内容正文:
实验中学高中部2025级高一(上)12月质量监测
物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列各组选项中均属于力学中基本量的是( )
A. 质量、时间、长度 B. 米、千克、牛顿
C. 千克、米、秒 D. 位移、速度、时间
【答案】A
【解析】
【详解】力学范围内国际单位制规定的基本物理量(即基本量)为长度、质量、时间三个,其余力学物理量均为导出量,由基本量组合定义得到;需注意区分物理量和物理量的单位。
A.质量、时间、长度均为力学规定的基本量,故A正确;
B.米、千克、牛顿均为物理量的单位,不是物理量本身,故B错误;
C.千克、米、秒是力学基本量对应的基本单位,不是物理量,故C错误;
D.速度满足公式,是由长度、时间导出的物理量,位移也不属于规定的力学基本量,故D错误。
故选A。
2. “析万物之理,判天地之美”,了解物理规律的发现过程,领略建立物理概念、规律的思想方法,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是( )
A. 在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量法
B. 用质点来替代实际运动物体采用了理想模型法
C. 伽利略猜想自由落体的位移与时间成正比,并进行了实验验证
D. 在推导图像面积表示位移时用到了等效替代法
【答案】B
【解析】
【详解】A.在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代法,故A错误;
B.用质点来代替实际运动物体采用了理想模型法,故B正确;
C.伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,通过实验间接验证这个结论,故C错误;
D.在推导图像面积表示位移时用到了微元法,故D错误。
故选B。
3. 汽车紧急刹车会在路面上留下刹车痕迹, 某次紧急刹车后避得的刹车痕迹长为36m, 假设制动后汽车做加速度大小恒为的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 刚刹车时, 汽车的初速度大小为 12m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为 15m/s
C. 刹车后4s内的位移大小为32m
D. 刹车后, 汽车做减速运动的最后 1s内的平均速度为4m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据逆向思维可知
,
结合题意代入数据可得
s,
故A错误;
B.根据匀变速直线运动的规律可知,刹车后,第1s末汽车的速度为
故B错误;
C.由上可知汽车刹车到停止运动所需时间为3s,故刹车后4s内的位移等于36m,故C错误。
D.根据逆向思维可知,最后一秒内的位移为
m
平均速度大小为
故D正确;
故选D。
4. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。如图虚线描述的是杨昊10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,最后沿竖直方向入水。整个过程中在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】D
【解析】
【详解】由于速度的方向沿运动轨迹的切线方向,通过运动轨迹可知d点的速度方向向上,与入水时的速度方向相反。
故选D。
5. 图1是“探究小车加速度与所受合外力的关系”的实验装置图。甲、乙两名同学用该装置得到加速度a与拉力F的关系如图2所示。下列分析正确的是( )
A. 细绳拉力等于槽码的重力
B. 实验过程中应先释放小车再接通电源
C. 甲图上端弯曲的原因是所挂槽码质量太大
D. 乙同学平衡小车阻力时木板右端垫得过高
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于槽码有向下的加速度,所以槽码的合力向下,细绳拉力小于槽码的重力,故A错误;
B.为了充分利用纸带,实验过程中应先接通电源再释放小车,故B错误;
C.实验过程将细线拉力近似等于槽码的重力,则有,根据牛顿第二定律可得,
可得
当满足时,图像的斜率可认为等于,保持不变;当不满足时,图像的斜率随的增大明显减小,图线出现弯曲;所以甲图上端弯曲的原因是所挂槽码质量太大,故C正确;
D.由题图可知,乙同学对应的图线中,当达到一定数值时,小车才开始有加速度,所以平衡小车阻力时木板右端垫得过低,故D错误。
故选C。
6. 质量都为m的、两物体之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑水平面上,物体紧靠墙壁,如图,今用水平力F将物体向左推平衡后突然将力F撤去的瞬间,则( )
A. 的加速度为
B. 的加速度为零
C. 的加速度为
D. 的加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB.弹簧上的弹力不能突变,所以当突然撤去力F,A的受力情况没变,所以加速度为零,故B正确,A错误;
CD.B所受弹力与力F等大反向,将力F撤去的瞬间,弹簧上弹力保持不变,所以B的加速度大小为,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,则下列说法正确的是( )
A. 青蛙跳到荷叶a上和荷叶b上的初速度相等 B. 青蛙跳到荷叶a上和荷叶c上的初速度相等
C. 青蛙跳到荷叶c上的初速度最小 D. 青蛙跳到荷叶d上的初速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平抛运动规律可知
,
联立解得
可知青蛙跳到荷叶a上的初速度小于跳到荷叶b上的初速度,故A错误;
B.由于水平位移一样,荷叶c的高度差大,所以青蛙跳到荷叶a上的初速度大于跳到荷叶c上的初速度,故B错误;
C.青蛙跳到荷叶c的高度差最大,水平位移最小,所以青蛙跳到荷叶c上的初速度最小,故C正确;
D.青蛙跳到荷叶b的高度差最小,水平位移最大,所以青蛙跳到荷叶b上的初速度最大,故D错误。
故选C。
8. 某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为,再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从时由静止开始运动,到时停止,得到台秤的示数随时间变化的情况如图所示。则( )
A. 0~2s电梯可能正在下降 B. 电梯中的同学处于超重
C. 在内电梯的加速度大小为 D. 的示数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,0~2s电梯处于超重,正在上升,故A错误;
B.由图可知,电梯中的同学处于失重,故B错误;
CD.依题意,可得
0~2s过程,由牛顿第二定律,可得
解得
则有
同理,可知过程,持续时间,有
,
联立,解得
,
即在内电梯的加速度大小为的示数为,故C错误;D正确。
故选D。
9. 如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知,,A、B间动摩擦因数。现用一水平向右的拉力F作用于物体A上,g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 当拉力F<12N时,A静止不动
B. 当拉力F=16N时,A对B的摩擦力等于4N
C. 当拉力F>16N时,A一定相对B滑动
D. 无论拉力F多大,A相对B始终静止
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.当A、B刚要相对滑动时,静摩擦力达到最大值,设此时它们的加速度为a0,拉力为F0,根据牛顿第二定律
对B有:
对整体有:
解得
可知当拉力
时,AB相对静止,一起向右运动;当
时,AB发生相对滑动,ACD错误;
B.当拉力
时,AB相对静止对整体由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得
解得
B正确;
故选B。
10. 气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一根直杆,质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速,当风速v0=3 m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°,重力加速度为g,则( )
A. θ=30°时,细线拉力大小为FT=
B. 风速增大到某一值时,θ可能等于90°
C. 细线拉力与风力的合力大于mg
D. θ=30°时,风力大小F=mg
【答案】D
【解析】
【详解】AD.选取小球为研究对象,则小球受重力、细线拉力和风力而处于平衡状态,如图所示
根据平衡条件可得,,故A错误,D正确;
B.因为风力和重力的合力方向不可能水平向右,可知拉力方向不可能水平向左,则不可能等于90°,故B错误;
C.根据共点力平衡条件可知,细线拉力和风力的合力大小等于mg,故C错误。
故选D。
11. 如图所示,滑块以一定的初速度从A点向左滑上顺时针转动的足够长水平传送带,以向左为正方向。则滑块在传送带上运动的速度v、加速度a随时间t 变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物块滑上传送带后受到的摩擦力向右,做匀减速运动,速度减到0后,速度向反方向增大,速度应为负,且滑块相对传送带运动时加速度恒定,v-t图像斜率保持不变,故AB错误;
CD.只要滑块一直和传送带存在相对运动,加速度就保持大小方向不变,一直向右,加速度为负值,故C错误,D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~第16 题解答时请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。
12. 小明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。
(1)他观察到的现象是:小球A、B______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是______运动;
(3)如图乙,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是______;
A. 调节斜槽使其末端保持水平
B. 每次释放小球的位置可以不同
C. 每次释放小球的速度可以不同
D. 将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(4)小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),则A点______(填“是”或“不是”)抛出点;
(5)结合实验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
【答案】(1)同时 (2)自由落体 (3)A
(4)不是 (5)1.5
【解析】
【小问1详解】
小球B做自由落体运动,小球A做平抛运动,竖直方向的分运动是自由落体运动,可知,他观察到的现象是:小球A、B同时落地。
【小问2详解】
上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
【小问3详解】
A.为了确保小球做平抛运动,使小球的初速度方向沿水平方向,实验中,需要调节斜槽使其末端保持水平,故A正确;
B.为了使小球飞出斜槽末端的速度大小一定,实验中,每次释放小球的位置需要保持不变,故B错误;
C.为了使小球飞出斜槽末端的速度大小一定,实验中,每次需要将小球从同一位置由静止释放,即保持小球释放的速度为零,故C错误;
D.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用平滑的曲线将点连接起来,故D错误。
故选A。
【小问4详解】
令坐标纸中的方格的边长为L,在竖直方向上有,,
解得
可知,A点不是抛出点。
【小问5详解】
在水平方向上有
结合上述有
解得
13. 某河水流速恒为3m/s,一小船在静水中的速度大小是5m/s,已知河宽为100m,试分析计算:
(1)欲使小船渡河时间最短,最短时间是多少?
(2)以这种方式渡河此船到达对岸位移大小?
【答案】(1)20s (2)
【解析】
【详解】(1)要使船渡河时间最短,船头应正对河岸前进,故渡河时间为
(2)合速度
过河位移
14. 如图所示,质量都为1kg的两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
A物体匀速运动可得
当斜绳与水平方向成角时,对B物体进行受力分析,根据共点力平衡,有
解得
【小问2详解】
根据平行四边形定则,将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分解有
解得B物体的速度大小
15. 如图所示一足够长的斜面,倾角为,斜面与水平面平滑连接,质量的物体静止于水平面上的点,点与点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为,现物体受到一水平向右的恒力作用,运动至点时撤去该力,(,,取)则:
(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?
(2)物体到达点时的速度是多大?
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律可知
解得
(2)由到,根据运动学公式可知
解得
(3)在斜面上,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度的大小为
逆向分析可得
解得
16. 如图所示,质量为M=2kg足够长的木板B放在水平地面上,在木板的最右端放一质量为m=1kg的物块A(可视为质点)。物块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数。现用一水平力F=18N作用于木板上,使其由静止开始运动,经过后撤去拉力大小。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。求:
(1)撤去拉力的瞬间,物块和木板的速度大小、;
(2)经过一段时间,A、B达到共同速度v的值;
(3)计算在整个运动过程中木板B运动的位移。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由分析可知,B被拉着向右运动时,可以判断出A相对B向左滑动,对物块A有,
对木板B有,
解得,
【小问2详解】
撤去外力F后,设经过时间后A、B达到共同速度,对木板B有,
对物块A有
代入数据可得,
【小问3详解】
撤去外力F前,木板B运动的位移
撤去外力到达到共同速度的时间内,木板B运动的位移
经判断A、B达到共同速度后一起匀减速直到静止,对AB整体有
达到共同速度后继续运动的位移
在整个过程中,木板B运动的位移
联立得
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物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列各组选项中均属于力学中基本量的是( )
A. 质量、时间、长度 B. 米、千克、牛顿
C. 千克、米、秒 D. 位移、速度、时间
2. “析万物之理,判天地之美”,了解物理规律的发现过程,领略建立物理概念、规律的思想方法,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是( )
A. 在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量法
B. 用质点来替代实际运动物体采用了理想模型法
C. 伽利略猜想自由落体的位移与时间成正比,并进行了实验验证
D. 在推导图像面积表示位移时用到了等效替代法
3. 汽车紧急刹车会在路面上留下刹车痕迹, 某次紧急刹车后避得的刹车痕迹长为36m, 假设制动后汽车做加速度大小恒为的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 刚刹车时, 汽车的初速度大小为 12m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为 15m/s
C. 刹车后4s内的位移大小为32m
D. 刹车后, 汽车做减速运动的最后 1s内的平均速度为4m/s
4. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。如图虚线描述的是杨昊10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,最后沿竖直方向入水。整个过程中在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反( )
A. a B. b C. c D. d
5. 图1是“探究小车加速度与所受合外力的关系”的实验装置图。甲、乙两名同学用该装置得到加速度a与拉力F的关系如图2所示。下列分析正确的是( )
A. 细绳拉力等于槽码的重力
B. 实验过程中应先释放小车再接通电源
C. 甲图上端弯曲的原因是所挂槽码质量太大
D. 乙同学平衡小车阻力时木板右端垫得过高
6. 质量都为m的、两物体之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑水平面上,物体紧靠墙壁,如图,今用水平力F将物体向左推平衡后突然将力F撤去的瞬间,则( )
A. 的加速度为
B. 的加速度为零
C. 的加速度为
D. 的加速度为零
7. 如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,则下列说法正确的是( )
A. 青蛙跳到荷叶a上和荷叶b上的初速度相等 B. 青蛙跳到荷叶a上和荷叶c上的初速度相等
C. 青蛙跳到荷叶c上的初速度最小 D. 青蛙跳到荷叶d上的初速度最大
8. 某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为,再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从时由静止开始运动,到时停止,得到台秤的示数随时间变化的情况如图所示。则( )
A. 0~2s电梯可能正在下降 B. 电梯中的同学处于超重
C. 在内电梯的加速度大小为 D. 的示数为
9. 如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知,,A、B间动摩擦因数。现用一水平向右的拉力F作用于物体A上,g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 当拉力F<12N时,A静止不动
B. 当拉力F=16N时,A对B的摩擦力等于4N
C. 当拉力F>16N时,A一定相对B滑动
D. 无论拉力F多大,A相对B始终静止
10. 气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一根直杆,质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速,当风速v0=3 m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°,重力加速度为g,则( )
A. θ=30°时,细线拉力大小为FT=
B. 风速增大到某一值时,θ可能等于90°
C. 细线拉力与风力的合力大于mg
D. θ=30°时,风力大小F=mg
11. 如图所示,滑块以一定的初速度从A点向左滑上顺时针转动的足够长水平传送带,以向左为正方向。则滑块在传送带上运动的速度v、加速度a随时间t 变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~第16 题解答时请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。
12. 小明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。
(1)他观察到的现象是:小球A、B______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是______运动;
(3)如图乙,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是______;
A. 调节斜槽使其末端保持水平
B. 每次释放小球的位置可以不同
C. 每次释放小球的速度可以不同
D. 将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(4)小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),则A点______(填“是”或“不是”)抛出点;
(5)结合实验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
13. 某河水流速恒为3m/s,一小船在静水中的速度大小是5m/s,已知河宽为100m,试分析计算:
(1)欲使小船渡河时间最短,最短时间是多少?
(2)以这种方式渡河此船到达对岸位移大小?
14. 如图所示,质量都为1kg的两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
15. 如图所示一足够长的斜面,倾角为,斜面与水平面平滑连接,质量的物体静止于水平面上的点,点与点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为,现物体受到一水平向右的恒力作用,运动至点时撤去该力,(,,取)则:
(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?
(2)物体到达点时的速度是多大?
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?
16. 如图所示,质量为M=2kg足够长的木板B放在水平地面上,在木板的最右端放一质量为m=1kg的物块A(可视为质点)。物块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数。现用一水平力F=18N作用于木板上,使其由静止开始运动,经过后撤去拉力大小。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。求:
(1)撤去拉力的瞬间,物块和木板的速度大小、;
(2)经过一段时间,A、B达到共同速度v的值;
(3)计算在整个运动过程中木板B运动的位移。
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