2022-2023学年广东省广东实验中学高一下学期开学考物理试题（解析版）

广东实验中学2022-2023学年（下）高一年级限时训练

物    理

注意事项：

1。答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。

2。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。

3。非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4。考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。

第一部分    选择题（共46分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）

1. 在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是（　　）

A. 速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法

B. 在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法

C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体抽象成质点采用了等效替代法

D. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法

【答案】C

【解析】

【详解】A．当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限法，故A正确，不符合题意；

B．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中主要运用了控制变量法，故B正确，不符合题意；

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了理想模型法，故C错误，符合题意；

D．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里主要运用了微元法，故D正确，不符合题意。

故选C。

2. 如图所示，某磁吸式手机支架利用手机壳里的铁片和磁性支架相互吸引，可实现任意角度的调整。下列关于手机（包括手机壳）与该支架间的相互作用的说法正确的是（　　）

A. 静止在支架上的手机受三个力

B. 手机受到的摩擦力和支持力的合力方向是竖直向上

C. 磁性支架对手机的弹力可能大于手机重力

D. 无法将该支架调整到竖直方向且保持手机不滑落

【答案】C

【解析】

【详解】A．当支架倾斜时，静止在支架上的手机受到重力、支架对手机的支持力、支架对手机的磁吸力以及支架对手机的摩擦力，当支架调整为水平时，手机水平，只受到重力、支持力和磁吸力，手机受到的力可能为四个或者三个，A错误；

B．手机受四个力作用时，摩擦力和支持力还有吸引力三个力的合力方向才是竖直向上的，B错误；

C．手机水平时，弹力等于重力与磁力之和，弹力大于重力，C正确；

D．因为吸引力的存在，因此手机与支架间总是存在相互的压力，因此也可能产生摩擦力；可以将该支架调整到竖直方向且保持手机不滑落，D错误。

故选C。

3. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　）

A. 手机在时刻改变运动方向 B. 手机在时刻对手的压力最大

C. 手机在时刻运动到最高点 D. 手机在时间内处于超重状态

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故A错误；

B．设手对手机的支持力为Ｎ，根据牛顿第二定律得

得

由图可知时刻加速度最大，手对手机的支持力Ｎ最大，由牛顿第三定律可知手机在时刻对手的压力最大，故B正确；

C．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，还没有到最高点，故C错误；

D．时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得

得

可得支持力小于重力，此时手机处于失重状态，故D错误；

故选B。

4. 如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙挂包的宽度约为20cm，在挂包质量一定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，不计包带与挂钩间的摩擦，下列措施正确的是（　　）

A. 随意挂在一个钩子上

B. 使挂包带跨过两个挂钩

C. 使挂包带跨过三个挂钩

D. 使挂包带跨过四个挂钩

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得

解得背包带的拉力

在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则cosθ最大，由于相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙中斜挎包的宽度约为20cm，故使背包带跨过三个挂钩时

此时挂时背包带受力最小。

故选C。

5. 如图所示是商场中的无轨小火车，已知小火车由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做匀加速直线运动，下列说法正确的是（  ）

A. 第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是1：2：3

B. 第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是

C. 第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是

D. 从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比是

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由匀加速直线运动经过相等位移的时间关系可得，第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比为，故AB错误；

C．由

可得，第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比为

故C错误；

D．由匀加速直线运动经过相等位移的时间关系可得，第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比为，故D正确。

故选D。

6. 太空舱里测物体质量的原理如下：先对标准物体施加一水平推力，测得其加速度为，然后将标准物体与待测物体紧靠在一起，施加同一水平推力，测得共同加速度为。已知标准物体质量，则待测物体质量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对标准物体，由牛顿第二定律得

对标准物体和待测物体整体，由牛顿第二定律可得

代入数据，解得。

故选A。

7. 广州地铁18号线列车的最高速度为（约），设列车匀加速出站和匀减速进站的时间均为，则列车在轨道平直、距离为的两站点间运行的最短时间约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】列车在两站间运行时间要最短，则全过程的平均速度要达到最大，则以最大速度运动的时间最长，则列车的运动过程应是：先匀加速到最高速度，再匀速，再从最高速度减小到零，恰好到站。设列车出站加速到最高速度时间为t1，位移为x1，根据对称性，列车进站减速到零时间和位移也为t1、x1，由匀变速直线运动规律

则匀速运动时间

则运动的总时间为

故选A。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有两个或以上选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）

8. 民间有一种“土式起重机”，用它来将重物由低处运送到高处，其原理如图所示，OB是上端带定滑轮的固定竖直杆，另一根长度与OB相同且质量不计的轻杆OA，一端通过铰链固定在O点，另一端A悬挂一重为G的重物，且A端系有一根轻绳并绕过定滑轮B，用力F拉绳，开始时∠BOA＞90°，现使∠BOA缓慢变小，直到杆OA接近竖直杆OB，若不计一切摩擦。此过程中（　　）

A. 杆OA所受的力逐渐增大 B. 杆OA所受的力大小不变

C. 拉力F先减小后增大 D. 拉力F逐渐减小

【答案】BD

【解析】

【详解】以A点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图

由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得

又，解得

，

使∠BOA缓慢变小时，OB、OA保持不变，AB变小，则N保持不变，F变小，所以，杆OA所受的力大小不变，力F大小变小。

故选BD。

9. 据中国海事局网站消息，葫芦岛海事局发布航行警告，12月19日至20日，每天2时至18时，渤海北部海域进行军事演习，禁止驶入。如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中甲、乙、丙、丁代表四艘船的运动情况，则下列说法正确的是（　　）

A. 四艘船一定都做直线运动

B. 0~t1时间内，乙船通过路程大于甲船通过的路程

C. 0~t2时间内，丙船的平均速度小于丁船的平均速度

D. 0~t2时间内，丙、丁两船在t2时刻可能相距最远

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像均只能描述直线运动，所以四艘船都做直线运动，A正确；

B．由位移（x）—时间（t）图像可知，0~t1时间内，乙船通过的路程等于甲船通过的路程，B错误；

C．速度（v）—时间（t）图像可知图像所围的面积表示位移，所以在0~t2时间内丙船的位移小于丁船，根据

可知0~t2时间内，丙船的平均速度小于丁船的平均速度，C正确；

D．如果0时刻时丁船在丙船前面，t2时刻丙、丁两船船速相等，则t2时刻两船相距最远，D正确。

故选ACD。

10. 如图所示，A、B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（　　）

A. 当时，A、B都相对地面静止 B. 当时，A加速度为

C. 无论F为何值，B的加速度不会超过 D. 当时，A相对B才开始滑动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．将两物体看做一个整体，则运动的临界条件为

解得

所以当时，、B都相对地面静止，A正确；

BCD．当A刚好相对于B滑动时，有

，

解得

，

所以有时，二者相对滑动，B的最大加速度为。当时，二者一起运动，则有

解得

故D正确，BC错误。

故选AD。

第二部分    非选择题（54分）

三、实验题（共16分）

11. 某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形”实验。

（1）关于该实验，下列说法正确的是_______；

A．实验前，必须测量橡皮条原长

B．确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线

C．同一次实验中结点位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同

D．在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果有影响

（2）某次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条时，使结点到达O点时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则橡皮条的弹力大小为_______N；

（3）某同学在做这个实验时，用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋，将橡皮筋的B端拉至某点O，记下O点位置和两细绳的方向，读出两个拉力的大小分别为F1=2.8N和F2=4.0N；只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋，并再次将B端拉至O点，读出拉力的大小为F′=6.3N，请你作图帮他完成实验数据的处理____。

【答案】    ①. C    ②. 2.40    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]A．本实验中橡皮条是产生力的媒介，需要记录的是拉橡皮条的力的大小和方向，所以只要在一次实验中保持橡皮条拉到同一结点位置即可，不需要测量橡皮条原长，故A错误；

B．确定力的方向时，用铅笔沿着细绳划直线，这样操作铅笔会碰到细线，从而使记录的方向不准确，应该采用两点确定直线的方法记录力的方向，故B错误；

C．同一次实验中结点位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同，故C正确；

D．由于细绳主要用来记录力的方向，故将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，故D错误。

故选C。

（2）[2]弹簧测力计的每一小格为0.1N，读数时需要估读到0.01N，则橡皮条上的弹力大小为2.40N。

（3）[3]通过平行四边形定则作力的图示，结果如图

12. 图甲为“探究加速度与力、质量的关系” 装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和动滑轮连接起来，拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，用于测小车受到拉力的大小。

（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______（填字母代号）。

A．在补偿阻力时，应将拉力传感器、钩码通过滑轮用细绳拴在小车上

B．连接拉力传感器和小车的细绳应与长木板平行

C．补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新补偿阻力

D．小车释放前应靠近打点计时器，但应先释放小车，再接通电源

（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。

（3）某实验小组在小车加速下滑过程中得到如图乙所示一条纸带的一部分，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了各段的长度，相邻两计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是______点。在打出C点时小车的速度大小为_______m/s；小车的加速度大小为______。（计结果保3位有效字）

（4）小组某同学保持小车质量M不变，根据测量数据作出了小车的加速度a和合外力F的图线，如图丙所示：

①下列分析正确的是 ________（填字母代号）；

A．图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力

B．图线不过原点的原因可能是平衡摩擦力时木板的倾角过大，平衡摩擦过度

C．若小车的质量M过大，图线上部分可能会弯曲

②若牛顿第二定律成立，则利用图丙可否求出小车的质量M？如果能请直接求出M，如果不能请说明理由。____________。

【答案】    ①. B    ②. 不需要    ③. A    ④. 1.18    ⑤. 1.49    ⑥. B    ⑦. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]A．在补偿阻力时，应将拉力传感器、钩码撤去，细绳从小车上拿去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故A错误；

B．若连接拉力传感器和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子拉力的一个分力等于小车所受的外力，这样导致误差增大，故B正确；

C．补偿阻力后长木板的位置不能移动，但每次改变小车的质量时，小车的重力沿木板的分力和小车受到的阻力仍能抵消，不需要重新补偿阻力，故C错误；

D．实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，因此要求小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车，故D错误。

故选B。

（2）[2]由于本实验中的拉力传感器可以直接读出绳上的拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；

（3）[3]依题意，物块做加速运动，相同时间间隔内的位移会逐渐增大，所以在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点；

[4][5]相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两点的时间间隔为

匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为

根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为

代入数值得

（4）①[6]AB．由图丙可知，图线不过原点，当拉力为0时就有加速度，说明平衡摩擦力时木板末端拾的太高，平衡摩擦力过度了，故A错误，B正确；

C．本实验装置不需要满足当m远小于M的条件，因此小车质量M过大不会造成图线上部弯曲，故C错误。

故选B。

②[7]根据图像，可知

F+F0=Ma

变形有

结合图像有

kg =1.0kg

则

M=1.0kg

四、计算题（共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 蹦床有“空中芭蕾”之称，在2000年第27届悉尼奥运会上，蹦床被列为正式比赛项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.6s，若把这段时间内网对运动员的作用力F当作恒力处理，运动员可以看作是做匀变速直线运动，忽略空气阻力，g=10m/s2，求：

（1）运动员刚与网接触时的速度大小；

（2）此恒力F的大小。

【答案】（1）8m/s；（2）2.4×103N

【解析】

【详解】（1）运动员从h1=3.2m处落下，自由落体到床的速度为v1，根据

代入数据可得

（2）设离开蹦床的速度为v2，运动员竖直蹦回离水平网面5m高，由竖直上抛的规律得

解得运动员离开蹦床时的速度

在运动与蹦床接触过程中，设竖直向上为正方向，由加速度的定义得

解得

a=30m/s2

根据牛顿第二定律

解得恒力F的大小

F=2.4×103N

14. 如图所示，放在粗糙斜面上物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连结于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为，，弹簧的劲度系数为，A与斜面间的动摩擦因数，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度（，），计算结果可以保留根号，求：

（1）弹簧的伸长量x；

（2）物块A受到的摩擦力；

（3）现撤去绳的拉力，改用一沿斜面向上的力F作用在物块A上，A刚好处于静止状态，将力F逆时针转动至水平向左并保持不变，则此时物块A受到的摩擦力大小是多少?

【答案】（1）；（2），方向沿斜面向下；（3）方向沿着斜面向下时为4N，方向沿着斜面向上时为8.8N

【解析】

【详解】（1）设弹簧的伸长量为x，根据物体B平衡条件得

解得

（2）绳的拉力大小为

得

设物块A受到的摩擦力，根据平衡条件得

解得

方向沿斜面向下

（3）①当力F沿斜面向上，物体恰好不向上滑动时，对物体进行受力分析，根据平衡条件得

解得

力F逆时针转动至水平向左时，经分析可知物体仍能静止，根据平衡条件得

解得

方向沿着斜面向下

②当力F沿斜面向上，物体恰好不向下滑动时，对物体进行受力分析，根据平衡条件得

解得

力F逆时针转动至水平向左时，设物体仍能静止，根据平衡条件得

解得

方向沿着斜面向上

得

假设成立。所以，将力F逆时针转动至水平向左并保持不变，则此时物块A受到的摩擦力大小为4N，方向沿着斜面向下或8.8N，方向沿着斜面向上。

15. 如图所示，AB是长为的传送带，一滑板静止在光滑水平地面上，一物块被轻放在水平匀速运动的传送带A端，物块运动到B端后经过光滑的轨道BC滑上滑板，滑板运动到D时被D处的台阶牢固粘连，物块可视为质点，质量为，滑板质量，滑板长，开始时滑板右端到D的距离为，在范围内取值，已知传送带的速度大小为，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：

（1）物块滑到B端的速度大小；

（2）物块在传送带上留下的划痕长度；

（3）试讨论物块刚运动到台阶处的速度大小与的关系。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）物块刚放上传送带做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得

当物块与传送带共速时，由匀变速直线运动的规律得

解得

所以物块在传送带上先加速后匀速，所以物块到达B点的速度大小为

（2）设物块在传送带上加速的时间为，由变速直线运动的规律得

这段时间传送带运动的距离为

则有

解得物块在传送带上留下的划痕长度为

（3）物块在BC之间做匀速直线运动，所以物块滑上滑板速度大小为，物块在滑板上做匀减速直线运动，滑板做匀加速直线运动。对有

对有

当两者刚好共速时，由匀变速直线运动规律，对有

对有

对有

对有

物块相对滑板运动的距离为

解得

，，

所以两者共速前物块不会从滑板上滑下；

①当，滑板一直加速，运动到D时被粘住，物块一直减速至滑板右端；对有

解得

（）

②当，滑板加速后匀速，运动到D时被粘住，物块先减速后匀速再减速至滑板右端；对有

解得

（）