2021-2022学年辽宁省名校联盟高一（下）联考物理试卷（3月份）(含答案解析)

2021-2022学年辽宁省名校联盟高一（下）联考物理试卷（3月份）

1.  伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是(    )
 

A. 图1中通过对倾角较小的斜面实验的观察与计算，直接得到了自由落体的运动规律
B. 图1中在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易
C. 图2的实验为“理想斜面实验”，由此推翻了以亚里士多德为代表的关于“力是维持物体运动的原因”的观点
D. 两图中的丁都可以证明运动不需要力来维持

2.  一些问题你可能不会解答，但是你仍有可能对这些问题的答案是否合理进行分析和判断，例如从解得的物理量的单位进行分析，从而判断答案的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中K为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

3.  两名外卖骑手A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的图线如图所示，两名骑手在第1s末相遇，由此可知(    )

A. 骑手A做匀变速直线运动
B. 初始时刻B在A前方3m处
C. 骑手B在减速阶段的加速度为
D. 在图示的运动过程中，两名骑手可以相遇两次
 

4.  如图甲所示，质量为m的木块在斜向左上方的推力F作用下沿着竖直墙面向下运动。已知木块与墙面间的动摩擦因数恒为，设推力F与墙面间的夹角为，在从0逐渐增大到的过程中，木块未离开墙面且速度不变。把支持力与滑动摩擦力看成一个力，四力平衡可以等效为三力平衡，其矢量三角形如图乙所示，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )

A. 与竖直方向的夹角是定值，且有
B. 推力F与重力mg的合力与水平方向的夹角为
C. 推力F的最小值为
D. 推力F的最大值为mg

5.  如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球相对地面的速度大小为(    )

A. v B.  C.  D.

6.  某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。假设湿拖把的质量为2kg，拖把杆与水平方向成角，当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力时，恰好能推动拖把向前匀速运动。当遇到地板上的油渍时，如果想要把地板上的油渍清理干净，必须克服油渍与地板间的静摩擦力，该同学需将沿拖把杆向下的力至少增大到。设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变，已知重力加速度g取，，。则此时油渍与地板间的最大静摩擦力约为(    )

A.  B.  C.  D. 15N

7.  一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用。忽略空气阻力，重力加速度为g。为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角应该满足(    )

A.  B.  C.  D.

8.  如图所示，倾角为的斜面C静止在水平地面上，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿斜面C匀速下滑，则以下说法正确的是(    )

A. 地面对斜面没有静摩擦力的作用
B. B对A的作用力大小一定为mg，方向竖直向下
C. A受到斜面的滑动摩擦力大小一定为
D. A与B间的动摩擦因数一定为

9.  质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑V形槽B上，如图所示，，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是(    )

A. 当时，A和B保持相对静止，共同加速度为
B. 当时，A和B保持相对静止，共同的加速度为
C. 当时，A和B之间恰好发生相对滑动
D. 当时，A和B之间恰好发生相对滑动

10.  如图甲所示，劲度系数的轻弹簧，一端固定在倾角的光滑斜面底端，质量的物块从图示位置由静止开始沿斜面下滑，物块从刚接触弹簧至运动到最低点的过程中，速度v和弹簧压缩量之间的关系如图乙所示，重力加速度g取，则(    )

A. 物块刚接触弹簧时速度最大
B. 当时，物块速度最大
C. 时，物体的加速度大小为
D. 物块加速度最大值为

11.  如图所示，一倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面长为，斜面顶部有一长为的电动平板车，车头朝下，车尾与斜面顶部齐平，平板车上表面与斜面平行，车尾部放一可看成质点的滑块，滑块与电动平板车之间的动摩擦因数为，现让平板车与滑块一起以的初速度沿斜面向下运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是(    )

A. 若电动平板车做匀速运动，则滑块下滑的加速度大小为
B. 若电动平板车做匀速运动，则经过时间滑块从车上滑下
C. 若电动平板车做匀加速运动，为保证滑块在平板车滑入水平地面前不从车上滑下，则平板车加速度的大小应满足
D. 若电动平板车做匀加速运动，且滑块在平板车滑入水平地面前不从车上滑下，则平板车车头到达斜面底端的最短时间

12.  用如图甲所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，圆弧轨道与长木板的上表面相切。光电门安装在长木板上，位置可以调节；物块上固定遮光条宽，从圆弧轨道上某点静止释放。

某次遮光条通过光电门时间，则物块通过光电门速度______ 结果保留三位有效数字。
调节光电门位置，测每次遮光条通过光电门时间t及对应的物块在长木板上停止后遮光条与光电门之间的距离x。多次测量，得到图象如图乙，已知图线斜率为k，重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数______ 用已知量字母表示。
本实验中，______ 选填“需要”或“不需要”保证物块必须从圆弧轨道上同一点由静止释放。

13.  小王想测量家中自已锻炼用的两个不同沙袋的质量，但没有直接测量质量的工具，于是他利用家中已有的如下器材进行测量：悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为各方块的质量已知的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。
如图所示，两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好，设右边沙袋A的质量为、左边沙袋B的质量为。
取出质量为m的玩具方块放入A中，剩余玩具方块都放入B中，放手后发现A下降、B上升。
用毫米刻度尺测出A从静止下降的距离h，用手机中的秒表软件测出A下降距离h所用的时间t，则A下降的加速度大小______用h和t表示。
从B中取出部分玩具方块放入A中，以改变m，测量相应的加速度大小a，得到多组m及a的数据，利用图像处理数据。为使图像直观，应作出a随______选填“m”或“”变化的关系图线。
若图线的斜率，图线在纵轴上的截距，取重力加速度大小，则______kg、______kg。

14.  如图所示，物体A和物体D质量分别为40kg、20kg，物体A与桌面间、物体A与物体D间的动摩擦因数均为，它们间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取。AC绳水平，OC绳与竖直方向的夹角为。结果可用根式表示
当物体B重10kg时，求物体A所受桌面的摩擦力；
如果OC绳能够承受的最大拉力为400N，其余绳承受能力足够大，A静止不动，问所挂物体B的最大质量为多少？

15.  一篮球质量为，一运动员使其从距地面高度为处由静止自由落下，反弹高度为。若使篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力。作用时间为；该篮球每次与地面碰撞前后的速度大小的比值不变，该比值设为k。重力加速度g取。不计空气阻力。求：
篮球与地面碰撞前后的速度大小的比值k；
运动员拍球时对篮球的作用力的大小。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：图1中通过对倾角较小的斜面实验的观察与计算，可“冲淡”重力，使时间的测量更容易，合理外推逻辑推理得到了自由落体的运动规律，故AB错误；
C.理想斜面实验是在忽略一切摩擦阻力的情况下，小球总能达到等高的位置，若第二个斜面倾角为零，物体将匀速直线运动下去，推翻了亚里士多德为代表的“力是维持物体运动”的原因的观点，故C正确；
D.图1丁是推理得出自由落体运动和斜面上小球运动规律相同，不能证明运动不需要力来维持，故D错误。
故选：C。
根据伽利略对自由落体运动的研究和理想斜面实验分析求解。
注意理解，理想斜面实推理可得小球在平衡力作用下，运动的物体永远保持匀速直线运动状态，而不受力和受平衡力运动效果相同。
 

2.【答案】B 

【解析】解：AD、根据力学单位制，速度的单位是，密度的单位是，压强的单位是，所以的单位是，故A、D错误；
BC、的单位是，故B正确、C错误。
故选：B。
根据传播速度与空气的密度以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解。
物理表达式的产生同时也产生了表达式中各个物理量的单位的关系。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、根据图象的斜率表示加速度，可知骑手A的加速度是变化的，做的是非匀变速直线运动，故A错误；
B、根据图象与时间轴所围的面积表示位移，可知第1s内B的位移大于A的位移，两者位移之差为，因两名骑手在第1s末相遇，则初始时刻B在A后方3m处，故B错误；
C、骑手B在减速阶段的加速度为，故C错误；
D、内，A、B的位移分别为，，则，所以两名骑手在第3s末第二次相遇，故D正确。
故选：D。
由图象的斜率表示加速度，分析骑手A的加速度是否变化，来判断其运动性质；根据图象与时间轴所围的面积表示位移，读出两物体第1s内的位移，从而求出初始时刻两者的间距；根据图象的斜率求骑手B的加速度；根据位移关系判断两名骑手相遇的次数。
本题考查速度-时间图象，要注意图象不能读出物体运动的初始位置，抓住“面积”表示位移、斜率等于加速度进行分析。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、木块受到的滑动摩擦力：，由图示矢量三角形可知：，故A错误；
B、木块做匀速直线运动，由平衡条件可知，推力F与重力mg的合力等大反向，即推力F与重力mg的合力与竖直方向的夹角为，故B错误；
C、由图乙所示矢量三角形可知，当推力F与垂直时，F有最小值为，故C正确；
D、由以上分析可知，，所以一定大于，当为时，推力F达到最大值为，故D错误。
故选：C。
木块未离开墙面且速度不变，木块做匀速直线运动，根据木块的受力情况，分析清楚木块的运动过程，应用平衡条件分析答题。
本题考查了平衡条件的应用，分析清楚物体的受力情况、作出力的矢量图是解题的关键，构建支持力与滑动摩擦力合成的矢量图形，可知的方向是定值，为四力合成的矢量图形的框架构建与理解做准备，要有等效替代的思想。
 

5.【答案】B 

【解析】解：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，
由数学三角函数关系，则有：；而沿线方向的速度大小，即为小球上升的速度大小，为，故B正确，ACD错误；
故选：B。
对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解，此点既有沿着线方向的运动，又有垂直线方向的运动，而实际运动即为CD光盘的运动，结合数学三角函数关系，即可求解。
考查运动的合成与分解，掌握分运动与合运动的确定是解题的关键，同时理解力的平行四边形定则内容。
 

6.【答案】B 

【解析】解：对拖把受力分析，如图所示，拖把受到重力mg，地板的支持力，人对拖把沿拖把杆向下的力，地板对拖把的摩擦力。
竖直方向根据平衡条件可得：，
拖把匀速运动，则有：，
又；
解得拖把与地板间的动摩擦因数；
当给拖把施加更大的力后，拖把受到地板的支持力变大，摩擦力将增大，
支持力
摩擦力
则此时油渍与地板间的最大静摩擦力：，故B正确、ACD错误。
故选：B。
对拖把受力分析，竖直方向、水平方向根据平衡条件建立方程，结合滑动摩擦力的计算公式求解动摩擦因数，当给拖把施加更大的力后，再次根据平衡方程求解摩擦力。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是能够正确的进行受力分析、利用平衡条件结合滑动摩擦力的计算公式进行解答。
 

7.【答案】C 

【解析】解：为了使小球能重新回到发射点，且小球受到重力与恒定向左的作用力，那么发射速度方向必须与小球受到的合力方向相反，
根据矢量合成法则，结合三角知识，如下图所示：

则有：，故ABD错误，C正确；
故选：C。
根据题目条件：回到出发点，则有加速度与速度共线且反向，依据矢量的合成法则，及三角知识，即可求解。
考查运动的合成应用，掌握矢量的合成法则，并知道三角函数的内容，注意能重新回到发射点的条件是解题的关键。
 

8.【答案】ABC 

【解析】解：A、物体A、B以共同速度沿倾角为的斜面C匀速下滑，整体水平方向受力平衡，以整体为研究对象，水平方向不受外力，所以地面对斜面的静摩擦力为零，故A正确；
B、对B受力分析可知，B受重力和A对B的作用力，根据平衡条件可得，A对B的作用力大小一定为mg，方向为竖直向上，根据牛顿第三定律可得B对A的作用力大小一定为mg，方向为竖直向下，故B正确；
C、根据平衡条件可得A与斜面间的摩擦力为，故C正确；
D、对B沿斜面方向可得：，解得A与B间的动摩擦因数为，故D错误。
故选：ABC。
对整体水平方向根据平衡条件分析摩擦力；对B物体受力分析，根据共点力平衡可以得出B受力的情况和A与B间的动摩擦因数；对A和B整体分析分析A与斜面的摩擦力。
在求摩擦力时，一定要先判断物体受到的力是动摩擦力还是静摩擦力；若为静摩擦力，可由受力平衡进行分析；但如果是滑动摩擦力，可以由滑动摩擦力的公式求出。
 

9.【答案】AD 

【解析】解：BCD、圆柱体A不受V型槽B右挡板的弹力时A、B恰好不滑动，设A的加速度大小为，受力如图所示，

根据牛顿运动定律得：
，
解得：，
B与C为绳子连接体，具有相同的运动情况，此时对ABC整体研究，根据牛顿第二定律得

解得：，
所以A、B恰好不滑动时物体C的质量，那么时，A和B发生相对滑动，
故BC错误，D正确；
所以A和B能一起水平向右运动的最大加速度为，故D正确；
A、当时，A和B保持相对静止，以ABC整体为研究对象，设整体的加速度大小为，由牛顿第二定律得：

解得：，
故A正确；
故选：AD。
讨论当圆柱体A与V型槽B右挡板的弹力为0时，此时A运动的加速度，把ABC作为一个整体，根据牛顿运动定律得出A、B恰好不滑动时物体C的质量，接下来灵活运用整体法和隔离法当物体C取不同的质量时，得出A、B运动的加速度大小。
本题重点考查了牛顿运动定律在连接体的应用，针对弹力的临界问题是当弹力变为0时，就把物体的临界状态凸显出来，然后受力分析用牛顿第二定律列出临界方程，灵活运用整体法和隔离法。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：物块刚接触弹簧时，物体加速度方向与速度方向同向，此时物块仍在加速，故A错误；
B.当时，满足

物块沿斜面方向所受合外力等于0，加速度为0，速度最大，故B正确；
C.当时，物体的加速度大小

解得：
故C错误；
D.当物体速度减小为0时，加速度取得最大值，大小为

解得：
故D正确。
故选：BD。
物块刚接触弹簧时，物体加速度方向与速度方向同向，物块继续加速；当物块沿斜面方向所受合外力等于0，加速度为0，速度最大；当物体速度减小为0时，加速度最大。
本题考查牛顿第二定律与胡克定律相结合，解题过程中抓住物块速度最大时，所受合外力为零展开分析。
 

11.【答案】AD 

【解析】解：若电动平板车做匀速运动，则对滑块受力分析，由牛顿第二定律可知

解得：滑块下清的加速度大小
故A正确；
B.若电动平板车做匀速运动，则滑块从车上滑下时

解得：
故B错误；
若电动平板车做匀加速运动，为保证滑块在平板车滑入水平地面前不从车前端滑下，则


解得：，
为保证滑块在平板车滑入水平地面前不从车后端滑下，则需滑块与平板车之间的摩擦力达到最大静摩擦，且方向向下，则

解得：
平板车加速度心的大小应满足

当平板车的加速度取最大值时，根据

解得：小车滑到底端的最短时间为
故C错误，D正确。
故选：AD。
若电动平板车做匀速运动，则对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求加速度大小，根据运动学公式求从车上滑下时间；若电动平板车做匀加速运动，为保证滑块在平板车滑入水平地面前不从车后端滑下，则需滑块与平板车之间的摩擦力达到最大静摩擦，且方向向下，根据受力情况和牛顿第二定律求加速度范围，当平板车的加速度取最大值时，小车滑到底端的时间最短。
本题解题关键是根据电动平板车的运动情况，分析滑块的运动，在求解此类问题时注意位移差值与从平板车前后滑出的区别，计算时要细心。
 

12.【答案】  不需要 

【解析】解：在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，，，故
物块在木板上做匀减速直线运动，则，即，故，对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得，解得，则
，解得
在本实验中，物块在木板上初速度时通过光电门获得的，故不需要保证物块必须从圆弧轨道上同一点由静止释放；
故答案为：；；不需要
在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度求得物块通过光电门的速度；
根据牛顿第二定律求得物块在木板上的加速度大小，根据速度-位移公式求得的函数关系即可求得；
根据实验原理即可判断是否保证物块必须从圆弧轨道上同一点由静止释放。
本题主要考查了测定滑动摩擦因数的实验原理，关键是明确实验原理，掌握测量瞬时速度的方法即可。
 

13.【答案】   

【解析】解：下降距离h所用的时间t，据匀变速直线运动的位移公式可得

解得A下降的加速度大小为

设玩具方块总质量为M，整体据牛顿第二定律可得

整理得

为使图像直观，应作出a随m变化的关系图线。
图线的斜率为

纵轴的截距为

带入数据解得
、
故答案为：；；，
根据运动学公式解得加速度；
根据牛顿第二定律解得加速度表达式，根据解析式作答；
结合解析式与图像斜率和截距的关系求得。
本题考查探究加速度与物体质量和受力的关系，解题关键掌握联立解析式与图像的斜率和截距求解。
 

14.【答案】解：整个系统静止时，物体A和D处于平衡状态，在水平方向上受力为零，所以物体A和D间的摩擦力大小为0N；
以C点为研究对象，建立直角坐标系：x轴上，根据平衡条件得：
y轴上，根据平衡条件得：
联立解得：，
对A受力分析可知A受到的静摩擦力，方向水平向右
逐渐加大B的重力时，要使系统处于平衡状态，A不能滑动，即达到最大静摩擦力，即
，
由上述表达式可知：
代入数据解得：
答：当物体B重10kg时，物体A所受桌面的摩擦力为，方向水平向右；
如果OC绳能够承受的最大拉力为400N，其余绳承受能力足够大，A静止不动，所挂物体B的最大质量为。 

【解析】以A、D为研究对象，由平衡条件求解摩擦力，以C点为研究对象进行受力分析，根据平衡条件求解AC绳上的拉力，因此得到A摩擦力的大小
若OC绳能够承受的最大拉力为，求出AC绳上最大拉力，再根据平衡条件求解B的最大质量。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

15.【答案】解：设篮球自由下落与地面碰撞前瞬间的动能为，
篮球与地面碰撞后瞬间篮球的动能为，由动能定理得：
篮球下落过程：
篮球上升过程：，
篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值设为b，则有：
代入数据解得：
根据动能公式，则篮球与地面碰撞前后的速度大小的比值
人手拍球时，要使球反弹的高度到达，则篮球碰撞地面后的速度为
由上一问的结论，篮球碰撞地面前的速度
从拍球到落地，根据动量定理有：
代入数据得：
答：篮球与地面碰撞前后的速度大小的比值k为；
运动员拍球时对篮球的作用力的大小为9N。 

【解析】应用动能定理求出篮球自由下落时篮球与地面碰撞前与碰撞后瞬间的动能，求出篮球每次与地面碰撞前后的速度的比值；
应用动量定理可以求出运动员对篮球的作用力大小。
本题考查动量定理的应用，熟练运动学规律与动量定理即可正确解题，解题时要明确各物理量的矢量性，注意正方向的选取。