河南省南阳市第一中学校2022-2023学年上期高一第二次月考物理试题

南阳一中2022 年秋期高一年级第二次月考 物理试题 一、单选题(共32 分) 1．以下情境中，划线的物体可以看作质点的是（ ） A．教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程 B．发射中心监控嫦娥五号上升器与返回器组合体交会对接 C．小明在航空展上观摩战斗机的翻滚、爬升表演 D．用北斗系统确定正在南极考察的科考队员的位置 2．由于实验器材简陋，伽利略将自由落体实验转化为著名的“斜面实验”，主要是考 虑到（ ） A．便于测量小球运动的速度 B．便于测量小球运动的时间 C．便于测量小球运动的路程 D．便于直接测量小球运动的加速度 3．一颗子弹沿水平直线垂直穿过紧挨在一起的三块木板后速度刚好为零，设子弹运动 的加速度大小恒定，则下列说法正确的是 ( ) A．若子弹穿过每块木板时间相等，则三木板厚度之比为1∶2∶3 B．若子弹穿过每块木板时间相等，则三木板厚度之比为3∶2∶1 C．若三块木板厚度相等，则子弹穿过木板时间之比为1∶1∶1 D．若三块木板厚度相等，则子弹穿过木板时间之比为 4．如图所示是物体做直线运动的v-t 图象，由图 可知，该物体（ ） A．第1s 内和第3s 内的运动方向相反 B．第3s 内和第4s 内的加速度相同 C．第1s 内和第4s 内的位移大小不相等 D．0~2s 和0~4s 内的平均速度大小相等 5．钥匙从距水面20m 高的桥面自由落下，竹筏 前端在钥匙下落瞬间正好位于正下方。该竹筏以2.0m/s 的速度匀速前进，若钥匙可以落 入竹筏中，不考虑竹筏的宽度，则竹筏至少长（ ） A．2m B．4m C．6m D．8m 6．甲、乙两车同时同地出发，在同一平直公路上行驶。 其中甲车做匀速直线运动，乙车由静止开始做匀加速直 线运动，两车运动的位移随时间变化关系如图。则乙车 追上甲车前两车间的最大距离是（ ） A． B． C． D．以上都不对 7．如图所示水平放置的写字台上静止放着台灯等物品，下列说法中正确的是（ ） A．台灯所受桌面支持力的反作用力是台灯对桌面的压 力 B．台灯对桌面的压力就是台灯的重力 C．等大、反向、共线的两个力一定是作用力与反作用 力 D．台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对平 衡力 8．电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感， 其中不适感的程度可用“急动度”来描述。“急动度”是描述加速度变化快慢的物理量， 即 。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度 的指标，按照这一指标，具有零急动度的乘客，感觉较舒 适。图为某汽车加速过程的急动度J 随时间t 的变化规律。 下列说法正确的是（ ） A．在0~5.0s 时间内，汽车做匀加速直线运动 B．在5.0~10.0s 时间内，汽车做匀加速直线运动 C．在5.0~10.0s 时间内，乘客感觉较舒适 D．在5.0~10.0s 时间内，汽车加速度的变化量大小为4.0 二、多选题(共16 分) 9．如图所示，下列情景中物体M 所受摩擦力f 的示意图正确的是（ ） A．物体静止在粗糙水平面上时受到的摩擦力水平向右 B．汽车停在斜坡上时受到的摩擦力沿斜面向上 C．用力向下擦黑板时黑板擦受到的摩擦力竖直向上 D．瓶子被握在手中处于静止状态时受到的摩擦力竖直向下 10．从 时刻起，某汽车运动过程的位移与速度的关系式为 ，下列说 法正确的是（ ） A．汽车从 时刻起做匀减速直线运动B．运动过程的加速度为 C．0 时刻的初速度为 D． 内，汽车通过的位移大小为 11．物体C 置于水平地面上，A、B 由轻绳通过固定在C 上的光滑定滑轮相连，C 的上 表面水平，连接B 的轻绳水平，整个系统处于静止状态，如图所示。下列说法正确的是 （ ） A．B 与C 之间的接触面一定是粗糙的 B．B 与C 之间的接触面可以是光滑的 C．C 与地面之间的接触面一定是粗糙的 D．C 与地面之间的接触面可以是光滑的 12．甲、乙两车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动，甲车做初速度为零、 加速度大小为 的匀加速直线运动，乙车做初速度为 、加速度大小为 的匀减速直线 运动至速度减为零保持静止。甲、乙两车在运动过程中的位置 速度v 图象如图所示， 虚线与对应的坐标轴垂直，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙两车在 处相遇一次 B．乙车的初速度为 ，刹车距离为 C．前 时间内，甲、乙两车的最大距离为 D．图线a 表示甲车的运动，甲车的加速度为 三、实验题（共10 分） 13．（1）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装 了宽度为3.0cm 的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下匀加速运动，先后通过两个 光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 ，通过第 二个光电门的时间为 ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光 电门的时间为 。试估算：滑块经过第一个光电门时的速度大小 =___________m/s；在运动过程中，滑块的加速度大小a=___________ 。（结果均 保留两位小数） （2）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得 到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 ，其 中 、 、 ，则打A 点时小车瞬时速度的大 小是___________m/s，用逐差法计算小车运动的加速度的大小是___________m/s2。（结 果均保留两位有效数字） 14．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内 弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)图乙是弹簧弹力F 与弹簧伸长量x 的F－x 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_ _______N/m。 (2)图线不过原点的原因是由于______________。 (3)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的弹簧 a 和b，得到弹力与弹簧伸长量的图像如图所示。下列表述正确的是( ) A．b 的原长比a 的长 B．a 的劲度系数比b 的大 C．a 的重力比b 的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 15．在探究滑块与平板小车间的摩擦因数实验中，某同学设计了如下实验装置。如甲图 所示，力传感器A 与计算机相连，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在水平 桌面上，测力端通过细绳1 与滑块相连，滑块放在较长平板小车右端，滑块的质量 ，小车的质量为M。另一根细绳2 跨过定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只 空沙桶，初始整个装置处于静止状态，（重力加速度取 ）。 （1） 时刻开始缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚开始运动时，立即停止倒沙子。 传感器测得力的结果如图乙所示。则可求得滑块与小车间的动摩擦因数为 _________ __；从图乙还可以看出本实验中滑块与小车间的最大静摩擦力为___________N。 （2）实验时如果发现桌面粗糙，则你认为对求的 有何影响_________（填“偏 大”、“偏小”或“无影响”）。 四、解答题（共42 分） 16．（10 分）如图所示，一质量不计的弹簧原长为x0=10cm，一端固定于质量 的物体上，另一端一水平拉力F。物体与水平面间的动摩擦因数为0.45，当弹簧拉长至 x1=14.5cm 时，物体恰好向右匀速运动（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终 在弹性限度内， ）； （1）若将弹簧压缩至x2=6cm，求物体受到的摩擦力大小及方向。 （2）若将弹簧拉长至x3=16cm ，求物体体受到的摩擦力大小及方向。 17．（10 分）如图所示木杆长5m，上端固定在某一点，由静止放 开后让它自由落下（不计空气阻力），木杆通过悬点正下方20m 处的圆筒AB，圆筒AB 长为5m，取g＝10m/s2，求： （1）木杆通过圆筒的上端A 所用的时间t1； （2）木杆通过圆筒AB 所用的时间t2。 18．（10 分）ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以 的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过50 s 缴费后， 再加速至 行驶；如果过ETC 通道，需要在中心线前方 处减速至 ，匀速 到达中心线后，再加速至 行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为 ，求 汽车通过ETC 通道比通过人工收费通道节约多少时间。（即：相等的位移少用的时间） 19．（12 分）酒后驾驶是违法行为，为了生命财产安全请谨记“开车不喝酒，喝酒不开 车”。原因是酒后驾驶员的反应时间变长，会使交通安全隐患增加。“反应时间”是指 驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况 到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到 汽车停止的时间内汽车行驶的距离。某次实验测量数据如表所示： 匀速行驶速度 反应距离 刹车距离 正常 酒后 正常 酒后 20m/s 10m ___________m 25m 25m 求：（1）如果驾驶员酒后反应时间比正常情况下多出50%，那么驾驶员酒后的反 应距离是多少； （2）按照上述数据，驾驶员未饮酒正常匀速行驶，正前方有一自行车以v=4m/s 匀 速行驶，驾驶员在距离自行车多远发现它并采取措施才能避免相撞。 南阳一中2022 年秋期高一年级第二次月考 物理试题参考答案 1．D 【详解】A．跳高运动员的跳高过程中，要依靠各种肢体动作尽量提高成绩，教练要观 察运动员的动作，所以不能把运动员看作质点，故A 项中的运动员不能看作质点； B．要监控嫦娥五号上升器与返回器组合体的交会对接，就不能把二者看作质点，故B 项中的两个物体不能看作质点； C．要观摩战斗机的翻滚、爬升表演，就不能把战斗机看作质点，故C 项中的战斗机不 能看作质点； D．用北斗系统确定正在南极考察的科考队员的位置时，由于队员的大小对定位精度的 影响微乎其微，所以可以将队员看作指点，故D 项中的队员可以看作质点。 故选D。 2．B 【详解】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个 时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律。伽利 略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的， 那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所 用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是物体下落很快，当时 只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间。伽利略 采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球 在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量， 故B 正确。 故选B。 3．D 【详解】A.B.将子弹的运动看成沿相反方向的初速度为0 的匀加速直线运动，则位移公 式 得：若子弹穿过每块木板时间相等，三木板厚度之比为5：3：1，故AB 错误． C.D.若三块木板厚度相等，由位移公式 ，通过三块、后边两块、最后一块的时 间之比为 则子弹通过穿过木板时间之比为 ，故C 错误，D 正确．故选D 【点睛】本题考查因此解题方法：1、末速度为零的匀加速运动直线运动，可以看出逆 向的初速度为零的匀加速运动，2、初速度为零的匀加速运动的几个比例式． 4．B 【详解】AB．0-1s 向正方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动；1-2s 向正方向做匀速 直线运动；2-3s 向正方向做加速度为1m/s2的匀减速直线运动；3-4s 以1m/s2的加速度向 相反方向做匀加速直线运动，故选项A 错误，B 正确； C．据速度-时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1s 内和第 4s 内的位移大小均为0.5m，选项C 错误； D．0~2s 内与0~4s 内位移大小相等，但时间不同，故平均速度大小不相等，选项D 错误。 故选B。 5．B 【详解】钥匙下落的时间，根据 可得 这段时间内竹筏前进的距离 若钥匙可以落入竹筏中，则竹筏至少长4m。 故选B。 6．B 【详解】根据题意，由图可知，甲做匀速直线运动的速度为 当 ，甲乙的位移相等，把 图像转换成 图像，如图所示 当甲乙速度相等时，两车间的距离最大，由 图像中，面积表位移可知，图中阴影部 分的面积即为最大距离，最大距离为 故选B。 7．A 【详解】AD．根据牛顿第三定律可判断，台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是 一对作用力与反作用力，故A 正确，D 错误； B．台灯对桌面的压力是弹力，大小与重力相等，但不能说就是台灯的重力，且它们是 不同性质的力，故B 错误； C．等大、反向、共线的两个力不一定是作用力与反作用力，也有可能是一对平衡力， 故C 错误； 故选A。 8．D 【详解】AB．根据 可知，在0~5.0s 时间内，急动度增加，加速度增加的越来越快，在5.0~10.0s 时间内， 急动度不变，则加速度均匀增加，故物体加速度一直在变化，故AB 错误； C．在5.0~10.0s 时间内，急动度最大，乘客最不舒服，故C 错误； D．在5.0~10.0s 时间内， 故D 正确。 故选D。 9．BC 【详解】A．物体静止在水平面上时，只受重力和支持力，故A 错误； B．汽车停在斜坡上时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的 静摩擦力，故B 正确； C．用力向下擦黑板时，黑板擦受到向上的摩擦力，故C 正确； D．当瓶子被握在手中处于静止状态时，受到竖直向上的摩擦力，故D 错误。 故选BC。 10．AC 【详解】ABC．将题给表达式变形可得 对照位移速度关系式 可知0 时刻的初速度为 运动过程的加速度为 所以汽车从 时刻起做匀减速直线运动，故AC 正确，B 错误； D．汽车做匀减速运动的时间为 内，汽车通过的位移大小为 故D 错误。 故选AC。 11．AD 【详解】AB．B 受到C 对它向右的静摩擦力作用，故B、C 之间一定是粗糙的，选项A 正确，B 错误； CD．整体考虑，系统无运动趋势，C 与地面间无摩擦力作用，故不能确定C 与地面间粗 糙与否，选项C 错误，D 正确。 故选AD。 12．BCD 【详解】A．相遇是指同一时刻到达同一位置，当x=6m 时，设质点乙、甲先后通过 x=6m 处时的速度均为v，对于质点甲有 对于质点乙有 可知 说明两个质点不是同时到达x=6m 处，不能相遇，故A 错误； BD．根据图象可知，a 图象的速度随位移增大而增大，b 图象的速度随位移增大而减小， 所以图象a 表示质点甲的运动，当x=0 时，乙的速度为6m/s，即质点乙的初速度 v0=6m/s，对质点甲v2=2a1x ① 对质点乙 ② 联立①②解得 当质点甲的速度v1=8m/s、质点乙的速度v2=2m/s 时，两质点通过相同的位移均为x'，对 质点甲 ④ 对质点乙 ⑤ 联立④⑤解得 ⑥ 联立③⑥解得 ， 所以质点甲、乙的加速度大小a1、a2分别为2m/s2和1m/s2，乙的刹车距离为 故BD 正确； C．当二者速度相等时，距离最大，即速度关系为 两者距离为 解得 故C 正确。 故选BCD。 13． 【详解】（1）[1] [2] 在极短的时间内的平均速度可近似的认为等于瞬时速度，可得滑块 通过光电门1 时的速度 滑块通过光电门2 时的速度 滑块的加速度为 （2）[3] 利用匀变速直线运动的推论得 [4]由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度。根据匀变速直线运 动的推论公式 可以求出加速度的大小，得 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得 小车运动的加速度计算表达式为 [5] 代入数据得 14． 200 弹簧自身重力的原因 C 【详解】（1）弹簧弹力F 与弹簧伸长量l 的F－l 图线的斜率为弹簧的劲度系数，如图 所示可得 （2） 弹簧自身重力不可忽略，导致竖直放置的弹簧因自身重力而伸长，故图线不过原 点。 （3）A．纵坐标为弹簧的伸长量，不能得到弹簧的原长，A 错误； B．弹簧弹力F 与弹簧伸长量l 的F－l 图线的斜率为弹簧的劲度系数，则 ，B 错 误； C．如图所示，未挂钩码时有 又有 则可得 由题意可知 ， 即 C 正确； D．测得的弹力与弹簧的伸长量（形变量）成正比，D 错误。 故选C。 15． 0.15 3.5 无影响 【详解】（1）[1][2]由题图可知，滑动摩擦力的大小为3N，滑块重力为20N。根据 可得摩擦因数为0.15，题图中还可以看出滑块与小车间的最大静摩擦力为3.5N。 （2）[3][4]本实验滑块静止，受到滑动摩擦力和绳子拉力保持平衡，因此只要滑块的重 力不变则滑动摩擦力不变，因此桌面粗糙，不影响滑动摩擦力的测量，故对 的测量没 影响。细绳1 必须水平，否则绳子拉力就不等于滑动摩擦力。而细绳2 即使不水平，只 要小车运动了，不影响滑动摩擦力的测量，同理小车开始运动后如果继续添加沙子，无 非就是小车运动更快，也不影响滑动摩擦力的测量。 【点睛】理解实验原理，理解图像拉力传感器数据突变的意义。 16．（1）16N，向右；（2）18N，方向向左 【详解】（1）匀速运动时，根据平衡条件得 解得 最大静摩擦力为 若将弹簧压缩至x2=6cm，弹簧的弹力为 物体静止，物体所受的摩擦力为静摩擦力，大小为16N，弹力方向向左，摩擦力方向向 右； （2）若将弹簧拉长至x3=16cm ，弹簧的弹力为 物体向右运动，滑动摩擦力18N，方向向左。 17．（1）（2－ ）s；（2）（ － ）s 【详解】（1）木杆由静止开始做自由落体运动，设木杆的下端到达圆筒上端A 所用的 时间为t 下A h 下A＝ gt 下A2 h 下A＝20m－5m＝15m 解得t 下A＝ s 设木杆的上端到达圆筒上端A 所用的时间为t 上A h 上A＝ gt 上A2 解得t 上A＝2s 则木杆通过圆筒上端A 所用的时间t1＝t 上A－t 下A＝（2－ ）s （2）设木杆的上端到达圆筒下端B 所用的时间为t 上B h 上B＝ gt 上B2 h 上B＝20m＋5m＝25m 解得t 上B＝ s 则木杆通过圆筒所用的时间t2＝t 上B－t 下A＝（ － ）s 18．57s 【详解】减速过程有 ① 加速过程有 ② 总时间为 ③ 联立①-③解得t 总=80 s 减速过程 ④ 加速过程 ⑤ 总路程 ⑥ 联立④-⑥解得 根据题意画出 图像： 下方面积为 有题意可知减速过程为 解得 匀速过程 解得 加速过程 解得 所以经过收费站过程所用时间 图像阴影部分面积为 则所用总时间为 车通过ETC 通道节约的时间Δt=t 总−t=57 s 19．（1） ；（2）24m 【详解】（1）正常反应时间 酒后反应时间 酒后反应距离 （2）根据 汽车刹车的加速度大小 从开始刹车到和自行车共速，所需要的时间为t3，则 解得 在这段时间内 解得 而自相车的位移 可得两车间的距离