江苏省兴化市周庄高级中学2023-2024学年高一物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

这是一份江苏省兴化市周庄高级中学2023-2024学年高一物理上学期开学考试试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
物理试题（考试时间：75分钟；总分：100分）一、单项选择题（每题4分，共计60分）1. 雾天开车在高速上行驶，设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为30m，驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过（　　）A. 10m/s B. 15m/s C. 10m/s D. 20m/s【答案】B【解析】【详解】驾驶员反应过程中，汽车做匀速直线运动，行驶距离为汽车刹车减速至0，逆过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，根据速度位移关系可知解得最大速度为ACD错误，B正确。故选B。2. 某质点做匀减速直线运动，经过静止，则该质点在第1s内和第2s内的位移之比为A. 7︰5B. 9︰5C. 11︰7D. 13︰7【答案】D【解析】【分析】本题用逆向思维来解决较好，物体运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的位移时间公式分别求出第1s内、第2s内的位移之比．【详解】物体以初速度做匀减速直线运动到停止，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，将s分成相等的8个s，根据x=at2知，在这相等的8个s内的位移之比是：15:13:11:9:7:5:3:1，则该质点在第1s内和第2s内的位移之比为：(15+13+11):(9+7+5)=39:21=13:7，故选D.3. 矿井中的升降机从井底开始以的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）A. 螺钉松脱后做自由落体运动B. 矿井的深度为C. 螺钉落到井底时的速度大小为D. 螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时【答案】B【解析】【详解】A．螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，故A错误；
B．由运动学公式可得，螺钉自脱落至井底的位移h1=-v0t+gt2解得h1=30m升降机这段时间的位移h2=v0t=15m故矿井的深度为h=h1+h2=45m故B正确；
C．螺钉落到井底时点速度大小为v=-v0+gt=-5+10×3=25m/s故C错误；
D．螺钉松脱前运动的时间为t′，则h1=v0t′解得t'=6s所以螺钉运动的总时间为t+t'=9s故D错误。
故选B。4. 一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：Hyperloop One公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（　　）A. 加速与减速的时间不相等B. 加速时间10分钟C. 加速时加速度大小为2 m/s2D. 如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟【答案】B【解析】【详解】A．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：可知加速和减速所用时间相同，A错误；BC．加速的时间为，匀速的时间为，减速的时间为，由题意得：联立方程解得：匀加速和匀减速用时：匀速运动的时间：加速和减速过程中的加速度：B正确，C错误；D．同理将上述方程中加速度变为，加速和减速的时间均为：加速和减速距离均为匀速运动用时：总时间为：D错误。故选B。5. 从固定斜面上的O点每隔0.1 s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB＝4 cm，xBC＝8 cm。已知O点距离斜面底端的长度为l＝35 cm。由以上数据可以得出（　　）A. 小球的加速度大小为12 m/s2B. 小球在A点的速度为0C. 斜面上最多有5个小球在滚动D. 该照片是距A点处小球释放后0.3 s拍摄的【答案】C【解析】【详解】A．根据可得小球的加速度大小为 选项A错误； BD．小球在B点时的速度小球在A点的速度为则即该照片是距A点处小球释放后0.05s拍摄的，选项BD错误；C．O点的球刚释放时，则距离斜面固定点O点最近的两个球之间的距离为根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，各个球之间的距离之比为1：3：5：7……，则各个球之间的距离分别为2cm，6cm，10cm，14cm，18cm…….，因为O点与斜面底端距离为35cm，而前5个球之间的距离之和为32cm，斜面上最多有5个球，选项C正确。故选C。6. 在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接。下列说法正确的是（　　）A. 图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B. 图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C. 图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D. 图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁【答案】B【解析】【分析】【详解】轻质杆与轻绳的区别在于轻质杆不但能被压，还能被拉，而轻绳只能被拉，根据这一点再取B点为研究对象并进行受力分析可得到图乙中AB不能用轻绳代替，图甲、乙、丁中BC不能用轻绳代替，所以正确的选项应该是B。7. 如图所示，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形．已知正六边形外接圆的半径为R，每根弹簧的劲度系数均为k，弹簧在弹性限度内，则F的大小为（  ）A. (R－l) B. k(R－l) C. k (R－2l) D. 2k (R－l)【答案】B【解析】【详解】正六边形外接圆半径为R，则弹簧的长度为R，弹簧的伸长量为：△x=R-l，由胡克定律可知，每根弹簧的弹力为：f=k△x=k（R-l），两相邻弹簧夹角为120°，两相邻弹簧弹力的合力为：F合=f=k（R-l），弹簧静止处于平衡状态，由平衡条件可知，每个拉力大小为：F=F合k（R-l），故B正确；ACD错误；故选B．【点睛】本题考查了共点力作用下物体平衡条件的应用，根据题意求出弹簧的形变量、应用胡克定律求出弹簧的弹力是解题的前提，应用力的合成与平衡条件可以解题．8. 如图所示，两根轻弹簧a、b的上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上．当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和。已知a、b的劲度系数分别为、，，则a、b两弹簧的伸长量之比为（     ）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】作出小球的受力分析图如图所示根据平衡条件得故a弹簧的弹力b弹簧的弹力根据胡克定理得则伸长量之比为故B正确，ACD错误。故选B。9. 如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。质量为1kg 的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，且认为两者间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的（取初速度方向为正方向，g=10m/s2）（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】滑块上升过程中受到的滑动摩擦力Ff＝μFN其中FN=mgcos 37°解得Ff=6.4 N方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于滑块重力的分力G1=mgsin 37°=6 N<Ff所以滑块将保持静止，受到的摩擦力“突变”为静摩擦力，由平衡条件得Ff′=mgsin 37°=6 N向沿斜面向上。故选B。10. 如图，小球C置于B物体的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。现缓慢减小木板的倾角。在这个过程中，下列说法正确的是（　　）A. B对A的摩擦力逐渐变大 B. B对A的作用力逐渐变小C. B对A的压力不变 D. C对B的压力不变【答案】D【解析】【详解】ABC．对BC整体，受力情况为：重力、斜面A的支持力和摩擦力，由平衡条件得知缓慢减小木板的倾角，增大，减小，由牛顿第三定律得知B对A到的摩擦力逐渐减小，B对A的压力增大；根据平衡条件可知A对B的作用力与B和C的重力大小相等，方向相反，所以A对B的作用力不变，根据牛顿第三定律得知B对A的作用力不变，故ABC错误；D．由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件可知，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变，故D正确。故选D。11. 20世纪末，由于生态环境的破坏，我国北方地区3、4月份沙尘暴天气明显增多。近年来，我国加大了环境治理，践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，沙尘天气明显减少。现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为F=αρAv2，其中α为常数，ρ为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积，v为风速。设沙尘颗粒为球形，密度为ρ0，半径为r，风速竖直向上，重力加速度为g，则v的表达式为（　　）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】沙尘悬浮时受力平衡，根据平衡条件有其中由题意知联立以上四式得选项B正确，ACD错误。故选B。12. 如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心，O点下面悬挂一物体M，绳水平，拉力大小为，绳与绳成，拉力大小为。将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（　　）A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大【答案】A【解析】【详解】对结点受力分析，并合成三角形如图根据图示可知顺时针转动前（实线）到转动后（虚线）过程中，一直增大，一直减小，A正确，BCD错误故选A。13. 如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（　　）A. 轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B. 轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等C. 轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：D. 球A与球B的质量之比为2：1【答案】D【解析】【详解】设轻绳中拉力为T，球A受力如图A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；B．受力分析可得解得故B错误；C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；D．对球B解得故D正确。故选D。14. 建筑工人利用轻质动滑轮提升建筑材料的情景如图甲所示。绕过轻滑轮的轻绳一端固定，通过拉动另一端使水桶由静止开始竖直上升，两侧轻绳始终保持竖直，水桶的加速度a随水桶上升的高度h的变化关系图像如图乙所示。已知水桶及桶内材料的总质量为，重力加速度，不计一切阻力及摩擦，以下说法正确的是（　　）  A. 水桶上升时的速度大小为B. 水桶上升时的速度大小为C. 水桶上升时，人对绳拉力大小为D. 水桶上升时，滑轮受到绳子的拉力大小为【答案】AD【解析】【详解】AB．由初速为零的匀加速直线运动规律可知v2=2ah结合图象面积可求得水桶上升4 m时的速度大小故A正确，B错误。
CD．由图象可知，水桶上升4m时加速度为1m/s2，根据牛顿第二定律2F-mg=ma解得F=27.5N故C错误，D正确。
故选AD。15. 如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（　　）  A. aA=aB=g B. aA=2g，aB=0C. aA=g，aB=0 D. aA=2g，aB=0【答案】D【解析】【详解】水平细线被剪断前，对A、B进行受力分析如下图所示，静止时有又因联立解得水平细线被剪断瞬间，FT消失，其他各力不变，A所受合力与FT等大反向，所以故选D。  二、计算题（共40分）16. 如图为某高速公路出口的ETC通道示意图．一汽年驶入ETC车道，到达O点的速度，此时开始减速，到达M点时速度减至，并以的速度匀速通过区．已知的长度，汽车减速运动的加速度大小，求：（1）O、M间的距离x．（2）汽车从O点到N点所用的时间t．【答案】（1）（2）【解析】【分析】根据题意可知考查匀减速、匀速运动规律．选好研究过程代入公式即可得．【详解】根据得，从点到达点所用的时间匀速通过区所用的时间，汽车从点到点所用的时间．【点睛】计算匀减速直线运动的位移、   实际计算时要灵活选择相关公式．17. 一辆卡车的平板车厢上放置一个木箱，木箱与接触面间的摩擦因数为μ=0.5，卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度g=10m/s2。（已知木箱所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）(1)当卡车以a=2m/s2的加速度启动时，请分析说明木箱是否会发生滑动；(2)当卡车遇到紧急情况刹车停止后，司机下车发现木箱已经撞在驾驶室后边缘，已知木箱在车上滑行的距离d=4m，刹车前卡车的车速为v=72km/h，求卡车刹车时的加速度a1至少为多大。【答案】(1)没有发生滑动；(2)【解析】【详解】(1)当卡车的加速度为a=2m/s2时，假设木箱与卡车一起运动。则对于木箱由牛顿第二定律得木箱所受的最大静摩擦力为代入数据可知，假设成立，木箱没有发生滑动。(2)刹车过程中，汽车向前运动的距离为如不撞击，木箱向前运动的距离为其中根据题意代入数据解得18. 如图所示，在水平地面上固定着一个倾角为30°的光滑斜面，斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮，一细绳跨过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与物体B连接，物体A、B均处于静止状态细绳与斜面平行。若将A、B两物体对调，将A置于距地面h高处由静止释放，设A与地面碰撞后立即停止运动，B在斜面运动过程中不与滑轮发生碰撞，重力加速度为g。试求：(1)A和B的质量之比；(2)物体B沿斜面上滑的总时间。【答案】(1)2:1；(2)。【解析】【详解】(1)对物体A、B受力分析，有：mAgsin30°=T1T1=mBg解得：；(2)A、B对调后，A物体接触地面前：对A：对B：B在斜面上运动时间为：A落地后，B继续向上运动解得：所以B运动总时间：