2023-2024年河南省天一大联考高一上学期阶段性测试物理试卷（二）（解析版）

2023—2024学年高一年级阶段性测试（二）物理一、单项选择题1.年月日上午，某校级高一新生军训会操表演在学校操场标准跑道上隆重举行。高一班的领队经过长的主席台，历时。下列说法中正确的是（）A.“上午”，指时间间隔B.高一班的领队通过主席台的平均速度大小为C.裁判对队列打分时可以将队伍看成质点D.若班级方阵绕操场半周走到本班位置，其位移大小等于路程【答案】B【解析】“上午”，指的是时刻，故A错误；根据，代入数据解得，故B正确；裁判对队列打分时的依据是队列的步伐、整齐程度，包括各行各列的步伐等动作，因此不能将队伍看成质点，故C错误；若班级方阵绕操场半周走到本班位置，其路程为实际轨迹的长度，而位移大小为初位置到末位置的距离，显然其位移大小小于路程，故D错误。故选B。2.年月日神舟十六号乘组航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站成功进行了第四次太空授课。航天员在火箭发射、返回舱返回地面以及在空间站生活过程中要经受超重、失重的考验，下列说法正确的是（）A.火箭加速上升时，航天员不受重力B.返回舱返回时航天员一直处于失重状态C.航天员在空间站时处于完全失重状态，所以航天员的重力完全消失D.航天员在空间站时处于完全失重状态，所以航天员无法使用普通体重计测量体重【答案】D【解析】重力是由于地球的吸引而产生的，因此只要在地球引力范围内，都要受重力的作用，火箭加速上升时，并未脱离地球引力的范围，航天员受重力作用，故A错误；返回舱返回时要经历先加速后减速的过程，因此航天员先处于失重状态，后处于超重状态，故B错误；航天员在空间站时处于完全失重状态，并不是重力完全消失，而是重力用来提供航天员绕地球做圆周运动的向心力，故C错误；航天员在空间站时处于完全失重状态，所以航天员无法使用普通体重计测量体重，故D正确。故选D。3.如图所示，足够长的木板放在粗糙的水平面上，物块放在的上面。的右端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与质量为的物块相连，用水平恒力向左拉动，使做匀速运动，此时与均保持静止，重力加速度为。下面说法正确的是（）A.物块受到的是静摩擦力，大小等于B.物块对施加的摩擦力大小等于C.水平恒力的大小等于D.增大水平恒力的大小后，物块无法继续保持静止【答案】B【解析】因相对于滑动，则物块受到的是滑动摩擦力，大小等于C的重力，选项A错误；因对摩擦力为，则物块对施加的摩擦力大小等于，选项B正确；对分析可知，选项C错误；增大水平恒力的大小后，物块受的摩擦力不变，则仍能继续保持静止，选项D错误。故选B。4.一质量为的光滑半圆形轨道在光滑水平地面上匀速运动，内部有一质量为的小球（可视为质点）。某时刻半圆形轨道受到恒定水平外力作用，稳定时如图所示，小球和圆心连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。下列判断正确的是（）A.半圆形轨道一定向左运动B.半圆形轨道受到的水平外力大小为C.轨道对小球的作用力大小为D.施加水平外力瞬间，轨道的加速度大小为【答案】D【解析】根据题意，稳定时对小球受力分析，受本身重力和半圆形轨道支持力，如图所示，竖直方向上，由平衡条件有，水平方向上，由牛顿第二定律有，解得，，加速度方向向左，即半圆形轨道可能向左加速，也可能向右减速，设半圆形轨道受到的水平外力大小为，对整体由牛顿第二定律有，故ABC错误；根据题意可知，半圆形轨道受到恒定水平外力作用，施加水平外力瞬间，对半圆形轨道，由牛顿第二定律有，解得，故D正确。故选D。5.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，时刻刚好经过同一位置，此后的运动图像如图所示，关于两车的运动情况，下列说法正确的是（）A.时，甲车运动方向发生改变B.在时，两车相遇C.的时间内，在时两者相距最远D.在时，甲车又回到起始位置【答案】C【解析】速度—时间图像，时间轴上方表示速度为正，时间轴下方表示速度为负，在时甲车的速度—时间图像仍在时间轴上方，则其速度方向并未发生改变，故A错误；速度—时间图像，图线与时间轴围成的面积表示位移，根据题意，时刻刚好经过同一位置，而在内，甲的图线与时间轴围成的面积大于乙的图线与时间轴围成的面积，可知在时，甲车在前，乙车在后，而根据图像可知，时两车速度相等，故B错误；根据图像可知，在内，甲车的速度始终大于乙车的速度，则可知两车之间的距离始终在增大，而在内，甲车的速度又始终小于乙车的速度，由图像与时间轴围成的面积可的甲乙速度相等时二者之间的距离，此时甲在乙前方处，根据图像可得乙的速度—时间关系为，当时，可得，则可得时间内乙的位移为，甲的位移为，可知在末乙在甲前方，由此可知，的时间内，在时两者相距最远，最远距离为，故C正确；根据速度—时间图像可知，时间内甲的速度方向始终为正方向，在时甲的速度减为零，则可知在时，甲车离出发点最远，故D错误。故选C。6.某厂家设计的一款自动配餐小车如图所示，在测试小车运动性能中，让小车沿一条直线运动依次通过、、、四点，如图所示。小车从到做匀加速直线运动，在点开始刹车，刹车后做匀减速直线运动，在点恰好停止，已知通过所用时间为，通过所用时间为，，则小车加速和减速过程的加速度大小分别为（）A.， B.， C.， D.，【答案】C【解析】小车在段的平均速度等于中间时刻的速度，则，小车在段的平均速度等于中间时刻的速度，则，则加速度，到达点的速度，减速的加速度，故选C。7.如图所示，、两木块质量均为，、两轻弹簧的劲度系数分别为、，轻绳绕过不计大小的光滑定滑轮与相连，弹簧与木块、地面均拴接，整个系统静止，滑轮左侧绳子刚好保持竖直，重力加速度为。现用力缓慢拉绳，拉动时滑轮右侧绳子保持与竖直方向的夹角为，直到弹簧弹力大小变为原来的一半为止，在这一过程中，下列说法错误的是（）A.木块移动的距离可能为B.木块移动的距离可能为C.绳子对定滑轮的作用力大小可能为D.绳子对定滑轮的作用力大小可能为【答案】A【解析】根据胡克定律可得，原来弹簧的压缩量为，弹簧的压缩量为，若弹簧弹力大小变为原来的一半且弹簧处于压缩状态，则此时弹簧的压缩量为，对分析可得，所以弹簧刚好恢复原长，此过程中木块上升的位移为，若弹簧弹力大小变为原来的一半且弹簧处于伸长状态，则此时弹簧的伸长量为，对分析可得，所以弹簧的弹力为，此时弹簧的伸长量为，此过程中木块上升的位移为，故A错误，B正确；若弹簧弹力大小变为原来的一半且弹簧处于压缩状态，对分析可得绳子的拉力为，绳子对定滑轮的作用力大小，若弹簧弹力大小变为原来的一半且弹簧处于伸长状态，对分析可得绳子的拉力为，绳子对定滑轮的作用力大小，故C、D正确。本题选择错误的，故选A。二、多项选择题8.钢珠从高为的塔顶被竖直向上以的初速度抛出，最终落在地面上。已知点距离塔顶，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要B.钢珠能达到离地面的最大高度为C.钢珠从抛出到点所需时间为D.钢珠从抛出到落地所需时间为【答案】AD【解析】从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要的时间，选项A正确；钢珠抛出能上升的最大高度，能达到离地面的最大高度为，选项B错误；钢珠从抛出到P点所需时间为，选项C错误；钢珠从抛出到落地所需时间为，选项D正确。故选AD。9.秋天收获玉米时，农民经常在屋檐下晒玉米，方式可以简化为如图结构：轻杆插入竖直墙面，轻绳一端固定在点，另一端跨过点处大小可忽略的光滑定滑轮在点悬挂捆好的玉米，玉米处于静止状态。若绳子端沿墙缓慢上移，则下列说法正确的是（）A.绳子对滑轮的作用力方向不变B.绳子对滑轮的作用力方向与的夹角变大C.绳子对滑轮的作用力大小逐渐变小D.绳子对滑轮的作用力大小不变【答案】BC【解析】滑轮两边绳子的拉力相等，均等于物体的重力，绳子对滑轮的作用力等于两边绳子拉力的合力，方向沿两个拉力夹角的平分线上；则若绳子端沿墙缓慢上移，则滑轮两边绳子的夹角变大，则合力减小，即绳子对滑轮的作用力大小逐渐变小，绳子对滑轮的作用力方向指向左下方，与BD的夹角变大，则AD错误，BC正确。故选BC。10.如图所示，倾角为的光滑斜面固定在地面上，、、、、五个球的质量均为，轻质弹簧、分别连接球、和、，固定点与球间，球、间，球、间分别由轻质细线、、连接。弹簧与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.仅将细线烧断的瞬间，球的加速度沿斜面向下，大小为B.仅将细线烧断的瞬间，球的受力情况改变，加速度为C.仅将细线烧断的瞬间，小球的加速度沿斜面向上，大小为D.仅将细线烧断的瞬间，绳的拉力大小为【答案】AC【解析】系统处于静止状态时，对球、、、、整体分析，根据平衡条件，可知细线弹力大小为，将细线烧断的瞬间，弹簧没有发生突变，其弹力不变，即球所受外力的合力大小为，根据牛顿第二定律有，解得，方向沿斜面向下，故A正确；根据上述可知，将细线烧断瞬间，弹簧没有发生突变，其弹力不变，可知球、、受力情况均没有发生变化，其加速度均为，故B错误；系统处于静止状态时，对球、、整体分析，根据平衡条件，可知C细线弹力大小为，将细线烧断的瞬间，弹簧没有发生突变，其弹力不变，即球所受外力的合力大小为，根据牛顿第二定律有，解得，方向沿斜面向上，故C正确；仅将细线烧断的瞬间，弹簧没有发生突变，其弹力大小与方向均不变，可知绳的拉力大小不变，仍然为，故D错误。故选AC。三、非选择题11.某同学打算利用所学知识设计一简易弹簧秤，他首先利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数。实验室提供了两根弹簧，他先将其中一根弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧的一侧（刻度尺刻线与弹簧的上端对齐），并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，改变钩码数量从而获得多组数据，用同样的方法对另一根弹簧也进行测量，最后得到弹力与弹簧长度的图像如图所示，通过处理数据后在刻度尺上标上相应的数值从而完成弹簧秤的制作。（1）当用弹簧制作弹簧秤时，标注在________处，最小分度值是________；（2）当用弹簧制作弹簧秤时，指针所指刻度尺位置如图所示，则读数为________。【答案】（1），；（2）【解析】（1）[1][2]当用弹簧制作弹簧秤时，因弹簧的原长为，则标注在处；劲度系数，刻度尺最小分度为，则弹簧秤的最小分度值是；（2）[3]当用弹簧制作弹簧秤时，原长为，劲度系数，指针所指刻度尺位置如图所示，弹簧长度，则读数为。12.在“探究物体质量一定时加速度与力的关系”实验中，某同学对课本实验进行了改进，实验装置添加了力传感器来测细线中的拉力，如图所示，实验步骤如下：（1）实验中________（填“需要”或“不需要”）进行摩擦阻力补偿；（2）实验中砂和砂桶的质量________（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；（3）改变砂和砂桶的质量，获得多条纸带并记录力传感器示数，处理纸带得到小车运动的加速度，其中某次实验得到如图所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是________（结果保留位有效数字）；（4）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图所示，则小车的质量________。【答案】（1）需要；（2）不需要；（3）；（4）【解析】（1）[1]实验中需要进行摩擦阻力补偿；（2）[2]实验中因为有力传感器测量拉力，则砂和砂桶的质量不需要远小于小车的质量；（3）[3]小车的加速度；（4）[4]由牛顿第二定律，即，则，解得。13.如图所示为小朋友在玩滑梯的情景示意图，若滑梯的长度为，小朋友从最高点由静止开始滑下，滑下过程可视为匀加速直线运动，发现他在最后的位移为，求：（1）小朋友下滑过程中加速度的大小；（2）小朋友从最高点滑到最低点所用时间；（3）时小朋友的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）下滑过程中由题意有，，联立解得；（2）由（）中关系式解得；（3）由运动学公式得。14.如图为晾晒衣服的简化模型，、两点固定有两不等高的竖杆，两杆顶端、点间有长为的光滑轻绳，、间距为，将质量为的衣服通过挂钩自由悬挂在绳上，静止时处于点位置如图所示，重力加速度取。求：（1）、的大小；（2）两段绳子的张力分别为多大。【答案】（1）；（2）【解析】（1）对结点受力分析如图：由题意可知两段绳子张力，在水平方向上有，可得，延长交于点，根据几何关系有，解得；（2）对点由受力平衡知识，在竖直方向上有，解得。15.如图所示，有一长度为、与水平面夹角为的传送带，在电机驱动下始终以速度顺时针匀速转动，一质量为可视为质点的小物块从传送带最底端以的初速度冲上传送带。小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求小物块从滑上传送带至与传送带速度相等所需的时间；（2）判断小