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 Word版含解析.docx

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湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高一下学期入学考试物理试题一、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1000mB.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【答案】B【解析】【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.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/s2C.在t=5s时，甲和乙的速度大小相等D.在t=8s时，甲、乙相距108m 【答案】B【解析】【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.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【答案】B【解析】 【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/sC球落到地面时速度vB−vc=−1m/sC错误；D．A、B球落地的时间间隔tB−tA=0.1sC球落到地面时间 tC−tB=0.1sD错误。故选B。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40sB.若以最短时间渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/sC.若以最短位移渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/sD.若以最短时间渡河，小船渡河的位移大小为160m【答案】C【解析】【分析】【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.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2cmB.物块A和B一起运动的加速度大小为3m/s2C.撤去力F后瞬间，物块A的加速度为0D.撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为12m/s2【答案】D【解析】【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AB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.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【答案】D【解析】【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。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500NB.“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【答案】AC 【解析】【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.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【答案】CD【解析】【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CD9.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【答案】BD【解析】【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.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=0.2B.整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9mC.物块与传送带的相对位移大小为3m，相对路程为9mD.2s时，物块运动到最右端【答案】ABD【解析】【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。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。【答案】①.共点力的平衡条件②.4.0③.1.0×102④.8.00【解析】【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.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）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（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_______________________________。【答案】①.AD##DA②.0.50③.小于④.大于⑤.砝码盘和砝码总质量没有远小于小车质量【解析】【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。四、解答题13.如图所示，地面上放一木箱，质量为40kg，用与水平方向成37°角，大小为100N力推木箱，恰好使木箱匀速前进，若用大小为100N，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10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝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．【答案】（1）0.17；（2）0.56m/s2【解析】【分析】【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.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。【答案】（1）4m/s2；（2）不会发生撞车；3s；7m【解析】【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.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。【答案】（1）2s；（2）4m；（3）【解析】【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