精品解析：云南文山州马关县第一中学2023-2024学年高一下学期第一次阶段检测物理试题

马关县第一中学2024年春季学期高一年级第一次月考试卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 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1~6题只有一项符合题目要求；第7~10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. 如图所示，A、B为电风扇扇叶上的两点，当电风扇转动时，A、B两点的角速度分别为；线速度分别为，则（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动，地球与太阳的连线在三段相同时间内扫过的面积S如图中阴影所示，则（　　） A. B. C. D. 3. 一物体沿直线运动时的速度—时间图像如图所示，则以下说法中正确的是（　　） A. 在第2秒末加速度方向发生了改变 B. 物体加速度最大的时刻为1s、3s、5s C. 物体在前3秒内和前5秒内位移相同 D. 第2秒内和第4秒内物体的位移相同 4. 如图为某人佩戴口罩示意图，其一侧的口罩带是由直线AB、曲线BEC和直线CD组成，AB和CD两段口罩带与水平方向的夹角分别为15°和75°。每只耳朵受到口罩带的作用力大小为F，假设口罩带是遵循胡克定律的弹性轻绳，同侧口罩带涉及的作用力均在同一平面内，不计摩擦，则单侧口罩带上的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子上），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动做匀减速运动。不计空气阻力及一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（　　） A. 当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mg B. 当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mg C. 当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mg D. 当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg 6. 如图所示，某同学将三个完全相同的物体从A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最短 B. 沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长 C. 三个物体落地时的速度大小相等 D. 三个物体落地时竖直方向的速度相等 7. 如图，质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　） A. 此时物体的速度大小为 B. 此时物体的速度大小为 C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 8. 如图所示，质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　） A. 物体B的加速度大小为2 B. 物体A的加速度为零 C. 物体B对物体A的压力大小为16N D. 弹簧弹力大小为100N 9. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面夹角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压（如图甲）；汽车通过凹形桥时速度不能过大，不然易发生交通事故（如图乙）；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动（如图丙）。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 火车过该弯道的运动半径 B. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 D. 小球通过最高点的最小速度为 10. 已知月球绕地球运行的周期为T，月球中心到地球中心的距离为r，引力常量为G，根据以上数据可求得的物理量有（　　） A. 月球质量 B. 地球质量 C. 地球表面的重力加速度 D. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为50Hz。 （1）关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是______。 A. 实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 B. 实验时应将长木板的右端垫高以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力 C. 实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）实验得到图乙所示的纸带，纸带上各点均为计时点，计时器打出B点时小车速度大小=______m/s，小车加速度大小a=______。（结果均保留2位有效数字）。 （3）改变砂和砂桶的总质量，得到多组力传感器示数F和小车加速度a，以F为横轴、a为纵轴作出a－F图像，该图像的斜率为k，则小车质量M=______（用k表示）。 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）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是______运动。 （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，处理数据时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，图丙中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s。 三、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为的光滑木块从水平面上滑上A点再经过B点，在A、B两点速度大小分别为、，到B点时对轨道的压力恰好为零，g取，求： （1）轨道半径； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 14. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为30°，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块质量为m，与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力大小。 15. 如图甲所示，在水平地面上有一长木板和一个可视为质点的小物块（开始时小物块位于长木板的最左端），它们分别以初速度和相向运动，结果物块恰没有从木板上滑落，二者运动的v－t图像如图乙所示。g取，试求： （1）长木板上、下表面的动摩擦因数； （2）长木板与小物块的质量比和木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马关县第一中学2024年春季学期高一年级第一次月考试卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 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1~6题只有一项符合题目要求；第7~10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. 如图所示，A、B为电风扇扇叶上的两点，当电风扇转动时，A、B两点的角速度分别为；线速度分别为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．两点做同轴转动，，故A正确，B错误； CD．由题意得，由得， ，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动，地球与太阳的连线在三段相同时间内扫过的面积S如图中阴影所示，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。题目明确说明、、是地球与太阳的连线在三段相同时间内扫过的面积，因此三者面积大小相等，即。 故选C。 3. 一物体沿直线运动时的速度—时间图像如图所示，则以下说法中正确的是（　　） A. 在第2秒末加速度方向发生了改变 B. 物体加速度最大的时刻为1s、3s、5s C. 物体在前3秒内和前5秒内位移相同 D. 第2秒内和第4秒内物体的位移相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．v－t图中斜率表示加速度，在第2秒末加速度方向没有改变，故A错误。 B．v－t图中斜率表示加速度，斜率最大的时刻是0、2s、4s、6s，故B错误。 C．v－t图中速度图线与时间轴围成的面积，表示走过的位移，物体在前3秒内和前5秒内位移相同，故C正确。 D．第2秒内和第4秒内物体的位移大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 4. 如图为某人佩戴口罩示意图，其一侧的口罩带是由直线AB、曲线BEC和直线CD组成，AB和CD两段口罩带与水平方向的夹角分别为15°和75°。每只耳朵受到口罩带的作用力大小为F，假设口罩带是遵循胡克定律的弹性轻绳，同侧口罩带涉及的作用力均在同一平面内，不计摩擦，则单侧口罩带上的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于同一根口罩带上弹力相等，受力分析如图所示 根据几何关系有，解得 故选A。 5. 如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子上），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动做匀减速运动。不计空气阻力及一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（　　） A. 当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mg B. 当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mg C. 当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mg D. 当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当座舱落到离地面50m时，座舱处于自由落体过程中，所以座舱对游客的作用力大小等于0，故AB错误； CD．当座舱落到离地面20m时，制动系统已启动，座舱匀减速下落，游客处于超重状态，所以座舱对游客的作用力大小大于mg，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，某同学将三个完全相同的物体从A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最短 B. 沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长 C. 三个物体落地时的速度大小相等 D. 三个物体落地时竖直方向的速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．最高点等高，即最大高度相同。由竖直上抛规律 得三个物体初速度的竖直分量相同 物体从点抛出到落回与等高的位置，竖直方向运动总时间 因相同，故三个物体在空中运动时间相同，故AB错误； CD．落地时竖直分速度大小等于初竖直分速度大小，即，方向竖直向下，故三个物体落地时竖直方向的速度大小相等。三个物体水平位移不同，路径3水平位移最大，路径1最小。因运动时间相同，由可知，路径3的水平初速度最大，路径1最小。落地时速度大小 因相同，不同，故落地速度大小不同，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图，质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　） A. 此时物体的速度大小为 B. 此时物体的速度大小为 C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，如图： 物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有 故A错误，B正确； CD．若汽车做匀速运动，即汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角减小时，由，可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，故C错误，D正确。 故选BD。 8. 如图所示，质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　） A. 物体B的加速度大小为2 B. 物体A的加速度为零 C. 物体B对物体A的压力大小为16N D. 弹簧弹力大小为100N 【答案】AC 【解析】 【详解】AB、细线剪断瞬间，对AB组成的整体分析，根据牛顿第二定律得，故A正确，B错误。 C、对B隔离分析，有，则有，由牛顿第三定律知，B对A的压力大小为16N，故C正确。 D、由题意可知，原来弹簧的弹力大小等于A的重力，即，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，故D错误。 故选AC。 9. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面夹角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压（如图甲）；汽车通过凹形桥时速度不能过大，不然易发生交通事故（如图乙）；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动（如图丙）。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 火车过该弯道的运动半径 B. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 D. 小球通过最高点的最小速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．火车转弯时的向心力由重力和支持力的合力提供，有 解得 若火车速率大于v时，可知此时外轨将会对火车产生一个弹力的作用，即火车将挤压外轨，故A正确，B错误； C．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律有 解得 可知速度越快，越大，越容易爆胎，故C正确； D．由于小球在管道内，在最高点，当内管壁对小球的支持力等于小球的重力时，此时小球恰好可以过最高点，而此时小球的速度为零，故D错误。 故选AC。 10. 已知月球绕地球运行的周期为T，月球中心到地球中心的距离为r，引力常量为G，根据以上数据可求得的物理量有（　　） A. 月球质量 B. 地球质量 C. 地球表面的重力加速度 D. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力，即 可以求出中心天体的质量为 月球绕地球做匀速圆周运动，中心天体是地球，月球是环绕天体，质量被约去，无法求出，故A错误，B正确。 C．根据万有引力提供地球表面的重力有 解得 地球的半径R不是已知量，故地球表面的重力加速度测不出，故C错误。 D．根据公式，知道周期和轨道半径，可以求出月球绕地球运行的加速度，故D正确。 故选BD。 【点睛】 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为50Hz。 （1）关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是______。 A. 实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 B. 实验时应将长木板的右端垫高以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力 C. 实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）实验得到图乙所示的纸带，纸带上各点均为计时点，计时器打出B点时小车速度大小=______m/s，小车加速度大小a=______。（结果均保留2位有效数字）。 （3）改变砂和砂桶的总质量，得到多组力传感器示数F和小车加速度a，以F为横轴、a为纵轴作出a－F图像，该图像的斜率为k，则小车质量M=______（用k表示）。 【答案】（1）B （2） ①. 1.6 ②. 3.2 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．绳子的拉力由拉力传感器测出，不需要用砂和砂桶的重力去代替绳子拉力，不需要测量砂和砂桶的质量，也不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故A错误； B．为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节长木板的倾斜度，使小车在不受砂桶牵引时能拖动纸带沿长木板匀速运动，故B正确； C．为了能稳定地打出足够多的点，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]打点计时器频率为，则打点周期为，相邻的两个计数点之间的时间间隔为，打B点时小车的速度等于A到C的平均速度，则有 [2]用逐差法可得，小车运动的加速度为 【小问3详解】 对小车由牛顿第二定律有，即，由题意可知斜率，则 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）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是______运动。 （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，处理数据时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，图丙中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s。 【答案】（1）同时 （2）不变 （3）自由落体 （4） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A球做平抛运动，竖直方向是自由落体运动；B 球同时做自由落体运动，初始高度相同，因此同时落地 【小问2详解】 A球在竖直方向做自由落体运动，根据可知，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间不变（因为h不变）。 【小问3详解】 A、B 同时落地，说明平抛运动竖直方向和自由落体运动规律一样，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 【小问4详解】 [2]小球在竖直方向有 解得t=0.1s 则小球运动中水平分速度的大小为 [2]小球经过B点时竖直方向速度大小为 则小球经过B点时的速度大小为 三、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为的光滑木块从水平面上滑上A点再经过B点，在A、B两点速度大小分别为、，到B点时对轨道的压力恰好为零，g取，求： （1）轨道半径； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向下； （3） 【解析】 【小问1详解】 木块经B点时，对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，则有 解得轨道半径 【小问2详解】 在A点，根据牛顿第二定律可得 解得轨道对木块的支持力为 根据牛顿第三定律可知，木块经A点时对轨道的压力大小为 解得木块经A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下 。 【小问3详解】 木块离开B点后做平抛运动，则竖直方向有 水平方向有 联立解得木块落地点到A点的距离。 14. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为30°，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块质量为m，与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当最大静摩擦力不能满足所需要向心力时，细绳上开始有张力，则由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 物块刚离开转台时，物体和转台之间恰好无相互作用力，有N=0，f=0 对物块有 联立解得 【小问3详解】 当转台的角速度时，物块离开转台，设绳与竖直方向夹角为，则有 得 则绳的拉力为 15. 如图甲所示，在水平地面上有一长木板和一个可视为质点的小物块（开始时小物块位于长木板的最左端），它们分别以初速度和相向运动，结果物块恰没有从木板上滑落，二者运动的v－t图像如图乙所示。g取，试求： （1）长木板上、下表面的动摩擦因数； （2）长木板与小物块的质量比和木板的长度。 【答案】（1）长木板上、下表面的动摩擦因数分别为0.2，0.1 （2）， 【解析】 【小问1详解】 由v－t图像可知物块先向右减速停下后再反向加速至与木板共速，再一起减速停下，图中三段线对应的加速度分别为，， 物块在木板上相对滑动时，对物块根据牛顿第二定律可得 解得长木板上表面的动摩擦因数为 相对静止后一起滑动时，以物块和木板为整体，根据牛顿第二定律可得 解得长木板下表面的动摩擦因数为 【小问2详解】 相对滑动时，对木板根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 相对静止前，v－t图像中所围面积表示对应的位移大小，则木板与小物块位移大小分别为， 则两者的位移大小之和即为木板长，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $