湖南省衡阳市衡阳县第二中学2024-2025学年高二上学期开学模拟考试物理试题

这是一份湖南省衡阳市衡阳县第二中学2024-2025学年高二上学期开学模拟考试物理试题，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.一轮船以一定的速度，船头始终垂直河岸向对岸行驶，河水匀速流动（两河岸平直），如图所示，则轮船渡河通过的路程和所用时间与水流速度的关系正确的是( )
A.水流速越大，路程越大，所用时间越长
B.水流速越大，路程越小，所用时间越短
C.水流速越大，路程不变，所用时间越短
D.水流速越大，路程越大，所用时间不变
2.如图所示，陀螺在平铺于水平桌面的白纸上稳定转动，若在陀螺表面滴上几滴墨水，则由于陀螺转动用出的墨水在纸上的痕迹最接近于( )
A.B.C.D.
3.公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥最高点时的运动可以看做圆周运动。如图所示，汽车通过桥最高点时( )
A.汽车对桥的压力等于汽车的重力
B.汽车对桥的压力大于汽车的重力
C.汽车过桥最高点时所需要的向心力方向竖直向下
D.汽车做圆周运动所需要的向心力为0
4.下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是( )
A.“飞流直下三千尺”，是以飞流作为参考系的
B.“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，是以月亮为参考系的
C.“轻舟已过万重山”，是以轻舟为参考系的
D.“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”中“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的
5.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明( )
A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动
C.甲车向西，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
6.甲、乙两物体的速度分别为，丙、丁两物体的加速度分别为，下列说法正确的是( )
A.甲物体的速度大于乙物体的速度
B.丙物体的加速度大于丁物体的加速度
C.若乙物体做匀速直线运动，则1 s内乙物体的位移大小为5 m
D.丁物体不可能做匀加速直线运动
7.小明站在桥上把手伸出桥外，将小球从距离水面3.75m高处以5m/s竖直向上抛出，竹筏前端在小球抛出瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若小球可以落入竹筏中，重力加速度g取，不计竹筏露出水面的高度，则竹筏长度至少为( )
A.1mB.2mC.3mD.4m
8.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )
A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B.当作用力不做功时，反作用力也不做功
C.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等
D.作用力做负功时，反作用力也可以做负功
9.如图是某高中新生军训时护旗手林同学训练时的照片，他在水平地面上手持旗杆右脚向前抬起，身体微微前倾，在无风时保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.地面对林同学有摩擦力的作用
B.旗杆对林同学的作用力方向竖直向下
C.林同学对地面的压力产生原因是地面发生了形变
D.林同学所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
10.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上加速飞行时，其矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F的方向正确的是( )
A.B.
C.D.
11.在2023年杭州亚运会女子跳水比赛中，中国队年仅16岁的运动员全红婵以“水花消失术”赢得了多数评委的满分.若全红婵(可看作质点)在某次跳水过程中的速度一时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是( )
A.时刻的前后瞬间，全红婵的加速度方向反向
B.时刻，全红婵已浮出水面
C.时间内，全红婵的位移大小为
D.全红婵在空中运动的位移大小为
12..跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( )
A.水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.水平风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与水平风力无关
D.运动员着地速度与水平风力无关
二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共16分）
13.一长度为100m的列车匀加速通过100m的隧道，刚进入时速度为10m/s，完全出隧道时速度为12m/s，则此过程的平均速度为__________m/s，历时__________s。
14.质量为2kg的小物块置于水平地面上，用10N的水平拉力使它从静止开始做加速度为的匀加速直线运动，如图，则小物块在离出发点9m处速度大小为___________m/s；运动中受到地面的摩擦力大小___________N。
15.质量为的物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为________________N，垂直于斜面的分力为________________N。（，，）
16.广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在时由静止开始上升，图象如图所示。时，电梯处于___________状态（填“超重”或“失重”），时，电梯速度为_____________。
三、实验题（本大题共2个小题，共12分）
17.（6分）小俞同学用如图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，正确操作后获得如图乙所示的一条纸带。他用刻度尺测得纸带上自0点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为，，，，，。电源的频率。
（1）打点4时小车的速度大小为__________m/s（结果保留三位有效数字）；
（2）小车运动过程中的加速度大小为__________（用题中所给字母表示）；
（3）若电源的实际频率，则加速度的测量值相比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。
18.（6分）某同学探究“小车的加速度与力的关系”的实验装置如图所示，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的时间t。
（1）在该实验中，下列说法正确的是____________。
A.要用天平称量小车的质量
B.每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量
C.调节滑轮的高度，使细线与轨道平行
D.A、B之间的距离尽可能小些
（2）若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L，。则小车通过光电门时的速度大小为____________，加速度大小为____________。（均用题中所给物理量的符号表示）
四、计算题（本大题共3题，共24分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
19.（6分）计算下列物体的加速度（设初速度的方向为正）:
（1）高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经100s速度从36km/h增大到180km/h.
（2）一辆汽车以72km/h的速度匀速运动，紧急刹车后经2s停下来.
（3）沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球，撞墙后以8m/s的速度反弹，与墙壁接触时间为0.1s.
20.（8分）如图所示，一条水平长直轨道上有两辆小车，甲车向左运动，速度大小为，乙车向右运动，速度大小为，甲车上装有一只玩具枪，每隔时间水平射出一颗子弹，都能击中装在乙车上的靶子，不计子弹的重力和空气阻力，每颗子弹对地速度保持不变，每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出，设两车速度不受子弹射击影响，求：
（1）空中相邻两颗子弹间的距离s；
（2）相邻两颗子弹击中靶的间隔时间的大小.
21.（10分）某十字路口，被红灯拦停的很多汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为。假设绿灯亮起瞬间，每辆汽车都同时以加速度做匀加速直线运动，速度达到后做匀速运动。该路口绿灯设置时间。交通规则规定：绿灯结束时刻，车头已越过停车线的汽车允许通过。求：
（1）第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离；
（2）一次绿灯亮起的时间内能够通过路口的最多汽车数量；
（3）由于人有反应时间，绿灯亮起时不可能所有司机同时启动汽车。假设绿灯亮起时所有司机都依次滞后启动汽车，那么在该情况下能够通过路口的汽车恰好是29辆，求：滞后时间。
答案以及解析
1.答案：D
解析：从运动的独立性考虑，设河宽为d，船速为，水流速度为，渡河时间为t，船沿水流方向通过的路程为L，当船垂直河岸方向渡河时，这几个物理量的关系为
船实际通过的路程为
故水流速度越大，船通过的路程越长，但时间不变。
故选D。
2.答案：B
解析：墨水飞出后，水平方向上做匀速直线运动，且速度方向与半径垂直，故ACD错误，B正确。
3.答案：C
解析：ABC.汽车通过桥最高点时，对汽车受力分析，在竖直方向受重力和桥的支持力，汽车做圆周运动，则重力与支持力的合力提供向心力，且指向圆心，因此向心力方向竖直向下，由牛顿第二定律可得
解得
可知桥对汽车的支持力小于重力，由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力小于汽车的重力，AB错误，C正确；
D.汽车做圆周运动，由牛顿第二定律可知，所需要的向心力不是零，若向心力是零，汽车就不能做圆周运动，D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：A.飞流是相对于山在动，故参考系是山，故A错误；
B.“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，是以云为参考系的，故B错误；
C.“轻舟已过万重山”，研究的是轻舟相对于山的运动，故是以万重山为参考系的参考系的，故C错误；
D.“小小竹排江中游”，是说竹排相对于河岸等的运动，参考系是河岸，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的，故D正确；
5.答案：D
解析：因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动。故D正确。
故选：D。
6.答案：C
解析：矢量的正负表示方向，不表示大小，矢量的大小只取决于数值的大小，速度和加速度都是矢量，所以甲的速度小于乙的速度，丙的加速度小于丁的加速度，A、B错误；若乙做匀速直线运动，根据匀速直线运动公式得1s内乙的位移大小，C正确；若丁物体的速度方向和加速度方向相同，则其做匀加速直线运动，D错误.
7.答案：C
解析：小球下落的时间，根据
可得
这段时间内竹筏前进的距离
若小球可以落入竹筏中，则竹筏至少长3m，C正确。故选C。
8.答案：D
解析：B.作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，但是相互作用的两个物体不一定都有位移，所以当作用力不做功时，反作用力可以做功，故B错误;
ACD.一对作用力与反作用力可以都做正功，也可以都做负功，还可以一个做正功，另一个做负功;如果作用力与反作用力分别与各自作用物体的运动方向相同，则都做正功;作用力与反作用力分别与各自作用物体的运动方向相反，则都做负功;如果作用力与物体的运动方向相同，作用力做正功，反作用力与物体的运动方向相反，反作用力做负功，由于两物体的位移不一定相等，所以作用力与反作用力所做的功不一定大小相等;故AC错误，D正确。
故选D。
9.答案：B
解析：A、由于在水平方向不受外力作用，故此时地面对护旗手没有摩擦力的作用，故A错误；
B、对旗杆分析可知，旗杆受重力和人的作用力而处于平衡，故人对旗杆的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，旗杆对护旗手的作用力方向竖直向下，故B正确；
C、护旗手对地面的压力是由于护旗手发生形变而产生的，故C错误；
D、由于护旗手还受旗杆的作用力，所以护旗手所受的重力与地面对他的支持力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
10.答案：A
解析：因为歼­20加速飞行，所以矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F与重力的合力方向应沿机身斜向上。
故选A。
11.答案：C
解析：由速度一时间图像可知，时间内，全红婵的加速度方向不变，选项A错误；全红婵在时间内向上运动，时间内向下运动，时刻，全红婵进入水中，时刻速度向下减速至0，选项B错误；时间内，全红婵的位移大小为该时间段图线围成的面积，即，选项C正确；全红婵在空中运动的位移大小应为时间内图线围成的面积，可知不为，选项D错误.
12.答案：C
解析：ABC、运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，但落地时间不变，故AB错误，C正确；
D、运动员着地速度与风力大小有关，故D错误。
故选：C。
13.答案：11；18.2
解析：列车通过隧道做匀加速直线运动，则平均速度为，列车通过隧道前进的位移为，根据平均速度定义有，所以。
14.答案：6；6
解析：根据运动学公式
可得
由牛顿第二定律可知
15.答案：6；8
解析：质量为1kg的物体静止在的斜面上，则重力平行斜面的分力为:
重力垂直斜面的分力为:
16.答案：失重；0
解析：阶段电梯减速上升，加速度向下，处于失重状态。
阶段电梯加速上升，图象的面积表示速度增加量，阶段电梯减速上升，图象的面积表示速度减少量，由图可知，两部分面积相等，故60s时速度减小为0。
17.答案：（1）1.16（2）（3）偏大
解析：（1）相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点4时小车的速度大小为
（2）根据匀变速直线运动的推论
小车运动过程中的加速度大小为
（3）若电源的实际频率，打点计时器的打点周期变大，纸带上相邻两点的距离增大，则加速度的测量值相比真实值偏大。
18.答案：（1）C（2）；
解析：（1）A.探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量。故A错误；
B.本题直接从力传感器上读出绳子拉力的大小，不需要测量钩码质量。故B错误；
C.要使绳子的拉力等于小车受到的合外力，则要使细线与轨道平行。故C正确；
D.A、B之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差。故D错误。
故选C。
（2）小车通过光电门时的速度大小为
根据
解得小车的加速度大小为
19.答案：（1）0.4，方向与初速度方向相同
（2）10，方向与初速度方向相反
（3）180，方向与初速度方向相反
解析：（1）设初速度的方向为正，经100s速度从36km/h增大到180km/h，，根据加速度定义式得，加速度方向与初速度方向相同；
（2）设初速度的方向为正，一辆汽车以72km/h的速度匀速运动，紧急刹车后经2s停下来，72km/h=20m/s，根据加速度定义式得，负号表示加速度方向与初速度方向相反；
（3）设初速度的方向为正，沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球，撞墙后以8m/s的速度反弹，与墙壁接触时间为0.1s.根据加速度定义式得，负号表示加速度方向与初速度方向相反。
20.答案：（1）
（2）
解析：（1）对于射出的子弹在时间内，有，
对于小车甲在时间内，有，
所以空中相邻两颗子弹间的距离为.
（2）当一颗子弹击中靶后，下一颗子弹运动的距离为，这一段时间内小车乙运动的距离为，下一颗子弹击中靶时，有，联立解得.
21.答案：（1）342m（2）57辆（3）1s
解析：（1）第一辆车加速时间
加速度位移
匀速运动的时间
匀速运动的位移
因此第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离
（2）一次绿灯亮起的时间内能够通过路口的汽车数量
根据题意，能有57辆汽车通过路口。
（3）设能通过29辆汽车，则有
第29辆汽车能通过路口要满足
联立可得