重庆市南开中学2024-2025年高一上学期期末适应性考试物理试题

重庆南开中学高2027级高一（上）物理试卷（1.9）第Ⅰ卷（选择题共60分）一、单项选择题：本题共12题，每题3分，共36分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选不给分。1.关于做圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是（）A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C.它一定是物体所受的合力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的【答案】B【解析】【分析】【详解】A．向心力大小不变，方向总是沿半径指向圆心，向心力是一个变力，A错误；B．向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，改变线速度的方向，不改变线速度的大小，B正确；C．向心力可能是物体受到的合力，可能是某个分力，C错误；D．向心力和向心加速度的方向都是时刻改变的，D错误。故选B。2.如图，A、B两点分别位于做匀速转动的大、小轮的边缘上，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。C是AO1的中点。则（）【答案】D【解析】【详解】A、B两点同缘转动，则线速度相等，则根据可知根据可得根据可知A、C两点同轴转动，则角速度相等，可知根据则根据可得根据可知综合可得故选D。3.如图为曲柄连杆机构的结构示意图，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。曲轴可绕固定的O点做匀速圆周运动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，已知转速为2400r/min，OA=40cm，AB=1m。下列说法正确的是（）A.OA从竖直方向转到水平方向的过程中，活塞的速度逐渐增大B.当OA在竖直方向时，活塞的速度大小为32πm/sC.当OA与AB垂直时，活塞的速度大小为32πm/sD.当OA与AB共线时，活塞的速度大小为32πm/s【答案】B【解析】【详解】A．根据题意，活塞可沿水平方向往复运动，所以，OA从竖直方向转到水平方向的过程中，活塞的速度先增大后减小，故A错误；将A点和活塞的速度沿杆和垂直杆分解，如图所示由几何关系有可得故B正确；C．同理可知，A点的速度沿杆方向，活塞的速度分解如图所以由几何关系得可得故C错误；D．同理可知，A点在沿杆方向的分速度是0，所以活塞的速度为0，故D错误。故选B。B.小明家所在楼栋楼层的平均高度为3mC.加速阶段，小明爸爸对轿厢底的压力为630ND.整个过程，小明爸爸对轿厢底的最大压力为630N【答案】D【解析】解得加速阶段的位移匀速运动的位移解得减速阶段的位移故楼层的总高度平均楼层的高度AB错误；C．加速阶段对爸爸而言，由牛顿第二定律可得解得D．匀减速阶段，处于超重状态，对电梯轿厢的压力最大，根据牛顿第二定律则有解得故选D。A.应为 B.应为C.渡河时间为 D.渡河时间为【答案】C【解析】【详解】CD．根据运动的合成和分解的知识，因为小船垂直于河岸航行，过河时间与水的速度无关，又河水的流速与到河岸的最短距离x成正比，即因v水∝x，且x≤，则沿x方向平均速度过河时间选项C正确，D错误；AB．则船速选项AB错误。故选C。6.如图所示，质量为m1的小明踩着质量为m2的滑板车冲上倾角为θ、质量为M的斜面，到最高点后，小明用力推一下固定在斜面上的挡板，然后匀速滑下来。全过程小明相对滑板车保持不动，脚不着地，斜面始终静止在水平地面，重力加速度为g。则冲上斜面的过程中，地面对斜面的摩擦力大小为（）【答案】C【解析】故选C。7.如图所示，物体A置于水平地面上，B、C叠放，A、B间连有轻质弹簧，弹簧被压缩后用细线把A、B固定住，细线的拉力为F，A、B质量均为，C的质量为m，重力加速度为g，整个装置处于静止状态。现将细线剪断，则在剪断细线的瞬间，下列说法正确的是（）A.C物体瞬时加速度为0 B.B物体的瞬间加速度为【答案】D【解析】【详解】剪断前，设弹簧的弹力为，对B、C有AB．剪断瞬间，绳的拉力消失，B、C加速度相同，则联立解得故AB错误；C．对A分析得故C错误；D．对C分析得解得故D正确。故选D。A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】AD．由物块P的受力可知由此可知，随着物块P向下的运动，弹簧的压缩量越来越大，弹力也越来越大，故P向下运动距离为的过程加速度向下减小，做加速度减小的加速运动；P从距离为向下运动距离至的过程中加速度向上增大，做加速度增大的减速运动，A错误，D正确；B．Q物块所受弹簧的弹力F与P物块所受弹力大小相等，由胡克定律可知，随着压缩量的增加，越来越大直至速度为零，B错误；C．由物块Q的受力可知P物块运动时间为时到达最低点，此时弹簧的弹力最大，C错误。故选D。9.如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为ω0时，小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A.角速度ω=ω0时，小球B到竖直杆的距离为LB.角速度ω=ω0时，小球A对弹簧的压力为mgD.角速度从ω0继续缓慢增大的过程中，小球A的位置将向下移动【答案】C【解析】【详解】ABC．当转动的角速度为时，小球B刚好离开台面，根据几何关系可知，小球B到竖直杆的距离小于；设轻杆与水平方向的夹角为，对B球，水平方向由牛顿第二定律可知竖直方向根据平衡条件有对A球，根据受力平衡可得又联立解得D．当角速度从继续增大，B球将飘起来，杆与水平方向的夹角变小，对A与B的系统，在竖直方向始终处于平衡，则有则弹簧对A球的弹力是2mg，由牛顿第三定律可知A球对弹簧的压力依然为2mg，弹簧的形变量不变，小球A的位置不变，故D错误。故选C。10.如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。假设航母的运动半径为R，夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A.小物块可能只受重力、支持力两个力作用【答案】D【解析】【详解】A．小物块与甲板始终保持相对静止，所以小物块也在水平面内做圆周运动，因此，小物块一定受重力、支持力和摩擦力。故A错误；BC．小物块受力如下图由图可知，竖直方向有航母的航速为v时，水平方向有又有联立解得故B、C错误；D．当摩擦力达到最大静摩擦力时，航母有最大航速。又因，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，因此带入可得解得故选D。11.如图所示，质量为M、倾角为30°的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为m、2m，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（）B.物体B的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB．由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍；设物体A的加速度为a，则B的加速度为2a；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉力为F，根据牛顿第二定律可得解得AB错误；C．根据平行四边形定则可知，轻绳对定滑轮的作用力为C错误；D．物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得联立解得D正确。故选D。12.如图所示，一根轻杆两端各系一个质量均为m的小球A和B，某人拿着轻杆的中点O，使两小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动。重力加速度大小为g。关于小球A、B的运动，下列说法正确的是（）A.杆竖直时，人对O点的作用力一定为2mgB.杆竖直时，OA和OB对小球作用力的大小之差一定为2mgC.小球B在最高点时，杆对其作用力的方向一定竖直向下D.在运动过程中，杆对两小球的作用力大小不可能相等【答案】A【解析】对下方球OA和OB对小球作用力的大小之差为人对O点的作用力为方向向上；对下方球OA和OB对小球作用力的大小之差为人对O点的作用力为方向向上；选项A正确，B错误；D．在运动过程中，当杆运动到水平位置时杆对两小球的作用力大小相等，均为选项D错误。故选A。二、多项选择题：本题共6题，每题4分，共24分。下列各题四个选项中至少有一个答案符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，选错得0分。A.若撤去的是，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为B.若撤去的是，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为C.若撤去的是，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为【答案】BD【解析】【详解】A．若撤去的时，则其余四个力的合力与大小相等，方向相反。即合力与方向垂直，所以可知经过一段时间后物体的速率都比大，故A错误；B．若撤去的时，则其余四个力的合力与大小相等，方向相反。即合力与方向成钝角，所以物体的速率先减小后增大，经过一段时间后物体的速率可能再次变为，故B正确；C．若撤去的时，则其余四个力的合力与大小相等，方向相反。即合力与方向成锐角，所以可知经过一段时间后物体的速率都比大，故C错误；故选BD。14.如图所示，从高H处的一点O先后平抛两个小球l和2．球1恰好直接掠过竖直挡板的顶端（未相碰）落到水平地面上的B点，球2则与地面处A点碰撞一次后，也恰好掠过竖直挡板落在B点．设球2与地面碰撞无机械能损失（类似遵循光的反射定律），则下列说法正确的是（）A.球1平抛的初速度为球2的3倍B.球1掠过挡板的时刻恰好是其做平抛运动从O到B的中间时刻C.A点到挡板的距离是B点到挡板距离的【答案】ABD【解析】B、C、D项：如图所示，设球1的初速度为v1，球2的初速度为v2，OA间的水平距离为d，由几何关系可知OB间的水平距离为3d，由分运动的等时性可知：球1从O点飞到挡板C点的时间与球2从O点飞到D点的时间相等；由对称性可知球2从O点飞到D点与由C飞到E的时间相等，OE两点间的水平距离为2d．球1从O点飞到C点与球2由C点飞到E点水平方向有：根据竖直方向的自由落体运动规律，连续相等时间内通过的位移之比为1：3，球1下落的时间刚好总时间的一半，故B正确，C错误，D正确．点晴：分析两小球的运动轨迹的特点，找出对称关系、几何关系以及等时关系式，列出式子是求解的关键．从以上的实例分析中我们看到，发现事物的对称性并利用运动的对称性去分析处理问题，可以大大地简化分析处理问题的过程，避开难点或冗长的数学推导，巧解问题．【答案】AC【解析】【详解】A球平抛的水平位移为要使A球落地时恰好与B球相遇，则该位置与竖直平台与轨迹的切点连线与圆直径（水平虚线）的夹角为，如图则满足解得故选AC。B.从A到B运动过程中小球速度最小值为10m/s【答案】AC【解析】故选AC。A.越大，v越大 B.越小，t越大C.子弹质量越大，v越小 D.木块质量越小，t越小【答案】BC【解析】【详解】A．越大，子弹穿过木块的时间越短，木块的加速度不变，则木块的速度v越小，故A错误；B．越小，子弹和木块的加速度不变，相对位移不变，则子弹穿过木块的时间t越大，故B正确；C．子弹质量越大，子弹的加速度越小，穿过木块的时间越短，木块加速度不变，加速的时间越短，则v越小，故C正确；D．木块质量越小，木块的加速度越大，子弹穿过木块的时间t越大，（极限推理：若木块质量为零，则时间t无穷大），故D错误。故选BC。18.如图所示，A为放在水平光滑桌面上的足够长的长木板，在它上面放有物块B和C。A、B、C的质量分别为m、5m、m。B、C与A之间的动摩擦因数均为0.1，K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳足够长且都处于水平位置。现用水平方向的恒定外力F拉滑轮，使A的加速度等于0.2g，g为重力加速度。则此时（）A.外力F的大小为2.2mg B.外力F的大小为2.4mgC.C、A之间摩擦力大小为0.1mg D.B、A之间摩擦力大小为0.1mg【答案】ACD【解析】【详解】C．分析可知，AB间最大静摩擦力大于AC间最大静摩擦力，则AC间先发生相对滑动，恰好要发生相对滑动时，整体有对C有联立解得当AB恰好发生相对滑动时，对A有解得由于则当A的加速度等于0.2g时，AB相对静止，AC相对滑动，故AC之间为滑动摩擦力，大小为0.1mg，故C正确；AB．对AB整体有代入可求得因为K为轻滑轮，故故A正确，B错误；D．对B有代入求得故D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、实验题：本题共两小题，19题6分，20题9分，共15分。19.某学习小组利用智能手机的连拍功能探究平抛运动的规律进行了如下实验。①将小球以某初速度水平抛出，使用手机的连拍功能进行拍摄；②某次拍摄时，小球在抛出瞬间恰好拍下一张照片，拍摄的照片编辑后如图所示，图中处为小球抛出瞬间的影像；已知该手机相邻两次连拍的时间间隔为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。【解析】【详解】（1）[1]小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，相等时间距离相等；（2）[2]之间实际下落的竖直高度（3）[3]小球从A到B，位移关系小球从B到C，位移关系解得20.（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，重力加速度为g。试回答下列问题：①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是_____。A．甲、乙、丙B．甲、乙C．甲、丙②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是_____（填“甲”、“乙”或“丙”）。③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的aF图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是_____。（2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5。由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判断：在b、c、d三段纸带中，可能是从纸带a撕下的是_____。A.b B.c C.d D.无法确定（3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，若不断增加重物的质量，则小车的加速度随之增大，但最大值将不会超过_____。【答案】（1）①.A②.甲③.CAB（2）B（3）5m/s2【解析】【小问1详解】①[1]甲、乙、丙三个实验中，在数据处理时，甲和丙中绳子的拉力即为小车受到的合外力，乙图中绳子的拉力的2倍为小车受到的合外力，故甲、乙、丙三个实验中都需要平衡摩擦力。故选A。②[2]乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙、丙两组不需要满足M≫m，而甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≫m。③[3]甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≫m，随着m的增大，不满足M≫m时，图像出现弯曲，所以甲组对应的是C。根据装置可知，乙图中小车的加速度满足丙图中加速度满足则乙图对应a—F图像的斜率较大，所以乙组对应A，丙组对应B；【小问2详解】由匀变速直线运动的特点，即相邻的时间间隔位移差相等，得出则有b不可能是从a上撕下的；所以c可能是从a上撕下的；所以d不可能是从a上撕下的。故选B。【小问3详解】对车受力分析有对重物受力分析有联立解得可得不断增加重物的质量，小车的加速度随之增大，但最大值四、计算题：本题共4题，21题8分，22题10分，23题12分，24题15分，共45分。请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果计0分。21.某同学借助安装在高处的篮球发球机练习原地竖直起跳接球。该同学站在水平地面上，与出球口水平距离l=2.5m，举手时手掌距地面最大高度h0=2.0m。发球机出球口以速度v0=5m/s沿水平方向发球。从篮球发出到该同学起跳离地，耗时t0=0.2s，该同学跳至最高点伸直手臂恰能在头顶正上方接住篮球。重力加速度g大小取10m/s2。求：（1）t0时间内篮球的位移大小；（2）出球口距地面的高度。（2）3.7m【解析】【小问1详解】在t0时间内，篮球水平方向做匀速直线运动，位移为竖直方向做自由落体运动，位移为所以篮球的位移为【小问2详解】从发出球到接住球经过的时间为所以该同学起跳离地到接住球经历的时间为同学起跳后上升的高度为整个过程篮球下降的高度所以出球口距地面的高