内容正文:
2024-2025学年度高一下期月考考试卷
物理试题
满分:100分;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 北京时间2024年4月25日20时59分,“神舟十八号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,之后与空间站“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船的运动轨迹时不能将其视为质点
B. 北京时间“2024年4月25日20时59分”指的是时间
C. 成功对接后,以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的
D. “神舟十八号”载人飞船从发射到成功对接的过程中其路程等于位移的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究飞船的运动轨迹时,其大小和形状对轨迹的影响可以忽略,因此可视为质点,A错误;
B.“2024年4月25日20时59分”是具体瞬间,属于时刻而非时间(时间段),B错误;
C.对接成功后,飞船与核心舱相对静止,以核心舱为参考系时,飞船是静止的,C正确;
D.路程是运动轨迹总长度,而位移是起点到终点的直线距离。飞船运动轨迹为曲线,路程必然大于位移大小,D错误。
故选C 。
2. 如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则
A. 地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g
B. F1、F2一定等大反向
C. A与B之间一定存在摩擦力
D. B与地面之间一定存在摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.对物体 A、 B整体受力分析,因物体静止,竖直方向只受到重力、支持力作用,可知A正确;
B.因为不能确定地面是否存在摩擦力,所以 F 1、 F 2大小关系不确定,故B错误;
C.因不知 F 1的大小,所以无法确定物体运动趋势,故不能确定A、B之间是否存在摩擦力,故C错误;
D.若两个推力大小相等,则 B与地面之间没有摩擦力,故D错误.
3. 如图所示,从水平地面上的P点同时抛出两个小球A、B,两小球分别落在地面上的M、N两点,两小球上升的最大高度相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两小球同时着地
B. 两小球在最高点时的速度相同
C. 两小球着地时的速度大小相等
D. 小球A着地时的速度比小球B着地时的速度大
【答案】A
【解析】
【详解】A.两小球上升的最大高度相同,竖直方向根据可知两小球飞行的时间相等,故两小球同时着地,选项A正确;
B.由于小球B的射程更大,因此小球B在最高点的速度比小球B在最高点的速度大,选项B错误;
CD.两小球着地时在竖直方向的速度相等,而小球B在水平方向的速度更大,故小球B在着地时的速度更大,选项CD错误。
故选A。
4. 在科学研究中,可以用风力仪直接测风力的大小。其原理如图所示,轻绳下端挂着一个质量为的小球。当受到沿水平方向吹来的风时,轻绳偏离竖直方向的夹度为。下列说法正确的是( )
A. 水平风力增大,水平风力可能大于轻绳张力
B. 水平风力越大,水平风力与轻绳张力的合力也越大
C. 水平风力的大小与小球质量、偏角的关系是
D. 水平风力增大为原来的2倍,轻绳张力也将增大为原来的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球处于静止状态,则水平方向有
解得
故A错误;
B.小球处于静止状态,合力为0,则水平风力与轻绳张力的合力与重力等大反向,故B错误;
C.竖直方向有
结合A项可知
故C正确;
D.根据力的矢量合成可知
则水平风力增大为原来的2倍,轻绳张力不是原来的2倍,故D错误;
故选C。
5. 河水流速不变,一人划船过河,第一次划船速度为,以最短时间过河,第二次划船速度为,以最短位移过河,结果两次船航行在同一条路径上,已知路径与河岸夹角为,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第一次划船速度一定大于水流速度
B. 第二次划船速度一定小于水流速度
C. 两次划船速度的大小之比
D. 两次过河时间之比
【答案】B
【解析】
【详解】A.设水流速度为,第一次以最短时间过河,则船头正对河对岸,则有
若,则,即第一次划船速度小于水流速度,故A错误;
B.第二次以最短位移过河,则船头方向与AB垂直,则有
即第二次划船速度一定小于水流速度,故B正确;
C.两次划船速度的大小之比为
故C错误;
D.两次船的合速度分别为
,
两次划船位移相同,则两次过河时间之比为
故D错误。
故选B。
6. 某质点在平面上运动,时,质点位于轴上。它在方向运动速度—时间图像如图甲所示,它在方向的位移—时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 质点沿轴正方向做匀速直线运动 B. 质点所受合外力是变力
C. 质点在时速度大小为 D. 质点在时的位置坐标
【答案】D
【解析】
【详解】A.因y-t图像的斜率的符号反映速度的方向,可知质点沿轴负方向做匀速直线运动,选项A错误;
B.质点在y方向做匀速运动,合力为零,在x方向做匀加速运动,合力为恒力,可知质点所受合外力是恒力,选项B错误;
C.质点在时vx=6m/s,
可知速度大小为
选项C错误;
D.质点在时,y=0
可知质点的位置坐标,选项D正确。
故选D。
7. 如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。C在上,且AC距离是距离的两倍。则B、C两点的角速度、线速度关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】本题隐含两个已知条件,两点线速度相等,两点角速度相等,依据
结合半径关系
可以计算得出
故选C。
二、多选题
8. 如图所示,在粗糙的水平面上有一质量为m的足够长的木板,其上叠放一质量也为m的木块,现给木块施加一随时间t增大的水平力(k是常数),木块和木板之间的摩擦力大小为,木板与地面之间的摩擦力大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列图线中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】当F比较小时,两物体静止不动,根据平衡条件,对木块分析有
对木板分析有
可知刚开始图像和图像都是与时间成正比的图像;
设木块和木板之间的动摩擦因数为,木板与地面之间的动摩擦因数为;
当F增大到物块开始滑动,此时木板可能仍静止,对木块分析,可知木块所受的是滑动摩擦力,则有
可知从这以后图像为一条平行时间轴的直线,即保持不变;
对木板分析,根据平衡条件有
可知从这以后图像为一条平行时间轴的直线,即保持不变;
若此时木板相对木块运动,则此时木板所受的滑动摩擦力为
可知从这以后图像为一条平行时间轴的直线,即保持不变。
从物块和木板一起运动到物块和木板相对滑动的过程中,此时整体的加速度为可得
即此段斜率比之前要小
故选AC。
9. 如图所示,挡板OA与竖直方向的夹角为,小球(视为质点)从O点的正上方高度为H的P点以大小为的初速度水平抛出,落到斜面上时,小球的位移与斜面垂直,重力加速度大小为g,不讨论小球落到斜面后的情况,下列说法正确的是( )
A. 小球落到斜面上的速度大小为
B. 小球在空中运动的时间为
C.
D. 若小球抛出时的初速度大小为,则挡板OA与竖直方向的夹角为45°
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设小球在空中运动的时间为,小球落到斜面的速度为,则速度与的夹角为;设水平位移为,竖直位移为,如图
则
,,
解得
,
故A错误,B正确;
C.小球落到斜面的竖直方向的位移
解得
故C错误;
D.由,,可得
即
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,质量为的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上,轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率水平向右做匀速直线运动,重力加速度大小为,当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时。则下列说法中正确的是( )
A. P的速率为 B. P的速率为
C. 绳的拉力大于 D. 绳的拉力小于
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.将小车的速度v分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度,则P的速度等于沿细绳方向的速度,即的速率为,选项A错误,B正确;
CD.小车以速率水平向右做匀速直线运动时,细绳和水平方向的夹角为减小,可知P的速度变大,即P沿斜面做加速运动,根据
可知绳的拉力
选项C正确,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、实验题
11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开下落。
(1)甲实验的现象是小球A、B同时落地,说明___________;
(2)现将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球落地点变远,则在空中运动的时间___________(填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)安装图乙研究平抛运动实验装置时,保证斜槽末端水平,斜槽_________(填“需要”或“不需要”)光滑;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),丙图中小方格的边长均为10cm,重力加速度g取10m/s2,则小球平抛初速度的大小为____________m/s。
【答案】(1)小球A在竖直方向的分运动为自由落体运动
(2)不变 (3)不需要
(4)2.1m/s
【解析】
【小问1详解】
甲实验时,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动,则实验现象是小球A、B同时落地,说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。
【小问2详解】
将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球落地点变远,可下落的高度不变, 由自由落体运动下落时间
可知,则在空中运动的时间不变。
【小问3详解】
安装图乙研究平抛运动实验装置时,保证斜槽末端水平,使小球每次都做平抛运动,由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放,小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同,因此斜槽不需要光滑。
【小问4详解】
由题图丙可知,两计数点间,小球在水平方向的位移相等,可知两计数点间的时间间隔相等,小球在竖直方向做自由落体运动,因此由匀变速直线运动的推论
联立解得
12. 某同学用图甲所示的装置做“探究加速度与质量的关系”实验。重力加速度大小为g。
(1)按正确的实验操作打出的一条纸带如图乙所示,图中所标的点为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则打B点时,小车的速度大小为______m/s;小车运动的加速度大小为______。(结果均保留2位有效数字)
(2)小组成员小王和小李两位同学,按实验要求进行正确的操作分别做实验,实验过程中均保持槽码质量一定,改变小车上砝码质量从而改变小车和砝码的总质量M,测出对应的加速度a,在同一坐标纸上作出图像,如图丙所示,小王同学作出的图像为图线A,小李同学作出的图像为图线B,由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(选填“正比”或“反比”);两个图线斜率不同的原因是小王同学所用槽码质量比小李同学所用槽码质量______(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 0.72 ②. 2.4
(2) ①. 反比 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
[1]小车在B点的速度大小为
[2]加速度大小为
【小问2详解】
[1]由图像可知,加速度的倒数与质量成正比,即加速度与质量成反比;
[2]由
可知
斜率越大,越小,小王同学所用槽码质量比小李同学所用槽码质量小。
四、解答题
13. 如图甲所示,倾角的粗糙斜面固定在水平地面上,质量的物块置于斜面底端。时对物块施加一个平行于斜面向上的拉力,时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分图如图乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,。求:
(1)过程中加速度的大小;
(2)内物体平均速度多大?(结果保留2位有效数字)
(3)斜面的摩擦因数和拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,内物块的加速度
解得
【小问2详解】
由图像可知,内物块的位移
物块的平均速度
【小问3详解】
对物块受力分析有
对物块受力分析有
由图像可知,物块的加速度
联立上述三式解得,
14. 某课外兴趣小组借助传感器,研究一小球做平抛运动的规律。小球水平抛出时速度与竖直方向成角,落地时速度方向与竖直方向成角,小球可看作质点,重力加速度取,求(结果可以保留根式):
(1)小球做平抛运动的初速度大小;
(2)小球抛出时距离地面的高度;
(3)小球抛出点与落地点之间的水平距离。
【答案】(1)5m/s
(2)3.75m (3)
【解析】
【小问1详解】
当小球抛出后小球的竖直分速度为
水平方向的分速度为
【小问2详解】
小球落地时竖直方向的分速度为
小球抛出时距离地面的高度为
【小问3详解】
小球下落时间为
小球落地时的水平位移为
15. 某冲关游戏有如图所示的滑道,倾斜直轨道AB的倾角 ,B点右侧紧靠一个长度L=2.5m的水平传送带,B与C两点可认为平滑衔接(速度大小不变),A、B两点间的距离s=2.25m,冲关者坐上坐垫从A点由静止开始沿倾斜直轨道AB滑下,经C点进入传送带后从D点水平抛出,落在水面上某点E。已知传送带末端距水面高度H=1.25m,坐垫与AB轨道间的动摩擦因数 ,坐垫与传送带间的动摩擦因数 , , ,重力加速。
(1)求冲关者到达B点时的速度大小;
(2)如果传送带不动,求冲关者冲过D点后的水平射程;
(3)如果传送带沿顺时针方向转动,并且速度v大小在(2m/s, )范围内可调,求冲关者冲过D点后的水平射程x与速度大小v的关系式。
【答案】(1)3m/s
(2)1m (3)x=0.5v(m)
【解析】
【小问1详解】
在轨道AB上运动时,对人与坐垫分析,由牛顿第二定律有
解得
冲关者到达B点时的速度大小为,则
解得
【小问2详解】
若传送带不动,则从C到D有
由
可得
所以冲关者从C运动到D过程一直减速,有
解得
冲关者过D点后做平抛运动,则有
则水平射程
解得,
【小问3详解】
若冲关者从C到D过程一直加速,由
解得
若冲关者从C到D过程一直减速,由
解得
可知在所给速度范围内,若冲关者在传送带上加速,则冲关者会加速到与传送带等速后再匀速,若冲关者在传送带减速,则冲关者会减速到与传送带速度相等后再匀速,则冲关者在D点的速度都等于传送带的速度。
所以当时,水平射程x=vt=0.5v(m)
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2024-2025学年度高一下期月考考试卷
物理试题
满分:100分;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 北京时间2024年4月25日20时59分,“神舟十八号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,之后与空间站“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船的运动轨迹时不能将其视为质点
B. 北京时间“2024年4月25日20时59分”指的是时间
C. 成功对接后,以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的
D. “神舟十八号”载人飞船从发射到成功对接的过程中其路程等于位移的大小
2. 如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则
A. 地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g
B. F1、F2一定等大反向
C. A与B之间一定存在摩擦力
D. B与地面之间一定存在摩擦力
3. 如图所示,从水平地面上的P点同时抛出两个小球A、B,两小球分别落在地面上的M、N两点,两小球上升的最大高度相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两小球同时着地
B. 两小球在最高点时的速度相同
C. 两小球着地时的速度大小相等
D. 小球A着地时的速度比小球B着地时的速度大
4. 在科学研究中,可以用风力仪直接测风力的大小。其原理如图所示,轻绳下端挂着一个质量为的小球。当受到沿水平方向吹来的风时,轻绳偏离竖直方向的夹度为。下列说法正确的是( )
A. 水平风力增大,水平风力可能大于轻绳张力
B. 水平风力越大,水平风力与轻绳张力的合力也越大
C. 水平风力的大小与小球质量、偏角的关系是
D. 水平风力增大为原来的2倍,轻绳张力也将增大为原来的2倍
5. 河水流速不变,一人划船过河,第一次划船速度为,以最短时间过河,第二次划船速度为,以最短位移过河,结果两次船航行在同一条路径上,已知路径与河岸夹角为,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第一次划船速度一定大于水流速度
B. 第二次划船速度一定小于水流速度
C. 两次划船速度的大小之比
D. 两次过河时间之比
6. 某质点在平面上运动,时,质点位于轴上。它在方向运动速度—时间图像如图甲所示,它在方向的位移—时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 质点沿轴正方向做匀速直线运动 B. 质点所受合外力是变力
C. 质点在时速度大小为 D. 质点在时的位置坐标
7. 如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。C在上,且AC距离是距离的两倍。则B、C两点的角速度、线速度关系正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8. 如图所示,在粗糙的水平面上有一质量为m的足够长的木板,其上叠放一质量也为m的木块,现给木块施加一随时间t增大的水平力(k是常数),木块和木板之间的摩擦力大小为,木板与地面之间的摩擦力大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列图线中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,挡板OA与竖直方向的夹角为,小球(视为质点)从O点的正上方高度为H的P点以大小为的初速度水平抛出,落到斜面上时,小球的位移与斜面垂直,重力加速度大小为g,不讨论小球落到斜面后的情况,下列说法正确的是( )
A. 小球落到斜面上的速度大小为
B. 小球在空中运动的时间为
C.
D. 若小球抛出时的初速度大小为,则挡板OA与竖直方向的夹角为45°
10. 如图所示,质量为的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上,轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率水平向右做匀速直线运动,重力加速度大小为,当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时。则下列说法中正确的是( )
A. P的速率为 B. P的速率为
C. 绳的拉力大于 D. 绳的拉力小于
第II卷(非选择题)
三、实验题
11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开下落。
(1)甲实验的现象是小球A、B同时落地,说明___________;
(2)现将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球落地点变远,则在空中运动的时间___________(填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)安装图乙研究平抛运动实验装置时,保证斜槽末端水平,斜槽_________(填“需要”或“不需要”)光滑;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),丙图中小方格的边长均为10cm,重力加速度g取10m/s2,则小球平抛初速度的大小为____________m/s。
12. 某同学用图甲所示的装置做“探究加速度与质量的关系”实验。重力加速度大小为g。
(1)按正确的实验操作打出的一条纸带如图乙所示,图中所标的点为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则打B点时,小车的速度大小为______m/s;小车运动的加速度大小为______。(结果均保留2位有效数字)
(2)小组成员小王和小李两位同学,按实验要求进行正确的操作分别做实验,实验过程中均保持槽码质量一定,改变小车上砝码质量从而改变小车和砝码的总质量M,测出对应的加速度a,在同一坐标纸上作出图像,如图丙所示,小王同学作出的图像为图线A,小李同学作出的图像为图线B,由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(选填“正比”或“反比”);两个图线斜率不同的原因是小王同学所用槽码质量比小李同学所用槽码质量______(选填“大”或“小”)。
四、解答题
13. 如图甲所示,倾角的粗糙斜面固定在水平地面上,质量的物块置于斜面底端。时对物块施加一个平行于斜面向上的拉力,时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分图如图乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,。求:
(1)过程中加速度的大小;
(2)内物体平均速度多大?(结果保留2位有效数字)
(3)斜面的摩擦因数和拉力的大小。
14. 某课外兴趣小组借助传感器,研究一小球做平抛运动的规律。小球水平抛出时速度与竖直方向成角,落地时速度方向与竖直方向成角,小球可看作质点,重力加速度取,求(结果可以保留根式):
(1)小球做平抛运动的初速度大小;
(2)小球抛出时距离地面的高度;
(3)小球抛出点与落地点之间的水平距离。
15. 某冲关游戏有如图所示的滑道,倾斜直轨道AB的倾角 ,B点右侧紧靠一个长度L=2.5m的水平传送带,B与C两点可认为平滑衔接(速度大小不变),A、B两点间的距离s=2.25m,冲关者坐上坐垫从A点由静止开始沿倾斜直轨道AB滑下,经C点进入传送带后从D点水平抛出,落在水面上某点E。已知传送带末端距水面高度H=1.25m,坐垫与AB轨道间的动摩擦因数 ,坐垫与传送带间的动摩擦因数 , , ,重力加速。
(1)求冲关者到达B点时的速度大小;
(2)如果传送带不动,求冲关者冲过D点后的水平射程;
(3)如果传送带沿顺时针方向转动,并且速度v大小在(2m/s, )范围内可调,求冲关者冲过D点后的水平射程x与速度大小v的关系式。
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