精品解析:浙江临海市回浦中学2025-2026学年高一上学期第二次(12月)教学质量抽测物理试题
2026-08-08
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内容正文:
回浦中学2025学年第一学期高一第二次教学质量抽测物理试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力F,时间t和速度v,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知,力的单位为,而速度的单位为,可知的单位为
可知质量的表达式正确的是。
故选A。
2. 2025年11月25日12时11分,神舟二十二号飞船发射,携带舷窗裂纹处置装置上行;12月1日,神舟二十号航天员出舱作业,对神舟二十号舷窗裂纹进行处理,历时约5小时。下列说法正确的是( )
A. “约5小时”指的是时刻
B. “12时11分”指的是时间间隔
C. 探究太空舱绕地球运动的周期时,太空舱可视为质点
D. 航天员出舱后处于完全失重状态,故航天员不受地球的引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.“约”描述的是航天员出舱处理舷窗裂纹过程所经历的时间长度,属于时间间隔,不是时刻,故A错误;
B.“12时11分”对应飞船发射这一瞬间,是时刻,不是时间间隔,故B错误;
C.研究太空舱绕地球运动的周期时,太空舱自身的大小和形状相对于轨道半径可以忽略,其各部分运动状态的差异对研究结果没有影响,因此可将太空舱视为质点,故C正确;
D.航天员出舱后与飞船一起绕地球运动,地球对航天员的万有引力提供其做圆周运动所需的向心力,有
完全失重表示航天员受到的支持力为零,即,并非航天员不受地球引力,故D错误。
故选C。
3. 以某一初速度在水平桌面上运动的小钢球(可视为质点),在磁铁的吸引力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知钢球的速率是递减的(虚线是曲线在b点的切线)。关于小钢球在b点的受力方向,下列图示中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小钢球在磁铁的吸引力作用下沿曲线abc从a运动到c,速度方向沿运动轨迹的切线方向,由于钢球的速率是递减的,所以所受的吸引力方向与速度方向夹角大于,做曲线运动的物体所受合外力的方向指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
4. 如图所示,在空易拉罐中注入适量(未注满)的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐受到水平向右的摩擦力
B. 易拉罐受到的压力就是易拉罐对桌面的重力
C. 易拉罐受到的支持力是因为易拉罐底部发生弹性形变产生的
D. 易拉罐对桌面的压力是因为易拉罐底部发生弹性形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.易拉罐静止在水平桌面上,所受重力沿竖直方向,桌面对易拉罐的支持力也沿竖直方向,水平方向没有相对运动趋势,因此易拉罐不受水平向右的摩擦力,故A错误;
B.易拉罐受到的重力是地球对易拉罐的作用力,易拉罐对桌面的压力是易拉罐对桌面的弹力,二者不是同一个力,故B错误;
C.易拉罐受到的支持力的施力物体是桌面,该支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的,不是由于易拉罐底部发生弹性形变而产生的,故C错误;
D.易拉罐对桌面的压力的施力物体是易拉罐,该压力是由于易拉罐底部受到挤压而发生弹性形变产生的,故D正确。
故选D。
5. 某次训练中,球员将排球竖直向下拍出,排球触地弹回手中,手的位置不变。若不计排球触地时间和空气阻力。以竖直向下为正方向,则该过程中排球位移x、速度v分别随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.x−t图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,向下运动过程中,根据
x−t图像为开口向上的抛物线的一部分,且斜率为正。
向上运动过程中,根据
x−t图像为开口向上的抛物线的一部分,且斜率为负,故A正确,B错误;
CD.向下运动过程中,速度为正值,做匀加速直线运动,排球触地前后速度大小不变,向上运动过程中,速度为负值,做匀减速直线运动,故CD错误。
故选A。
6. 某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示,该玩具的圆棒长度L=0.25m,游戏者将手放在圆棒的正下方,手(视为质点)离圆棒下端的距离h=1.0m。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。以圆棒由静止释放时为0时刻,则游戏者能抓住圆棒的时刻可能是( )
A. 0.35s B. 0.45s C. 0.55s D. 0.65s
【答案】B
【解析】
【详解】圆棒由静止释放后做自由落体运动,设经过时间圆棒下落的距离为,当手所在位置处于圆棒的上、下端之间时能够抓住圆棒,因此有
根据自由落体运动规律有
联立解得
代入、、,解得
四个选项中只有在此时间范围内。
故选B。
7. 如图所示,圆环竖直固定放置在水平面上,两个光滑轨道固定在圆环上,两轨道与竖直方向的夹角均为53°,分别经过圆环的最低点P、圆心O,甲、乙两小球分别从轨道的最高点由静止开始释放,cos53°=0.6,则甲、乙到达斜面底端的时间之比为( )
A. 1∶1 B. 5∶3 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设圆环半径为,由几何关系可知,甲所在轨道的长度为
乙所在轨道经过圆心,为圆的直径,其长度为
两小球沿轨道方向的加速度大小均为
小球均从静止开始做匀加速直线运动,根据位移公式有
解得
因此两小球运动时间之比为
代入及,解得
故
故选C。
8. 如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”(月球表面重力加速度为地球表面的)的感觉,若将人视为质点,工作人员和球心的连线与竖直方向的夹角为30°,已知重力加速度为g。则此时工作人员( )
A. 受到的重力大小为mg
B. 受到的合力大小为mg
C. 对球面的作用力大小为mg
D. 对球面的压力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.工作人员的质量为m,则工作人员受到的重力为,故A错误;
B.工作人员在球面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,故B错误;
CD.由题意可知工作人员此时处于受力平衡状态,即所受合外力为零,则球面对人的作用力大小为
根据牛顿第三定律可知工作人员对球面的作用力大小为,由于工作人员受到的压力方向垂直于球面指向球心,而球面对工作人员的作用力方向竖直向上,所以球面对工作人员的作用力实际是球面对工作人员的压力以及对工作人员的摩擦力的合力,故工作人员对球面的压力大小为,故C正确,D错误。
故选C。
9. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊重物静止时,弹簧下端的指针指木板上刻度为B的位置,下端悬吊重物静止时指针指向D的位置,以后该重物就固定弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。加速度的示数单位用表示,方向向上为正、向下为负。(g取)由此可以知道( )
A. B位置应该标注的加速度为0 B. F位置应该标注的加速度为
C. 该测量仪的精确度为 D. 弹簧的劲度系数越大,该测量仪的精确度越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.下端悬吊重物静止时指针指向D的位置,以后该重物就固定弹簧上,此时加速度为0,则D位置应该标注的加速度为0,故A错误;
BC.下端悬吊重物静止时,弹簧下端的指针指木板上刻度为B的位置,此时有
D位置应该标注的加速度为0,则在B位置时有
解得
则测量仪的精确度为
则F位置应该标注的加速度为,故B错误,C正确;
D.精确度与弹簧测力计的劲度系数及物块质量有关,物块质量不变时,弹簧的劲度系数越大,该测量仪的精确度越低,故D错误。
故选C。
10. 老虎车是一种搬运工具,如图所示,车的平面与挡板垂直。某次运货时货物与车保持相对静止并水平向右做加速运动,车平面与水平地面的夹角为,重力加速度为g。不考虑货物与车平面及与挡板之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 当老虎车的加速度为时,车平面对货物的支持力为0
B. 当挡板对货物作用力为0时,老虎车的加速度为
C. 当加速度不断增大时,货物会沿车平面向上滑
D. 当老虎车突然刹车时,货物只会沿车平面滑动,不会离开车平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.运货时货物与车保持相对静止并水平向右做加速运动,设平面对货物的支持力为,挡板对货物的弹力为,对货物由牛顿第二定律有
当老虎车的加速度为时,有
可知车平面对货物的支持力不为0,故A错误;
B.当挡板对货物作用力为0时,货物只受重力和车平面的支持力,由牛顿第二定律可得
解得老虎车的加速度为
故B错误;
C.对货物由牛顿第二定律有
可知当加速度不断增大时,平面对货物的支持力增大,挡板对货物的弹力减小,当车的加速度增大到时,挡板对货物作用力为0,平板车加速度再增大货物将会沿车平面向上滑,故C正确;
D.当老虎车突然刹车时,老虎车减速,但货物由于惯性会保持原来的运动状态,货物会离开车平面,故D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片(组合图)。几次实验中小球都从同一位置释放,且频闪照相的频闪频率相同,有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是( )
A. 小球在斜面a、b上运动越来越慢,主要是摩擦作用的影响
B. 小球在斜面a上运动的距离较短,因此小球在斜面a上运动的平均速度较小
C. 小球在斜面b上的影像个数较多,表示小球在斜面b上运动的时间较长
D. 频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大,表示这两个影像间的运动速度越大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球在斜面a、b上的运动是沿斜面方向受到重力沿斜面的分力和滑动摩擦力作用,而做匀减速直线运动,速度越来越小,运动越来越慢,由于滑动摩擦力一般比较小,使小球速度减小的力主要是重力沿斜面的分力,故小球在斜面a、b上运动越来越慢,主要是重力沿斜面分力作用的影响,故A错误;
B.几次实验中小球都从同一位置释放,所以小球冲上斜面的速度v0相同,小球上滑的末速度v=0,根据平均速度可知,小球在斜面a、b上运动的平均速度大小相等,故B错误;
C.小球在斜面b上的影像个数较多,说明频闪照相的频闪次数多,所以表示小球在斜面b上运动的时间较长,故C正确;
D.频闪照相的频闪频率相同,所以两个影像间的运动时间是相同的,根据x=vt可知,相邻的两个影像间的距离越大,表示这两个影像间的运动速度越大,故D正确。
故选CD。
12. A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,忽略空气阻力。关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A. 球1和球2运动的时间之比为 B. 球1和球2运动的时间之比为
C. 球1和球2抛出时初速度之比为 D. 球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球在空中做平抛运动,竖直方向有,可得
由几何关系可知
可知球1和球2运动的时间之比为,故A错误,B正确;
C.水平方向有
由几何关系可知
联立可知球1和球2抛出时初速度之比为,故C错误;
D.根据可知,球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为,故D正确。
故选BD。
13. 质量为0.2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图所示,由图可知( )
A. 开始4s内物体的位移为
B. 4s到6s末物体的加速度大小为
C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动
D. 开始4s内物体做曲线运动,4s-6s内物体做直线运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由速度图像与坐标轴围成的面积表示位移分量,开始内物体在、方向的位移分别为,
物体的位移大小为
解得,故A正确;
B.在到内,两个方向的加速度分别等于对应速度图像的斜率,有,
物体的加速度大小为
解得,故B错误;
C.在开始内,保持不变,逐渐增大,速度方向不断改变,物体做曲线运动;在到内有,速度方向保持不变,物体做直线运动,故C错误;
D.由上述分析可知,开始内物体做曲线运动,到内物体做直线运动,故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 某小组利用如图甲所示的实验器材做“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究小车加速度与力和质量的关系”实验。
(1)需要平衡阻力的实验是 。
A. 探究小车速度随时间变化的规律 B. 探究小车加速度与力和质量的关系
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到一条用打点计时器打下的纸带并在其上取了O、A、B、C、D、E共6个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图丁所示。打点计时器接的是50Hz的交流电源。将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中。读出OE段的长度为_______cm。由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D各点时物体的速度,vA=0.075m/s、vB=0.119m/s、vC=0.162m/s,根据图片信息D点的速度vD=_______m/s(计算结果取三位有效数字)。根据题中的数据和求得的D点速度在坐标格上作出v-t图像_______,并根据图像求得加速度a=_______m/s2(计算结果取两位有效数字)。
(3)保持悬挂的重物质量不变,研究小车的加速度a与小车质量M的关系。改变小车的质量M,得到小车的加速度a,并描绘图线后,发现图线在值较大的区间发生弯曲,其他区间为直线,小组同学分析认为可能是由于细绳拉力不再等于悬挂物重力引起的,于是调整了研究参数,结果得到了一条直线,可能的方案是 。
A. 描绘a与的关系图线 B. 描绘a与的关系图线
C. 描绘a与(M+m)的关系图线 D. 描绘a与的关系图线
(4)若某次实验中实际使用的交流电频率为51Hz,但小组同学仍按照50Hz进行数据处理,那么加速度的测量值与实际值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”),该误差属于_______(选填“系统”或“偶然”)误差。
【答案】(1)B (2) ①. 7.00 ②. 0.205 ③. ④. 0.40 (3)A
(4) ①. 偏小 ②. 系统
【解析】
【小问1详解】
探究小车速度随时间变化的规律,只需要小车做匀变速直线运动即可,即使存在阻力,小车依然是匀变速,不需要平衡阻力;探究加速度与力、质量的关系,需要将细绳拉力作为小车的合外力,因此必须平衡阻力,让合外力等于细绳拉力。
故选B。
【小问2详解】
[1]毫米刻度尺的分度值为1mm,需要估读到0.1mm,因此OE段的长度为7.00cm。
[2]相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔
D点的瞬时速度等于CE段的平均速度
由刻度尺读数得,
解得
[3]如答案图所示。
[4]图线的斜率代表加速度,由图线可得加速度
【小问3详解】
对小车和重物组成的整体,由牛顿第二定律得
变形得
当重物质量不变时,与成正比,因此描绘图线可以得到直线。
故选A。
【小问4详解】
[1]实际交流电频率为51Hz,实际打点周期
小于按50Hz处理的,代入计算的比真实值偏大,因此加速度的测量值偏小。
[2]该误差是由实验仪器偏差引起的,多次重复实验的结果总是偏小,属于系统误差。
15. 实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。利用三根原长为10.00cm的相同规格的橡皮筋(橡皮筋的弹力与形变量成正比,遵从胡克定律)进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在水平木板上铺有白纸,将橡皮筋打一个结点,用这三根橡皮筋在同一平面内沿三个不同方向拉结点,当结点处于静止时,在白纸上标记结点位置为O点,如图所示,记录三根橡皮筋方向并测量出三根橡皮筋此时的长度分别为l1、l2、l3。请完成下列问题:
(1)根据记录的数据,若两力合成时遵循平行四边形定则,则以OC、OB段橡皮筋的伸长量为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线长度应_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)OA段橡皮筋伸长量。
(2)在本实验中,当结点静止时,三根橡皮筋的长度可能是 。
A. l1=14.21cm,l2=12.79cm,l3=17.00cm
B. l1=13.10cm,l2=15.22cm,l3=16.38cm
C. l1=16.03cm,l2=12.25cm,l3=13.14cm
(3)关于本实验,实验操作或说法正确的是 。(多选)
A. 本实验中不需要用量角器测量出三段橡皮筋之间的夹角
B. 实验中直接紧贴橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向
C. 在进行不同次实验操作时,不需要每次将结点拉至同一位置
D. 为减小实验误差,OC与OB端橡皮筋方向之间的夹角必须为90°
(4)某次实验中,三根橡皮筋的方向如图所示,保持结点位置与OA段橡皮筋长度、方向及OB段橡皮筋的方向不变,将OC段橡皮筋顺时针缓慢旋转90°则在此过程中OB段与OC段橡皮筋的弹力大小变化正确的是 。(多选)
A. OC段橡皮筋弹力先减小后增大 B. OC段橡皮筋弹力一直减小
C. OB段橡皮筋弹力先增大后减小 D. OB段橡皮筋弹力一直减小
【答案】(1)等于 (2)B (3)AC (4)AD
【解析】
【小问1详解】
设三根橡皮筋的伸长量分别为、、,橡皮筋的劲度系数均为,根据胡克定律有,,
结点静止,根据平衡条件有
因此与的合力大小等于。由于三根橡皮筋的劲度系数相同,弹力大小均与伸长量成正比,所以以、为邻边作出的平行四边形,其对角线长度等于,故应填“等于”。
【小问2详解】
橡皮筋的原长为,设三根橡皮筋的伸长量分别为、、,根据胡克定律有
结点受到三个不同方向的力而平衡,三个力的大小必须能够构成非退化三角形,因此伸长量应满足、、
A.三根橡皮筋的伸长量分别为、、,由于
三个弹力只能处于共线状态,不符合三个不同方向的要求,故A错误;
B.三根橡皮筋的伸长量分别为、、,满足、、
三个弹力可以构成封闭三角形,结点能够保持静止,故B正确;
C.三根橡皮筋的伸长量分别为、、,由于
另外两个弹力的合力不可能与第一个弹力等大反向,故C错误;
故选B。
【小问3详解】
A.实验中通过橡皮筋的伸长量表示弹力大小,并直接记录橡皮筋的方向即可作出力的图示,不需要使用量角器测量三力之间的夹角,故A正确;
B.直接紧贴橡皮筋画线容易推动橡皮筋,并受到橡皮筋宽度的影响,应在橡皮筋方向上相距较远地标记两点,再连接两点确定拉力方向,故B错误;
C.每次实验只需保证结点在该次测量过程中处于静止状态,各次实验可以选取不同的结点位置,从而得到多组不同的力进行验证,故C正确;
D.两个分力之间的夹角不要求为,只需避免夹角过小或接近而导致作图和测量误差较大,故D错误。
故选AC。
【小问4详解】
取水平向右为轴正方向,设OA段橡皮筋的弹力大小为,OB段橡皮筋与轴正方向的夹角大小为,OC段橡皮筋与轴正方向的夹角为。在转动过程中和均保持不变,由逐渐减小到。根据结点沿水平方向和竖直方向的平衡条件分别有,
联立解得,
A.转动过程中由逐渐减小到,并经过,因此先增大后减小,由可知,OC段橡皮筋的弹力先减小后增大,故A正确;
B.OC段橡皮筋的弹力并非一直减小,故B错误;
C.将的表达式变形可得
随着逐渐减小,逐渐增大,分母逐渐增大,因此一直减小,不是先增大后减小,故C错误;
D.由上述分析可知,OB段橡皮筋的弹力一直减小,故D正确。
故选AD。
16. 如图所示,质量为m,半径为R光滑球A放置在竖直墙面和质量同为m,半径也为R的半球B之间,两球球心在同一竖直平面内。半球B与水平地面间的动摩擦因数,系统处于静止状态,已知此时两球心连线与水平面夹角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)此时竖直墙壁对A球的弹力大小;
(2)水平地面对B球的作用力大小;
(3)若保持系统仍处于静止状态,半球B球心离竖直墙面的最远距离L。
【答案】(1)mg;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)A球受力如图1
由平衡条件可得
(2)A、B球整体受力如图2
由平衡条件可得
水平地面对B球的作用力大小为
(3)半球B球心离竖直墙面的最远时,对A球受力分析如图3
可得
A、B球整体受力如图4
可得
又
根据几何关系,如图5
可得
联立,解得
17. 一个无风晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑,滑行54m后进入水平雪道,继续滑行40.5m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg,整个滑行过程用时10.5s,斜直雪道倾角为37°。求小明和滑雪车:
(1)滑行过程中的最大速度的大小;
(2)在斜直雪道上滑行的时间;
(3)在斜直雪道上受到的平均阻力的大小。
【答案】(1) ; (2) ;(3) 。
【解析】
【详解】(1)小明和滑雪车在斜面上滑行时做初速度为0的匀加速的直线运动,在水平上滑行时,做末速度为0的匀减速直线运动,由平均速度公式可得滑行分析运动过程可知:
,
则整个过程有:
解得:
(2)在斜直雪道上滑行过程中由可得,滑行的时间:
(3)根据匀变速直线运动速度时间关系式可得小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度:
由牛顿第二运动定律:
解得:
18. 某公园的台阶如图甲所示,已知每级台阶的水平距离,高度,台阶的侧视图如图乙所示,虚线AB恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的A点,并沿垂直于台阶边缘将其以初速度v水平抛出,空气阻力不计。
(1)若要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,求小球初速度v为多大?
(2)若要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,且又不撞到顶点,求小球初速度v的取值范围?
(3)若小球可直接击中B点,求此种情况下小球从抛出开始到离虚线AB最远时所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,
得
【小问2详解】
要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,最近的临界情况就是撞在第3级台阶的顶点,则,
得
最远的临界情况就是撞在第4级台阶的顶点,则,
得
不撞到顶点,小球初速度为
【小问3详解】
若小球可直接击中点,则有,
得
当小球的速度平行与AB时,小球离虚线最远,则
且
得
19. 下暴雨时容易发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为的山坡C.上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行,B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内A、B间的动摩擦因数μ1减小为0.375,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点,在第2s末B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时A离B下边缘的距离l=27 m,C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小,,求:
(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;
(2)B的上表面变为光滑后,A和B加速度的大小;
(3)A在B上总的运动时间。
【答案】(1)3m/s2,1m/s2
(2)6m/s2,-2m/s2
(3)4s
【解析】
【小问1详解】
规定沿山坡C向下为正方向,设0~2s时间内A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得:
对碎石堆A:mgsinθ-μ1mgcosθ=ma1
解得:a1=3m/s2
对石板B:mgsinθ-μ2×2mgcosθ+μ1mgcosθ=ma2
解得:a2=1m/s2
【小问2详解】
B的上表面变为光滑后,A的加速度大小a3=gsinθ=6m/s
B的加速度mgsinθ-μ2×2mgcosθ=ma4
解得a4=-2m/s2
【小问3详解】
在t1=2s时,设A和B的速度分别为v1和v2,根据速度-时间关系可得:v1=a1t1=3×2m/s=6m/s,v2=a2t1=1×2m/s=2m/s
此过程中A相对B的位移
此后当B的速度减为零时的时间
此过程中A相对B的位移
此时A的速度v3=v1+a3t2=12m/s
此后由于mgsinθ<μ2×2mgcosθ
B处于静止状态,则A向下加速运动
脱离B,则
解得t3=1s
可知A在B上的时间为
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回浦中学2025学年第一学期高一第二次教学质量抽测物理试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力F,时间t和速度v,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
2. 2025年11月25日12时11分,神舟二十二号飞船发射,携带舷窗裂纹处置装置上行;12月1日,神舟二十号航天员出舱作业,对神舟二十号舷窗裂纹进行处理,历时约5小时。下列说法正确的是( )
A. “约5小时”指的是时刻
B. “12时11分”指的是时间间隔
C. 探究太空舱绕地球运动的周期时,太空舱可视为质点
D. 航天员出舱后处于完全失重状态,故航天员不受地球的引力
3. 以某一初速度在水平桌面上运动的小钢球(可视为质点),在磁铁的吸引力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知钢球的速率是递减的(虚线是曲线在b点的切线)。关于小钢球在b点的受力方向,下列图示中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,在空易拉罐中注入适量(未注满)的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐受到水平向右的摩擦力
B. 易拉罐受到的压力就是易拉罐对桌面的重力
C. 易拉罐受到的支持力是因为易拉罐底部发生弹性形变产生的
D. 易拉罐对桌面的压力是因为易拉罐底部发生弹性形变产生的
5. 某次训练中,球员将排球竖直向下拍出,排球触地弹回手中,手的位置不变。若不计排球触地时间和空气阻力。以竖直向下为正方向,则该过程中排球位移x、速度v分别随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示,该玩具的圆棒长度L=0.25m,游戏者将手放在圆棒的正下方,手(视为质点)离圆棒下端的距离h=1.0m。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。以圆棒由静止释放时为0时刻,则游戏者能抓住圆棒的时刻可能是( )
A. 0.35s B. 0.45s C. 0.55s D. 0.65s
7. 如图所示,圆环竖直固定放置在水平面上,两个光滑轨道固定在圆环上,两轨道与竖直方向的夹角均为53°,分别经过圆环的最低点P、圆心O,甲、乙两小球分别从轨道的最高点由静止开始释放,cos53°=0.6,则甲、乙到达斜面底端的时间之比为( )
A. 1∶1 B. 5∶3 C. D.
8. 如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”(月球表面重力加速度为地球表面的)的感觉,若将人视为质点,工作人员和球心的连线与竖直方向的夹角为30°,已知重力加速度为g。则此时工作人员( )
A. 受到的重力大小为mg
B. 受到的合力大小为mg
C. 对球面的作用力大小为mg
D. 对球面的压力大小为
9. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊重物静止时,弹簧下端的指针指木板上刻度为B的位置,下端悬吊重物静止时指针指向D的位置,以后该重物就固定弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。加速度的示数单位用表示,方向向上为正、向下为负。(g取)由此可以知道( )
A. B位置应该标注的加速度为0 B. F位置应该标注的加速度为
C. 该测量仪的精确度为 D. 弹簧的劲度系数越大,该测量仪的精确度越高
10. 老虎车是一种搬运工具,如图所示,车的平面与挡板垂直。某次运货时货物与车保持相对静止并水平向右做加速运动,车平面与水平地面的夹角为,重力加速度为g。不考虑货物与车平面及与挡板之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 当老虎车的加速度为时,车平面对货物的支持力为0
B. 当挡板对货物作用力为0时,老虎车的加速度为
C. 当加速度不断增大时,货物会沿车平面向上滑
D. 当老虎车突然刹车时,货物只会沿车平面滑动,不会离开车平面
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片(组合图)。几次实验中小球都从同一位置释放,且频闪照相的频闪频率相同,有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是( )
A. 小球在斜面a、b上运动越来越慢,主要是摩擦作用的影响
B. 小球在斜面a上运动的距离较短,因此小球在斜面a上运动的平均速度较小
C. 小球在斜面b上的影像个数较多,表示小球在斜面b上运动的时间较长
D. 频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大,表示这两个影像间的运动速度越大
12. A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,忽略空气阻力。关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A. 球1和球2运动的时间之比为 B. 球1和球2运动的时间之比为
C. 球1和球2抛出时初速度之比为 D. 球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为
13. 质量为0.2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图所示,由图可知( )
A. 开始4s内物体的位移为
B. 4s到6s末物体的加速度大小为
C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动
D. 开始4s内物体做曲线运动,4s-6s内物体做直线运动
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 某小组利用如图甲所示的实验器材做“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究小车加速度与力和质量的关系”实验。
(1)需要平衡阻力的实验是 。
A. 探究小车速度随时间变化的规律 B. 探究小车加速度与力和质量的关系
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到一条用打点计时器打下的纸带并在其上取了O、A、B、C、D、E共6个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图丁所示。打点计时器接的是50Hz的交流电源。将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中。读出OE段的长度为_______cm。由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D各点时物体的速度,vA=0.075m/s、vB=0.119m/s、vC=0.162m/s,根据图片信息D点的速度vD=_______m/s(计算结果取三位有效数字)。根据题中的数据和求得的D点速度在坐标格上作出v-t图像_______,并根据图像求得加速度a=_______m/s2(计算结果取两位有效数字)。
(3)保持悬挂的重物质量不变,研究小车的加速度a与小车质量M的关系。改变小车的质量M,得到小车的加速度a,并描绘图线后,发现图线在值较大的区间发生弯曲,其他区间为直线,小组同学分析认为可能是由于细绳拉力不再等于悬挂物重力引起的,于是调整了研究参数,结果得到了一条直线,可能的方案是 。
A. 描绘a与的关系图线 B. 描绘a与的关系图线
C. 描绘a与(M+m)的关系图线 D. 描绘a与的关系图线
(4)若某次实验中实际使用的交流电频率为51Hz,但小组同学仍按照50Hz进行数据处理,那么加速度的测量值与实际值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”),该误差属于_______(选填“系统”或“偶然”)误差。
15. 实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。利用三根原长为10.00cm的相同规格的橡皮筋(橡皮筋的弹力与形变量成正比,遵从胡克定律)进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在水平木板上铺有白纸,将橡皮筋打一个结点,用这三根橡皮筋在同一平面内沿三个不同方向拉结点,当结点处于静止时,在白纸上标记结点位置为O点,如图所示,记录三根橡皮筋方向并测量出三根橡皮筋此时的长度分别为l1、l2、l3。请完成下列问题:
(1)根据记录的数据,若两力合成时遵循平行四边形定则,则以OC、OB段橡皮筋的伸长量为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线长度应_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)OA段橡皮筋伸长量。
(2)在本实验中,当结点静止时,三根橡皮筋的长度可能是 。
A. l1=14.21cm,l2=12.79cm,l3=17.00cm
B. l1=13.10cm,l2=15.22cm,l3=16.38cm
C. l1=16.03cm,l2=12.25cm,l3=13.14cm
(3)关于本实验,实验操作或说法正确的是 。(多选)
A. 本实验中不需要用量角器测量出三段橡皮筋之间的夹角
B. 实验中直接紧贴橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向
C. 在进行不同次实验操作时,不需要每次将结点拉至同一位置
D. 为减小实验误差,OC与OB端橡皮筋方向之间的夹角必须为90°
(4)某次实验中,三根橡皮筋的方向如图所示,保持结点位置与OA段橡皮筋长度、方向及OB段橡皮筋的方向不变,将OC段橡皮筋顺时针缓慢旋转90°则在此过程中OB段与OC段橡皮筋的弹力大小变化正确的是 。(多选)
A. OC段橡皮筋弹力先减小后增大 B. OC段橡皮筋弹力一直减小
C. OB段橡皮筋弹力先增大后减小 D. OB段橡皮筋弹力一直减小
16. 如图所示,质量为m,半径为R光滑球A放置在竖直墙面和质量同为m,半径也为R的半球B之间,两球球心在同一竖直平面内。半球B与水平地面间的动摩擦因数,系统处于静止状态,已知此时两球心连线与水平面夹角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)此时竖直墙壁对A球的弹力大小;
(2)水平地面对B球的作用力大小;
(3)若保持系统仍处于静止状态,半球B球心离竖直墙面的最远距离L。
17. 一个无风晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑,滑行54m后进入水平雪道,继续滑行40.5m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg,整个滑行过程用时10.5s,斜直雪道倾角为37°。求小明和滑雪车:
(1)滑行过程中的最大速度的大小;
(2)在斜直雪道上滑行的时间;
(3)在斜直雪道上受到的平均阻力的大小。
18. 某公园的台阶如图甲所示,已知每级台阶的水平距离,高度,台阶的侧视图如图乙所示,虚线AB恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的A点,并沿垂直于台阶边缘将其以初速度v水平抛出,空气阻力不计。
(1)若要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,求小球初速度v为多大?
(2)若要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,且又不撞到顶点,求小球初速度v的取值范围?
(3)若小球可直接击中B点,求此种情况下小球从抛出开始到离虚线AB最远时所经历的时间。
19. 下暴雨时容易发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为的山坡C.上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行,B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内A、B间的动摩擦因数μ1减小为0.375,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点,在第2s末B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时A离B下边缘的距离l=27 m,C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小,,求:
(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;
(2)B的上表面变为光滑后,A和B加速度的大小;
(3)A在B上总的运动时间。
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