安徽省芜湖市2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一物理满分：100分考试时间：75分钟注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是（）A.物体受到的重力就是地球对物体的吸引力B.分力的大小一定比合力的大小要小C.轻杆对物体的弹力一定沿轻杆方向D.物体受到的摩擦力可能与其运动速度方向相同〖答案〗D〖解析〗A．重力是由地球吸引而使物体受到的力，但重力不一定等于地球的吸引力，只有地球南北极重力和吸引力的大小才相等，在地球的其它地方，地球对物体的吸引力除了提供重力外，另外还提供物体跟地球一起自转所需要的向心力，故A错误；B．根据平行四边形定则可得可知分力可能比合力大也可能比合力小，还可能与合力大小相等，故B错误；C．轻质硬杆对物体作用力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向，故C错误；D．物体所受的摩擦力方向总是与物体相对运动的方向相反，可能与其运动速度方向相同，故D正确。故选D。2.北京大学著名物理学赵凯华教授曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”。如图所示，2023年9月27日4时15分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十三号04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（）A.运载火箭刚点火时还没有运动，其加速度一定为零B.运载火箭升空过程速度变化越大，其加速度就大C.运载火箭升空过程速度变化越快，其加速度就大D.运载火箭离开地面的瞬间，火箭的速度很小，所以加速度很小〖答案〗C〖解析〗A．运载火箭刚点火时速度为零，加速度不为零，故A错误；BC．加速度是描述速度变化快慢的物理量，运载火箭升空过程速度变化越快，其加速度就大，加速度的大小与其速度变化的大小无关，故C正确，B错误；D．加速度与速度没有必然的联系，运载火箭离开地面的瞬间，火箭的速度很小，加速度不一定很小，故D错误。故选C。3.如图，质量分别为2kg、0.5kg的两物块A、B，通过与地面平行的细线连接后静置在水平地面上，细线伸直但无张力，两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5。现用大小为的水平力向右拉物块B，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.两物块将一起向右做匀加速直线运动B.细线上拉力大小为0.5NC.物块A与地面间的摩擦力大小为3ND.物块B与地面间的摩擦力大小为0.6N〖答案〗B〖解析〗A．对A、B整体分析，两个物体整体所受地面的最大静摩擦力由于可知两物块将保持静止，故A错误；BD．地面对B物块的最大静摩擦力为可知B所受地面的摩擦力为2.5N，设绳子拉力为，对B，根据平衡条件有解得故B正确，D错误；C．对C根据平衡条件可知物块A与地面间的摩擦力大小为故C错误。故选B。4.如图所示为蹦极运动的示意图，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连，运动员从O点自由下落，B点为弹性绳自然伸长的位置，运动员在C点受到的合力为零，D点是能下落的最低点，然后向上弹起，整个过程中忽略空气阻力。运动员从B点向D点运动过程中，下列说法正确的是（）A.运动员在B点时的速度最大 B.运动员在D点时处于平衡状态C.运动员的速度先增大后减小 D.运动员的加速度先增大后减小〖答案〗C〖解析〗ACD．运动员从O至B过程只受重力，做自由落体运动；从B到C过程，绳子拉力逐渐增大，绳子拉力小于重力，合力向下，运动员做加速度减小的加速运动，到C点时合力为零，速度达到最大值，过点后，绳子拉力大于重力，运动员做减速运动，随着绳子拉力增大，运动员的加速度增大，做加速度增大的减速运动，故C正确，AD错误；B．从C到D过程，弹性绳的拉力大于运动员重力，合力向上，加速度向上，运动员做减速运动，随运动员向下运动，绳子拉力变大，运动员受到的合力增大，加速度变大，运动员做加速度增大的减速运动，到D点运动员速度为零，合力不为零，合力向上，加速度向上，运动员处于超重状态，故B错误。故选C。5.某同学将一颗小玻璃珠沿光滑的斜面向上弹出做直线运动，玻璃珠运动的位移x与运动的时间t的关系为（其中x的单位为m，t的单位为s）。则该玻璃珠在0～4s这段时间的平均速率为（）A.0.25m/s B.0.2m/s C.0.1m/s D.0.5m/s〖答案〗A〖解析〗根据结合题意可得，物体先减速到零时此时物体的位移为此后物体将反向运动位移大小故物体的平均速率为故选A。6.如图所示，质量分别为2m、m的两物块a、b，用一轻弹簧相连，将物块a用细线悬挂在天花板，调整细线长度，当系统静止时，物块b恰与水平地面间无弹力，此时弹簧的形变量为x。已知重力加速度为g，弹簧始终处在弹性限度内。若突然剪断细线，则（）A.剪断细线瞬间，地面对物块b的弹力大小为mgB.剪断细线瞬间，物块b的加速度为gC.剪断细线瞬间，物块a加速度为2gD.剪断细线后，物块a向下运动3x时速度最大〖答案〗D〖解析〗开始物块b静止，物块b恰与地面间无弹力，设此时弹簧的弹力为F，对b，与平衡条件得方向向上，弹簧处于拉伸状态。AB．剪断细线瞬间，弹簧的弹力不能突变，物块b的受力情况不变，物块b所示合力为零，加速度为0，地面对物块b的弹力仍然为0，故AB错误；C．剪断细线瞬间弹簧弹力不变，对物块a，由牛顿第二定律得解得故C错误；D．开始弹簧处于拉伸状态，伸长量为x，设弹簧的劲度系数为k，则剪断细线后a向下做加速运动，a向下运动x时弹簧恢复原长，然后a继续向下做加速运动，弹簧被压缩，弹簧弹力竖直向上，开始弹簧弹力小于a的重力，物块继续向下做加速运动，设弹簧压缩量为时物块a所受合力为零，则当物块a所受合力为零时速度最大，在此过程物块下滑的距离故D正确。故选D。7.某小朋友在水平路面上控制玩具汽车沿直线运动，某时刻关闭电源，玩具汽车自由滑行。玩具汽车经历时间t，运动的位移为x，根据玩具汽车运动的时间t和位移x绘制的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.玩具汽车做匀加速直线运动B.开始计时时，玩具汽车的速度大小为10m/sC.玩具汽车运动的时间为5sD.玩具汽车前3s的位移大小为25m〖答案〗D〖解析〗AB．由题意知物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，则玩具汽车做匀减速直线运动，位移为整理得由图像知故AB错误；C．玩具汽车运动时间故C错误；D．根据C选项分析可知玩具汽车前3s的位移等于玩具车前2.5s的位移为故D正确。故选D。8.如图，倾角为37°、质量为8kg的光滑斜面体放置在光滑水平面上，质量为4kg的小球通过细绳系于斜面顶端的固定杆上，细绳与竖直方向夹角也为37°。对斜面施加一水平力F使整个装置向右做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动。已知，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.水平力F大小为12NB.斜面对小球的支持力大小为32NC.细绳对小球的拉力大小为30ND.增大F，小球受斜面支持力增大〖答案〗C〖解析〗A．设斜面体的质量为，小球的质量为，对装置整体，根据牛顿第二定律可得代入数据解得故A错误；BC．设斜面对小球的支持力为，细绳对小球的拉力为，水平方向根据牛顿第二定律竖直方向，根据平衡条件可得联立解得故B错误，C正确；D．根据A选项分析可知，增大F，小球的加速度变大，由BC选项分析可知小球的加速度由绳子拉力沿水平向右的分力与斜面支持力沿水平向左的分力的合力提供，加速度变大，则绳子拉力变大，则小球受斜面支持力减小，故D错误。故选C。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。9.如图所示，质量分别为、的两物块P、Q，通过与斜面平行的轻杆连接后静置在倾角为的粗糙斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数均为。在沿斜面向上的恒力F的作用下，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）A.若仅增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大B.若仅增大F，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大C.若仅增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大D.若仅增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大〖答案〗BD〖解析〗对整体受力分析，根据牛顿第二定律有解得设轻杆的弹力为，对Q根据牛顿第二定律解得A．根据可知仅增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆弹力不变，故A错误；B．根据可知仅增大F，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大，故B正确；B错误；C．根据可知仅增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力减小，故C错误；D．根据可知增大，物块P、Q沿斜面向上做匀加速直线运动时，轻杆的弹力增大，故D正确。故选BD。10.如图甲，倾角为的传送带以恒定速率顺时针运行，一小物块（可视为质点）以一定的初速度从传送带底端冲上传送带，物块在传送带上整个运动过程中的速度-时间（）图像如图乙，总时间为3s，其中1s后速度图线平行于t轴。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力及传送带两端轮子大小，下列说法正确的是（）A.传送带运行速率 B.物块与传送带间的动摩擦因数为C.传送带两端轮子的间距为8.75m D.物块与传送带之间的相对路程为6.25m〖答案〗AD〖解析〗A．根据物块的图像可知，物块先做匀减速直线运动，后做匀速运动，即小物块与传送带速度相等后与传送带保持相对静止做匀速运动，可知传送带运行速率为，故A正确；B．由物块的图像可知物块做匀减速运动的加速度大小为根据牛顿第二定律可得解得故B错误；C．传送带两端轮子的间距故C错误；D．物块与传送带之间的相对路程故D正确。故选AD。三、非选择题：共5小题，共58分。11.某实验小组利用图甲所示的装置研究小车的匀变速运动情况。（1）图甲中电火花打点计时器使用的是___________V的交流电源。（2）在完成本实验时，下列说法正确的是___________（填选项字母）。A．钩码的质量应远小于小车质量B．实验前需补偿小车受到的阻力C．实验时先释放小车再接通电源D．小车与定滑轮之间细线必须与长木板平行（3）钩码下降时得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在打出C点时小车的速度大小为___________m/s；小车运动的加速度大小为___________m/s2.（计算结果均保留2位有效数字）〖答案〗（1）220（2）D（3）0.480.80〖解析〗（1）电火花打点计时器使用的是220V交流电源；（2）ABD．本实验研究小车的匀变速运动情况，只需要保证小车做匀变速直线运动即可，即小车与定滑轮之间的细线必须与长木板平行，不需要钩码的质量应远小于小车质量以及实验前需补偿小车受到的阻力，故D正确，AB错误；C．为了充分利用纸带，实验时先接通电源再释放小车，故C错误。故选D。（3）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，可知相邻计数点间的时间间隔根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得根据逐差法可得加速度12.某同学利用如图所示装置测量小球在空中下落过程所受阻力大小及小球的直径（假设小球下落过程中阻力不变）。实验步骤如下：（i）用电磁铁吸住一个小铁球，将吸住小铁球的电磁铁、光电门A及B固定在铁架台的竖直立柱上，调整它们的位置使小铁球、光电门A及B在同一竖直线上；（ii）切断电磁铁电源，小铁球开始下落，测出小铁球通过光电门A的时间，并测出小铁球由光电门A运动到光电门B的时间t、光电门A与B中心之间的距离h；（iii）保持光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，多次重复实验步骤（ii），记录多组实验数据t及h。根据以上实验步骤，回答以下问题：（1）根据上述实验数据做出图线，若该图线的斜率为k，纵轴截距为b。则小铁球经过光电门A时的瞬时速度为___________；下落的加速度大小___________（用题中所给物理量的字母k或b表示）。（2）小铁球的直径约为___________（用题中所给物理量的字母b、表示）。（3）若当地重力加速度为g，小铁球受到的空气阻力与小铁球的重力之比为___________（用题中所给物理量的字母k、g表示）。〖答案〗（1）（2）（3）〖解析〗（1）设小球经过光电门A的速度为，根据运动学公式整理可得即图线的纵轴截距斜率可得（2）小铁球的直径约为（3）对小铁球根据牛顿第二定律可得整理可得13.2024年春节假期小型客车免费通行时段起止时间为2月9日（除夕）00：00至2月17日（正月初八）24：00，许多家庭自驾返家团聚或出去旅游。现有两辆汽车沿平直高速公路以相同速度一前一后匀速行驶。若前车观察到前方有突发情况，立即以恒定的加速度刹车，加速度大小为7.5m/s2，在它刚停止运动时，后车以恒定的加速度开始刹车，加速度大小为前车加速度大小的1.5倍。已知前车在刹车过程中行驶的路程为60m。求：（1）前车刚刹车时的速度大小；（2）前车刹车过程所需的时间；（3）若保证两车在上述情况中不发生碰撞，两车在匀速行驶时保持距离的最小值。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）前车刹车过程中，根据运动学公式有解得代入数据可得（2）前车刹车过程所需的时间代入数据可得（3）前车刹车过程有后车在前车刹车过程中做匀速运动，则有后车刹车过程中，根据运动学公式有若保证两车在上述情况中不发生碰撞，两车在匀速行驶时保持的距离至少应为联立解得代入数据可得14.2024年元旦哈尔滨火了。冰雪大世界的门票一度被抢光，各大景点拥挤程度堪比春运……无数热情的南方游客用所见所闻、亲身感受书写的“泼天的"美誉，使哈尔滨变成旅游“顶流”。如图，雪橇和小孩的总质量为m，在大人的拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动。若拉力沿水平方向匀速拉雪，此时力，重力加速度为g。若接触面粗均匀，求：（1）雪橇与水平面间的动摩擦因数；（2）当拉力