【物理】重庆市复旦中学教育集团2024-2025学年高一下学期开学定时作业试题(解析版)

重庆复旦中学教育集团2024-2025学年度下期开学定时作业高2027届物理试题本试卷考试时间60分钟，满分100分。请将答案工整地书写在答题卡上。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.我校在2023年12月初举办了重庆市中小学校园足球比赛，有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（）A.球员带球时需每隔一小段时间就轻踢一下足球，说明足球的运动需要力来维持B.足球速度越大，打在门框上时的形变就越大，说明足球的惯性也越大C.球员踢动了原本静止的足球，是因为脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力D.足球静止在水平地面上时，所受到的重力与地面给的支持力是一对平衡力【答案】D【解析】A．根据牛顿第一定律可知，足球的运动不需要力来维持。每隔一小段时间就轻踢一下足球是为了改变足球的运动状态。故A错误；B．质量是惯性的唯一量度，所以足球的惯性与其速度大小无关。故B错误；C．球员踢动了原本静止的足球，是因为脚对足球的作用力大于地面对足球的作用力。故C错误；D．足球静止在水平地面上时，所受到的重力与地面给的支持力是一对平衡力。故D正确。故选D。2.一辆装石块的货车在平直道路上向前做直线运动，货箱中间有一石块P，石块P受到其它石块的作用力为F，下列所示的F方向不可能的是（）A B.C. D.【答案】B【解析】A．若货车匀速运动，则石块受力平衡，则其它石块对该石块的作用力与其重力等大反向，则F竖直向上，选项A不符合题意；C．若货车匀加速运动，则石块受的合力水平向前，则其它石块对该石块的作用力F斜向右上方，选项C不符合题意；D．若货车匀减速运动，则石块受的合力水平向后，则其它石块对该石块的作用力F斜向左上方，选项D不符合题意；B．由以上分析可知，石块P受到其它石块的作用力为F的方向不可能斜向右下方向，选项B符合题意。故选B。3.以的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为的加速度，刹车后第内，汽车走过的位移为（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】根据题意有汽车停止运动时间可知刹车后第内汽车走过的位移即为汽车停止运动前0.5s内的位移，则故选B。4.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在水平木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把下端换成悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，刻度C到0刻度线的距离为2cm，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”，在对应刻度上标注对应的加速度值，即可直接读出电梯的加速度，若规定竖直向上为加速度的正方向，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.弹簧的劲度系数为0.05N/mB.0刻度线以上标注的加速度应为正值，0刻度线以下标注的加速度应为负值C.在B刻度处应标注的加速度大小为“0.5”D.若某时刻指针指在C刻度线，说明电梯正在向下加速运动【答案】C【解析】A．弹簧的劲度系数为故A错误；B．规定竖直向上为加速度的正方向，0刻度线以上，弹力小于重力，合力方向向下，标注的加速度应为负值，0刻度线以下，弹力大于重力，合力方向向上，标注的加速度应为正值，故B错误；C．根据比例关系，在B刻度处弹力则方向向上，故C正确；D．若某时刻指针指在C刻度线，说明加速度向下，电梯正在向下加速运动或向上减速运动，故D错误。故选C。5.水平地面上并排紧挨放置5个完全相同的积木玩具，每个玩具的质量为m，与地面的动摩擦因数为μ，如图所示，当对1号玩具施加水平向右的恒力时，5个玩具一起向右做匀加速运动，此时4、5玩具之间的相互作用力大小为F，则1、2玩具之间的相互作用力大小为（）A. B.4F C. D.3F【答案】B【解析】4、5玩具之间的相互作用力大小为F，则1、2玩具之间的相互作用力解得故选B。6.如图，一轻质弹簧一端固定在天花板的A点，另一端与可视作质点的滑块连接，另有一根水平轻绳也与滑块相连，另一端固定在竖直墙壁的B点，滑块处于静止状态，与固定斜面刚好接触且无弹力。已知斜面倾角为θ＝30°，轻弹簧此时偏离竖直方向的角度也为θ，斜面表面光滑，取，，则下列说法正确的是（）A.剪断轻绳瞬间，滑块加速度大小为B.剪断轻绳瞬间，滑块加速度大小为C.剪断轻弹簧瞬间，滑块加速度大小为D.剪断轻弹簧瞬间，滑块加速度大小为g【答案】B【解析】滑块处于静止状态，与固定斜面刚好接触且无弹力，根据受力分析可知，此时弹簧弹力剪断轻弹簧瞬间，绳中弹力突变为零，滑块加速度剪断轻绳瞬间，弹力瞬间不变，滑块加速度故选B。7.一可视为质点的物块在t＝0时刻以一定的初速度从底端冲上倾斜传送带，传送带始终保持匀速传动但传送方向未知，一段时间后物块离开传送带。关于物块在传送带上运动的过程中，速度随时间变化的图像不可能是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】设传送带的倾角，物体质量为，物体与传送带间的动摩擦因数为。规定物体初速度方向为正方向。B．传送带速度向下时，物块向上运动时，滑动摩擦力沿传送带向下，加速度大小为，由牛顿第二定律得物体速度减为零后，反方向加速，滑动摩擦力沿传送带向下，加速度大小为，由牛顿第二定律得减速阶段，速度为正值，反方向加速阶段，速度为负值。两阶段加速度相同，对应图像斜率不变。且时刻，物体的速度仍小于传送带的速度，故速度方向后到时刻之前速度一直增大。若物块从底端离开传送带，图像轴上方图像与坐标轴围成的面积与轴下方图像与坐标轴围成的面积相等。故B可能正确；D．传送带速度向下时，物块向上运动时，滑动摩擦力沿传送带向下，加速度大小为，由牛顿第二定律得物体速度减零后，反方向加速，滑动摩擦力沿传送带向下，加速度大小为，由牛顿第二定律得减速阶段，速度为正值，反方向加速阶段，速度为负值。两阶段加速度相同，对应图像斜率不变。且时刻之前，物体的速度等于传送带的速度，之后满足最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，物体和传送带保持相对静止，一起向下匀速运动。物块从底端离开传送带，若图像轴上方图像与坐标轴围成的面积与轴下方图像与坐标轴围成的面积相等。故D可能正确。C．传送带速度向上时，物块的初速度大于传送带的速度，开始物块受到沿斜面向下的滑动摩擦力的作用，设物块的加速度大小为，由牛顿第二定律得得当物块的速度减小到和传送带的速度相等后，滑动摩擦力的方向反向，沿传送带向上，且滑动摩擦力小于重力沿传送带向下的分力，物块继续向上做减速运动，物块的加速度大小为，由牛顿第二定律得得图像的斜率减小。当物块的速度减为零后，物块向下做加速运动，滑动摩擦力沿传送带向上，设物块的加速度大小为，由牛顿第二定律得得即与第二个减速阶段的加速度相同。物块从底端离开传送带，若图像轴上方图像与坐标轴围成的面积与轴下方图像与坐标轴围成的面积相等。故C可能正确；A．由C项分析，物块的减速阶段的加速度和反向加速加速度相同，故A错误。选不正确的，故选A。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分）8.某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s），由图线可知，该人的体重约为650N，g取10m/s2.除此之外，还可以得到的信息是（）A.该人做了二次“下蹲一起立”的动作B.下蹲过程中先处于失重状态后处于超重状态C.5s末人正在向下匀速运动D.下蹲过程中人的最大加速度约为7.2m/s2【答案】BD【解析】AB．下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态，起立过程中先处于超重状态后处于失重状态，完成下蹲或者起立后人对传感器的压力等于自身重量，对照图中曲线的变化可知，该人做了一次“下蹲一起立”的动作，故A错误，B正确；C．由图可知5s末时人完成了下蹲动作，并且对传感器的压力等于自身重量，说明此时人静止的蹲在传感器上，故C错误；D．根据牛顿第二定律可知，下蹲过程中人的加速度为所以人的加速度最大时候就是传感器提供的支持力最小的时候，由图可知最小的支持力约为180N，所以人的最大加速度约为故D正确。故选BD。9.如图甲所示，水平面上有一倾角为θ的光滑斜面，质量为m＝0.2kg的小球与平行于斜面的轻弹簧下端连接，弹簧上端固定在斜面顶端，斜面以加速度a水平向左做匀加速直线运动，当系统稳定时，弹簧对小球的作用力和斜面对小球的支持力分别用和表示，弹簧的长度始终在弹性限度以内。若图像如图乙所示，重力加速度g取。下列说法正确的是（）A.当弹簧对小球作用力为零时，斜面的加速度B.当弹簧对小球作用力为零时，斜面对小球的支持力最大C.斜面倾角D.若斜面的倾角变小，则-a图像的斜率将变大【答案】CD【解析】AC．根据图像可知，当加速度为零时解得所以当弹簧对小球作用力为零时，斜面的加速度解得故A错误C正确；BD．小球相对斜面滑动之前，以小球为研究对象，进行受力分析，可得sinθ－cosθ＝masinθ＋cosθ＝mg联立解得＝mgcosθ＋masinθ＝－macosθ＋mgsinθ随着加速度增大，斜面对小球的支持力在增大，若斜面的倾角变小，则-a图像的斜率将变大，故B错误D正确。故选CD10.如图甲所示，质量为的长木板静止在光滑的水平面上，其上静止一质量为的小滑块，现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足（k为常数，t代表时间），长木极的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A.在2~3s时间内，小滑块的加速度为B.当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/sC.在2~3s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于的大小D.与之比为1：1【答案】ABD【解析】AB．在前2s时刻小滑块与长木板保持相对静止，2s末速度相同，在2~3s时间内，滑块与长木板间摩擦力滑动摩擦力，滑块加速度不变，恒为小滑块的速度的变化量为长木板的速度的变化量为所以在时，长木板比小滑块的速度大，故AB正确。C．长木板的加速度在时突变，所以小滑块在时脱离长木板，对长木板在时刻前后分别列牛顿第二定律可得两式联立可得故C错误；D．在时间内所以在时间内所以根据图象斜率可知解得故D正确；故选ABD。三、计算题（本题共3小题，11小题14分，12小题18分，13小题25分，共57分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11.如图所示，半径为R的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，在其圆心O的正上方P处有一光滑小滑轮。甲、乙两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为m的小球乙与物块丙通过轻质弹簧连接。当PA间细线的长度与圆柱体的半径相等，且PA与竖直方向的夹角θ=30°时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度大小为g。求：(1)小球甲的质量；(2)若缓慢增大小球甲的质量，当PA'与竖直方向的夹角最大时，物块丙对地面的压力恰好为零，求此时小球甲的质量。【答案】(1)；(2)【解析】(1)对小球甲分析，由几何关系可知，拉力T和支持力与水平方向的夹角相等，有对小球乙分析，有联立可得(2)对小球甲由平衡条件及相似三角形法有对小球乙和丙整体分析，有由题意可得当与竖直方向的夹角最大时，有联立解得12.如图所示，倾角的斜面AB与光滑水平面BC平滑连接，BC的右端与水平传送带紧密相连，传送带逆时针匀速转动的速度大小。有一质量的物块从斜面上高为h处静止释放，已知滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数分别为和，传送带C、D两端距离。（g取）（1）若，求物块到达B点时的速度大小；（2）若释放高度h满足一定条件后，物块在传送带上运动一次后总能以相同的速度返回C点，求h的范围。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据题意，物块斜面上运动时，由牛顿第二定律有解得由运动学公式有解得（2）物块在传送带上运动，由牛顿第二定律有解得若要物块在传送带上运动一次后总能以相同的速度返回C点，则物块到达点速度且物块不能从点离开传送带，则有解得物块滑到点时速度为0，则物块恰好不能从点离开传送带，则有解得综上所述，物块在传送带上运动一次后总能以相同的速度返回C点h的范围为13.如图所示，在水平地面上固定一倾角的足够长斜面，斜面底部有一固定挡板。一足够长的木板位于斜面底端，木板质量为，在木板上端有一质量为m的物块。已知木板与斜面之间的动摩擦因数，物块与木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取。现给木板一个沿斜面向上的初速度，同时给物块一个大小也为、方向沿斜面向下的初速度。假设每次木板与挡板碰撞前后速度大小不变，求：（，你可能会用到）（1）刚开始运动时物块和木板的加速度的大小；（2）经多长时间木板与挡板第一次发生碰撞；（3）最终物块与木板上端之间距离（结果可用分数表示）。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）刚开始运动时物块和木板的加速度的大小分别为和，对物块分析有解得对木板有解得（2）当木板速度减小到零时，经过的时间为此时物块的速度大小为该段时间内木板的位移沿斜面向上为过后木板开始向下运动，此时有解得若木板一直加速