B【详解】A．设该星球的重力加速度大小为 g，由题意可得 2 21 15 4 27m 2 2 g g    解得 26m/sg  小球在 2s末的速度是 1 1 12m/sv gt  故 A错误； B．小球在下落 2s内的位移 2 2 2 2 1 1 6 2 m 12m 2 2 x gt     小球在下落 2s内的平均速度 2 2 2 6m/sxv t    故 B正确； C．小球在第 2s内的位移是 2 2 1 1 13 m 2 m 15m 2 2 x g g     故 C错误； D．小球在 5s内的位移是 2 2 1 5 m 75m 2 x g   故 D错误。 故选 B。 6． A 【详解】A．设每根钢索与竖直方向夹角为�，则有 sin� = � � = 11 22 = 1 2 可得 � = 30° 设每根钢索的拉力大小为�，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有 8�cos� = � 解得 � = 3 12 � 可知每根钢索受到的拉力大小为 3 12 �，故 A正确； B．钢筒受到重力和 8根钢索的拉力共 9个力作用，故 B错误； C．钢筒空心，它的重心一定不在钢筒上，故 C错误； D．若将钢筒加速吊起，质量不变，惯性不变，故 D错误。 故选 A。 7．D 【详解】设两球质量均为 m，细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以细绳烧断瞬间， 题图乙中 B球所受合力仍为零，加速度为零，A球所受合力 2mg，加速度为 �' = 2�� � = 2� 题图甲中，细绳 烧断瞬间，A、B的加速度相同，设为 a，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 2�� = 2�� 解得 � = � 则图甲中 A球的加速度是图乙中 A球加速度的一半。 设题图甲中轻杆的作用力为 FT，再以 B为研究对象，由牛顿第二定律得 �� + �T = �� 解得 �T = 0 即题图甲中轻杆的作用力一定为零。 故选 D。 8．BD 【详解】受力分析如图所示缓慢上升的过程中，θ逐渐增大，根据平衡条件有 1 cos mgF   2 tanF mg  可知 1F 逐渐增大， 2F 逐渐增大。 但 1F 与 2F 的合力等于重力，保持不变。 故选 BD。 9．AD 【详解】A．由图线可知，a点力传感器的示数等于人的重力，则人的重力为 500N，故 A正确； B． a点到 d点的过程中，人先失重后超重，则人先向下加速后向下减速，人的速度先增大后减小，故 B错误； C．由图像可知，b点位置人处于失重状态，故 C错误； D．由图像结合牛顿第二定律可得，d点的加速度大小为 2 21500 500 m / s 20m / s 50 d d F mga m      f点的加速度大小为 210m / sd mga m   可知 d点的加速度大于 f点的加速度，故 D正确。 故选 AD。 10．AC【详解】设 0−4s内，甲车位移为 s1，乙车位移为 s2，乙车追上甲车时，若甲、乙两车速度相同， 即此时 t=4s 根据图像面积代表位移可知，两车位移差 1 10 4m 20m 2 x     若 2 1 20ms s s   此后甲车速度大于乙车速度，全程甲、乙仅相遇一次，若 s<20m，则相遇两次， 若 s>20m，则两车不相遇。 故选 AC。 11． 静止 O的位置 结点 O的位置 F和 F'在误差允许范围内重合 【详解】（1）[1]要测量装满水的水壶的重力，则记下水壶静止时电子秤的示数 F； （2）[2]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点 O的位置的同时也要记录三 细线的方向以及电子秤的示数 F1； （3）[3]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点 O点位置不能变化，力的方向也都不 能变化，所以应使结点 O的位置和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数 F2； （4）[4]在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出 F1、F2的合力F'的图 示，若 F和 F'在误差允许范围内重合，则平行四边形定则得到验证。 12．（1）右端 （2）1.65 （3）不需要 （4） 2.97 【详解】(1)因为打点计时器每隔 0.02s打一个点，两个计数点之间还有 4个打点未画出，所以两个计数点的时间 间隔为 T=0.1s，时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移 越来越大。所以图乙中纸带的右端与滑块相连。 (2)根据△x=aT2利用逐差法，有 2 2 2 0.079 0.0625 0.046 0.0295 m/s 1.65m/s 4 0.1 a      ＝ （3）由于滑块是没有连接钩码加速下滑的，所以不需要 (4)由 A步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为 F=0.5×9.8N=4.9N 根据牛顿第二定律得 4.9 kg 2.97kg 1.65 FM a  ＝ ＝ 13．【详解】（1）刹车时汽车的加速度大小为 3m/s2，则做匀减速直线运动时间为 0 2svt a     故汽车做匀减速直线运动的时间为 2s。 （2）在 ETC 天线用 0.3s的时间识别车载电子标签过程中，设汽车匀速运动的位移为 x1，有 1 1 1.8mx vt  汽车从开始做匀减速运动到速度为 0，设发生的位移为 x2，有 2 2 0 6m 2 vx a     则该 ETC通道的长度为 1 2 7.8mx x x   故该 ETC通道的总长度为 7.8m。 14．【详解】（1）沙发受到地面的最大静摩擦力 �max = ��� = 150N > �1 = 120N 所以推不动沙发; （2）两人推沙发的受力分析图如图所示 两推力的合力 � = �22 + �32 = 200N 由于 � > �max 可以推动沙发，根据牛顿第二定律可知 � − ��� = �� 解得加速度 � = 1m/s2 沙发做匀变速直线运动， 则 � = 1 2 ��2 = ( 1 2 × 1 × 22)m = 2m 15．【详解】（1）当 m刚好相对木板相对滑动时，有 m m( ) ( ) 2NF M m a M m g     因 m 1N<F F 时，判断可知 M、m相对静止一起运动  F M m a  解得 2 1 2 0.5m / sa a  （2）因 m4N>F F 时，判断可知 M、m相对滑动，对木板和滑块有 2F mg Ma  1mg ma  1s末物块和木板的速度为 1 1v a t ， 2 2v a t 解得 1 1m / sv  ， 2 3m / sv  （3）木板和物块均做匀加速直线运动，有 2 1 1 12v a x 22 2 22v a x 两者同向运动，相等位移等于划痕，有 2 1 x x x   联立各式解得 1mx 