2022-2023学年湖南省常德市安乡县第五中学高一上学期第二次月考物理试题（解析版）

2022-2023学年

高一上学期第二次月考物理试题

一、单选题

1. 下列关于物理学的基本知识说法正确的是（　　）

A. 研究物体的运动时，只能选择地面为参考系

B. 小明早上6点30分出门去上学，“6点30分”是时间间隔

C. 国际马拉松比赛的总长42.195公里指的是位移

D. 某同学绕峨秀湖走一圈位移为0

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．研究物体的运动时，参考系的选取不唯一，A错误；

B．“6点30分”指的是时刻，B错误；

C．国际马拉松比赛的总长42.195公里指的是路程，C错误；

D．某同学绕峨秀湖走一圈，路程不为0，位移为0，D正确。

故选D。

2. 在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、等效替代法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代代法

B. 根据速度的定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了控制变量法

C. 伽利略为了探究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这里运用了类比法

D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

【答案】D

【解析】

【详解】A．用质点来代替物体方法是理想模型法。故A错误；

B．速度的定义，表示平均速度，当时，表示物体在时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法。故B错误；

C．伽利略为了探究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这里运用了转换法，故C错误；

D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成无数小段，采用的是数学中的微元法。故D正确。

故选D。

3. 小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其图像如图所示，由图可知下列判断正确是（    ）

A. 小球能弹起的最大高度为

B. 小球内的位移为

C. 小球第一次反弹后瞬时速度的大小为

D. 小球与地面接触过程的加速度是自由落体加速度

【答案】B

【解析】

【详解】AB．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，易知0~0.5s时间内小球下落，0.5~0.8s时间内小球上升，所以小球能弹起的最大高度为

小球内的位移为

故A错误，B正确；

C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为3m/s，故C错误；

D．小球与地面接触的过程速度变化量方向竖直向上，所以加速度竖直向上，不可能等于自由落体加速度，故D错误。

故选B

4. 如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方向，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中不正确的是（　　）

A. 小球的速度先增大后减小 B. 小球的加速度先减小后增大

C. 小球速度最大时弹簧的形变量为 D. 弹簧的最大形变量为

【答案】D

【解析】

【详解】开始时，小球的重力大于弹力，加速度方向向下，小球向下加速运动，随着弹簧的压缩，弹力逐渐变大，则加速度逐渐减小，当弹力等于重力时，加速度为零，即

mg=kx

即

x=

此时小球的速度最大，然后小球继续向下运动压缩弹簧，弹力大于重力，加速度变为向上，速度逐渐减小，直到速度减小到零，到达最低点，由对称性可知，此时弹簧的压缩量为

2x=

则ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意；

故选D。

5. 某研究性学习小组进行课外实验，一枚充气式小“火箭”由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，其v-t图像如图所示，由图像可知（　　）

A. 第4s末火箭离地面最远

B. 2~4s时间内火箭的平均速度为0

C. 0~2s时间内火箭上升，2s末火箭开始下落

D. 2~4s时间内火箭的加速度为10m/s2，做自由落体运动

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】ABC．由速度图象看出，在0−3s时间内火箭的速度是正值，说明火箭一直向上运动，3~4s内速度为负值，火箭在下落，所以3s时刻火箭离地面最远，2~4s时间内火箭的位移为零，平均速度为0，故A、C错误，B正确；

D．在速度时间图象中，图线的斜率等于加速度，由数学知识得知在2∼4s时间内火箭的加速度为

由于t=3s火箭的速度为0，所以在这段时间内火箭做竖直上抛运动，故D错误。

故选B。

6. a、b两质点在同一直线上运动的位移-时间图线如图所示，b质点的加速度大小始终为0.2m/s2，两图线相切于（5s，-2.7m）点，则（　　）

A. 前5s内a、b两质点的运动方向相反

B. t=5s时，a、b质点的速度是0.6m/s

C. b质点的初速度是-1.8m/s

D. 图中x0=2.8m

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题意得a质点在0.5s~5s内沿负方向做匀速直线运动，b质点在前5s沿负方向做匀减速直线运动，两质点运动方向相同，故A错误；

B．两图线相切于（5s，-2.7m），故在t=5s时刻两质点图线的斜率相等，即速度相等，则

故B错误；

C．由题意可知，b质点做匀减速直线运动，初速度为负方向，所以加速度为0.2m/s2，根据运动学公式有

解得

故C错误；　

D．对于b质点，前5s内，有

由

得b质点出发的位置离坐标原点的距离

故D正确。

故选D。

二、多选题

7. 甲、乙两车一前一后相距x＝4m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的x—t图像如图所示，下列表述正确的是（　　）

A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B. 甲车先做匀减速运动，后做匀速运动

C. 乙车的速度不断增大

D. 0~12s内，两车相遇二次

【答案】CD

【解析】

【详解】A．乙车的x-t图象虽为曲线，但这不是运动轨迹，且图象只能表示正反两个方向的直线运动，故A错误；
B．位移时间图象的斜率等于速度，由题图可知：甲车在前6s内沿负向做匀速直线运动，6s处于静止状态，故B错误；
C．由于乙车图象的斜率大小增大，即其速度逐渐增大，故C正确；
D．在x-t图象中两图线的交点表示两车相遇，故两车相遇两次。故D正确。
故选CD。

8. 如图所示，ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c位于同一圆周上，O为该圆的圆心，ab经过圆心．每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环分别从b、c点无初速释放，用、分别表示滑环到达a点的速度大小，用、分别表示滑环到达a所用的时间，则

A.  B.  C.  D.

【答案】AD

【解析】

【详解】由机械能守恒，因b环开始的竖直高度大于c，根据可得，，选项A正确，B错误；过a点做竖直线，分别做经过c点和b点的等时圆如图；由图可知过c点的等时圆的直径较大，则时间长，即t1<t2，故选项D正确，C错误；故选D.

点睛：此题判断速度关系很容易，判断时间关系根据“等时圆”的适用条件构造出“等时圆”，作出图象，根据位移之间的关系即可判断运动时间，很简单快捷．

9. 下列图象能正确反映物体在直线上运动，经2s又回到初始位置的是（ ）

A.  B.   C.   D.  

【答案】AC

【解析】

【详解】A．位移时间图象反映了物体各个不同时刻的位置坐标情况，从图中可以看出物体沿x轴正方向前进2m后又返回，A正确；

B．速度时间图象反映了物体速度随时间的变化情况，从图中可以看出速度一直为正，故物体一直前进，B错误；

C．速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，从图中可以看出第一秒物体前进1m，第二秒物体后退1m，C正确；

D．加速度与时间关系图象反映了物体不同时刻的加速度情况，由于初速度情况未知，故物体的运动情况不清楚，故D错误。

故选AC。

10. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程，如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 工人对绳的拉力一直变大

B. 绳OD的拉力的一直变小

C. OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】AB．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示

绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α。根据几何知识有

由正弦定理可得

解得

α增大，θ减小，则F1增大，F2减小，故AB错误；

C．两绳拉力的合力大小等于mg，故C正确；

D．当α=30°时，则θ=30°，根据平衡条件有

可得

故D正确；

故选CD。

三、实验题

11. 某实验小组的同学用如图甲所示的装置测量匀变速直线运动的加速度。

（1）为使纸带在运动中受到的阻力较小，实验中使用了电火花计时器，该计时器所接电源应为___________（填正确答案标号）。

A.220V的直流电源

B.220V的交流电源

C.4V~6V的交流电源

D.4V~6V的直流电源

（2）实验前，该实验小组的同学先把长木板右端垫高，在不挂钩码的情况下，轻推小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样平衡摩擦力后，对测量加速度的准确性___________（选填“有帮助”或“没有影响”）。

（3）已知打点计时器打点的频率为f，图乙为实验中打出的一条纸带，实验测出的物理量已标在图上，纸带从右向左运动，则打A点时，小车的速度vA=___________；打B点时，小车的速度vB=___________，小车的加速度为___________。

【答案】    ①. B    ②. 没有影响    ③.     ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]电火花计时器接220V的交流电源，B项正确。

（2）[2]测量加速度不需要平衡摩擦力，平衡摩擦力对测量加速度的准确性没有影响。

（3）[3]小车做匀变速运动，中间时刻的瞬时速度等于这一段时间的平均速度，有

[4]同理可得

[5]根据匀变速直线运动公式可得

12. 用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。

（1）实验所用的一只弹簧测力计如题丁图所示，在用它测力前应对它进行的操作是______ 。

（2）由图乙可知，弹簧测力计a的拉力F1的大小为________ N。

（3）本实验中“等效代替”的含义是________。

A.橡皮筋可以用细绳替代

B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

（4）图乙中F与F′两力中，________与橡皮筋在同一条直线上。

（5）完成该实验的下列措施中，不能减小实验误差的是________。

A. 作图要用细芯铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何作图法作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向 

B. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行

C. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

D. 使拉力F1和F2的夹角很大

【答案】    ①. 校零    ②. 4.00    ③. D    ④. F′    ⑤. D

【解析】

【详解】（1）[1]弹簧测力计使用前应进行校零。

（2）[2]指针对准4N位置，最小刻度为0.1N，需要估读到0.01N，所以F1的大小为4.00N。

（3）[3]等效替代的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。

（4）[4]F′与橡皮筋的对O点的弹力二力平衡，F′与橡皮筋在同一直线上。

（5）[5]ABC．作图要用细芯铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何作图法作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向，从而尽量减小作图的误差；拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行；拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样可以减少记录力的方向的误差，故ABC不符合题意；

D．拉力F1和F2的夹角不宜过大，否则会增大所作合力方向的相对误差，故D符合题意。

故选D。

四、解答题

13. 一列长米的火车静止在平直的铁轨上，车头正前方处，有一长的隧道。火车由静止开始，做加速度为匀加速直线运动。求：

（1）火车在第末的速度大小？        

（2）火车通过隧道所用的时间？

【答案】（1）；（2）10s

【解析】

【分析】

【详解】（1）火车在第末的速度大小为

（2）火车头到达隧道的时间为 ，有

解得

火车尾通过隧道的时间为 ，有

解得

火车通过隧道所用的时间为t，则有

14. 如图所示，水平桌面上有一个质量的小物块，小物块分别与水平放置的轻质弹簧和不可伸长的轻质细线一端相连，弹簧的劲度系数，小物块和水平桌面间动摩擦因数。当细线与竖直方向成角时小物块处于静止状态，且与桌面间无挤压。此时剪断细线的瞬间对小物块。求：

(1)细线被剪断前所受的拉力；

(2)剪断细线瞬间小物块的加速度；

【答案】(1)；(2)，方向水平向左

【解析】

【详解】(1)细线被剪断前对物块进行受力分析如下

根据竖直方向和水平方向的平衡有

①

②

由①②得

③

④

(2) 剪断细线瞬间小物块受到线的拉力立即消失,桌面对物块立即出现支持力和摩擦力,弹簧的拉力和重力不变,对物块进行受力分析如下

竖直方向根据平衡条件有

⑤

滑动摩擦力

⑥

水平方向根据牛顿第二定律得

⑦

联立③⑤⑥⑦并带入数据得

⑧

加速度方向水平向左。

15. 如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t=0），A、B两车的v-t图像如图乙所示。已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m。

（1）求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小。

（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t=0）两车的距离s0应满足什么条件？

【答案】（1）vB=12m/s，a=3m/s2；（2）s0>36m

【解析】

【详解】（1）在t1=1s时A车刚启动，两车间缩短的距离为B车的位移，可得

解得B车的速度为

vB=12m/s

图像斜率表示加速度，可得A车的加速度大小为

其中

t2=5s

解得A车的加速度大小为

a=3m/s2

（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图像的t2=5s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则

代入数据解得

s=36m

因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离s0应满足条件为

s0>36m