安徽省合肥市第一中学滨湖校区2023-2024学年高一上学期素质拓展训练物理试题(二)（Word版附解析）

这是一份安徽省合肥市第一中学滨湖校区2023-2024学年高一上学期素质拓展训练物理试题(二)（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 手机上安装“phyphx'”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度（如图所示）各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情形为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知，只有y轴方向有示数，即只有y轴方向有加速度，故手机的y轴处于竖直方向，故ACD错误，B正确。
故选B。
2. 2022年北京冬奥会中国队以9金4银2铜的好成绩圆满收官！中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。关于下列冬奥比赛项目的说法正确的是（ ）
A. 研究甲图中冰球运动员击球动作时，运动员可以看成质点
B. 研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时，运动员可视为质点
C. 研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时，运动员可视为质点
D. 研究丁图中花样滑冰运动员的动作时，运动员可视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究甲图中冰球运动员击球动作时，不能忽略运动员的形状和大小，因此运动员不可以看成质点，故A错误；
B．研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时，不能忽略运动员的形状和大小，因此运动员不可以看成质点，故B错误；
C．研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时，可以忽略运动员的形状和大小，因此运动员可以看成质点，故C正确；
D．研究丁图中花样滑冰运动员的动作时，不能忽略运动员的形状和大小，因此运动员不可以看成质点，故D错误。
故选C。
3. 弹力绳可以帮助健身运动员进行肌肉锻炼，图甲是健身运动员把弹力绳的一端固定在墙面上，用拉弹力绳的另一端使其伸长；图乙是健身运动员双手握住弹力绳两端，用拉弹力绳使其伸长。已知两种锻炼方式所用的弹力绳为同一根，且其弹力大小与形变量成正比，则关于拉力和的大小关系正确的是（ ）
A. B.
C. D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】两种锻炼方式所用的弹力绳为同一根，且其弹力大小与形变量成正比，两种锻炼方式弹簧的伸长量相等，则两种锻炼方式弹簧的弹力相等，设均为，有图甲可知
由图乙可知
则
故BCD错误A正确。
故选A。
4. 一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的（ ）
A. 速度不断减小，位移一定减小
B 速度不断增大，位移一定减小
C. 速度不断增大，当a=0时，速度达到最大
D. 速度不断减小，当a=0时，位移达到最大
【答案】C
【解析】
【详解】初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点加速度方向与初速度方向相同，可知质点做加速运动，速度不断增大，位移一定增大，当a=0时，速度达到最大，之后质点做匀速直线运动，位移继续增大。故ABD错误，C正确。
故选C。
5. 如图所示，重为800N的沙发放在水平地面上，体重600N的小王至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动。沙发开始运动以后，小王用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是：（ ）
A. 沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12
B. 若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为80N
C. 若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为96N
D. 小王盘腿坐在沙发上，小李用140N的水平力推已经在运动的沙发，可使小王和沙发保持匀速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意知用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动，由平衡条件得
解得沙发与地面之间的动摩擦因数为
故A错误；
B．由题意知至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动，即沙发与地面间的最大静摩擦为96N，所以若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发不动，所受的摩擦力大小与推力相等，即为90N。故B错误；
C．若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小仍为80N，故C错误；
D．小王盘腿坐在沙发上，想使小王和沙发保持匀速运动，则小李需要的水平力为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，在地面上一盘子C的正上方A处有一金属小球a距C为20 m，在B处有另一个金属小球b距C为15 m，小球a比小球b提前1 s由静止释放（g取10 m/s2）。则（ ）
A. b先落入C盘中，a、b不可能在下落过程中相遇
B. a先落入C盘中，a、b下落过程相遇点发生在BC之间某位置
C. a、b两小球同时落入C盘
D. 在a球下落过程中，a、b两小球相遇点恰好在B处
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由于a比b提前1s释放，故a在1s内下落的位移为
又因为a在b上方5m处，故a到B处时b才开始释放，所以a、b两小球相遇点恰好在B处，由于在B点相遇时a速度大于零，b初速度为零，故a先落C盘，b后落C盘，故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 从固定斜面上的点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示，测得小球相邻位置间的距离，。已知点距离斜面底端的长度为，由以上数据可以得出（ ）
A. 小球的加速度大小为B. 小球在点的速度大小为1.2m/s
C. 该照片是位置的小球释放0.3s后拍摄的D. 斜面上最多有5个小球在滚动
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球的加速度大小为
选项A错误；
B．小球在点的速度大小为
选项B错误；
C．小球B运动的时间
该照片是A位置的小球释放0.2s后拍摄的，选项C错误；
D．在斜面上运动的总时间为
斜面上最多有5个小球在滚动，选项D正确。
故选D
8. 2021年8月5日，本届中国奥运代表团最年轻的14岁小将全红婵，在东京奥运会跳水女子10台中，以3跳满分的超大优势以466.20分拿到金牌。某次比赛从全红婵离开跳台开始计时，在时刻她以速度入水，取竖直向下为正，其速度随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，全红婵运动的加速度大小先减小后增大
B. 在时间内，全红婵先沿正方向运动再沿负方向运动，时间内，全红婵做匀加速直线运动
C. 在时间内，全红婵的平均速度大小为
D. 在时间内，全红婵的平均速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．图象的斜率等于加速度，知在时间内，全红婵运动的加速度保持不变，故A错误；
B．运动方向由速度正负表示，横轴下方速度为负值表示沿负方向运动，横轴上方速度为正值表示沿正方向运动，在时间内，全红婵一直沿正方向运动，时间内，全红婵速度为负值，加速度为正值，所以全红婵做匀减速直线运动，故B错误；
C．在时间内，若全红婵做匀减速直线运动，则她的平均速度大小为
根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知，在时间内全红婵的实际位移小于她在这段时间内做匀减速运动的位移，故在时间内，全红婵的平均速度小于，故C错误；
D．根据匀变速直线运动的平均速度公式可知，全红婵运动的平均速度大小为
故D正确
故选D。
二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项答合题目要求，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. 新能源汽车替代燃油车正成为现实，而新能源汽车的普及，充电桩起着决定性作用。2021年湖南省政府办公厅发布《关于加快电动汽车充（换）电基础设施建设的实施意见》。在一同公布的《各市州充电桩发展预测目标》中明确，长沙到2022年建成2万个公共充电桩（不含专用充电桩），充电桩总数7.28万个，如图所示为某新型电动汽车试车时的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A. 在内，新型电动汽车速度均匀变化
B. 在内，新型电动汽车发生了的位移
C. 在末，新型电动汽车向相反方向运动
D. 在末，新型电动汽车的加速度大小为，方向与速度方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图像可知，汽车做匀加速直线运动，汽车做匀减速直线运动，时加速度发生变化，A错误；
B．由图像可知，汽车做匀速直线运动，这段时间内汽车的位移为
B正确；
C．由图像可知，在末，汽车的速度方向不变，只是加速度大小、方向发生了改变，C错误；
D．由图像可知，汽车做匀减速直线运动，故在末，汽车的加速度方向与速度方向相反，加速度大小为
D正确；
故选BD。
10. a同学和b同学在平直跑道上做直线运动，他们的位置x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. a同学和b同学整个过程中运动方向不变
B. t1—t3时间内，a同学的平均速度等于b同学的平均速度
C. 0—t4时间内，a同学和b同学相遇两次
D. a的运动轨迹为曲线，b的运动轨迹为直线
【答案】BC
【解析】
【详解】A．a同学在0—t2时间内沿负方向运动，在t2时刻之后沿正方向运动，因此a同学的运动方向发生了改变，A错误；
B．t1—t3时间内，两同学的位移相同，因此平均速度相同，B正确；
C．0—t4时间内，a同学和b同学分别在t1，t3时刻两次相遇，C正确；
D．a同学和b同学的运动轨迹均为直线，D错误。
故选BC。
11. 下面图像描述是A、B两物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中在时间内，A的平均速度等于B的平均速度
B. 乙图中的物体一定做往复运动
C. 丙图中两物体在、两个时刻相遇两次
D. 由丁图可以求出运动物体的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．甲图中为位移时间图像，在时间内，A、B两物体的位移相等，时间相等，所以A的平均速度等于B的平均速度，A正确；
B．乙图中为加速度时间图像，如果物体从静止开始运动，则物体在0~1s时间内沿正方向做匀加速直线运动，在1s~2s时间内加速度方向与运动方向相反，物体做匀减速运动，速度减到零，2s~3s时间内物体又沿正方向做匀加速运动，在3s~4s时间内加速度方向与运动方向相反，物体做匀减速运动，速度减到零，所以乙图中的物体不一定做往复运动，B错误；
C．丙图中是速度时间图像，两物体在、两个时刻速度相等，图像与时间轴所围的面积表示位移，在、两个时间内的位移不相等，C错误，
D．丁图是速度平方位移图像，由速度位移关系公式可知，图像斜率k=2a，因此由丁图可以求出运动物体的加速度，D正确。
故选AD
12. 某同学放学准备乘坐805路公交车，到达公交站时，看见公交车已经沿平直公路驶离车站，司机听到呼喊后汽车马上以2m/s2的加速度匀减速刹车，该同学同时以4m/s的速度匀速追赶汽车，汽车开始刹车时速度为8m/s，减速前距离同学12m。则下列说法正确的是（ ）
A. 公交车刹车第1s内位移为1m
B. 公交车从开始刹车5s内位移为15m
C. 公交车刹车过程平均速度为4m/s
D. 该同学追上汽车所需的时间为7s
【答案】CD
【解析】
【详解】A．汽车减速至停止所用时间为t，加速度大小为a，初速度v0以向前为正，根据可得
由此可知汽车在第1s内没有停止，第1s内的位移为x1，时间为t1则有
解得
故A错；
B．由上可知，汽车减速4s后已经停止，所以汽车5s内的位移实际上是4s内的位移，设此位移为x2，则有
解得
故B错；
C．公交车刹车过程平均速度为
故C正确；
D．设同学追上汽车所用的时间为t2，同学的速度为v人，在这个时间内汽车的位移x3，同学的位移x4，汽车刹车前与同学的距离为L，根据题意有
解得
或（舍去）
由于汽车刹车过程只需要4s，所以说明人在追上汽车前汽车已经停止，则也不符合题意舍去；设人要追汽车的实际位移为x5，人追上汽车的实际时间为t3，整个过程有
解得
故D正确。
故选CD。
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
A．B．
（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是________计时器，B是________打点计时器；
（2）A打点计时器使用的电源为_____（选填交流或直流）_______V电源，电源的频率为_______HZ，打点的时间间隔为0.02s。
（3）如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019s，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比________（选填：偏大、偏小、不变）
【答案】 ①. 电火花 ②. 电磁 ③. 交流 ④. 220 ⑤. 50 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据打点计时器的结构判断可知，A是电火花打点计时器，B是电磁打点计时器；
（2）[3][4][5]电火花打点计时器使用的电源为交流220V电源，电源的频率为50HZ，打点的时间间隔为0.02s；
（3）[6]如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019s，而做实验的同学并不知道，仍然按照打点的时间间隔为0.02s进行计算，可知时间偏大，所以计算得出的速度偏小。
14. 小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，进行如下操作
（1）实验中如甲图所示调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开小车，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。
（2）在打出的纸带上每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50 Hz。测得的数据如乙图所示。利用这些数据，可以得出如下结果：
①打计数点1时纸带运动的速度是___________m/s；（结果保留三位有效数字）
②计算小车的加速度大小为___________ m/s2；（结果保留三位有效数字）
③根据实验结果可以判断计数点0 ___________（选填“是”或“不是”）小车运动的起点。
（3）李华同学在利用该装置测定斜面上小车所做的匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，在A、B、C三段纸带中选出从纸带丙上撕下的那段应该是___________（填选项）
【答案】 ①. 0.201 ②. 1.14 ③. 不是 ④. B
【解析】
【详解】相邻计数点的时间间隔
（2）①[1]利用计数点0～2的平均速度求1点的瞬时速度
代入数据解得
②[2]利用逐差法计算加速度
代入数据解得
③[3]若计数点0为起点，则
结合可以判断计数点0的速度不为0，所以不是小车运动的起点；
（3）[4]相邻相等时间间隔内位移之差为定值，所以2与3之间的位移为42 mm，3与4之间为48 mm，4与5之间为54 mm，故B正确，AC错误。
15. 百米赛跑中，某一同学到达中点时的速度为7.82m/s，用时7.50s，冲线时的速度为8.82m/s，成绩为12.50s。求：
（1）该同学在百米赛跑全程中的平均速度大小；
（2）该同学在后50m中的平均加速度大小。
【答案】（1）8m/s；（2）0.2m/s2
【解析】
【详解】（1）该同学在百米赛跑全程中的平均速度大小
（2）该同学在后50m中的平均加速度大小
16. 一只小松鼠由于受到惊吓，在水平地面上P点的正上方树杈A处掉下，可看成自由落体运动，与此同时，在P点左侧的狼从B处由静止开始向右跑来，该情况可简化为如图甲所示的模型，狼运动的v-t图像如图乙所示，已知A处高h＝1.25m且小松鼠和狼均可看做质点，g取10m/s2。
（1）求小松鼠下落至地面所需的时间t。
（2）要使狼在小松鼠落地的同时达到P点，求狼的初始位置与P点之间的距离。
（3）如果狼运动规律没有变，开始时与P点之间的距离为10m，小松鼠落地瞬间水平方向上从静止开始以a2＝10m/s2的加速度与狼同向逃跑，通过计算说明狼能否追上小松鼠?

【答案】（1）0.5s；（2）1m；（3）不能
【解析】
【详解】（1）小松鼠做自由落体运动，根据
解得
t=0.5s
（2）由题图乙可知狼做匀加速直线运动，加速度
则狼的初始位置与点之间的距离
（3）如果狼开始时与点之间的距离，由(2)问知小松鼠落地瞬间，狼未到达点。设小松鼠落地后经过时间，二者速度相同，即
解得
t1=2s
狼跑过的位移
小松鼠的位移
x=x3+x0=30m>25m
所以狼不能追上小松鼠。
17. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹的最大高度为，后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的，重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）圆筒第一次与地面碰撞前后速率之比；
（2）圆筒的长度；
（3）小球通过圆筒的中间位置的次数。

【答案】（1）；（2）；（3）5次
【解析】
【详解】（1）根据速度位移关系式
得
，
所以
（2）根据时间关系
结合题意有
解得
（3）开始下落高度
第1次弹起的高度
以此类推，第2次弹起高度高于，第3次弹起高度低于，所以共经过中间位置