浙江省江山中学2022-2023学年高一下学期阶段性质量检测(3月)物理试题(解析版)
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这是一份浙江省江山中学2022-2023学年高一下学期阶段性质量检测(3月)物理试题(解析版),共21页。试卷主要包含了选择题I,选择题II,非选择题等内容,欢迎下载使用。
江山中学高一年级3月阶段检测物 理一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 以下物理量为标量,且给出的单位属于国际单位制的是( )A. 周期s B. 角速度rad/s C. 速率km/h D. 力N【答案】A【解析】【详解】A.周期是标量,周期的单位,属于国际单位制,故A正确;B.角速度是矢量,角速度单位rad/s,属于国际单位制,故B错误;C.速率是标量,速率单位km/h,不属于国际单位制,故C错误;D.力是矢量,力的单位,属于国际单位制,故D错误。故选A。2. 科学的发展既需要前人的积累,又需要后来人遵循系统方法的创新。下列对于物理方法和物理学史叙述正确的是( )A. 在研究观察物体微小形变的时候,用到了微元法B. 在探究两个互成角度的力的合成规律实验中,用到了控制变量法C. 伽利略通过小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究发现了落体运动规律D. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因【答案】C【解析】【详解】A.在研究观察物体微小形变的时候,用到了放大法,故A错误;B.在探究两个互成角度的力的合成规律实验中,用到了等效替代法,故B错误;C.伽利略通过小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究发现了落体运动规律,故C正确;D.伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故D错误。故选C。3. 2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将“梦天实验舱”成功发射,11月1日4时27分“梦天实验舱”与“天和核心舱”前端口对接,它的加入标志着中国空间站三舱“T”字的基本构型完成,如图所示。下列说法正确的是( )A. “15时37分”指的是时间间隔B. 研究“梦天实验舱”与“天和核心舱”对接时,可将“梦天实验舱”视质点C. 对接后,以“天和核心舱”为参考系,“梦天实验舱”是运动的D. 空间站绕地球一周,平均速度为零【答案】D【解析】【详解】A.“15时37分”指的是时刻,A错误;B.研究“梦天实验舱”与“天和核心舱”对接时,“梦天实验舱”的大小不可忽略,故可视为质点,B错误;C.对接后,以“天和核心舱”为参考系,“梦天实验舱”是静止的,C错误;D.空间站绕地球一周,位移为零,平均速度为零,D正确。故选D。4. 如图所示,某探险者在野外攀岩。在攀岩时踩落一小石块,约6s后听到石块直接落到崖底的声音。则探险者离崖底的高度最接近的是( )A. 60m B. 100m C. 160m D. 200m【答案】C【解析】【详解】设探险者离崖底的高度为,则有若忽略声音传播的时间,则t=6s,重力加速度g取,可得考虑到声音传播的时间,则t略小于6s,同时g取,则高度要比180m略小一些,所以四个选项中,最接近的是160m。故选C。5. 如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴顺时针转动,吊臂上的M、N两点做圆周运动,此时M点的角速度为ω,ON=2OM=2L,则( )A. M点的速度方向垂直于液压杆B. N点的角速度为2ωC. 两点的线速度大小关系为vN=4vMD. N点的向心加速度大小为2ω2L【答案】D【解析】【详解】A.吊臂是绕固定转轴O旋转的,因此M点的速度方向垂直于吊臂,故A错误;B.M、N点在吊臂上绕同一固定转轴O旋转,有相同的角速度,即N点的角速度应该等于M点的角速度,故B错误;C.根据v=ωr可知vN=2vM,故C错误;D.根据a=ω2r可知,N点的向心加速度大小为aN=2ω2L,故D正确。故选D。6. 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞A. 下落的时间越短 B. 下落的时间越长C. 落地时速度越小 D. 落地时速度越大【答案】D【解析】【详解】本题考查的是运动的合成与分解问题,降落伞在匀速下降,风也是匀速吹得,下落时间与水平速度无关,高度一定,所以下落时间一定,A、B错误;水平速度越大,竖直速度不变,则其合速度越大,所以C错误,D正确. 7. 肩扛式反坦克导弹发射后,喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A.A图中导弹向后喷气,产生沿虚线向右的作用力,重力竖直向下,则合力方向向右下方,不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故A不符合题意; B.B图中导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,则合力方向有可能沿虚线方向,故导弹可能沿虚线方向做直线运动,故B符合题意;C.C图中导弹向后喷气,产生斜向右下方的作用力,重力竖直向下,则合力方向不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故C不符合题意;D.D图中导弹做曲线运动,导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,此时则合力方向不可能沿虚线凹侧,故导弹不可能沿虚线方向做曲线运动,故D不符合题意。故选B。8. 马步是练习武术最基本的桩步。马步桩须双脚分开略宽于肩,采取半蹲姿态,因姿势有如骑马一般,而且如桩柱般稳固,因而得名。如图所示,某人站在水平地面上保持马步姿势不动,则下列说法正确的是( ) A. 人受到3个力的作用B. 人对地面的压力就是重力C. 地面对人的支持力是由地面的形变产生的D. 地面对人有水平向后的摩擦力【答案】C【解析】【详解】A.人在竖直方向受力平衡,受到水平地面竖直向上支持力以及竖直向下的重力,水平方向不受力,共2个力作用,故A错误;B.人对地面的压力施力物体是人,重力施力物体是地球,两个力不是同一个力,故B错误;C.地面对人的支持力是由地面发生微小形变产生的,故C正确;D.地面对人没有摩擦力,故D错误。故选C。9. 体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颌超过单杠(身体无摆动)如图所示,稍作停顿。下列说法正确的是( ) A. 在上升过程中单杠对人体的作用力大于人对单杠的作用力B. 在上升过程中人始终处于超重状态C. 初始悬垂时若增大两手间的距离,单臂的拉力均变大D. 初始悬垂时若增大两手间的距离,两臂拉力的合力变大【答案】C【解析】【详解】A.由牛顿第三定律可知,在上升过程中单杠对人体的作用力始终等于人对单杠的作用力,故A错误;B.在上升过程中,人先做加速运动,后做减速运动,单杠对人的作用力先大于人的重力,后小于人的重力,则人先超重后失重,故B错误;CD.初始悬垂时两臂拉力的合力始终与人的重力大小相等,若增大两手间的距离,两臂拉力的合力不变,且根据力的合成与分解可知,由于两臂夹角变大,单臂的拉力均变大,故C正确,D错误。故选C。10. 如图所示,跳跳杆底部装有一根弹簧,小孩和杆的总质量为m。忽略空气阻力,小孩和杆从图示位置静止竖直下落,从弹簧接触地面到小孩运动到最低点的过程中,对小孩和杆组成的系统,下列说法正确的是( )A. 速度不断减小B. 加速度先变小再变大C. 先是加速度增大的加速运动,后是加速度减小的减速运动D. 到最低点时,小孩和杆处于平衡状态【答案】B【解析】【详解】ABC.下落过程中,弹簧弹力增大,当时有加速度向下,且逐渐减小,系统做加速运动;当时有加速度向上,且加速度逐渐增大,系统做减速运动;所以系统先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,故A、C错误,B正确;D.最低点时,弹簧弹力最大,系统具有向上的最大加速度,故D错误。故选B。11. 如图所示,水平横杆上套有圆环A,圆环A通过绕过固定在横杆下的光滑定滑轮的轻绳与重物B相连,轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C,整个装置在某一位置达到平衡。现将圆环A缓慢向左移动一小段距离后,系统仍保持静止,下列说法中正确的是( )A. 轻绳上拉力变小 B. 物块C的高度上升C. 物块B的高度上升 D. 横杆对圆环A的摩擦力变小【答案】B【解析】【详解】A.物体B保持静止,受重力和拉力,根据平衡条件,轻绳拉力大小处处相同,等于B的重力,保持不变,A错误;D.圆环A缓慢向左移动一段距离,重物C受重力和两侧绳子的拉力,始终平衡,拉力和重力大小都不变,根据平衡条件,动滑轮两侧绳子夹角保持不变,栓接A的轻绳与水平方向夹角不变,杆对环的摩擦力也一定不变,故D错误;BC.圆环A缓慢向左移动一段距离,两段绳子夹角不变,滑轮的运动情况如图所示所以重物C上升,重物B下降,故B正确,C错误。故选B。12. 如图所示,质量为的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为:( )A. B. C. 0 D. 【答案】D【解析】【详解】当框架对地面压力为零瞬间,弹簧对框架向上的作用力等于框架重力,则小球受到向下的合力等于mg+Mg,由牛顿第二定律可得mg+Mg=ma解得小球的加速度大小为选项D正确,ABC错误。故选D。13. 研究物体做直线运动图像可以灵活选取纵横轴所表示的物理量,下列说法正确的是( )A. 甲图中,物体在这段时间内的位移等于B. 乙图中,物体的加速度为C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的位移大小D. 丁图中,时物体的速度为【答案】D【解析】【详解】A.若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动,其位移为根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,可知该物体的位移大于匀加速直线运动的位移,故A错误;B.由图可得表达式为v2=x根据公式v2-v02=2ax,可得1 m/s2=2a则得加速度大小为a=0.5m/s2故B错误;C.根据可知,乙图像中,阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量,故C错误;D.由图可得根据位移时间公式变形得对比可得v0=-5m/sa=10m/s2则t=2s时物体的速度为 v=v0+at=(-5+10×2)m/s=15m/s故D正确。故选D。二、选择题II(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)14. 如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )A. B. C. D. 【答案】BCD【解析】【分析】【详解】若木块在加速到v之前,就已经到达右端,则此种情况下木块一直做匀加速直线运动,过程中加速度根据可得若木块恰好到达右端时速度为v,根据平均速度定义可得解得若木块在到达右端前,速度就已经和传送带速度相同了,故此种情况下,木块先做匀加速直线运动,后匀速运动,木块做匀加速直线运动的时间为匀加速直线运动的时间为故木块做匀速直线运动的位移为匀速运动的时间为联立可得总时间为故BCD正确,A错误。故选BCD。【名师点睛】木块沿着传送带的运动可能是一直加速,也可能是先加速后匀速,对于加速过程,可以先根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求解运动时间。15. 有关下列圆周运动,说法正确的是( ) A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对车轮会有挤压作用B. 如图乙,滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,以达到脱水的效果,衣物运动到最低点B点时脱水效果更好C. 如图丙,小球在同一水平面做半径不同的匀速圆周运动,周期相同D. 如图丁,杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动,轨迹离地面的高度h升高,摩托车的线速度将不变【答案】BC【解析】【详解】A.火车转弯时,刚好由重力和支持力的合力提供向心力时,根据牛顿第二定律有解得当时,重力和支持力的合力小于所需的向心力,则火车做离心运动的趋势,外轨对轮缘会有挤压作用,故A错误B.根据牛顿第二定律,在最低点有在最高点有则可得则弹力越大,水份越容易离心运动,故衣物运动到最低点B点时脱水效果更好,故B正确;C.将圆锥摆所受的重力和拉力合成,合力指向圆心,设悬点到圆周平面的高度差为,有解得圆周摆的周期为小球在同一水平面做半径不同的匀速圆周运动,因高度相同,则周期相同,故C正确;D.摩托车受重力和支持力,其合力提供向心力做匀速圆周运动,有解得倒锥摆的线速度为则轨迹离地面的高度h升高,摩托车的线速度将变大,故D错误。故选BC。三、非选择题(本题共6小题,共55分)16. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有__________A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时_____(选填“需要”或“不需要”)y轴与重锤线平行。(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中不可行的是_________A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)某同学通过实验后在白纸上记录了部分拋物线轨迹,x轴沿水平方向,如图所示。由图中数据可求出平拋物体的初速度大小为________m/s。(取g=10m/s2,结果保留两位有效数字) 【答案】 ① BD##DB ②. 需要 ③. C ④. 4.0【解析】【详解】(1)[1] A.小球每次在斜槽轨道上运动时的摩擦力相同,所以斜槽轨道没有必要光滑,A错误; B.为了使小球离开轨道后做平抛运动,斜槽轨道末段必须水平,B正确;C.挡板高度没有必要等间距变化 ,C错误; D.为了保证小球离开斜槽末端时的速度不变,必须保证每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,D正确。故选BD。(2)[2]为了保证y轴在竖直方向,在确定y轴时需要y轴与重锤线平行;(3)[3] A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹,该方案可行,不符合题意;B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹,该方案可行,不符合题意;C.铅笔运动时,笔尖不能始终与白纸板接触,白纸上不能留下运动轨迹,该方案不可行,C符合题意。故选C。(4)[4]设AB的时间间隔为T解得平抛的初速度大小为17. 小吴同学用如题图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是1:1,2:1和3:1(如题图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比,实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处,A、C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题:(1)在某次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C位置,将传动皮带调至第一层塔轮,转动手柄,观察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与_________的关系;A.质量m B.角速度 C.半径r(2)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,A、C两处的角速度之比为_________;(3)在另一次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置。传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为_________。【答案】 ①. C ②. 1:3 ③. 1:4【解析】【详解】(1)[1] 第一层皮带传送时线速度相等且半径相等,则两盘转动的角速度相等,将质量相等的两个小球分别放置挡板B和C处,就能保证有不同的半径,根据,可知探究的是向心力和半径的关系;故选C。(2)[2] 若传动皮带套在塔轮第三层,同一皮带的线速度相等,而两轮的半径之比为3:1,由可知,两塔轮的角速度之比为1:3;(3)[3]两个球的质量相等,传动皮带位于第二层时因两轮的半径之比为2:1,则由可知,两塔轮的角速度之比为1:2;A、C分别到左右塔轮中心的距离相等即转动时的半径相等,根据可知向心力之比为1:4,左右两标尺的露出的格子数向心力的大小关系,则格子数之比为1:4。18. 如图,用一根轻质细绳将一幅重力为27N的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为0.8m。已知绳能承受的最大拉力为45N。(1)若绳子夹角θ=60°,求绳子上拉力的大小?(2)要使绳不会被拉断,绳子最短要多长? 【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)以画框为研究对象,画框受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F1、F2的作用而处于静止状态,绳子夹角θ=60°时根据共点力平衡得(2)当时,对应于细绳不被拉断的最小长度x由平衡条件知得悬挂点到一个挂钉的最小距离为所以绳子最短需要19. 在某游乐园,小孩沿滑梯下滑的情形如图1如示。图2是该滑梯的示意图:滑梯由倾斜的平面轨道(其中线为AB)及两侧的竖直档板E、F组成,中线AB的长度L=4.5m。质量m为24kg的小孩(下滑时可视为质点)从A点由静止开始沿中线AB匀加速下滑,2s内的位移为2m,为安全考虑,当滑至中途某处时,他立即用手握紧两侧的竖直挡板E、F,从而匀减速下滑,又经2s后到达B端,速度传感器测得小孩从A点滑至B点的v−t图像如图3如示。求小孩:(1)下滑过程中的最大速度vm;(2)下滑中第2s内的位移x2和第3s内的位移x3之比;(3)减速下滑时的摩擦力比加速下滑时的摩擦力大多少? 【答案】(1);(2);(3)【解析】【详解】解:(1) 物体在前2s的位移为代入数据得(2) 第4s末速度满足且有得由平均速度公式有第1s、第3s末速度分别为故第2s内位移第3s内位移得位移之比(3)小孩加速下滑阶段有减速下滑阶段两式联立可得根据后2s内运动情况得代入数据得20. 如图所示,有一根长的轻杆两端各固定一个质量均为的小球,O点为一穿过轻杆的转轴,且位于轻杆的中点。在外界作用力的影响下转轴带动轻杆与小球做的竖直平面上的匀速圆周运动。某一时刻轻杆沿竖直方向,且A球在上方。(1)求该时刻B球线速度大小和向心加速度。(2)求该时刻A球对轻杆的作用力。(3)若A球质量可改变,要使该时刻转轴不受轻杆的作用力,A球质量应为多少? 【答案】(1),,方向竖直向上;(2),方向竖直向上;(3)【解析】【详解】(1)B球的线速度大小B球的向心加速度大小方向竖直向上;(2)对A球,在最高点时,有代入数据得由牛顿第三定律,A球对轻杆的作用力方向竖直向上;(3)对A球,有对B球,有若轻杆不受转轴的作用力,有联立解得21. 如图所示,一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度L=3.5m的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2kg的滑块从A点无初速度释放,经过圆弧上B点时,传感器测得轨道所受压力大小为4.5N,然后经过水平直轨道BC,从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点,P、C两点间的高度差为3.2m。滑块运动过程中可视为质点,且不计空气阻力。(g取10m/s2)(1)求滑块运动至B点时的速度大小;(2)若滑块与水平直轨道BC间的动摩擦因数μ0=0.3,求P、C两点的水平距离;(3)在P点沿图中虚线安放一个竖直挡板,若滑块与水平直轨道BC间的动摩擦因数可调,问动摩擦因数取何值时,滑块击中挡板时的速度最小,并求此最小速度。【答案】(1)5m/s;(2)1.6m;(3),4m/s【解析】【详解】(1)在B点滑块做圆周运动,则有解得v=5m/s(2)在BC段,滑块做匀减速运动,根据牛顿第二定律可知:-μ0mg=ma解得由,解得vC=2m/s滑块从C点做平抛运动,则在竖直方向解得PC的水平位移为x′=vCt=1.6m(3)设BC间的摩擦因数为μ,则到达C点的速度为v′,则加速度大小为a′=μg根据,得从C点做平抛运动,击中挡板所需时间为t′,则有在竖直方向获得的速度为vy=gt′,击中挡板的速度为当且仅当,v″取最小值,解得,
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