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河南省九校联盟2024—2025学年高一上
学期第二次月考物理试卷
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1.下列说法正确的是
A． “米、千克、开尔文”都是国际单位制的基本单位
B． “千米每小时”是国际单位制的基本单位
C．在力学范围内，规定长度、质量、温度为三个基本量
D．光年是时间单位
2.如图所示，质量和半径均相等的A、B两柱体的截面分别为圆和半圆，柱体的曲面均光滑，B与水平面之间的摩擦不能忽略，A的右侧有一竖直的光滑挡板。将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体A刚要落至地面为止，整个过程半圆柱B始终保持静止，当两圆心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板对A 的弹力大小之比为
A．1：3 B．1： C．1：2 D．1：
3.甲、乙两质点在同一起点同时沿同一水平直线开始同向运动，甲的位移与时间图像（x-t图像）和乙的速度与时间图像（v-t图像）分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是
A．从开始运动到第2 s末时甲、乙的位移大小相等
B．甲做变速直线运动，在6s 末离出发点最远
C．乙做变速直线运动，在3s末回到出发点
D．甲第3s末的速度与乙第2s末的速度相同
4.如图是一款四旋翼无人机，无人机连同装备的质量m=2kg，现在空中沿水平方向匀速飞行，水平方向空气阻力（方向与速度方向相反）为无人机重力的倍，重力加速度g取10m/s2，假如每个旋翼提供的动力均相同。则每个旋翼提供的飞行动力大小为
A．2N B．4N C．10 N D．12 N
5.一校车经过一路段过程中司机控制校车的加速度a随位移x 变化的图像如图所示，校车制动距离为10 m（即速度减为0），则校车制动的初速度大小为
A．10m/s B．10 m/s C．7m/s D．7m/s
6.如图所示，质量M=3kg、倾角α=37°的粗糙斜面放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑轻质定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，细绳一端与斜面上静止的质量m=1kg的物块相连，另一端与竖直轻弹簧相连，弹簧另一端与水平地面相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为8 N，重力加速度 g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是
A．物块所受摩擦力的方向沿斜面向上
B．物块所受支持力和绳子拉力的合力方向竖直向上
C．地面对斜面的支持力大小为48 N
D．地面对斜面的摩擦力大小为6.4N
7.如图所示，间距L=43 cm的平行等长支架MN和PQ（材料相同，粗糙程度相同）固定在水平面上，M、P等高，两支架与水平面的夹角均为α=37°。一个半径R=43cm、质量m=90kg的水泥圆筒搁置在两支架之间刚好保持静止，已知水泥圆筒与支架间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。则每根支架对水泥圆筒的支持力大小和水泥圆筒与支架间的动摩擦因数分别为
A．240N B．240N
C．240N D．240N
8.下列说法正确的是
A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据
B．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性
C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法
D．由牛顿第一定律可知，物体的运动需要力来维持
9.比邻星b是一颗可能孕育生命的太阳系外行星，资料表明比邻星b表面的重力加速度大小为3m/s2，假设航天员登陆该星球后，在该星球表面以大小为v0=15m/s的初速度竖直向上抛出一小球，以抛出时刻为计时起点，小球可视为质点，忽略星球自转的影响，不考虑重力加速度随高度的变化，空气阻力可忽略不计，则
A．小球从抛出点运动到最高点所用的时间为5s
B．从抛出到4s末时小球的位移大小为84m
C．小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3：2：1
D．小球在第2s内、第5s内的位移大小之比为7：1
10.质量为50kg的跳伞运动员（含装备）从距地面300m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，经过4s后立即打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s，重力加速度 g取10m/s2，则
A．打开降落伞时运动员距地面的距离为160m
B．打开降落伞后，降落伞受到的空气阻力大小为680 N
C．整个下落过程中运动员的平均速度大小
D．运动员在整个下落过程中加速度方向一直竖直向下
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）（多选）关于本实验操作，下列说法正确的是 。（填正确答案标号）
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．悬挂钩码后立即读数
C．钩码的数量可以任意增减
D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
（2）实验中，某同学以弹簧弹力F 为纵轴、弹簧长度L为横轴建立坐标系，依据实验数据作出F-L图像如图乙所示，由图线可得出该弹簧的原长为 cm（保留一位有效数字），弹簧的劲度系数为 N/m（保留两位有效数字）。
（3）若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的弹簧劲度系数将 （选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
12.（8分）某同学设计了如图甲所示的实验方案做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验”。轻质细绳一端系在拉力传感器上，另一端绕过光滑的轻质滑轮挂一质量为m的钩码，调整滑轮使滑块与滑轮间的轻绳与长木板平行；取下细绳和钩码，用垫块将长木板左端垫高，调整长木板的倾角，连接纸带，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；保持长木板的倾角不变，重新挂上细绳和钩码，接通打点计时器的电源，然后让滑块从靠近打点计时器的位置沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。请回答下列问题：
（1）此实验设计 （选填“需要”或“不需要”）满足钩码质量远小于滑块质量；
（2）该同学在验证加速度与力的关系时，在改变滑块所受合力的操作中，正确的做法是改变钩码的质量，同时长木板的倾角 （选填“不变”或“改变”）；
（3）图乙中相邻两个计数点之间还有4个计数点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度大小a= m/s2（结果保留三位有效数字）；
（4）若图乙纸带对应的钩码质量m=0.25 kg，当滑块的质量M= kg，可验证牛顿第二定律正确（重力加速度 g 取9.80 m/s2，结果保留三位有效数字）。
13.（10分）如图所示，两个同学在直跑道上练习接力，甲在离接力区前端s=15 m的M处以大小为a=2m/s2的加速度开始减速的同时，身后与他相距△x=10m的乙由静止开始以大小为a=2m/s 的加速度加速追赶甲，已知甲的初速度v0=8m/s，求：
（1）甲减速到0时所用的时间及通过位移的大小；
（2）在追赶的过程中甲与乙之间的最大距离。
14.（12分）目前无人机送货已经进入运营阶段。某次在往高层送货时，无人机下方用一根不可伸长的绳子（质量不计）吊着质量M=1kg的货物，无人机飞行的过程中，已知货物受到的空气阻力 F1大小与其速度v的大小成正比，比例系数k=5N·s/m，F1方向与运动方向相反。若绳子可以承受的最大拉力 F=20 N，重力加速度 g取10 m/s2。求：
（1）无人机竖直向上加速运动的过程中，货物加速度的最大值；
（2）货物沿水平方向做匀速直线运动时，货物速度的最大值。（计算结果可以保留根式）
15.（18分）均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接，图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1=400N/m和k2=100N/m。已知甲的质量m=0.1kg，乙、丙的质量均为2m，甲、乙在同一高度处，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。
（1）求乙、丙间弹簧的压缩量；
（2）现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体，在拉动过程中，弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直，到丙物体刚要离开地面（甲没落地，乙没有与滑轮相碰）时，求乙上升的高度；
（3）接（2）问，求丙物体刚要离开地面时，甲、乙两物体的竖直高度差。
高一物理参考答案、提示及评分细则
1. A“米、千克、开尔文”都是国际单位制的基本单位，A正确；“千米每小时”不是国际单位制的基本单位，B错误；在力学范围中长度、质量、时间是三个基本量，C错误；光年是长度单位，D错误。
2. B设两圆心连线与水平方向的夹角为θ。对圆柱体A 进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有F=。可知，当θ=60°时，挡板对圆柱体A 的弹力为，当θ=45°时，挡板对圆柱体A的弹力为，当两球心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板对A 的弹力大小之比为F1：F2=1：，选项B正确。
3. A 由图像可知，2s内甲的位移大小为6m，乙的位移大小为6m，选项A正确；甲做变速直线运动，在6s末回到出发点，选项B错误；乙做变速直线运动，在3s末离出发点最远，选项C错误；根据x-t图像知第3s末甲的速度为-6m/s；由v-t图像知第2s末乙的速度为6m/s，速度方向相反，选项D错误。
4. C 无人机沿水平方向飞行。根据题意，在水平方向上受到的空气阻力为mg。竖直方向上受到重力为 mg。阻力和重力的合力为2mg，无人机匀速飞行，受力平衡，所以四个旋翼提供的总动力大小为2mg，求得平均每个旋翼提供的飞行动力大小为mg=10N，选项C正确。
5. D由匀变速直线运动中位移与速度的关系，校车做非匀变速运动，运用“微元法”，可知“a变x”图线与B 轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”，即，解得校车制动的初速度大小为v0 =7m/s选项D正确。
6. C物块所受重力沿斜面向下的分力大小为mgsinα=6N|7. A 由底部沿支架向上看，受力关系如图所示。且。可得 FN=，又2F1=mgsinα；联立解得动摩擦因数为，选项A正确。
8. BC 牛顿第一定律是在实验的基础上经过合理归纳总结出来的，无法用实验来直接验证，但其结论是正确的。选项A 错误；各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变。选项B正确；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，选项C正确；物体的运动不需要力来维持。选项D错误。
9. AD 由速度时间公式可得，小球速度减到零时所用时间，选项A正确；抛出的小球4s 末的位移大小xt=，选项B错误；小球在第1s末速度v1=v0-at1=12m/s。小球在第2s末速度v2=v0-at2=9m/s，小球在第3s末速度v3=v1-at3=6m/s，，故小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为4：3：2，选项C错误；将小球做竖直上抛运动过程的逆过程看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速运动推论。小球在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内、第5s内位移大小之比为9：7：5：3：1，选项D正确。
10. BC 运动员做自由落体运动的位移，打开降落伞时距地面的距离。△h=h-h1=220m，选项A错误；运动员4s 末速度v0= gt=10×4m/s=40m/s，根据，解得 a=-3.6m/s2。即匀减速运动阶段加速度大小为3.6m/s，方向竖直向上，由牛顿第二定律，对运动员有F1-mg=ma，打开降落伞后，降落伞受到的空气阻力大小Ff=680N，选项B正确；根据v=v0+at'可得，匀减速运动时间。下落整个过程的时间为T=t+t'=4s+10s=14s， 则下落整个过程运动员的平均速度大小为 ，选项C正确；运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下。后加速度方向竖直向上，选项D错误。
11.（1）AD（2分）（注：选对1项给1分） （2）6（1分） 48（2分） （3）偏小（1分）a|mOI=
解析；（1）弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，选项A正确；悬挂钩码后应等示数稳定后再读数；应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，所挂钩码重力不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减；安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，B、C错误，D正确。
（2）由题意可知，当弹力等于零时，弹簧的长度是原长，由图乙可知，该弹簧的原长为6cm；根据F=k△x，结合图像可知，图线斜率即为劲度系数，则为。
（3）若实验中刻度尺没有完全竖直，则测得的长度变化量偏大，因此得到的劲度系数偏小。
12.（1）不需要（2分） （2）不变（2分） （3）1.65（2分） （4）1.97（2分）
解析：（1）此实验有力传感器，可以读出绳子拉力的大小，不需要满足钩码质量远小于滑块质量；
（2）使长木板倾斜一定角度的目的是平衡摩擦力，当改变钩码的质量时，滑块的重力沿长木板斜向下的分力等于摩擦力，所以长木板的倾角不变；
（3）研究图乙可以发现，任意相邻两段位移之差等于1.65cm，△x=aT2，代入数据计算可得a=1.65m/s2；
（4）对钩码分析，滑块加速度为1.65 m/s2，所以钩码的加速度为2×1.65m/s2=3.3m/s2。受力分析可得0.25×9.80-T=0.25×3.3N，计算得T=1.625 N；对滑块受力分析2T=M×1.65m/s2，计算得M=1.97 kg。
13.解：（1）甲减速到0时所用的时间（2分）
甲减速到0时所通过的位移大小（2分）
（2）当甲和乙速度相等时，距离最大。根据速度时间关系v0-at2=at2（2分）
解得t2=2s（1分）
甲的位移（1分）
乙的位移（1分）
最大距离（1分）
14.解：（1）货物受到的空气阻力与货物的速度成正比，则Ff= kv （1分）
无人机竖直向上加速运动的过程中，货物受到重力、拉力和阻力作用，故
FT-Mg-kv=Ma（1分）
即Fmaxa=Ma+Mg+kv（分）
上式表明当速度为0，拉力最大时，加速度最大，最大加速度
（1）分）
代入数据解得am=10m/s2（2分）
（2）货物水平方向做匀速直线运动时，设此时绳子与竖直方向的夹角θ，根据平衡条件有Fsinθ-kv=0.（1分）；Fcosθ= Mg （1分）
联立解得F2=（Mg）2+（kv）2（1分）
当拉力最大时，速度最大
货物速度的最大值（1分）
代入数据解得（2分）
15.解：（1）设开始乙、丙间弹簧的压缩量为x1
对甲物体根据平衡条件可得T= mg （1分）
对乙物体根据平衡条件可得2mg=k2x1+T（1分）
解得（1分）
代入数据得乙、丙间弹簧的压缩量x3=0.01 m （2分）
（2）设丙物体刚要离开地面时乙、丙间弹簧的伸长量为x2
对丙物体根据平衡条件可得（1分）
解得（1分）
此过程中乙物体上升的高度（1分）
代入数据得h乙=0.03m （2分）
（3）设开始时。上面的弹簧伸长量为x'1，绳子拉力为T
对滑轮根据平衡条件可得，（1分）
解得（1分）
设丙物体刚要离开地面时上面的弹簧伸长量为x'2，绳子拉力为T'
丙物体刚要离地时，上端弹簧的拉力T =8mg（1分）
根据胡克定律可得（1分）
解得（1分）
甲下降的高度（1分）
甲、乙两物体的高度差（1分）
代入数据得△h=0.09m （1分）

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