2022-2023学年四川省成都市成都市实验外国语学校高2022级2025届高一上期第三次周考物理试题含解析

  四川省成都市成都市实验外国语学校2022-2023学年高2022级2025届高一上期第三次周考物理试题

一、单选题。(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意。)

1．由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生，国家加大了对违反交通法规的处罚力度．关于汽车安全行驶的规定和措施，下列说法正确的是（  ）

A．限制汽车最大行驶速度，是为了减小汽车的惯性

B．安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用

C．冬天汽车在冰雪路面上行驶时，轮胎上装防滑链，是为了减小摩擦

D．严禁酒后驾车．主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝，更容易出现交通事故

【答案】D

【详解】A．惯性是物体的固有属性，惯性大小与速度大小无关；限制速度的目的是为了减小刹车距离，故A错误；

B．根据惯性可知突然启动时人是向后仰的，安全带不起任何作用，故B错误；

C．防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力，防止交通事故的产生，故C错误；

D．人饮酒后，由于反应变慢，则反应时间变长，则刹车距离变大，极易造成交通事故，故D正确。

故选D。

2．如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为 (g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　)

A． B． C． D．

【答案】D

【详解】由于轻杆斜插入墙中并固定，所以小球对它的作用力就不再沿杆的方向了，我们对小球受力分析得，小球受到重力、弹簧对小球的作用力，小球处于静止状态，故这两个力的合力与杆对小球的作用力相平衡，如下图所示，

故轻杆对小球弹力的大小为，故D正确，ABC错误；

故选D．

3．如图，一质点在恒力作用下经过时间t从a点运动到b点，速度大小由2v0变为v0，速度方向偏转60°角，则质点的加速度大小为（　　）

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】

根据矢量运算规则，利用三角形定则如图，可得速度的变化量为

则质点的加速度大小为

故选C。

4．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv（k为正的常量）。两球的v－t图象如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是（　　）

A．释放瞬间甲球加速度较大

B．＝

C．甲球质量大于乙球质量

D．t0时间内两球下落的高度相等

【答案】C

【详解】A．释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A错误；

B．运动到最后达到匀速时，重力和阻力大小相等

mg＝kv

则

选项B错误；

C．由图象可知v1＞v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；

D．下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D错误。

故选C。

5．如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗．F为AB中点．则t1∶t2为(　　)

A．2∶1 B．1∶ C．1∶ D．1∶(－1)

【答案】A

【详解】由题意可知，在乘客看来，雨滴在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，因分运动与合运动具有等时性，则 ．

6．如图所示，物块A、B叠放在斜面体上，斜面体始终静止在水平面上，A、B的质量分别为mA和mB，斜面体的质量为M，则下列说法中正确的是（　　）

A．若A、B两物块一起匀速下滑，斜面体相对于地面有水平向右的运动趋势

B．若A、B两物块一起加速下滑，B物块处于超重状态

C．若A、B两物块一起加速下滑，地面对斜面体有水平向左的摩擦力

D．若A、B两物块一起加速下滑，地面对斜面体的支持力等于（mA+mB+M）g

【答案】C

【详解】A．若A、B两物块一起匀速下滑，对整体进行分析，此时整体处于平衡状态，故水平面对斜面无摩擦力的作用，故斜面体相对于地面无水平向右的运动趋势，A错误；

B．若A、B两物块一起加速下滑，对B进行受力分析，存在沿斜面向下的加速度，对加速度进行正交分解，故存在向下的加速度，故B处于失重状态，B错误；

C．对AB和斜面体的整体，因A、B两物块一起加速下滑，加速度有向左的分量，则地面给整体的摩擦力水平向左，竖直方向

则

故C正确，D错误；

故选C。

7．光滑半圆弧形轻杆固定在地面上，轻绳一端跨过定滑轮，另一端连接一穿在轻杆上的小球，使小球从点缓慢运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．轻杆对小球的支持力不变

B．轻杆对小球的支持力变小

C．轻绳对小球的拉力先变小再变大

D．轻绳对小球的拉力不变

【答案】A

【详解】小球受力如图所示

小球缓慢运动，则小球所受的合力为0，由力的矢量三角形与△DCM相似可得

解得轻杆对小球的支持力为

轻绳对小球的拉力为

小球从A点缓慢运动到B点的过程中，MC和DC不变，DM逐渐减小，故轻杆对小球的支持力N不变，轻绳对小球的拉力F变小。

故选A。

8．图中给出某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方，竖直面内的半圆弧BCD的半径为R=2.0m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37º，游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关.为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力)

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】由题意可知弹丸从p点射出时的速度方向就是半径OP的方向.即与水平方向成37度夹角，由平抛运动规律知：

解得：

，故A对；BCD错

综上所述本题答案是：A

二、多选题。（本题共 5 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）

9．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学的叙述中正确的是（　　）

A．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，每一小段可近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

B．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了极限思想法

C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法

D．重心、合力的概念，体现了等效思想

【答案】AD

【详解】A．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，每一小段可近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，故A正确；

B．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用的是微小形变放大法，故B错误；

C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法，故C错误；

D．物体各部分都受到重力的作用，从作用效果上来说，可以认为与作用在物体上一点的作用效果是一样的，这一点就叫做重心，使用的是等效替代法，合力是一个力，如果它的作用效果与几个力共同作用时产生的效果相同，那么这个力就叫做这几个力的合力，采用的是等效替代法，故D正确。

故选AD。

10．制作一把“人的反应时间测量尺”。如图所示，A同学用手捏住直尺的顶端，B同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在A同学放手让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺，读出B同学捏住直尺的刻度， 就可以粗略确定B同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度， 使它变为“人的反应时间测量尺”， 下列说法正确的是（  ）

A．“时间”刻度均匀

B．“时间”刻度上疏下密

C．B同学捏住的位置越向上反应时间越短

D．若A同学放手时不慎给直尺一个向下的很小的初速度，则反应时间的测量值会偏大

【答案】BD

【详解】AB．刻度尺自由下落，做自由落体运动，根据运动学推论，初速度为零的匀加速直线运动，在相同时间内的相邻位移比值为

可知“时间”刻度上疏下密，不均匀，故A错误，B正确。

C．根据

可知B同学捏住的位置越向上，刻度尺下落的高度越大，则反应时间越长，故C错误；

D．若A同学放手时不慎给直尺一个向下的很小的初速度，则有

可得

则有

则反应时间的测量值会偏大，故D正确。

故选D。

11．质量为M的长木板A放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块B以某一速度冲上A，A与B之间存在摩擦，并且B能够滑离A。滑离时，长木板A的速度大小为，前进的位移大小为；滑块B的速度大小为，前进的位移大小为。若滑块B改用速度冲上A，其他条件都不变，下列说法正确的是（　　）

A．变大 B．变大 C．变大 D．变小

【答案】BD

【详解】根据题意，当滑块B以某一速度冲上A，设A、B间的动摩擦因数为，对滑块B，由牛顿第二定律有

解得

则有

，

对长木板A，由牛顿第二定律有

解得

则有

，

且有

滑块B改用速度冲上A，A、B间摩擦力不变，则A、B的加速度不变，则有

，

，

又有

可得

则有

，，，

故选BD。

12．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离。下列说法正确的是（　　）

A．B和A刚分离时，弹簧长度不等于原长

B．B和A刚分离时，它们的加速度为g

C．弹簧的劲度系数等于

D．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动

【答案】AC

【详解】AB．在施加外力F前，对A、B整体受力分析，可得

A、B两物体分离时，A、B间弹力为零，此时B物体所受合力

即受力平衡，则两物体的加速度恰好为零，所以此时弹簧弹力大小等于A受到重力大小，弹簧处于压缩状态，故A正确，B错误；

C．B与A分离时对物体A，有

由于

所以弹簧的劲度系数为

故C正确；

D．在B与A分离之前，由牛顿第二定律，得

在B与A分离之前，由于弹簧弹力一直大于mg且在减小，故加速度向上逐渐减小，所以它们向上做加速度减小的加速直线运动，故D错误。

故选AC。

13．如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为mA=6kg的小球A，竖直部分套有质量为mB=4kg的小球B，A、B之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且=6m、=8m，重力加速度g=10m/s2。则（　　）

A．系统平衡时，水平拉力F的大小为30N

B．系统平衡时，水平杆对小球A弹力的大小为88N

C．若改变水平力F大小，使小球A向右运动2m时，A的速度大小为6m/s，此时小球B的速度大小为8m/s

D．若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为16m/s2的匀加速直线运动，经过s的时间小球B的速度大小为8m/s

【答案】AC

【详解】AB．对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、水平杆对A的弹力N和竖直杆对B向左的弹力N1，根据共点力平衡条件，对整体，竖直方向有

N=G1+G2=100N

水平方向

F=N1

对小球B受力分析有

N1=mBgtan∠OBA=mBg=30N

则

F=30N

选项A正确，B错误；

C．若改变水平力F大小，使小球A向右运动2m时，由几何关系可知，B上升2m，此时

∠OAB=37°

由速度的分解知识可知

vAcos37°=vBcos53°

解得

vB=8m/s

选项C正确；

D．若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为16m/s2的匀加速直线运动，经过s时，A的速度为

vA=at=8m/s

位移

xA=m=2m

则由几何关系可知，B上升2m，此时

∠OAB=37°

由速度的分解知识可知

vAcos37°=vBcos53°

解得

vB=m/s

选项D错误。

故选AC。

第II卷（非选择题）

三、实验题（每空 2 分，共 14 分）

14．某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的图像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是__________。

A．游标卡尺   B．秒表   C．坐标纸   D．天平    E．弹簧测力计   F．重垂线

（2）实验中，下列说法正确的是___________。

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端可以不水平

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

（3）小球运动到图（b）中位置时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；

（4）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。

【答案】     F     AD##DA              

【详解】（1）[1]还需要重垂线调整斜槽末端水平和确定坐标轴的轴。

故选F。

（2）[2]AB．为使小球每次运动轨迹相同，要确保每次具有相同的初速度，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，斜槽轨道可以不光滑，只要保证能够抛出就行，故B错误A正确；

C．实验中必须保证小球做平抛运动，则斜槽轨道末端必须水平，故C错误；

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确。

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑曲线将点连接起来，偏差大的点舍去，从而能减小实验误差，故E错误。

故选AD。

（3）[3]小球在水平方向做匀速直线运动，根据公式，代入（b）中数据可得，小球运动到图（b）中位置时，其速度的水平分量大小为

[4]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，竖直分量大小为

（4）[5]小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据可知，重力加速度为

15．某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．

（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有(       )．

A．秒表　　　　 B．毫米刻度尺　　　　C．天平　　　　D．低压交流电源

（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）

（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10 m/s2）．

【答案】     BD     0.53     0.81     0.3

【详解】(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．

B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．

C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．

D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．

(2)[2].每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：

[3].由△x=at2可得：

(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：

所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，

解得：

μ=0.30

四、解答题，共计 42 分。

16．（10 分）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.

（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；

（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；

【答案】（1）   （2）

【分析】(1)粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；

(2) 能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围．

【详解】(1) 对打在中点的微粒有：

解得：；

(2) 打在B点的微粒

解得：

同理，打在A点的微粒初速度：

微粒初速度范围：．

17．（14 分）如图所示，对称、粗糙斜面与竖直方向夹角，硬质轻杆通过铰链与两个相同且质量为的物块P、Q相连，对称放在斜面上，一质量的物体悬挂在铰链A上，对称调节P、Q的位置，使杆与斜面垂直，整个装置处于平衡状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，求：

（1）杆对物块P的作用力大小；

（2）物块与斜面间动摩擦因数的最小值；

（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值。

【答案】（1）20N；（2）；（3）

【详解】（1）对A点进行受力分析，受绳子的拉力和两个轻杆的弹力而处于平衡状态，对绳子的拉力沿杆的方向进行分解，如图1，有

所以杆对P的作用力

代入数据可得

（2）对P进行受力分析，如图2所示

当最大静摩擦力与重力在斜面上的分力相等时，动摩擦因数有最小值，设为，沿杆的方向上有

沿斜面方向有

；

联立并代入数据可得

（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，对滑块P进行受力分析如图3所示，设与水平方向夹角为α

水平方向上

竖直方向上

对A点进行受力分析，同理可得

联立可得

代入数据可得

18．（18分）水平传送带A、B两端点相距x=4m，以v0=2m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转。今将一质量m=2kg的小物块（可视为质点，且可在传送带上留下划痕），无初速度地轻放至A点处，小物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4。小物块离开传送带后，无速度损失地滑上质量M=4kg的木板。木板与传送带等高，小物块与木板间的动摩擦因数也为μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数为μ2（g=10m/s2）求：

(1)小物块从A运动到B的时间及在传送带上留下划痕长度；

(2)若μ2=0.2，小物块滑上木板时，对小物块施加一个大小为F=2N的水平向右的恒力，要使小物块不从木板上滑落，木板至少多长？

(3)若μ2=0.1，小物块滑上木板时，改为对木板施加一个大小为F=2N的水平向右的恒力，则要使小物块不从木板上滑落，木板至少多长？全过程木板的位移是多少？

【答案】(1)2.25s，0.5m；(2)0.67m或m；(3)0.40m，0.20m

【详解】(1)小物块在传送带上滑动时的加速度大小为

加速到与传送带速度相等所用的时间为

加速的位移为

匀速的时间为

则总时间为

传送带上留下划痕长度

(2)由于

则木板不动，小物块在木板上滑行的加速度大小

当小物块速度减小0时刚好到达木板最右端，此时有

则

(3)由于

则长木板的加速度大小为

小物块的加速度仍为4m/s2，小物块与木板速度相等所用的时间为，则有

即

解得

此过程小物块和木板的位移分别为

所以木板的长度至少为

共速时

此后经判断物块与小车相对静止共同减速运动

从相对静止共同减速运动速度为0所用的时间为

逆向分析此过程木板的位移为

木板总位移为