内容正文:
2025年春季高一年级2月收心考试物理试卷
考试时间:75分钟
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求;第810题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律也叫惯性定律,它可以通过实验直接验证
B. 在国际单位制中,力学的三个基本单位是kg、m、s
C. 相互挤压的海绵比物块形变大,所以海绵对物块的力大于物块对海绵的力
D. kg、m/s、N是国际单位的导出单位
2. 如图甲所示是某无人机的飞行表演,图乙为该无人机表演过程中在竖直方向运动的图像,以向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 无人机在2s末上升到最高点
B. 无人机在3s时加速度为0
C. 无人机在1s末和5s末的加速度方向相反
D. 无人机在0s-2s和2s-3s两个阶段的平均速度相等
3. 如图所示,用网兜把足球挂在光滑竖直墙壁上A点,足球与墙壁接触,下列说法正确的是( )
A. 网兜对足球的作用力方向竖直向上
B. 若悬线变长,则悬线对O点的拉力变大
C. 足球受到墙壁的支持力是足球发生弹性形变引起的
D. 足球对网兜的作用力与网兜对足球的作用力大小相等
4. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A拉力等于物体A的重力
5. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力可能小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
6. 如图,水平地面上有一汽车做加速运动,车厢内有一个倾角θ=37°的光滑斜面,斜面上有一个质量为m的小球,用轻绳系于斜面的顶端,小球的重力大小为mg,绳对球的拉力大小为FT、斜面对小球的弹力大小为FN,当汽车以大小为a的加速度向左做匀加速直线运动时(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)( )
A. 若a=14m/s2,小球受mg、FT、FN三个力作用
B. 若a=14m/s2,小球受mg、FT两个力作用
C. 若a=13m/s2,小球受mg、FT两个力作用
D. 不论a多大,小球均受mg、FT、FN三个力作用
7. 如图所示,固定的光滑斜面其倾角为30°,斜面顶端固定一小定滑轮,两个小物块P和Q用细线绕过定滑轮相连,细线平行于斜面,P、Q的质量分别为3m和m,在手的作用下保持静止。现在松手释放该系统,则细线的拉力为( )
A. B. C. D.
8. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。如图所示,蹦极者小张站在约40米的高处,把一端固定的长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。当小张落到离地面(或水面)一定距离时,橡皮条被拉伸、绷紧、阻止小张继续下落,直至小张下落到最低点。若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 当小张在最低点时,橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
B. 当小张下降的速度达到最大时,橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
C. 从橡皮绳开始绷紧至小张下落到最低点过程中,他的加速度一直增大
D. 在橡皮条处于拉伸阶段,小张可能处于失重状态
9. 如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B;现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成角,已知环A始终保持静止,重力加速度为g。(取,)则此时( )
A. 水平拉力F的大小为 B. 横杆对环的支持力大小为
C. 横杆对环的摩擦力大小为 D. 细绳的拉力大小为
10. 如图1所示,一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块(可视为质点)以速度v0滑到长木板上,t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物块运动的位移为
B. 木板的长度为v1t1
C. 物块与木板的质量之比为
D. 物块与木板之间动摩擦因数为
二、实验题题(本题共2小题,共18分。)
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)本实验采用的实验方法是______。
(2)实验时,下列不正确的是_______。
A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到点
(3)实验结果如图甲所示。在、、、四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为_____。
A B. C. D.
(4)若用如图乙所示的装置来做实验,处于水平方向,与夹角为,则______(填“”、“”或“”)的力最大。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
(1)对本实验的操作,下列说法中正确的是( )
A. 让小车靠近打点计时器,先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 实验中无需测量砂和砂桶的质量
C. 实验操作过程中需要平衡摩擦
D. 如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力
(2)图2是一条点迹清晰的纸带,按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E,相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是________,打下C点时小车的速度大小是________。
(3)在验证加速度与质量的关系时,在满足实验要求的情况下,改变小车上砝码质量m,测出对应的加速度a,以m为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F,图中纵轴的截距为b,斜率为k,则小车的质量为( )
A. B. C. D.
(4)正确操作和处理数据,得到如图3所示的图像。由图像可知,小车的加速度与小车的质量成________(选填“正比”或“反比”)。
三、计算题(本题共3小题,共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 为了清理堵塞河道的冰凌,实施投弹爆破,飞机在河道上空高处以水平速度匀速飞行,投放炸弹并击中目标,不计空气阻力,g取。求:
(1)炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离;
(2)炸弹击中目标时的速度大小。
14. 如图所示,一平直传送带以速率 v=2m/s 匀速运行,把工件从 A 处运送到 B处。A、B 间的距离 L=10m,工件与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1。若在 A 处把工件轻轻放到传送带上,g 取 10m/s2,求:
(1)工件经过多长时间能被传送到 B 处?
(2)若传送带的速度大小可调节,工件从 A 到 B 运动的最短时间是多少?此时传送带的速度应满足什么条件?
15. 如图,一只可爱的企鹅在倾角为的冰面上玩耍,先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,经后,在处,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点。企鹅在滑行过程中姿势保持不变,企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数,已知,,取重力加速度,求:
(1)企鹅向上“奔跑”的加速度大小;
(2)企鹅卧倒后还能向前滑行的最大距离;
(3)企鹅从卧倒至退滑到出发点过程所用的总时间(结果可用根号表示)。
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2025年春季高一年级2月收心考试物理试卷
考试时间:75分钟
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求;第810题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A 牛顿第一定律也叫惯性定律,它可以通过实验直接验证
B. 在国际单位制中,力学的三个基本单位是kg、m、s
C. 相互挤压的海绵比物块形变大,所以海绵对物块的力大于物块对海绵的力
D. kg、m/s、N是国际单位的导出单位
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不能直接通过实验得出的。该定律是在可靠的事实基础上,通过科学推理概括出来的,不能直接用实验来验证,故A错误;
BD.在国际单位制中,力学的三个基本单位是kg、m、s,其它单位例如m/s、N是国际单位的导出单位,故B正确;D错误;
C.物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力,大小相等,故C错误。
故选B。
2. 如图甲所示是某无人机的飞行表演,图乙为该无人机表演过程中在竖直方向运动的图像,以向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 无人机在2s末上升到最高点
B. 无人机在3s时加速度为0
C. 无人机在1s末和5s末的加速度方向相反
D. 无人机在0s-2s和2s-3s两个阶段的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机在3s末前速度为正值,说明速度一直向上,所以无人机在3s末上升到最高点,故A错误;
B.图像斜率表示加速度,由图知,无人机在3s时加速度不为0,故B错误;
C.无人机在1s末和5s末的斜率相同,所以加速度方向相同,故C错误;
D.无人机在0-2s的平均速度
无人机在2s-3s的平均速度
所以无人机在0s-2s和2s-3s两个阶段的平均速度相等,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,用网兜把足球挂在光滑竖直墙壁上A点,足球与墙壁接触,下列说法正确的是( )
A. 网兜对足球的作用力方向竖直向上
B. 若悬线变长,则悬线对O点的拉力变大
C. 足球受到墙壁的支持力是足球发生弹性形变引起的
D. 足球对网兜的作用力与网兜对足球的作用力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】D.足球对网兜作用力与网兜对足球的作用力是一对相互作用力,其大小相等,故D项正确;
A.对足球受力分析,其足球受到重力、墙壁的弹力以及网兜对足球的作用力,其网兜对足球的作用力方向斜向上,故A项错误;
B.足球的受力如图所示
运用合成法,根据平衡条件,有
若悬绳变长后细线与竖直方向的夹角减小,则悬绳对足球的拉力变小,故B项错误;
C.足球受到墙壁的支持力是墙壁发生弹性形变引起的,故C项错误。
故选D。
4. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解,则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等,即
故A错误,B正确;
CD.小车向右匀速运动,v不变,减小,增大,所以增大,物体A加速上升,加速度向上,合外力向上,绳子对物体A的拉力大于物体A的重力,故C、D错误。
故选B。
5. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力可能小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
【答案】D
【解析】
【详解】虽然a、b与竖直粗糙墙壁接触,但与墙壁之间并没有挤压作用,故与墙壁之间没有弹力和摩擦力的作用。
A.物块b受力平衡,故根据受力分析可知弹簧弹力等于的重力mg。故A错误;
B.整个系统受力平衡,则细线的拉力等于a、b的总重力2mg。故B错误;
C.剪断细线瞬间物块b的受力没有变化,加速度大小为零。故C错误;
D.剪断细线瞬间物块a所受细线拉力消失,其他力没变化,则有
可得加速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 如图,水平地面上有一汽车做加速运动,车厢内有一个倾角θ=37°的光滑斜面,斜面上有一个质量为m的小球,用轻绳系于斜面的顶端,小球的重力大小为mg,绳对球的拉力大小为FT、斜面对小球的弹力大小为FN,当汽车以大小为a的加速度向左做匀加速直线运动时(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)( )
A. 若a=14m/s2,小球受mg、FT、FN三个力作用
B. 若a=14m/s2,小球受mg、FT两个力作用
C. 若a=13m/s2,小球受mg、FT两个力作用
D. 不论a多大,小球均受mg、FT、FN三个力作用
【答案】B
【解析】
【详解】若支持力恰好为零,对小球受力分析,受到重力、绳子拉力,如图
小球向左加速,加速度向左,合力水平向左,根据牛顿第二定律,有
解得
D.由以上分析可知,当时,小球受mg、FT两个力作用,当时,小球受mg、FT、FN三个力作用,故D错误;
AB.若,小球受mg、FT两个力作用,故A错误,B正确;
C.若,小球受mg、FT、FN三个力作用,故C错误。
故选B。
7. 如图所示,固定的光滑斜面其倾角为30°,斜面顶端固定一小定滑轮,两个小物块P和Q用细线绕过定滑轮相连,细线平行于斜面,P、Q的质量分别为3m和m,在手的作用下保持静止。现在松手释放该系统,则细线的拉力为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】P沿斜面向下的分力为,整个系统沿绳子的合外力为,则系统的加速度为,对Q由牛顿第二定律得
得
故选D。
8. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。如图所示,蹦极者小张站在约40米的高处,把一端固定的长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。当小张落到离地面(或水面)一定距离时,橡皮条被拉伸、绷紧、阻止小张继续下落,直至小张下落到最低点。若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 当小张在最低点时,橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
B. 当小张下降的速度达到最大时,橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等
C. 从橡皮绳开始绷紧至小张下落到最低点的过程中,他的加速度一直增大
D. 在橡皮条处于拉伸阶段,小张可能处于失重状态
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.小张在开始的一段时间内做自由落体运动,当橡皮条开始绷紧之后,其对小张的弹力竖直向上,且不断增大,小张所受合外力逐渐减小,竖直向下的加速度逐渐减小,当橡皮条对小张的弹力与他的重力大小相等时,小张的加速度减小至零,且速度达到最大值,之后橡皮条的弹力开始大于小张的重力,小张开始做加速度不断增大的减速运动,当小张下降至最低点时,速度减为零,此时橡皮条对小张的弹力大于他的重力,综上所述可知AC错误,B正确;
D.小张在达到最大速度之前,他的加速度向下,处于失重状态,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B;现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成角,已知环A始终保持静止,重力加速度为g。(取,)则此时( )
A. 水平拉力F的大小为 B. 横杆对环的支持力大小为
C. 横杆对环的摩擦力大小为 D. 细绳的拉力大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AD.取小球为研究对象进行受力分析,受到拉力F、重力G、细线拉力,如图所示
由受力平衡可得
,
联立解得
,
故AD正确;
BC.取A、B组成的系统为研究对象,受到总重力、支持力、水平拉力和静摩擦力,如图所示
根据受力平衡可得
故B错误,C正确。
故选ACD。
10. 如图1所示,一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块(可视为质点)以速度v0滑到长木板上,t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物块运动的位移为
B. 木板的长度为v1t1
C. 物块与木板的质量之比为
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物块做匀减速直线运动的初速度为v0,末速度为v1,时间为t1,则物块的位移为图2中的梯形面积有
故A正确;
B.t1时刻物块恰好滑至长木板的最右端,所以相对位移就是板长,根据图2可知相对位移为
故B错误;
C.设物块与长木板间的摩擦力大小为f,物块的加速度大小为
木板加速度大小为
所以物块与木板的质量之比为
故C正确;
D.由于摩擦力为
所以物块与木板之间的动摩擦因数为
故D错误
故选AC。
二、实验题题(本题共2小题,共18分。)
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)本实验采用的实验方法是______。
(2)实验时,下列不正确的是_______。
A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到点
(3)实验结果如图甲所示。在、、、四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为_____。
A. B. C. D.
(4)若用如图乙所示的装置来做实验,处于水平方向,与夹角为,则______(填“”、“”或“”)的力最大。
【答案】(1)等效替代法
(2)D (3)C
(4)OA
【解析】
【小问1详解】
该实验过程,其合力与分力的作用效果,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
【小问2详解】
A.实验前需对弹簧测力计校零,故A正确,不满足题意要求;
B.实验时两个拉力的大小能相等,也可以不相等,故B正确,不满足题意要求;
C.为了减小误差,实验时应保持细绳与长木板平行,故C正确,不满足题意要求;
D.每次实验时,两个力拉和一个力拉需拉到结点O的位置,但是不同次实验,O的位置可以改变,故D错误,满足题意要求。
故选D。
【小问3详解】
、、,都是弹簧测力计测量得到,F是通过作图得到的。
故选C。
【小问4详解】
以O为对象,OB与OC垂直,根据平行四边形可知OA为斜边,则OA的力最大。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
(1)对本实验的操作,下列说法中正确的是( )
A. 让小车靠近打点计时器,先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 实验中无需测量砂和砂桶的质量
C. 实验操作过程中需要平衡摩擦
D. 如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力
(2)图2是一条点迹清晰的纸带,按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E,相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是________,打下C点时小车的速度大小是________。
(3)在验证加速度与质量的关系时,在满足实验要求的情况下,改变小车上砝码质量m,测出对应的加速度a,以m为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F,图中纵轴的截距为b,斜率为k,则小车的质量为( )
A. B. C. D.
(4)正确操作和处理数据,得到如图3所示的图像。由图像可知,小车的加速度与小车的质量成________(选填“正比”或“反比”)。
【答案】(1)BC (2) ①. 2.00 ②. 0.52
(3)B (4)反比
【解析】
【小问1详解】
A.让小车靠近打点计时器,先接通打点计时器的电源,后释放小车,故A错误;
B.实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出,所以不需要测量砂和砂桶的质量,故B正确;
C.为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力,故实验操作过程中需要平衡摩擦力,故C正确;
D.如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]根据逐差法,可求出小车的加速度大小为
[2]打下C点时小车的速度大小
【小问3详解】
对小车和砝码受力分析,由牛顿第二定律有
化简可得
由图可知
可得小车的质量为
故选B。
【小问4详解】
由图像知与成正比关系,则可知与成反比
三、计算题(本题共3小题,共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 为了清理堵塞河道的冰凌,实施投弹爆破,飞机在河道上空高处以水平速度匀速飞行,投放炸弹并击中目标,不计空气阻力,g取。求:
(1)炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离;
(2)炸弹击中目标时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,,炸弹脱离飞机到击中目标在空中做平抛运动,竖直方向
水平方向
代入数据得
【小问2详解】
根据题意
代入数据得
14. 如图所示,一平直的传送带以速率 v=2m/s 匀速运行,把工件从 A 处运送到 B处。A、B 间的距离 L=10m,工件与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1。若在 A 处把工件轻轻放到传送带上,g 取 10m/s2,求:
(1)工件经过多长时间能被传送到 B 处?
(2)若传送带的速度大小可调节,工件从 A 到 B 运动的最短时间是多少?此时传送带的速度应满足什么条件?
【答案】(1)6s;(2),不小于
【解析】
【详解】(1)由牛顿第二定律得,工件刚开始加速时的加速度为
工件匀加速运动的位移
加速时间
匀速运动的时间
则工件运动的时间
(2)当工件一直做匀加速直线运动时,运行时间最短,则有
可得工件从 A 到 B 运动的最短时间为
则传送带的速度最小为
即传送带的速度不小于。
15. 如图,一只可爱的企鹅在倾角为的冰面上玩耍,先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,经后,在处,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点。企鹅在滑行过程中姿势保持不变,企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数,已知,,取重力加速度,求:
(1)企鹅向上“奔跑”的加速度大小;
(2)企鹅卧倒后还能向前滑行的最大距离;
(3)企鹅从卧倒至退滑到出发点过程所用的总时间(结果可用根号表示)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设企鹅向上“奔跑”时加速度大小为,有
解得
(2)设企鹅向上“奔跑”时的末速度大小为,有
设向上滑行时企鹅的加速度大小为,时间为,由牛顿第二定律有
解得
又
解得
则可得上滑位移为
(3)设向下滑行时,企鹅的加速度大小为,时间为,由牛顿第二定律有
解得
由位移与时间的关系式可得
解得
总时间为
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