湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题

这是一份湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．陕西省某中学于2022年10月份举办了体育运动会，该学校的操场为400m的标准跑道，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．1000m比赛时，运动员跑完全程的位移大小为1000m
B．100m比赛时，运动员的成绩11秒45指的是时间间隔
C．运动员在向前跑的过程中，以自身为参考系，跑道旁的树木是向前运动的
D．用高速摄像判断哪位运动员率先到达终点时，可将运动员看成质点
2．甲、乙两物体在同一直线上运动，其位移—时间关系图像如图所示。已知甲在零时刻从静止开始做匀加速度运动，则（ ）
A．乙做匀减速运动B．甲的加速度大小为 2m /s2
C．在t=5s时，甲和乙的速度大小相等D．在 t=8s时，甲、乙相距108m
3．空中有A、B、C三个小球与地面的距离为5cm、20cm、45cm，如图所示。同时释放三小球，若不计空气阻力，g取，则（ ）
A．A球落到地面时，B球运动到A球释放时的高度
B．B球落到地面时，C球的瞬时速度等于B球的瞬时速度
C．A、B球落地时的速度差小于B、C球落地时的速度差
D．A、B球落地的时间间隔小于B、C球落地的时间间隔
4．一小船在静水中的速度为，它在一条河宽为、水流速度为的河流中渡河。下列说法正确的是（ ）
A．小船到达正对岸的时间为40s
B．若以最短时间渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/s
C．若以最短位移渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/s
D．若以最短时间渡河，小船渡河的位移大小为160m
5．如图所示，质量为3kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿轻弹轴线方向，用大小恒为16N的水平拉力F拉着物块A和B一起向右做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=200N/m且弹簧始终在弹性限度内。则（ ）
A．弹簧的伸长量为2cm
B．物块A和B一起运动的加速度大小为3m/s2
C．撤去力F后瞬间，物块A的加速度为0
D．撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为12m/s2
6．如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q受到的P的弹力为
B．Q受到的挡板MN的弹力为
C．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，当Q重心距离地面的高度为2R时，P受到地面的摩擦力为
D．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，Q受到P的弹力变大
二、多选题
7．如图所示，人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作，下图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（ ）
A．此人的重力为500N
B．“下蹲”过程中，人先超重后失重
C．“站起”过程中，人先超重后失重
D．此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作
8．如图所示，水平地面上固定有倾角为，高为h的斜面。О点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于О点，另一端与质量为m的小球相连。细绳能够承受的最大拉力为3mg（g为重力加速度）。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断，之后做平抛运动并垂直撞到斜面上，下列说法正确的是（ ）
A．细绳的长度为
B．小球做平抛运动的水平位移和竖直位移大小相等
C．小球做平抛运动的时间为
D．小球做平抛运动的落点为斜面的中点
9．为了测试某品牌新款电动车的性能，现将速度传感器固定在车体上，并在时刻同时同地同向启动两辆完全相同的电动车，得到如图所示的两条速度随时间变化的图线：甲为倾斜直线，乙为曲线，且图中两阴影区域面积，则下列说法正确的是（ ）
A．两车在和时刻分别相遇
B．时刻甲车的加速度大于乙车
C．时间内甲车和乙车的平均速度相等
D．时间内甲车和乙车的平均速度相等
10．质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v-t图象如图乙所示，在整个运动过程中，以下说法正确的是（g=10m/s2）（ ）

A．物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2
B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m
C．物块与传送带的相对位移大小为3m，相对路程为9m
D．2s时，物块运动到最右端
三、实验题
11．某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置，然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度，通过分析数据得出实验结论。
（1）实验时认为可以用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据的物理规律是 。
（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F－L图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度L0 = cm，弹簧的劲度系数k = N/m。（结果均保留2位有效数字）
（3）该小组的同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，某次测量时弹簧测力计的指针如图丙所示，弹簧测力计所测力的大小F = N。
12．用如图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。
（1）下列做法正确的是 （填字母代号）
（2）甲、乙两同学各取一套图（a）所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，图（b）为某次操作中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流，根据图中数据，可以算出小车的加速度a= m/s2；（结果保留两位有效数字）实验后甲、乙分别得到图（c）中甲、乙两条直线，设甲、乙用的小车质量分别为m甲、m乙，小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图（c）可知，m甲 m乙、μ甲 μ乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）在正确平衡摩擦力后甲同学重新实验，保持小车的质量M不变，改变砝码盘和砝码的总重力F，多次实验，根据得到的数据，在a-F坐标系中描点，得到如图（d）所示的结果，发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。
四、解答题
13．如图所示，地面上放一木箱，质量为40 kg，用与水平方向成37°角，大小为100 N的力推木箱，恰好使木箱匀速前进，若用大小为100 N，方向与水平成37°角的力斜向上方拉木箱，木箱加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)求：
(1)木箱与地面的动摩擦因数．
(2)木箱加速运动时的加速度大小．
14．如所示，在平直公路上，小汽车正以v1=20m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前方x0=25m处有一货车正以v2=8m/s的速度同向匀速行驶。若该小汽车在该平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，则刹车后经过50m的距离停下，小汽车刹车过程可认为是匀减速直线运动。
（1）求小汽车刹车过程的加速度大小；
（2）小汽车司机发现大货车时立即刹车（不计小汽车司机的反应时间），若不会发生撞车事故，求经过多长时间两车相距最近及最近距离的大小；若会发生撞车事故，求经过多长时间相撞。
15．如图所示，有一水平传送带以4m/s的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长度，其右端挨着一段粗糙水平面BC，其长度为（未知），紧挨着BC的光滑水平地面上放置一质量的平板小车，小车长度。小车上表面刚好与BC面等高。现将质量的煤块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过粗糙水平面BC滑上小车。煤块与传送带间的动摩擦因数，煤块与BC面间、煤块与小车间的动摩擦因数均为，取重力加速度。求：
（1）煤块在传送带上运动的时间；
（2）BC面的长度为多少时，煤块刚好运动到C点停下；
（3）若煤块能够滑上小车且不从小车上掉下来，BC面的长度应满足的条件。
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要再次调节木板倾斜程度
参考答案：
1．B
【详解】A．1000m比赛时，运动员跑完全程需要绕场跑2.5圈，不是做单向直线运动，所以路程为1000m，位移小于1000m，故A错误；
B．100m比赛时，运动员的成绩11秒45指的是时间间隔，故B正确；
C．运动员在向前跑的过程中，以自身为参考系，跑道旁的树木是向后运动的，故C错误；
D．用高速摄像判断哪位运动员率先到达终点时，运动员的大小不能忽略，此时不能将运动员看成质点，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．由图像知，乙做反向匀速直线运动，速度大小为，A错误；
BC．在时，甲、乙相遇，此时乙的位移，则对于甲有
解得
则
，
B正确，C错误；
D． 时
，
则甲、乙相距
D错误。
故选B。
3．B
【详解】A．由自由落体运动位移公式解得
A球落到地面时间
B球下落15cm高度所用时间
A错误；
B． B球落到地面时间
B球落到地面时速度
C球在下落0.2s时间的瞬时速度
B正确；
C．A球落到地面时速度
vA −vB =−1m/s
C球落到地面时速度
vB−vc=−1m/s
C错误；
D．A、B球落地的时间间隔
tB−tA=0.1s
C球落到地面时间
tC−tB=0.1s
D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误；
B．当小船以最短时间渡河时，即船头垂直河岸，小船相对河岸的速度大小，即合速度为
故B错误；
C．当船速与合速度垂直时，渡河位移最小，即小船相对河岸的速度大小为
故C正确；
D．最短时间渡河
则小船沿水流方向位移为
小船渡河位移为
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．对AB整体，根据牛顿第二定律，有
解得
对A进行受力分析，有
解得
A B均错误；
CD．撤去力F后瞬间，弹簧弹力瞬间不变，A受力不变，加速度依然为
对B，有
解得
C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】AB.对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的弹力和P对Q的弹力，如图
由几何关系得
所以
根据平衡条件得
故AB错误；
C.对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的弹力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，根据几何关系可得此时
故C错误；
D.PQ之间的弹力为
因为变小，所以变大，故D正确。
故选D。
7．AC
【详解】A．由图可知，当人静止时，力传感器的示数为500N，即人的重力为500N，故A正确；
BCD．下蹲的过程中，先向下加速运动，再向下减速到停止，加速度先向下再向上，人先失重后超重；起立的过程中，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下，人先超重后失重，所以此人完成了一组“下蹲—起立”动作，故C正确，BD错误。
故选AC。
8．CD
【详解】小球做平抛运动并垂直撞到斜面上轨迹如图所示。
设小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，绳长为L，根据圆周运动的知识有
小球做平抛运动
，
根据平抛运动的推论，将速度方向反向延长经过水平位移中点，有
且
解得
，，，
故选CD。
9．BD
【详解】A．图的面积表示位移，由图可知，时间内乙的位移大于甲的位移，所以时刻乙车在前，两车没有相遇，故A错误；
B．图的斜率表示加速度，由图可知，时刻甲车的加速度大于乙车，故B正确；
C．时间内乙车的位移大于甲车，故甲车的平均速度小于乙车，故C错误；
D．时间内甲车的位移等于乙车的位移，故甲车的平均速度等于乙车的平均速度，故D正确。
故选BD。
10．ABD
【详解】A．由图乙可知，物块刚滑上传送带时的加速度
根据牛顿第二定律可知
解得
故A正确；
B．由图乙可知，物块和传送带在之后保持相对静止，传送带的速度为向左的
在内传送带运动的位移为
方向向左，此过程物块位移为
方向向右，则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为，故B正确；
C．在内，由于物块整个过程相对于传送带一直向右运动，则物块与传送带的相对位移大小和相对路程都为，故C错误；
D．由图乙可知，物块在速度为零，后物块开始向左运动，则时，物块运动到最右端，故D正确。
故选ABD。
11． 共点力的平衡条件 4.0 1.0 × 102 8.00
【详解】（1）[1]钩码静止时其所受重力大小等于弹力的大小，这样做依据的物理规律是共点力的平衡条件。
（2）[2][3]根据胡克定律
F = k(L－L0)
可得题图乙的F—L图像的横截距即为弹簧的自然长度L0，斜率即为弹簧的劲度系数k，所以可得
L0 = 4.0cm
（3）[4]题图丙中弹簧测力计的示数为F = 8.00N。
12． AD/DA 0.50 小于 大于 砝码盘和砝码总质量没有远小于小车质量
【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不等于合力，A正确；
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，B错误；
C．实验开始时应先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，C错误；
D．平衡摩擦力后，有
即
与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，D正确；
故选AD；
（2）[2]
用逐差法求加速度
[3][4]根据牛顿第二定律有
得
可知为斜率，为纵坐标的截距，结合图像可知m甲小于m乙、μ甲大于μ乙；
（3）[5]在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理
得
而实际上
可见明显偏离直线是由于没有满足
造成的。
13．（1）0.17 ；（2）0.56m/s2
【详解】（1）以木箱为研究对象，因为物体匀速运动，故有
代入数据解得
（2）当斜向上拉时，对物体受力分析并正交分解
代入数据解得
14．（1）4m/s2；（2）不会发生撞车；3s；7m
【详解】（1）小汽车刹车过程的加速度大小
（2）当两车共速时距离最近，则
解得
t=3s
此时小汽车的位移
货车的位移
因
则不会发生撞车事故，最小距离为
15．（1）2s；（2）4m；（3）
【详解】（1）煤块刚放上传送带时，由牛顿第二定律有
解得
煤块与传送带速度相等所用时间为
此时煤块通过的位移为
可知煤块与传送带共速后，继续向右匀速运动，匀速过程所用时间为
则煤块在传送带上运动的时间为
（2）煤块滑上粗糙水平面的加速度大小为
若煤块刚好运动到点停下，根据运动学公式，可得
解得
（3）若煤块滑上小车且刚好到达小车右端与小车共速，设煤块刚滑上小车速度为，则有
煤块在小车上滑动的加速度大小仍为，小车的加速度大小为
设煤块经过时间与小车共速，则有
，
煤块与小车通过的位移分别为
，
根据位移关系有
联立解得
由（2）可知，恰能滑上小车时
综上分析可知，若煤块能够滑上小车且不从小车上掉下来，面的长度应满足