上海市曹杨第二中学2022-2023学年高一下学期3月测试物理试题 Word版含解析.docx

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曹杨二中高一物理试卷一、选择题（40分）1.描述运动和力的关系的物理定律是（　　）A.牛顿第一定律和牛顿第二定律B.牛顿第一定律和牛顿第三定律C.牛顿第二定律和牛顿第三定律D.牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律【答案】A【解析】【详解】描述运动和力的关系的物理定律是牛顿第一定律和牛顿第二定律；牛顿第三定律描述的是作用力和反作用力之间的关系；故选A.2.关于惯性，下列说法正确的是(　　)A.汽车行驶越快，惯性越大B.汽车匀速运动时没有惯性C.人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒D.汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向前倾斜【答案】C【解析】【分析】【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与其他都无关，当然与速度也是无关的，故A错误；B．一切物体在任何情况下都有惯性，故B错误；C．人向前奔跑时被绊，因为惯性人要保持向前的运动趋势，故C正确；D．汽车突然启动时，车上的乘客因为惯性要保持静止的状态，所以身体会向后倾斜，故D错误。故选C。【点睛】本题主要考查惯性．惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的；惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；3.关于物体运动情况的描述，以下说法不正确的是（）A.当物体做曲线运动时，所受的合外力一定不为零B.平抛运动是加速度不变的运动C.匀变速运动一定是直线运动D.当物体速度为零时，加速度可能不为零 【答案】C【解析】【详解】A．当物体做曲线运动时，速度一定变化，加速度一定不为零，则所受的合外力一定不为零，选项A正确，不符合题意；B．平抛运动的加速度恒定为g，是加速度不变的运动，选项B正确，不符合题意；C．匀变速运动不一定是直线运动，例如平抛运动，选项C错误，符合题意；D．当物体速度为零时，加速度可能不为零，例如竖直上抛到达最高点时，选项D正确，不符合题意。故选C。4.如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G＝15N的重物Q，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F＝15N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则下列说法正确的是（　　）A.B.C.D.质量未知，无法判断【答案】A【解析】【详解】挂重物时，选P和Q为研究对象，根据牛顿第二定律，有可得共同运动的加速度大小为当改为F＝15N拉力后，由牛顿第二定律，有可得P的加速度为由此可知 故选A。5.一部电梯上行时的速度-时间图像如图所示，电梯作用在乘客上的力最大是在什么时刻？最小在什么时刻？（）选项ABCD作用力最大2s2s4s0作用力最小06s08sA.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】对乘客进行受力分析，受到重力和电梯的支持力，由牛顿第二定律当电梯上行时的加速度向上最大时，电梯作用在乘客上的力最大，由图像的斜率知2s时力最大；同理当电梯上行时的加速度向下最大时，电梯作用在乘客上的力最小，由图像的斜率知6s时力最小。故选B。6.如图所示，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是(　　)A.B. CD.【答案】D【解析】【详解】小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着物体做曲线的切线方向，故D正确，ABC错误。【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动中物体速度的方向应该是逐渐发生变化的，不可能出现折点。7.一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后内下落的高度约为。已知每层楼高约为，若苹果做自由落体运动，g取，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（　　）A.4楼B.6楼C.8楼D.10楼【答案】C【解析】【详解】苹果做自由落体运动，根据苹果在落地前最后内下落的高度约为，有可得苹果落地的时间为苹果下落的总高度为已知每层楼高约为，则该苹果可能来自于（楼）故选C。8.如图为甲、乙两物体沿同一直线运动的位移s随时间t变化的图像。下列说法中正确的是（　　） A.两物体的运动方向始终相同B.乙物体做匀加速直线运动C.t1时刻两物体速度相等D.时间内两物体平均速度相等【答案】D【解析】【详解】A．根据题意，由图可知，物体甲的位移—时间图像的斜率先正后负，则说明其先向正方向运动、后向负方向运动；物体乙始终向正方向运动，故A错误；B．因位移时间图像的斜率表示速度，绝对值表示速度大小、正负表示速度方向；依题图，物体乙的位移时间图像的斜率为正且大小恒定，可知物体乙沿正方向做匀速直线运动，故B错误；C．由题图可知，在时刻，物体甲的斜率大于物体乙的，故在此时刻物体甲的速度大于物体乙的速度，故C错误；D．根据平均速度的定义，即可知，由图可知，时间内，甲、乙的位移相同，故其平均速度相等，故D正确。故选D。9.如图所示，物体A、B叠放在水平粗糙桌面上，用水平力F拉物体B，使A随B一起向右做匀加速直线运动，则B受力的个数有（　　）A.4个B.5个C.6个D.7个【答案】C【解析】【详解】先分析物体A受力，A受重力、支持力和B对A的摩擦力三个力，再分析B受力，B受重力、支持力和A对它的压力还有A对B的摩擦力、桌面对B的摩擦力和外力F共受6个力，故C正确，ABD错误。 故选C10.如图所示甲为台阶式电梯，乙为履带式电梯，它们倾角相同，没有顾客乘坐时低速转动，有顾客乘坐时会匀加速启动，加速度大小相同。启动时甲电梯对某乘梯上楼的顾客的摩擦力大小为，乙电梯对该乘梯上楼的顾客的摩擦力大小为，则（　　）AB.C.D.的大小关系与倾角大小有关【答案】A【解析】【分析】【详解】对于甲图中的乘客，在水平方向对乙图中的乘客则故选A。11.如图所示，将小球从空中的A点以速度v水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直档板落在地面上的B点。若使小球的落地点位于挡板和B点之间，下列方法可行的是（　　）A.在A点将小球以小于v的速度水平抛出 B.在A点将小球以大于v的速度水平抛出C.在A点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出D.在A点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出【答案】D【解析】【详解】A．小球竖直方向做自由落体运动，则解得小球在水平方向做匀速运动，则有若在A点将小球以小于v的速度水平抛出，落地时平抛运动的时间不变，水平方向位移变小，小球可能落在档板左侧或撞在档板上，故A错误；B．根据A中公式，若在A点将小球以大于v的速度水平抛出，落地时平抛运动的时间不变，水平方向位移变大，将从档板正上方越过，落在B点的右侧，故B错误；C．根据A中公式，若在A点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，落地时平抛运动的时间变短，水平距离变小，小球将落在档板左侧或撞在档板上，故C错误；D．根据A中公式，如果在A点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，小球能越过档板，水平位移可以减小，能落在挡板和B点之间，故D正确。故选D。12.甲乙两同学想将货物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将重物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计滑轮的摩擦和重力，则此过程（　　） A.甲手中绳子上的拉力不断增大B.乙手中绳子上的拉力不断减小C.楼面对甲的支持力不断增大D.楼面对甲摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小始终相等【答案】A【解析】【详解】设乙对重物拉力为F1，跨过滑轮的轻绳对重物的拉力为F2，如图对重物作受力分析得AB．增大的过程中，可知，轻绳对重物的拉力F2增大，即甲手中绳子上的拉力不断变大，乙手中绳子上的拉力不断增大，故A正确；B错误；C．设甲手中绳子与水平面夹角为α，则楼面对甲的支持力FN甲=m甲g−F2sinα轻绳对重物的拉力F2增大，可知楼面对甲的支持力不断减小，选项C错误；D．设乙手中绳子与水平面夹角为，楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小分别为不断减小，且始终，可知，楼面对甲的摩擦力始终大于楼面对乙的摩擦力，故D错误。 故选A。二、填空题（20分）13.如图所示，物体A和B的重力分别为10N和3N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，则弹簧秤所受的合力为______N，弹簧A秤的读数为______N。【答案】①.0②.3【解析】【详解】[1][2]以A为研究对象， A受竖直向下的重力，细线对A竖直向上的拉力和地面的支持力，细线的拉力小于A的重力，A静止在地面上，则B也静止，细线的拉力等于B的重力，又弹簧秤的读数等于细线的拉力，所以弹簧秤的读数为3N，弹簧两端受到的拉力均为3N，所以弹簧测力计所受的合力大小为0。14.一物体以3m/s的速度水平抛出0.4s后，物体的速度大小为______，在这段时间内物体的速度的变化量为_______。（空气阻力忽略不计，取g=10m/s2）【答案】①.5m/s②.4m/s【解析】【详解】[1]物体做平抛运动，抛出0.4s后，物体的速度大小为[2]速度的变化量为15.两个共点力的大小分别为，，设它们的合力为F，则F和F1之间的夹角最大为_______，此时合力F的大小为______N。【答案】①.30°②.【解析】【详解】[1][2]做出，以的末端为圆心，的大小为半径作圆，根据矢量三角形，做出F和之间的夹角最大时的合力F，此时与F垂直，F和F1之间的夹角最大，如图 有解得，F和之间的夹角最大为此时合力F的大小为16.将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上拋出，图甲、图乙分别是上升和下降时的频闪照片。假设小球所受阻力大小不变，重力加速度为g，则小球向上运动的加速度大小为_________，受到的阻力大小为_________。【答案】①.1.5g②.0.5mg【解析】【详解】[1][2]设频闪照相机的周期为，所受阻力为，每块砖的宽度为。由图可得，由牛顿第二定律可得，解得， 17.某段江面宽80m，水流速度5m/s，有一木船在A点要过江，如图所示。（1）若木船相对静水速度4m/s，则木船最短渡江时间为___________s；（2）若A处下游60m的B处是一片与河岸垂直的险滩，木船以相对静水4m/s的速度航行，则木船___________s（选填“能”或“不能”）安全渡河。【答案】①.20②.能【解析】【详解】（1）[1]当船头始终垂直河岸时，渡河时间最短为（2）[2]当船恰好能安全到达对岸时，如图所示由几何关系知此时船速最小满足解得最小船速为所以木船以相对静水的速度航行时，能安全渡河。三、实验题（13分）18.某同学准备做“探究加速度与力的关系”和"探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。 (1)在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图______（填“甲“或“乙“）；(2)已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是___________（填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为_______m/s2（保留两位有效数字）；计数点ABCDE位置坐标（cm）4.505.507.309.9013.3(3)在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是______；A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度C.图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件(4)另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、PN。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m。他猜想：。请你分析论证该同学的想是否正确______。 【答案】①.乙②.E③.0.80④.AC⑤.见解析【解析】【分析】【详解】解：(1)[1]平衡小车的阻力时，不应该悬挂重物，图乙操作错误，选乙。(2)[2]计数点的位置坐标的分度值是0.1cm，应估读到0.01cm，则E读取不正确。[3]打相邻两计数点的时间是T=5×0.02s=0.1s由Δx=aT2解得(3)[4]AB．平衡阻力不足到导致只有F达到一定值时，小车加速度大于零，A正确，B错误；C．当不满足m≪M时，随着F的增大，a减小，C正确，故选AC。(4)[5]该同学的猜想正确。分析如下：图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1，即mg=Ma1①图中QN对应小车的实际加速度a2，设此时细线的拉力为T，则对小车有T=Ma2②对悬挂物有 mg-T=Ma2③联立式①②③解得即所以该同学的猜想正确。四、计算题（27分）19.物体在直角坐标系xOy所在的平面内由坐标原点O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图所示，求：（1）该物体在前4s内的加速度；（2）画出该物体的运动轨迹，标出3s末和4s末物体的位置坐标。【答案】（1），加速度大小为，方向沿y轴正向；，加速度大小为，方向与负x轴成（偏负y轴）；（2）见解析【解析】【详解】（1）内，物体在x方向做匀速运动，x方向的加速度为；在y方向的加速度为合加速度为，方向沿y轴正向；，物体在x方向做匀减速运动，x方向的加速度为方向沿x轴负向；在y方向的加速度为方向沿y轴负向；则合加速度为 方向与负x轴的夹角（偏负y轴）为，则有可得（2）3s末坐标为4s末坐标为该物体的运动轨迹如图所示20.如图所示，水平地面上固定一个矩形斜面，d斜面倾角为37°，斜面边长AB为0.4米，底边BC为0.3米。质量为1kg的小物体从斜面A处由静止起释放。（，）（1）若小物体沿斜面AB边匀加速下滑，且滑到斜面底端所需时间0.4s，求小物体与斜面之间的动摩擦因数；（2）若在释放小物体的同时，对小物体施加了一个大小为4.5N平行于斜面方向的恒力F，使小物体沿斜面对角线AC做匀加速运动，求小物体在斜面上运动的加速度大小。 【答案】（1）；（2）或【解析】【详解】（1）小物体沿边做初速度为零的匀加速直线运动解得根据牛顿第二定律解得（2）如图所示要使小物体沿做匀加速直线运动，只需要与平衡，由图可知，有两种可能，即对应两个加速度 根据分析可知由几何关系可知与间的夹角为，则情况①，方向如图中①位置所示情况②，方向如图中②位置所示