安徽省皖中名校联盟2024-2025学年高一上学期第二次教学质量检测物理试卷（解析版）

这是一份安徽省皖中名校联盟2024-2025学年高一上学期第二次教学质量检测物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 电动水上滑板深受年轻人喜爱。某同学驾驶水上滑板沿半径为60m的圆滑行，经过10min刚好第一次回到出发点，下列说法正确的是（ ）
A. 10min指的是时刻
B. 该过程中，该同学的平均速度为
C. 研究该同学在滑板上的动作时，可以把他看成质点
D. 该过程中，该同学的位移为0
【答案】D
【解析】A．10min指的是时间间隔，故A错误；
C．研究该同学在滑板上的动作时，该同学的大小和形状不可忽略不计，则不能把他看成质点，故C错误；
BD．由题意可知，该同学的位移为0，平均速度为0，故B错误，D正确。
故选D。
2. 大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。如图是一种无台阶式扶梯，将扶梯运送顾客上楼的过程近似看做匀速直线运动，在这个过程中（ ）
A. 顾客所受重力的反作用力是扶梯对顾客的作用力
B. 顾客对扶梯的弹力是由于扶梯的形变而产生的
C. 顾客所受摩擦力方向沿扶梯向上
D. 顾客随自动扶梯一起做匀速直线运动，所以其受到的摩擦力为滑动摩擦力
【答案】C
【解析】A．顾客所受重力的施力物体是地球，所以反作用力是顾客对地球的吸引力，故A错误；
B．顾客对扶梯的弹力是由于顾客的形变而产生的，故B错误；
C．顾客相对于自动扶梯有向下运动的趋势，所以顾客所受摩擦力方向沿扶梯向上，C正确；
D．顾客随自动扶梯一起做匀速直线运动，有相对运动的趋势但是不产生相对滑动，则所以其受到的摩擦力为静摩擦力，故D错误；
故选C。
3. 重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。下列判断正确的是（ ）
A. 木箱受到地面的摩擦力不可能是10N
B. 木箱与地板之间的最大静摩擦力等于30N
C. 木箱与地板之间的动摩擦因数是
D. 木箱与地板之间的动摩擦因数是
【答案】C
【解析】A．当水平推力为10N时，木箱没有被推动，此时木箱与地面间为静摩擦力，静摩擦力为
故A错误；
B．根据题意可知，至少要用35N的水平推力，才能使木箱从原地开始运动，则木箱与地板之间的最大静摩擦力为35N，故B错误；
CD．根据题意可知，木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动，木箱与地面间的滑动摩擦力为30N，由公式
可得，木箱与地板之间的动摩擦因数为
故D错误，C正确。
故选C。
4. 一健身爱好者做如图甲所示的体育运动：两脚用力下压然后猛地上跳，在速度大约为0时再迅速将两脚压在两侧竖直树杆上，每次上跳高度大约，上述情境可简化为图乙所示。不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 人未跳起时受到两个力的作用
B. 人跳起时的速度大约为
C. 人未跳起时，树对人的摩擦力大于人对树的摩擦力
D. 人静止时，如果两腿与竖直方向的夹角增大，人受到的摩擦力也增大
【答案】B
【解析】A．根据题意，对健身爱好者受分析，可知，受到重力、两侧树杆的弹力、摩擦力，故A错误；
B．人向上运动时可以看作上抛运动，则跳起时的速度约为
故B正确；
C．在刚向上起跳且没离开树杆时树对人的摩擦力与人对树的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．人静止时，两脚受到向上的摩擦力之和大小等于人向下的重力，故D错误。
故选B。
5. 用如图所示的方法可测人的反应时间。甲同学手持直尺上端30.00cm处，乙同学的手在直尺下端0刻度处且不触碰、当看到直尺下落时，乙同学立即反应，捏住直尺，发现手捏住的位置是23.00cm处。根据所学知识，乙同学的反应时间约为（ ）
A. 0.12sB. 0.21sC. 0.25sD. 0.68s
【答案】B
【解析】下落高度为23.00cm，根据
可得
s
故选B。
6. 音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉，竖直向上喷出的水上升的最大高度为H。若水通过第一个用时，通过最后一个用时，不计空气阻力，则等于（ ）
A. 0.5B.
C. D.
【答案】D
【解析】上升最大高度为H，喷泉向上喷的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动，通过最后一个，所用的时间为
解得
总时间为t，则有
解得
设通过后三个所用时间为
解得
则水通过第一个用时为
所以
故选D。
7. 如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为，则它们之间的夹角为，即为它们的合力的大小，由平行四边形定则可知，合力和分力的关系如图
由图可知
即
脚掌对地面竖直向下的压力约为
故选B。
8. 如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为d=0.6m的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是（ ）
A. 物块在由A运动至E的时间为0.6s
B. 位置A与位置D间的距离为1.30m
C. 物块在位置D时的速度大小为2.25m/s
D. 物块下滑的加速度大小为7.5m/s2
【答案】C
【解析】A．物块在由A运动至E的时间为
故A错误；
BD．物块在由A运动至E的过程，根据位移时间关系可得
物块在由A运动至C的过程，根据位移时间关系可得
联立解得
，
物块在由A运动至D的过程，根据位移时间关系可得
所以
故BD错误；
C．物块在位置D时的速度大小为
故C正确。
故选C。
二、多选题
9. 如图是“中国天眼”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，在望远镜球面上缓慢移动，某时刻该工作人员与望远镜球心的连线与竖直方向的夹角为45°时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，若将人视为质点，此时工作人员（ ）
A. 对球面的作用力大小为
B. 对球面的作用力方向竖直向下
C. 受到的合力大小为
D. 对球面的压力大小为
【答案】ABD
【解析】AC．工作人员此时处于受力平衡状态，即所受合外力为零，则球面对工作人员的作用力大小为
根据牛顿第三定律，工作人员对球面的作用力大小为
故A正确，C错误；
B．对工作人员受力分析，工作人员受竖直向上的拉力、竖直向下的重力和球面的作用力，球面的作用力一定竖直向上，否则不能平衡，根据牛顿第三定律，工作人员对球面的作用力方向竖直向下，故B正确；
D．根据A分析可知，球面对工作人员的作用力大小为
即球面对工作人员摩擦力和弹力的合力为
工作人员与球心的连线与竖直方向的夹角为45°时，摩擦力f与弹力F大小相等，即
又
所以
结合牛顿第三定律可知对球面的压力大小为，故D正确。
故选ABD。
10. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示。若图中的面积为，初始时，甲车在乙车前方处。则下列说法正确的是（ ）
A. 若时相遇，则
B. 若时二者相遇，则时二者还会再次相遇
C. 若时二者相遇，则到二者再次相遇时乙共走了
D. 若时相遇，则到再次相遇甲走了
【答案】AC
【解析】A．若时相遇，由于两图线围成的面积之差等于，则
故A正确；
B．若时二者相遇，两图线围成的面积之差为，时，两图线围成的面积之差为，可知时两车不会相遇。故B错误；
C．若时二者相遇，通过几何关系以及图线围成的面积知，时两者再次相遇，根据几何关系知，乙走的位移
而
所以
故C正确；
D．若时相遇，此时甲车的位移
而
此时
则到再次相遇时，甲走的距离大于。故D错误。
故选AC。
三、实验题
11. 如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮筋的一端A固定在水平木板上，另一端O系两根细线，每根细线均与一个弹簧测力计（量程为5N）相连，对弹簧测力计a施加拉力，对弹簧测力计b施加拉力，结点位于O点时，弹簧测力计a的示数如图甲所示，然后只用一个弹簧测力计a施加拉力使结点仍到O点。
（1）由图甲可读得拉力大小为_______N，拉力的大小为_______N。
（2）下列操作必要的是_______（填正确答案标号）。
A. 连接弹簧测力计a、b的两根细线长度必须相等
B. 两根细线与AO方向的夹角必须相等
C. 同一次实验中，结点O的位置允许变动
D. 使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行
（3）根据已选取的标度，设拉力和AO方向成角，若不计实验误差，在图乙所示的虚线方格纸上按力的图示要求并根据力的平行四边形定则，画出拉力、、的图示，则拉力的大小为_______N。
【答案】（1）3.50 4.00 （2）D （3）1.80
【解析】
小问1解析】
弹簧测力计的最小刻度为0.1N，根据弹簧测力计的读数规律，拉力的大小为
拉力大小为
【小问2解析】
A．细线的作用是确定拉力的方向，连接弹簧测力计a、b的两根细线长度不需要相等，故A错误；
B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，两根细线与AO方向的夹角不需要相等，故B错误；
C．为使两个弹簧测力计拉橡皮筋的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮筋的作用效果相同，同一次实验中，结点O的位置不允许变动，故C错误；
D．为使弹簧测力计读数准确，使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行，故D正确。
故选D。
【小问3解析】
按照标度画出力的图示
由图可知拉力
12. 某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀加速直线运动，实验时将电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带如图乙所示。
（1）实验时正确的操作措施是__。（填正确选项前的字母标号）
A. 小车要靠近打点计时器释放
B. 先接通电源再释放小车
C. 实验须选择学生电源8V挡位
D. 实验时纸带必须穿过限位孔，放置在墨粉盘上方
（2）图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），已知，，，，，小车的平均加速度为__。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是49Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比__（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（4）若该同学改用光电门测量小车运动过程中某一点的速度，保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如下表，则可以判断挡光片的安装方式为__。
A. B.
C. 以上两种都可以D. 以上两种都不可以
【答案】（1）AB （2） （3）偏大 （4）B
【解析】
【小问1解析】
A．实验时，小车要靠近打点计时器释放。故A正确；
B．为了有效的使用纸带，先接通电源再释放小车。故B正确；
C．实验中选用电火花打点计时器，须选择220V交流电源。故C错误；
D．实验时纸带必须穿过限位孔，放置在墨粉盘下方。故D错误。
故选AB。
【小问2解析】
相邻计数点的时间间隔
根据逐差法，加速度
代入数据解得加速度
小问3解析】
当时电网中交变电流的频率是49Hz，相邻计数点的时间间隔T的真实值变大，根据加速度的计算公式加速度可知，加速度的测量值偏大，即加速度的测量值与其真实值相比偏大。
【小问4解析】
由表中数据可知，挡光片的宽度越小，其经过光电门的速度越大；由于小车做加速运动，可知挡光片离光电门越来越远，即挡光片安装在小车左端符合实验结果。
故选B。
四、计算题
13. 张娟娟是中国奥运会射箭项目上第一个冠军，一举打破了中国女子射箭长期以来逢韩不胜历史，为国家争得了荣誉。某次射箭时，若释放箭瞬间弓弦的拉力为100N，弓弦的张角，其弓弦的拉力如图乙中和所示，对箭产生的作用力如图乙中F所示。已知，忽略箭尾与弓弦之间的摩擦力。
（1）求释放箭瞬间弓弦对箭产生的作用力大小；
（2）如图丙所示，若已知弓的顶部跨度AB为l，且拉弓过程中l保持不变，弦均匀且弹性良好，其自由长度也为l，劲度系数为k；射箭时弦AC与BC长均为l，设弦的弹力满足胡克定律，求释放箭瞬间弓弦对箭产生的作用力大小。
【答案】（1）120N；（2）
【解析】（1）以箭与弓弦交点作为受力对象，如图所示
由力的合成法则，得
解得
N
（2）依题意，弦的伸长量为
由胡克定律知，弦上的拉力为
两侧弦之间的夹角为60°，则箭受到的弹力为
【点睛】本题以射箭情景为切入点考查力的合成，考查胡克定律。学生易错点为第二问，容易搞不清形变量，抓住总长减去原长为伸长量，弹力大小处处相等，是做出本题的关键。本题考查了学生的基础知识的应用能力，体现了物理观念，考查了学生的科学思维水平。
14. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力骤减，潜艇如同汽车那样掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。若某潜艇在高密度海水区域水面下沿水平方向缓慢航行，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力骤减导致潜航以的加速度匀加速下沉，20s后潜艇官兵迅速对潜艇减重（减重时间极短，可忽略不计），此后潜艇以的加速度匀减速下沉，速度减为零后保持加速度不变开始加速上浮，升至距水面120m处时，开始对潜艇加重。求：
（1）潜艇“掉深”达到的最大深度（自水面算起）；
（2）潜艇从开始“掉深”到升至距水面120m处所用的总时间。
【答案】（1）300m；（2）120s
【解析】（1）在潜艇向下加速过程有
潜艇向下减速过程有
所以潜艇“掉深”达到的最大深度为
（2）潜艇向下减速过程的时间为
潜艇向上加速过程有
解得
所以潜艇从开始掉深到升至水面120m的过程所用总时间为
15. 如图甲所示，下端离地面处有一竖直的空管，管长L为2.8m，、为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动图像如图乙所示，同时在处一个大小不计的小球以初速度竖直上抛，不计一切阻力和在地面的反弹，取。求：
（1）若小球初速度为8m/s，小球上升过程中离地面的最大高度；
（2）若小球初速度为8m/s，小球经过多长时间从管的端相对向上穿出；
（3）欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
【答案】（1）9.6m；（2）0.4s；（3）
【解析】（1）小球的运动为竖直上抛运动，设上抛的高度为
解得
离地最大高度
（2）设时刻圆筒还未到达匀速，小球从圆筒上端穿出
小球上升
圆筒下落
解得
或（舍去）
（3）当时，圆筒匀加速下落
匀速下落
圆筒落地总时间
则小球在时间内满足：
解得
实验序号
挡光片宽度
挡光时间
速度
1
6cm
2
4cm
3
2cm