2023-2024学年安徽省宿州市灵璧县第二中学高一（上）段考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省宿州市灵璧县第二中学高一（上）段考物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.第19届亚洲运动会在中国杭州举行。下列叙述中正确的是( )
A. 广播通知100m决赛检录于9：00开始，此处9：00指的是时间
B. 100m决赛中，一名运动员发现自己在“后退”，他是以大地为参考系
C. 400m决赛的冠军，他全程的平均速度大小一定最大
D. 研究短跑运动员终点撞线的具体情形时不可将运动员看成质点
2.图甲为风洞实验的示意图，风洞足够长，一仓鼠(可视为质点)在A点发现右侧到A点距离d=2m的B点的美食后，从A点以大小v0=2m/s的初速度向右爬行，在水平向左的风力作用下，从仓鼠在A点出发开始计时，仓鼠的加速度a随时间t变化的规律如图乙所示(以向左为正方向)下列说法正确的是( )
A. 仓鼠可以到达B点B. 仓鼠向右运动的最远距离为1.5m
C. t=3s时仓鼠的速度为2m/sD. t=4s时仓鼠的位置在A点左侧4m处
3.互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是( )
A. 合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力
B. 合力的大小可能大于小的分力，也可能小于小的分力，也可能等于小的分力
C. 合力的大小随分力夹角的增大而增大
D. 合力的大小一定大于任意一个分力
4.如图所示，甲、乙、丙二个实心小铁球，用细线悬挂在水平横杆上，其中甲、乙两球离地高度均为2h，丙球离地高度为h，现同时剪断甲、乙两球上方的细线，空气阻力不计，则( )
A. 乙球比甲球先落地B. 乙球落地时的速度大小是丙球的 2倍
C. 乙球在空中运动的时间是丙球的2倍D. 乙、丙球之间的细线对两球有拉力
5.如图甲质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端，在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内。重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 0∼6s内物块弹簧秤的示数先增大后减小
B. 2s∼6s内物块先失重后超重
C. 4s末物块开始向下运动
D. 物块在2s末和6s末速度等大反向
6.如图甲在光滑水平面上叠放着A，B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙。重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是 ( )
A. A的质量是1kgB. B的质量是2.5kg
C. A，B之间的动摩擦因数是0.45D. A，B之间的动摩擦因数是0.75
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
7.如图所示，关于两个斜面实验，下列分析正确的是( )
A. 伽利略利用图甲进行实验，球从左边斜面滚上右侧同样的高度是理想的，现实不存在的
B. 伽利略利用图乙中的斜面进行实验，得出下落的小球位移与时间成正比
C. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验，得出物体的运动不需要力来维持；利用图乙中的斜面进行实验，最后推导得出自由落体运动的规律
D. 伽利略利用图甲乙中的斜面进行实验，证明了亚里士多德的观点是正确的
8.图甲中轻杆OA的A端固定在竖直墙壁上，另一端O光滑，一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物，OB水平；图乙中轻杆O′A′可绕A′点自由转动，另一端O′光滑；一端固定在竖直墙壁B′点的细线跨过O′端系一质量也为m的重物。已知图甲中∠BOA=30∘，以下说法正确的是
( )
A. 图甲轻杆中弹力大小为 2mg
B. 图乙轻杆中弹力大小为 2mg
C. 图甲中轻杆中弹力与细线OB中拉力的合力方向一定沿竖直方向
D. 图乙中∠B′O′A′不可能等于30∘
9.长江索道被誉为“万里长江第一条空中走廊”。索道简化示意图如图所示，索道倾角为30°，质量为m的车厢通过悬臂固定悬挂在承载索上，在牵引索的牵引下一起斜向上运动，车厢内有一质量为m0的货物。若测试运行过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，缆车开始以加速度a1=10m/s2沿索道向上加速，最后以加速度a2=10m/s2沿索道向上减速，货物与车厢始终相对静止，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是
( )
A. 向上加速阶段和向上减速阶段车厢对货物的摩擦力之比为1∶1
B. 向上加速阶段和向上减速阶段车厢对货物的支持力之比为2∶1
C. 向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对车厢的作用力之比为 3:1
D. 向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对车厢的作用力之比为3∶1
10.如图所示，有一固定在水平地面上的光滑半球，半球球心为O点，半球半径为R，一质量为m的小球A置于球面上，OA连线与水平方向夹角为60∘，小球A通过一轻绳跨过光滑定滑轮P、Q与一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧另一端系在质量为M的物体B上，弹簧处于竖直状态，且小球A、物体B与弹簧均处在同一竖直平面内，已知PO=2R，PA=32R，重力加速度为g，则( )
A. 小球A受到绳的拉力为13mg
B. 轻质弹簧的伸长量3mgk
C. 小球A受到光滑半球的支持力为12mg
D. 若此时物体B刚要离开地面，则小球A与物体B的质量比mM=43
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.某实验小组用铁架台、毫米刻度尺以及若干质量均为m的钩码组成如图的装置，用来探究弹簧(下端带挂钩，自重不能忽略)弹力的大小与伸长量之间的关系。重力加速度大小为g。
(1)将弹簧的一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测得弹簧的长度为L0，由于弹簧的自重不能忽略，L0______(填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧的原长。
(2)在弹簧下端挂上n个钩码，测得钩码保持静止时弹簧的长度为L，此时弹簧增加的弹力大小F=_______(用n、m、g表示)。
(3)弹簧的劲度系数k=_______(用L0、L、n、m、g表示)。
12.在探究“质量一定时，物体的加速度a与所受合力F的关系”的实验时，所需实验器材及安装示意图如图所示：
(1)为了近似地认为，砂和砂桶的重力等于小车受到的合外力F，首先要用木块将长木板的右侧垫高来平衡摩擦力。在左侧________(选填“悬挂”或“不悬挂”)砂桶的情况下，给小车一初速度，通过观察小车经过两个光电门的时间来判断是否正确完成了该操作。
(2)在改变砂子质量时，需确保小车(含遮光片)的质量________砂和砂桶的质量。
A.略小于 B.远大于 C.略大于 D.远小于
(3)该同学在砂和砂桶的质量不变的情况下，多次改变小车静止释放点到光电门2的距离x，记录小车通过光电门2的时间t，利用所测数据作出x−1t2图像，求得其斜率为k，已知遮光片宽度为d，则小车的加速度为________
A.2kd B．kd C．kd2 D．d22k
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一辆货车在城市道路上匀速行驶，发现前方有障碍物后，货车制动做匀减速直线运动，已知货车制动时的加速度大小恒为a=5m/s2.
(1)若该路段限速60km/h，从开始制动到停止运动，货车向前运动了40m，请通过计算分析该货车是否超速；
(2)货车以54km/h速度行驶，驾驶员发现前方29m处有障碍物，驾驶员的反应时间为t0=0.6s，问货车能否及时停下避免撞到障碍物。若可以停下说明理由，若不能停下来，求货车撞到障碍物速度是多少。
14.如图一传送带与地面夹角θ=37∘，从A到B长度达到L=44m，传送带以v0=10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的物块，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5。已知sin37∘=0.6,g=10m/s2，求：
(1)物块与传送带共速时，传送带的位移大小；
(2)物块从A到B的时间。
15.在学术界，风洞被喻为“飞行器的摇篮”，流传着“有什么样的风洞，才能有什么样的飞机、飞船、火箭、导弹”的说法。风洞可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图甲所示为风洞里模拟实验的示意图，一直细杆倾斜放置，一个质量m=2kg的小球穿在细杆上，风对小球的作用力竖直向上、大小恒定不变，细杆与水平面的夹角为θ=37°，小球与细杆间的动摩擦因数为μ=0.5。从t=0时刻开始，小球在杆的中点A获得沿杆向上的初速度，其v−t图像如图乙所示。(sin37°=0.6,cs37°=0.8)。求：
(1)小球的加速度和风力F的大小：
(2)若t=2s时关闭风洞撤去风力，小球从计时开始向上运动的最大距离。
(3)若t=2s时小球到达B点，此时关闭风洞撤去风力，撤去风力后小球通过距B点4m位置的时刻。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.广播通知100m决赛检录于9:00开始，此处9:00指的是时刻，故A错误；
B.100m决赛中，一名运动员发现自己在“后退”，他是以前边比他运动快的运动员为参考系的，故B错误；
C.在400m比赛中，运动员的轨迹是曲线，位移的大小是0，所有运动员的平均速度为0，故C错误；
D.研究短跑运动员终点撞线时不能忽略运动员的形状，不能将运动员看成质点，故D正确。
故选D。
本题主要考查时间、时刻、参考系、平均速度，质点等概念，熟悉基本知识是解决本题的关键。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要是考查匀变速直线运动的计算，解答本题的关键是掌握a−t图象的物理意义，弄清楚仓鼠的运动情况，结合运动学公式进行解答。
仓鼠开始做匀减速运动，类似刹车问题，求出仓鼠向右运动的最大位移，然后判断；
从图乙得到仓鼠运动的加速度，根据匀变速直线运动的位移时间关系式、速度与时间关系式求解
【解答】
AB.设仓鼠向右做匀减速直线运动到速度为零的时间为t0，根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得v0−a1t0=0，其中 a1=1m/s2，解得t0=2s>t1=1s；
所以1s后仓鼠向右的速度v1=v0−a1t1=1m/s，位移x1=v0+v12t1=1.5m；
设仓鼠1s后向右做匀减速直线运动到速度为零的时间为t2，根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得v1−a2t2=0，其中 a2=2m/s2，解得t2=0.5s29m
因此会撞到障碍物。撞到时速度满足
−2a(x0−x1)=v2−v02
得
v=5m/s
14.【答案】(1)10m；(2)4s
【解析】(1)煤块刚放在传送带上时，对煤块，由牛顿第二定律得：
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
代入数据解得
a1 =10m/s2
煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间
t1=v0a1 =1s
传送带的位移为
x1=v0t1=10 m
(2)煤块的位移为
x2=12v0t1=5 m