精品解析:宁夏石嘴山市第三中学2024-2025学年高一上学期第二次月考物理试题
2025-02-13
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内容正文:
石嘴山三中2024-2025学年第一学期高一年级第二次月考物理试题
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
1. 小李早上从小区门口骑自行车去学校。下列情形中,可以将自行车看作质点的是( )
A. 测量自行车的长度
B. 研究自行车车轮的转动
C. 测量自行车通过电线杆的时间
D. 计算自行车从小区门口到学校的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.测量自行车的长度,自行车的形状大小不能忽略不计,不可以将自行车看作质点,故A错误;
B.研究自行车车轮的转动,自行车的形状大小不能忽略不计,不可以将自行车看作质点,故B错误;
C.测量自行车通过电线杆的时间,自行车的形状大小不能忽略不计,不可以将自行车看作质点,故C错误;
D.计算自行车从小区门口到学校的平均速度,自行车的形状大小可以忽略不计,可以将自行车看作质点,故D正确。
故选D。
2. 对匀变速直线运动的理解,下列说法正确的是( )
A. 速度保持不变 B. 速度随时间均匀变化
C. 位移随时间均匀变化 D. 加速度随时间均匀变化
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对于匀变速直线运动,速度随时间均匀变化,故A错误,B正确;
C.对于匀变速直线运动,当初速度为零时,位移随时间的平方均匀变化,故C错误;
D.对于匀变速直线运动,加速度保持恒定,故D错误。
故选B。
3. 北京时间2024年10 月30日4时27 分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功升空。航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽已经顺利入驻“天宫”。我们从“神舟升空”到“嫦娥奔月”,中国航天凭借硬实力,让神话成真。以下说法正确的是( )
A. 火箭点火瞬间,航天员的速度和加速度都为零
B. 火箭的速度变化越大,加速度越大
C. 火箭的速度变化越快,加速度越大
D. 火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
【答案】C
【解析】
【详解】A.火箭点火瞬间的速度为零,但其加速度不为零,故A错误;
B.加速度与速度变化量没有直接关系,火箭的速度变化越大,其加速度不一定也越大,故B错误;
C.火箭的加速度等于速度的变化率,则速度变化越快,加速度越大,选项C正确;
D.火箭的加速度方向与速度变化量方向一致,故D错误;
故选C。
4. 两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为( )
A. 2F B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当两个力的夹角90°时,合力
所以
F1=F2=F
当两个力的夹角为120°时,根据平行四边形定则,可知合力
F合′=2F1cos60°=F
故选C。
5. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 重心是物体所受重力的作用点,重心一定在物体的几何中心处
B. 接触面产生的弹力方向一定与接触面垂直
C. 物体受到的摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
D. 物体与同一接触面间产生的弹力和摩擦力方向可能相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.重心是物体所受重力的作用点,只有规则形状且质量分布均匀的物体,其重心在物体的几何中心,故A错误;
B.弹力是由于物体需要恢复形变而产生的,所以一定是垂直接触面,故B正确;
C.人走路时人受到的摩擦力与人的运动方向相同,故C错误;
D.两物体之间的弹力垂直于接触面,摩擦力平行于接触面,所以两物体间的弹力和摩擦力的方向必互相垂直,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一个滑雪运动员保持图中姿势沿雪道下滑,滑行速度越来越小,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 运动员只受重力
B. 运动员受到重力、支持力、摩擦力和沿斜面向下的力
C. 运动员受到重力、支持力和摩擦力
D. 运动员所受合力为零
【答案】C
【解析】
【详解】运动员受重力,支持力和摩擦力三个力作用;滑行速度越来越小,即做减速运动,合力的方向与速度方向相反,即沿轨道向上,合力不为零。
故选C。
7. 某物理实验小组利用传感器结合电脑软件分别分析出甲、乙两车从0时刻开始的速度ν和位移x随时间t变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲车在2s末离出发点最远
B. 甲车在内和内的加速度大小相等,方向相反
C. 乙车在内做匀加速直线运动
D. 乙车在4s末回到出发点
【答案】D
【解析】
【详解】B.v-t图像的斜率表示加速度,甲车在内和内图线的斜率不变,加速度不变,即加速度大小相等,方向相同,B错误;
A.v-t图像的面积表示位移,t轴以上取正,t轴以下取负,可知甲车在4s末离出发点最远,A错误;
C.x-t图像的斜率表示速度,乙车在内图线的斜率不变,速度不变,做匀速直线运动,C错误;
D.由图可知乙车在4s末回到出发点,D正确。
故选D。
8. 做直线运动的质点,位移x与时间t的关系式为(x以m为单位,t以s为单位),则该质点( )
A. 任意1s内的速度增加量都是4m/s B. 任意相邻1s内的位移差都是3m
C. 第1s内的位移是3m D. 前2s内的平均速度是6m/s
【答案】A
【解析】
【详解】质点的位移x与时间t的关系式与匀变速直线运动位移时间关系比较可得该质点初速度
加速度
A.加速度为,根据可知任意1s内的速度增加量都是4m/s,故A正确;
B.根据可知任意相邻1s内的位移差都是4m,故B错误;
C.根据代入数据可得第1s内的位移是5m,故C错误;
D.根据代入数据可得前2s内的位移是14m,前2s内的平均速度
故D错误。
故选A。
9. 如图,是运动员在体操吊环项目中的“十字支撑”动作,“十字支撑”是难度系数很高的动作之一,其难度高的原因是( )
A. 吊环对运动员支持力比较小
B. 运动员手掌与吊环接触面上的摩擦力比较小
C. 重力一定时,两手臂之间的夹角越大,手臂上受到的力也越大
D. 两手臂上的力一定时,两手臂之间的夹角越大,合力越小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.吊环对运动员支持力比较小和运动员手掌与吊环接触面上的摩擦力比较小,很显然不是动作难度高的原因,故AB错误。
CD.运动员处于静止状态,合外力等于零,设两手臂夹角为θ,则
运动员手臂的拉力
可见,重力一定时,两手臂之间的夹角越大,手臂上受到的力也越大,而“十字支撑”,两手臂之间的夹角接近180°,所以手臂上受到的力很大,难度很高,故C正,D错误。
故选C。
10. 如图所示,水平地面上A、B物块通过轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,原长为L。在水平力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,已知A、B的质量均为m,与地面的动摩擦因数分别为、,已知重力加速度为g。则此时弹簧的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、B一起向右做匀速直线运动,则处于平衡状态,对B分析,则
设此时弹簧的长度为,根据胡克定律
联立解得
故选B。
11. 甲物体的质量是乙物体的2 倍,在同一竖线上,甲从H 高处自由落下,乙从2H 高处与甲物体同时自由落下,忽略空气阻力,则在它们落地之前,下列说法中正确的是( )
A. 下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
B. 甲、乙两物体在空中的运动时间之比是1:2
C. 各自下落1s时,两物体的间距是 H
D. 各自下落1m时,两物体的速度之比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.下落过程中甲乙的加速度相等,故A错误;
B.甲的运动时间
乙的运动时间
所以甲、乙在空中运动的时间之比,故B错误;
C.下落1s时,根据知甲乙两个物体下落的位移相等,两物体的间距是 H,故C正确;
D.下落1m时,由位移速度关系式
v2=2gh
可解得各自下落1m时,它们的速度相同,故D错误;
故选C。
12. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置
B. 小球在位置“3”的速度为
C. 小球下落的加速度为
D. 小球1离释放点的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从位置“1”开始,相邻相等时间内的位移之比为,不是从1开始的连续奇数比,则位置“1”不是小球释放的初始位置,选项A错误;
B.小球在位置“3”的速度为
选项B错误;
C.小球下落的加速度为
选项C错误;
D.小球在位置“1”的速度为
小球1离释放点的距离为
选项D正确。
故选D。
13. 如图所示,某款手机支架由“L型”挡板和底座构成,挡板使用一体成型材料制成,其、部分相互垂直,可绕O点的轴在竖直面内自由调节,、部分对手机的弹力分别为和(不计手机与挡板间的摩擦),在“L型”挡板由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小
C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】对手机受力分析,如图所示
已知,AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2相互垂直,即
手机处于静止状态,则手机受力平衡,根据正弦定理
因为,手机的重力G和不变,所以上式的比值不变。挡板由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,由钝角减小到,即增大,故增大;由钝角增大到,即减小,故减小。
故选C。
14. 如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为,已知弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,则弹簧形变量不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,以小球a、b整体为研究对象,分析受力,作出F在几个方向时整体的受力图
根据平衡条件可知,F与的合力与整体重力总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子Oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为
根据胡克定律有
解得
即弹簧的形变量的取值范围为
本题选不可能的,故选B。
15. 冰壶比赛是一种非常受欢迎的冰上运动。如图所示,在某次奥运冰壶比赛中,一冰壶(可视为质点)以一定速度垂直进入四个相同矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零,冰壶通过D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,则下列说法错误的是( )
A. 冰壶通过A时的速度大小为4vD
B. 冰壶从A到E减速的时间等于2t
C. 冰壶通过C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
D. 冰壶通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
【答案】A
【解析】
【详解】A.设矩形区域宽为d,而E点速为0,则逆向看,有
解得
故A错误;
B.逆向看,有
解得冰壶从A到E减速的时间
故B正确;
C.通过AE段的平均速度
逆向看,冰壶通过C时的瞬时速度
故C正确;
D.通过DE段平均速度
冰壶通过AD段的平均速度
故D正确。
本题选错误的,故选A。
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。全选正确得4分,漏选得2分,有错选或者不选得0分)
16. 牛顿是出生在17 世纪英国伟大的科学家,而牛顿三大定律更是人类探索自然奥秘的重大发现。关于牛顿三大定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上通过推理而概括出来的结论
B. 羽毛球可以被快速抽杀,是因为它质量小,惯性小,运动状态容易改变
C. 甲乙两队进行拔河比赛,甲队获胜,其力学上的根本原因是甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大
D. 物体的运动需要力来维持
【答案】AB
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律不是实验得出的,是在大量实验事实的基础上通过推理而概况出来的,故A正确;
B.质量是惯性大小的量度,质量小,惯性小,运动状态容易改变,则羽毛球可以被快速抽杀,故B正确;
C.甲乙两队进行拔河比赛中,甲队对绳子的拉力等于乙队对绳子的拉力,甲获胜是因为甲队与地面之间的最大摩擦力比乙队的大,故C错误;
C.牛顿第一定律揭示了物体的运动不需要力来维持,选项C错误;
故选AB。
17. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A. t1时刻甲车在前乙车在后 B. t1时刻乙车在前甲车在后
C. 甲车的速度先减小后增大 D. 乙车的加速度先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前甲车在后,故A错误,B正确。
C.由图可知甲车的速度先增大后减小,故C错误;
D.图线切线的斜率表示加速度,可知乙车的加速度是先减小后增大,故D正确。
故选BD。
18. 如图所示,物体B叠放在物体A上,A,B的质量均为m,且上下表面均与斜面平行,它们以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,已知重力加速度为g。则( )
A. A、B间没有摩擦力
B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下
C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为
D. A与斜面间的动摩擦因数
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对物体B受力分析,B受重力,支持力,将重力分解可知,重力有沿平行斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,因此A对B有沿A、B接触面向上的静摩擦力,A错误;
B.由牛顿第三定律可知,A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下,B正确;
C.对A、B整体受力分析,整体沿斜面向下匀速下滑,因此整体重力沿斜面向下的分力与摩擦力大小相等,方向相反,所以A受到斜面的滑动摩擦力方向沿斜面向上,大小为
C错误;
D.对A、B整体受力分析可知,整体受重力,支持力和滑动摩擦力,由于匀速下滑,因此重力的下滑力与滑动摩擦力平衡,所以有
解得
D正确。
故选BD。
19. 如图所示,质量均为m的个相同匀质光滑圆柱体依次搁置在倾角为的光滑斜面上,斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A. 挡板对圆柱体1的弹力大小为
B. 圆柱体1对斜面的压力大小为
C. 圆柱体2对圆柱体1的压力大小为
D. 若将挡板绕下端点顺时针缓慢转动,则该过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.对n(n>3)个相同匀质圆柱体整体受力分析,由平衡条件得对圆柱体1的弹力大小,
故A错误;
B.对圆柱体1受力分析,在垂直斜面的方向上,由平衡条件可得
C.对除了圆柱体1外的圆柱体整体的受力分析,由平衡条件可得,圆柱体1对圆柱体2的支持力大小为
由牛顿第三定律可知,圆柱体2对圆柱体1的压力大小为,故C正确;
D.若将挡板绕下端点缓慢顺时针转动30°,斜面对除了圆柱体1外的圆柱体的支持力这是不变的,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本大题共2小题,共14分。)
20. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如下图的图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是 ______________
A.橡皮筋可以用弹簧替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)如果没有操作失误,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是_____________。
(3)如图所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角逐渐减小到的过程中,要使结点始终在点,可以____________;
A.减小b的示数,增大β角度
B.增大b的示数,减小β角度
C.增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
D.减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度
【答案】 ①. D ②. ③. AD##DA
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中“等效代替”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,来验证力的平行四边形定则。
故选D。
(2)[2]经平行四边形作出的合力理论值不一定沿方向,而合力的实验值由实验直接测得,故一定沿方向,故填:。
(3)[3] 由题意可知:保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计A的读数不变,因此根据要求作出力的平行四边形定则,画出受力分析图如下:
第一种情况,原来α、β的值较小
所以由图可知α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角减小;
第二种情况,原来α、β值较大
由图可以看出α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角增大;
或者
由图可以看出α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角先增大,后减小。
故选AD。
21. 一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是_____;
A. 在悬挂砂和砂桶B前,对小车和砝码A 平衡摩擦力
B. 先释放小车,再接通电源
C. 本实验砂和砂桶B 的质量应远大于小车和砝码 A 的质量
D. 在用图像探究加速度与质量关系时,应作 图像,mA为小车和砝码A的质量
(2)若某次实验获得如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器所用交流电频率为50 Hz,则加速度大小a=______m//s2。计数点4 的速度大小 v4=______m/s(结果均保留三位有效数字);
(3)某学生在控制小车和砝码A质量不变的情况下,探究a--F关系时,得到如图丙所示图像,发现加速度与力F并不成正比,其原因可能是:_____________。
【答案】(1)AD (2) ①. 1.12 ②. 0.686
(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板的倾角过小
【解析】
【小问1详解】
A.为了使细绳的拉力等于小车所受外力的合力,实验中在悬挂砂和砂桶B前,需要对小车和砝码A平衡摩擦力,故A正确;
B.实验时先接通打点计时器的电源,再释放小车,故B错误;
C.实验中认为砂和砂桶B的重力大小与细绳拉力大小相等,由于
,
则有
当时,近似有
可知,本实验砂和砂桶B的质量应远小于小车和砝码A的质量,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
则有
由于加速度与mA成反比,则由于加速度与成正比,可知,在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像,mA为小车和砝码A的质量,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]相邻计数点间均有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法有
[2]匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打计数点4的速度大小
【小问3详解】
当外力达到某一值时,小车才有加速度,产生原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板的倾角过小。
四、计算题(本大题共5 小题,共40分。)
22. 据传,1590年伽利略曾在意大利做了“比萨斜塔铁球实验”发现了自由落体定律,推翻了亚里士多德落体的观点。现有一个物体从离地45m高处自由下落,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)该物体经多长时间落到地面?
(2)落地前的最后1s的初速度为多大?
(3)在落地前最后1s内通过的高度是多少?
【答案】(1)3s;(2)20m/s;(3)25m
【解析】
【详解】(1)根据位移时间关系公式,有
解得
t
(2)落地前的最后1s的初速度即2s末的速度,则
(3)落地前最后1s通过的高度为
23. 在平直公路上一辆汽车以某一速度(未知)匀速行驶,司机突然发现前方L=36m处有障碍物,经反应时间(未知)后采取制动措施,使汽车开始做匀减速直线运动,汽车在(未知)时刻速度减为0,此时汽车与障碍物的距离l=1.5m,从司机发现障碍物到汽车静止,对应的v-t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m,加速度大小。求:
(1)汽车做匀减速直线运动的时间;
(2)司机的反应时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)令,,设汽车的初速度大小为,则有
解得
(2)设汽车的刹车距离为x,则有
解得
24. 如图所示,三根轻绳提起质量为m1=2kg的物体甲,轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放在水平桌面上质量为m2=4kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲和乙均处于静止状态,物体乙与水平桌面之间的动摩擦因数=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin37°=0.6, cos37°=0.8,取g=10m/s2)。求:
(1)轻绳OA和OB受到的拉力大小;
(2)欲使物体乙在水平桌面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少。
【答案】(1)25N,15N;(2)3.2kg
【解析】
【详解】(1)以结点O为研究对象,由平衡条件可知,竖直方向
水平方向
解得
TA=25N
TB=15N
(2)研究乙刚要滑动时:
研究结点O,假设物体甲允许的最大质量为m1m,由三力平衡可知
解得
m1m=3.2kg
则物体甲的质量m1最大不能超过3.2kg。
25. 如图所示,质量为木块,放在倾角的斜面上,斜面固定在地面上,给木块一沿斜面向下的初速度,木块恰能沿斜面匀速下滑。(,取)
(1)求斜面对木块的支持力大小;
(2)求木块与斜面间的动摩擦因数;
(3)用水平向右的推力F推木块,使木块匀速上滑,求水平推力F的大小。
【答案】(1)8N (2)0.75
(3)
【解析】
【小问1详解】
对木块受力分析,垂直于斜面方向有,斜面对木块的支持力大小为
【小问2详解】
木块恰能沿斜面匀速下滑,由平衡条件
解得木块与斜面间的动摩擦因数为
【小问3详解】
对木块受力分析,沿斜面方向由平衡条件可得
垂直斜面方向由平衡条件可得
联立解得
26. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物,捕猎时能达到最大时速。在一次捕猎过程中,猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊,开始以加速度加速至最大时速追击羚羊,羚羊在猎豹起跑后察觉后方有天敌追击自己,就以加速度加速至最大时速向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作,两者均可看作质点且只做直线运动。
(1)求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移大小;
(2)求猎豹开始追击羚羊捕猎后第末,猎豹与羚羊之间的距离;
(3)若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为,后筋疲力尽以做减速运动,羚羊一直按照最高时速逃跑,根据所学知识计算分析本次猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过多少。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
猎豹达到最大时速所需要的时间为
根据匀变速直线运动位移时间公式可得
【小问2详解】
猎豹前内走过的位移为,羚羊有的反应时间,羚羊加速至速度最大所需时间为
设羚羊反应时间,可知羚羊在前4内位移为
二者相对位移为
初始时羚羊在猎豹前方,可知第末猎豹与羚羊之间的距离为
【小问3详解】
按题意分析,猎豹只有在最高时速时间内或者在做减速运动时与羚羊的最大时速相同前追上羚羊才能捕猎成功,其他情况均不能成功。故先分析在猎豹极限时间内与藏羚羊的位移,猎豹极限时间为,猎豹在前的位移为
羚羊在前的位移为
猎豹在极限时间内未能追上羚羊;再计算分析猎豹做减速运动时的情况猎豹减速时与羚羊同速度时需要的时间为
根据
解得猎豹的位移为
羚羊的位移为
则此时猎豹与羚羊之间的距离
则猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过。
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石嘴山三中2024-2025学年第一学期高一年级第二次月考物理试题
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
1. 小李早上从小区门口骑自行车去学校。下列情形中,可以将自行车看作质点的是( )
A. 测量自行车的长度
B. 研究自行车车轮的转动
C. 测量自行车通过电线杆的时间
D. 计算自行车从小区门口到学校的平均速度
2. 对匀变速直线运动的理解,下列说法正确的是( )
A. 速度保持不变 B. 速度随时间均匀变化
C. 位移随时间均匀变化 D. 加速度随时间均匀变化
3. 北京时间2024年10 月30日4时27 分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功升空。航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽已经顺利入驻“天宫”。我们从“神舟升空”到“嫦娥奔月”,中国航天凭借硬实力,让神话成真。以下说法正确的是( )
A. 火箭点火瞬间,航天员的速度和加速度都为零
B. 火箭的速度变化越大,加速度越大
C. 火箭的速度变化越快,加速度越大
D. 火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
4. 两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为( )
A. 2F B. C. D.
5. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 重心是物体所受重力的作用点,重心一定在物体的几何中心处
B. 接触面产生的弹力方向一定与接触面垂直
C. 物体受到的摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
D. 物体与同一接触面间产生的弹力和摩擦力方向可能相同
6. 如图所示,一个滑雪运动员保持图中姿势沿雪道下滑,滑行速度越来越小,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 运动员只受重力
B. 运动员受到重力、支持力、摩擦力和沿斜面向下的力
C. 运动员受到重力、支持力和摩擦力
D. 运动员所受合力为零
7. 某物理实验小组利用传感器结合电脑软件分别分析出甲、乙两车从0时刻开始的速度ν和位移x随时间t变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲车在2s末离出发点最远
B. 甲车在内和内的加速度大小相等,方向相反
C. 乙车在内做匀加速直线运动
D. 乙车在4s末回到出发点
8. 做直线运动的质点,位移x与时间t的关系式为(x以m为单位,t以s为单位),则该质点( )
A. 任意1s内的速度增加量都是4m/s B. 任意相邻1s内的位移差都是3m
C. 第1s内的位移是3m D. 前2s内的平均速度是6m/s
9. 如图,是运动员在体操吊环项目中的“十字支撑”动作,“十字支撑”是难度系数很高的动作之一,其难度高的原因是( )
A. 吊环对运动员支持力比较小
B. 运动员手掌与吊环接触面上的摩擦力比较小
C. 重力一定时,两手臂之间的夹角越大,手臂上受到的力也越大
D. 两手臂上的力一定时,两手臂之间的夹角越大,合力越小
10. 如图所示,水平地面上A、B物块通过轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,原长为L。在水平力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,已知A、B的质量均为m,与地面的动摩擦因数分别为、,已知重力加速度为g。则此时弹簧的长度为( )
A. B. C. D.
11. 甲物体的质量是乙物体的2 倍,在同一竖线上,甲从H 高处自由落下,乙从2H 高处与甲物体同时自由落下,忽略空气阻力,则在它们落地之前,下列说法中正确的是( )
A. 下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
B. 甲、乙两物体在空中的运动时间之比是1:2
C. 各自下落1s时,两物体的间距是 H
D. 各自下落1m时,两物体的速度之比为1:2
12. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置
B. 小球在位置“3”的速度为
C. 小球下落的加速度为
D. 小球1离释放点的距离为
13. 如图所示,某款手机支架由“L型”挡板和底座构成,挡板使用一体成型材料制成,其、部分相互垂直,可绕O点的轴在竖直面内自由调节,、部分对手机的弹力分别为和(不计手机与挡板间的摩擦),在“L型”挡板由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小
C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
14. 如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为,已知弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,则弹簧形变量不可能是( )
A. B. C. D.
15. 冰壶比赛是一种非常受欢迎的冰上运动。如图所示,在某次奥运冰壶比赛中,一冰壶(可视为质点)以一定速度垂直进入四个相同矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零,冰壶通过D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,则下列说法错误的是( )
A. 冰壶通过A时的速度大小为4vD
B. 冰壶从A到E减速的时间等于2t
C. 冰壶通过C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
D. 冰壶通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。全选正确得4分,漏选得2分,有错选或者不选得0分)
16. 牛顿是出生在17 世纪英国伟大的科学家,而牛顿三大定律更是人类探索自然奥秘的重大发现。关于牛顿三大定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上通过推理而概括出来的结论
B. 羽毛球可以被快速抽杀,是因为它质量小,惯性小,运动状态容易改变
C. 甲乙两队进行拔河比赛,甲队获胜,其力学上的根本原因是甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大
D. 物体的运动需要力来维持
17. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A. t1时刻甲车在前乙车在后 B. t1时刻乙车在前甲车在后
C. 甲车的速度先减小后增大 D. 乙车的加速度先减小后增大
18. 如图所示,物体B叠放在物体A上,A,B的质量均为m,且上下表面均与斜面平行,它们以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,已知重力加速度为g。则( )
A. A、B间没有摩擦力
B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下
C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为
D. A与斜面间的动摩擦因数
19. 如图所示,质量均为m的个相同匀质光滑圆柱体依次搁置在倾角为的光滑斜面上,斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A. 挡板对圆柱体1的弹力大小为
B. 圆柱体1对斜面的压力大小为
C. 圆柱体2对圆柱体1的压力大小为
D. 若将挡板绕下端点顺时针缓慢转动,则该过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小
三、实验题(本大题共2小题,共14分。)
20. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如下图的图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是 ______________
A.橡皮筋可以用弹簧替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)如果没有操作失误,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是_____________。
(3)如图所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角逐渐减小到的过程中,要使结点始终在点,可以____________;
A.减小b的示数,增大β角度
B.增大b的示数,减小β角度
C.增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
D.减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度
21. 一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是_____;
A. 在悬挂砂和砂桶B前,对小车和砝码A 平衡摩擦力
B. 先释放小车,再接通电源
C. 本实验砂和砂桶B 的质量应远大于小车和砝码 A 的质量
D. 在用图像探究加速度与质量关系时,应作 图像,mA为小车和砝码A的质量
(2)若某次实验获得如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器所用交流电频率为50 Hz,则加速度大小a=______m//s2。计数点4 的速度大小 v4=______m/s(结果均保留三位有效数字);
(3)某学生在控制小车和砝码A质量不变的情况下,探究a--F关系时,得到如图丙所示图像,发现加速度与力F并不成正比,其原因可能是:_____________。
四、计算题(本大题共5 小题,共40分。)
22. 据传,1590年伽利略曾在意大利做了“比萨斜塔铁球实验”发现了自由落体定律,推翻了亚里士多德落体的观点。现有一个物体从离地45m高处自由下落,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)该物体经多长时间落到地面?
(2)落地前的最后1s的初速度为多大?
(3)在落地前最后1s内通过的高度是多少?
23. 在平直公路上一辆汽车以某一速度(未知)匀速行驶,司机突然发现前方L=36m处有障碍物,经反应时间(未知)后采取制动措施,使汽车开始做匀减速直线运动,汽车在(未知)时刻速度减为0,此时汽车与障碍物的距离l=1.5m,从司机发现障碍物到汽车静止,对应的v-t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m,加速度大小。求:
(1)汽车做匀减速直线运动的时间;
(2)司机的反应时间。
24. 如图所示,三根轻绳提起质量为m1=2kg的物体甲,轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放在水平桌面上质量为m2=4kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲和乙均处于静止状态,物体乙与水平桌面之间的动摩擦因数=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin37°=0.6, cos37°=0.8,取g=10m/s2)。求:
(1)轻绳OA和OB受到的拉力大小;
(2)欲使物体乙在水平桌面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少。
25. 如图所示,质量为木块,放在倾角的斜面上,斜面固定在地面上,给木块一沿斜面向下的初速度,木块恰能沿斜面匀速下滑。(,取)
(1)求斜面对木块的支持力大小;
(2)求木块与斜面间的动摩擦因数;
(3)用水平向右的推力F推木块,使木块匀速上滑,求水平推力F的大小。
26. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物,捕猎时能达到最大时速。在一次捕猎过程中,猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊,开始以加速度加速至最大时速追击羚羊,羚羊在猎豹起跑后察觉后方有天敌追击自己,就以加速度加速至最大时速向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作,两者均可看作质点且只做直线运动。
(1)求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移大小;
(2)求猎豹开始追击羚羊捕猎后第末,猎豹与羚羊之间的距离;
(3)若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为,后筋疲力尽以做减速运动,羚羊一直按照最高时速逃跑,根据所学知识计算分析本次猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过多少。
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