许昌高级中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份许昌高级中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷(含答案)，共15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。


一、单选题
1．关于单位制及其应用，下列说法正确的是( )
A.时间是基本单位
B.m、m/s都是导出单位
C.kg、km、s都是国际单位制中的基本单位
D.长度、质量都是力学范围中的基本物理量
2．关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
3．我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，其图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A.0~4 min和6~10 min两时间段平均速度大小相等
B.全过程中的最大加速度为
C.3~4 min和6~8 min加速度方向相反
D.本次下潜的最大深度为6 m
4．如图所示，用筷子夹质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在竖直平面内，两根筷子和竖直方向的夹角均为θ，下列说法正确的是( )
A.两根筷子对小球作用力的合力的方向垂直于筷子
B.每根筷子对小球的弹力均为
C.若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应增大夹角θ
D.若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应减小夹角θ
5．生活中晾衣服随处可见，某处有两晾衣杆A和B，A杆竖直固定，B杆向右侧倾斜。不可伸长的轻绳一端a固定在杆A上，另一端b可以沿B杆移动，衣服用光滑挂钩挂在绳子上。则下列说法正确的是( )
A.将b端从移到，绳子张力不变
B.将b端从移到，绳子张力变大
C.将b端从移到，绳子张力变大
D.b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，绳子张力不变
6．如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点。轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置Q。下列说法正确的是( )
A.弹簧可能处于压缩状态
B.弹簧的弹力小于球的重力
C.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点
D.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点
二、多选题
7．甲、乙两车沿直线在同一条平直公路上同向运动，其图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.若乙车在前且两车恰好没有相撞，则时刻甲、乙两车间的距离为
B.若乙车在前且两车恰好没有相撞，则时刻甲、乙两车间的距离为
C.若时刻甲、乙两车在同一位置，乙车追上甲车的时间为
D.若时刻甲、乙两车在同一位置，乙车追上甲车的时间为
8．某建筑工地需要把货物提升到高处,采取如图所示的装置。光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂货物a,人拉绳的另一端缓慢向右运动达到提升货物的目的。在人向右缓慢运动的过程中,则( )
A.人对水平面的压力保持不变B.细绳的张力保持不变
C.细绳对人的拉力保持不变D.细绳的张力逐渐变小
9．如图所示为某建筑工地的传送装置，长为5.8m的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率逆时针转动，质量的工件无初速地放在传送带的顶端P，经过1.4s，工件运动到传动带的底端Q，且到底端时的速度为，重力加速度g取，，则下列说法正确的是( )
A.工件加速至传送带的速度时间为0.4s
B.传送带与水平面的倾角为 QUOTE
C.传送带的滑动摩擦因数为0.2
D.工件在传送带上留下的痕迹长度为1m
10．如图所示，质量均为m的两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块间用一水平弹性绳相连，绳中无拉力.现用水平力F向右拉物块A，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g.下列说法中正确的是( )
A.当时，绳中拉力为0
B.当时，绳中拉力为
C.当时，绳中拉力为
D.无论F多大，绳中拉力都不可能等于
三、实验题
11．小亮在家中用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则。
（1）如图（a）所示，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F。
（2）如图（b）所示，将三根细线、、的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线，在白纸上记下结点O的位置、________和电子秤的示数。
（3）如图（c）所示，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将拴在其上。手握电子秤沿着（2）中的方向拉开细线，使三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数。
（4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、、的图示，根据平行四边形定则作出、的合力的图示，若________，则平行四边形定则得到验证。
（5）小亮在步骤（3）中没有让O点的位置与（2）中记录的O点位置重合，但细线和细线的方向都与（2）中平行，这样________（选填“会”或“不会”）造成较大误差。
12．某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
（1）对本实验的操作，下列说法中正确的是________。
A.实验中无需测量砂和砂桶的质量
B.让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D.补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑
（2）如图乙所示为实验中得到纸带的一段，已知相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻的计数点之间的距离分别为，打点计时器打下C点时，小车的速度表达式为________，充分利用数据，写出小车的加速度大小表达式为________。
（3）在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为________.
A.B.C.D.
四、计算题
13．如图所示，直棒AB长度，上端为A，下端为B。在B的正下方处有一长度为、内径比直棒大得多的固定空心管竖直放置，手持直棒由静止释放，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）直棒下端B到达空心管时的速度大小；
（2）直棒通过空心管的时间；
（3）若在B端到达空心管的瞬间释放空心管，求直棒通过空心管的时间。（结果均可用根式表示）
14．如图，质量为1kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.25，A的右边被一根弹簧用1.5N的水平拉力向右拉着而保特静止。现在要使弹簧作用下物块A相对木箱移动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
（1）如果让木箱在竖直方向上运动，其加速度应满足什么条件？
（2）如果让木箱在水平方向运动，且其加速度应满足什么条件？
15．某一长直的赛道上，一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以的加速度追赶。
（1）求赛车出发3s末的瞬时速度大小；
（2）赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距多少米？
（3）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相碰）
参考答案
1．答案：D
解析：A.时间是基本物理量，故A错误；
B.m是基本单位，m/s是导出单位，故B错误；
C.kg、m、s都是国际单位制中的基本单位，km不是国际单位制中的基本单位，故C错误；
D.长度、质量都是力学范围中的基本物理量，故D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,若初速度为零,则可以成正比,所以A项错误;加速度的正负表示加速度与设定的正方向相同或相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度方向与加速度方向相反即减速运动,所以B项错误;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变化,也可用速度图像说明,所以C项正确;匀变速只说明加速度是恒定的,如竖直上抛运动,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,是匀变速直线运动,所以D项错误。
3．答案：A
解析：根据图像与时间轴围成的面积表示位移，则知0~4 min内位移大小为；6~10 min内位移大小为，则0~4 min和6~10 min两时间段位移相等，所用时间相等，则平均速度大小相等，故A正确；根据图像的斜率表示加速度，知第1 min内和第4 min内加速度最大，且最大加速度大小为，故B错误；根据图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度方向，知3~4 min和6~8 min加速度方向相同，故C错误；根据图像与时间轴围成的面积表示位移，则知时“蛟龙号”下潜到最深处，且最大深度为：，故D错误。故选A。
4．答案：C
解析：A.对小球受力分析结合平衡条件可知，两根筷子对小球作用力的合力与小球的重力等大反向，即两根筷子对小球作用力的合力的方向竖直向上，故A错误；
B.对球受力分析，筷子对小球的两个压力，小球的重力，如图所示
在竖直方向上有
解得
故B错误；
CD.若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则弹力不变，mg变大，应增大夹角θ，故C正确，D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：AB.对光滑挂钩受力分析，设绳子与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件有将b端从移到，相当于两杆间距减小，绳子总长度不变，所以θ变小，张力变小，故AB错误；
C.将b端从移到，相当于两杆间距增大，绳子总长度不变，所以θ变大，张力变大，故C正确；
D.b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，相当于两杆间距增大，θ变大，张力变大，故D错误。
故选C。
6．答案：D
解析：若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示
可知大圆环对小球的弹力方向背离圆心O点，小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点；根据相似三角形可得
由于
可知弹簧的弹力大于球的重力。
故选D。
7．答案：AD
解析：AB.由图象可知，两车速度相等时距离最近，而图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此在前12s内，甲车的位移
乙车的位移
根据题意恰好不相撞，因此时刻甲、乙两车间的距离为
A正确，B错误；
C.若初始时刻，两车在同一位置，在前16s内甲车的位移
乙车做匀加速运动，且加速度
因此前16s，乙车的位移
乙没有追上甲，接下来甲车停止运动，乙车继续加速运动，当乙追上甲时
整理得
C错误，D正确。
故选AD。
8．答案：CD
解析：
9．答案：AD
解析：A.由题意，设开始到与传送带共速的时间为，则
解得
故A正确；
BC.开始加速阶段的加速度
共速后的加速度
由牛顿定律
解得
故BC错误；
D.在开始到共速阶段，物块相对传送带的位移
从共速到最低点物块相对传送带的位移
代入数据解得：，
两部分有0.8m的重合部分，则工件在传送带上留下的痕迹长度为1m，故D正确。
故选：AD。
10．答案：ABC
解析：A.当时，A受到拉力与静摩擦力的作用，二者可以平衡，绳中拉力为0.故A正确；
B.当时，整体受到拉力与摩擦力的作用，二者平衡，所以整体处于静止状态.此时A受到的静摩擦力到达最大即，所以绳中拉力为.故B正确；
C.当时，对整体：，对B：，联立解得绳中拉力为.故C正确；
D.由B的分析可知，当时绳中拉力为，绳中拉力可能等于.故D错误.
故选ABC.
11．答案：（2）三根细线的方向（4）F和在误差允许的范围内重合（5）不会
解析：（2）要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根细线的方向以及电子称的示数；
（4）根据平行四边形定则作出电子秤拉力F、、的图示，若F和在误差允许的范围内重合，则平行四边形定则得到验证。
（5）细线和细线的方向都与（2）中平行，即力的方向保持不变，所以测得数据后，根据平行四边形定则作图仍然可以得出结论，不会造成误差。
12．答案：（1）AD（2）；（3）B
解析：（1）A.实验中小车所受拉力为弹簧测力计拉力的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量。故A正确；
B.让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放小车。故B错误；
C.由A选项分析可知，不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量。故C错误；
D.补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑。故D正确。
故选AD。
（2）打点计时器打下C点时，小车的速度表达式为
由逐差法可得小车的加速度大小表达式为
（3）根据牛顿第二定律，有
整理，可得
结合丙图，可得
解得
故选B。
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据自由落体运动规律可得
（2）直棒从释放到B端到达空心管上端所用时间为
直棒A端到达空心管下端时的速度大小为
直棒从释放到A端到达空心管下端所用时间为
所以
（3）释放空心管后，直棒相对空心管以速度做匀速直线运动，所以直棒通过空心管的时间为
14．答案：（1）向下加速或者向上减速，
（2）向左加速或向右减速，
解析：（1）要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动，物块A受到的木箱对它的最大静摩擦力要小于弹簧对它的拉力，即，由，解，所以要使A处于失重状态，即A的加速度要向下，大小为，所以要让木箱在竖直方向上向下加速或向上减速运动，加速度大小；
（2）如果让木箱在水平方向运动，要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动，则物块的加速度要向左，由牛顿第二定律得，解得，，解得，所以木箱要以加速度大小向左加速运动或以加速度大小向右减速运动。
15．答案：（1）6m/s（2）20s，225m（3）20s
解析：（1）赛车在3s末的速度
（2）设经时间追上安全车，由位移关系得
解得
此时赛车的速度
当两车速度相等时，两车相距最远。
由得两车速度相等时，需要的时间
两车最远相距
（3）设再经时间两车第二次相遇，由位移关系得
解得
由于赛车停下来的时间
所以不合实际，所以两车第二次相遇再经时间，应满足
解得