湖北省十堰市普通高中联合体2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷

20232024年高一下学期十堰市普通高中联合体开学考物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.关于描述物体运动的概念以及它们相互关系，下列说法正确的是（）A.参考系必须是静止不动的物体B.平均速度的方向与位移的方向相同C.物体的速度很大，加速度不可能为零D.物体的加速度增大，速度就增大【答案】B【解析】【详解】A．参考系的选取是任意的，可以选择运动的物体，故A错误；B．位移与时间之比为平均速度，则平均速度的方向与位移的方向相同，故B正确；C．物体的速度很大，加速度可能为零，如高速匀速运动的列车，故C错误；D．当加速度方向和速度方向相反时，物体的加速度增大，速度反而减小，故D错误。故选B。2.某人站在置于水平地面上的压力传感器上，进行蹲起动作，图中呈现的是在一段时间内，压力传感器的示数随时间变化的情况。由此可以判断（）A.在0~8s内，该人完成两次完整的蹲起过程B.状态b到状态c对应着站起过程，人处于超重状态C.从状态a到状态b，人重心运动的加速度方向向下D.从状态d到状态e，人的重心运动的加速度方向向下【答案】C【解析】【详解】A．由F−t图像可知人的重力为，则压力传感器的示数大于重力时处于超重，加速度向上，压力传感器的示数小于重力时处于失重，加速度向下，一次下蹲过程是先向下加速再向下减速，则应为先失重后超重；一次站起过程是先向上加速再向上减速，则应为先超重后失重，故在0~8s内，该人完成一次完整的下蹲过程（状态a到状态c），一次完整的站起的过程（状态d到状态f），故A错误；B．状态b到状态c对应着下蹲过程中向下减速的过程，人处于超重状态，故B错误；C．从状态a到状态b，人的视重小于重力处于失重状态，由牛顿第二定律可知人的重心运动的加速度方向向下，故C正确；D．从状态d到状态e对应着站起过程中的向上加速过程，人的重心运动的加速度方向向上，故D错误。故选C。3.北方冬季高空冰溜坠落容易伤及过往行人。若一冰溜（冰溜可看成质点）从楼顶坠落地面，其在最后1s内下落的高度为15m。重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力。则冰溜自由下落的时间为（）A.1.5s B.2.0s C.2.5s D.3.0s【答案】B【解析】【详解】设冰凌自由下落的总时间为t，根据自由落体公式可知最后1s内下落的高度为15m，则解得故选B。4.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】根据曲线运动的特点可知，合外力指向曲线凹侧部分，且为减速运动，合外力与运动方向夹角为钝角。故选B。5.平面内运动的某质点时刻在x轴上。图甲是质点在x方向的位移时间图像，图乙是质点在y方向的速度时间图像（选y轴正方向为v的正方向）。则可知（）A.质点做匀加速直线运动B.时刻质点的速度为C.时刻质点的位置坐标为（6m，6m）D.质点运动的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．根据图像可知，质点沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀减速直线运动，合外力与速度不在同一直线上，质点做匀变速曲线运动，A错误；B．质点x轴做匀速直线运动的分速度为时刻质点沿y轴的分速度为6m/s，则时刻质点的速度为B错误；C．根据图甲可知，时刻质点的横坐标为6m，根据图乙，质点的正坐标等于y轴的分位移大小即时刻质点的位置坐标为（6m，6m），C正确；D．由于质点沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀减速直线运动，则质点的加速度大小为D错误。故选C。6.如图，有一水平传送带以的速度匀速转动，现将一物块（可视为质点）轻放在传送带A端，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2。已知传送带长度为，则（）A.物块离开传送带时的速度大小为1m/sB.物块在传送带上留下的划痕长为2mC.物块在传送带上加速运动的时间为2sD.物块在传送带上运动的总时间为5.5s【答案】D【解析】【详解】C．初始阶段，物块做匀加速运动，根据可得加速度因此加速的时间故C错误；ABD．加速过程的位移接下来做匀速运动，离开传送带时的速度为2m/s，物块在传送带上留下的划痕长匀速运动所用时间因此物块在传送带上运动的总时间故D正确，AB错误。故选D。7.如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环固定在竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是（）A.水平力F逐渐减小 B.水平力F逐渐增大C.绳OB的弹力逐渐减小 D.绳OB的弹力保持不变【答案】B【解析】【分析】O点缓慢向左移动过程中，结点O的合力保持为零，分析结点O的受力情况判断F的变化，对整体研究，根据平衡条件判断杆对圆环的弹力和摩擦力的变化情况。【详解】AB．设细绳与水平方向的夹角为α，物体的质量为m，对结点O受力分析运用合成法，则由平衡条件得α减小，则F增大，A错误、B正确；CD．设绳对圆环的弹力为T，则Tsinα=mg，α减小，则T增大，即绳对圆环B的弹力变大，CD错误。故选B。【点评】本题采用隔离法和整体法相结合研究动态平衡问题，由于不分析系统的内力，运用整体法分析杆对圆环的摩擦力和弹力比较简便。8.一辆汽车在平直路面上行驶，司机发现物障碍后开始刹车。从司机开始刹车瞬间计时，刹车结束后汽车不再运动，刹车过程中，汽车的位移与时间关系为（k值大小未知），其中位移x的单位为m，时间t的单位为s，则下列说法正确的是（）A.开始刹车时，汽车的速度大小为20m/sB.刹车过程中，汽车的加速度大小为C.k的值为5D.刹车的距离为25m【答案】AC【解析】【详解】AB．由知，A正确，B错误；C．刹车的时间为则k的值为5，C正确；D．由解得D错误故选AC。9.如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角30°的斜面上，按考虑，以下结论正确的是（）A.物体飞行时间是B.物体撞击斜面时的速度大小为20m/sC.物体飞行的水平位移为20mD.物体下降的距离是15m【答案】ABD【解析】【详解】A．小球撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为30°，则竖直方向的速度运动时间故A正确；B．物体撞击斜面时的速度大小故B正确；C．物体飞行的水平位移为故C错误；D．物体下落的竖直距离故D正确。故选ABD。10.一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方40m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的图像（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（）A.如果刹车不失灵，不会追尾B.在时恰发生追尾事故C.不会发生追尾事故且两车最近时相距5mD.由于刹车时两车距离太近，即使刹车不失灵也会追尾【答案】AC【解析】【详解】AD．由图可知，小汽车刹车时的加速度大小为小汽车减速至大卡车速度用时为此过程小汽车位移大卡车的位移由于所以如果刹车不失灵，不会追尾，故A正确，D错误；BC．大卡车5s行驶的路程s=vt=10m/s×5s=50m小汽车第一秒的平均速度第一秒行驶的路程小汽车第一秒末到第五秒的平均速度这4秒行驶的路程总路程两车通过的路程之差在t=5s时不会追尾，此时两车相距最近且为5m，故B错误，C正确。故选AC。二、实验题（本题共2小题，共18分）11.某物理小组做“探究平抛运动的特点”的实验：（1）采用如图所示的实验装置，实验时需要下列哪个器材______。A．弹簧秤B．重锤线C．打点计时器（2）在该实验中，下列说法正确的是______。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端可以不水平C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放D．将描出的点用刻度尺连成折线（3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得，，，后，需要验证的关系是______。用（，，，表示）（4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长为L，重力加速度为g，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对应的周期为______，该小球做平抛运动的初速度为______。【答案】①.B②.C③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]A．由于不需要测量力，则不需要弹簧秤，A错误；B．实验需要描绘平抛运动的轨迹，则需要重锤线确定竖直方向，B正确；C．由于不需要测量时间，则不需要打点计时器，C错误。故选B。（2）[2]AC．斜槽轨道不需要光滑，只需要小球每次从相同位置由静止开始释放，就可以保证小球具有相同的初速度，所以A错误，C正确；B．斜槽轨道末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，B错误；D．将描出的点用平滑的曲线连接起来，不能用折线连接，D错误。故选C。（3）[3]小球在水平方向做匀速直线运动，则有（4）[4][5]小球在竖直方向做匀变速直线运动，所以由可得，照相机的闪光频率对应的周期为水平方向做匀速直线运动，则可得，小球做平抛运动的初速度为12.某学习小组用如图所示的装置验证“牛顿第二定律”，水平气垫导轨上安装两个光电门，光电门间距为l，滑块上固定有遮光条，遮光条宽度为d，细线一端与装有橡皮泥的小桶连接，小桶和桶中橡皮泥的总质量为m，另一端跨过定滑轮连接滑块，滑块与遮光条总质量为M，由静止释放小桶，使滑块在细绳的拉力作用下加速运动，通过光电门1、光电门2，数字计时器记录遮光条通过光电门1的时间为t1，通过光电门2的时间为t2，已知重力加速度为g。（1）为保证实验过程中滑块所受拉力近似等于小桶和桶中橡皮泥的重力，需要满足小桶和桶中橡皮泥的总质量m__________（选填“远小于”“等于”或“远大于”）滑块与遮光条的总质量M。（2）滑块通过光电门1时的速度大小为_________，通过光电门2时的速度大小为_________（用题中所给物理量符号表示）。（3）若满足关系式_________成立，则牛顿第二定律得以验证（用题中所给物理量符号表示）。【答案】①.远小于②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]对桶及拉皮和小车系统，据牛顿第二定律有对小车拉力从此式看出，当m<<M时F≈mg（2）[2][3]光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，所以通过两光电门的速度分别为（3）[4]根据牛顿第二定律得若以上测量求的加速度与上式求得的值相等，则验证了结论，所以要验证的表达式为三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.一列火车以60m/s的速度匀速行驶，由于遇到突发事故而关闭发动机做匀减速直线运动，从关闭发动机开始到速度减为20m/s时前进3200m．求：（1）火车减速时的加速度大小；（2）火车匀减速前进3200m过程中的平均速度的大小；（3）火车匀减速行驶的总时间．【答案】（1）05m/s2（2）40m/s（3）120s【解析】【详解】（1）取火车前进的方向为正方向，由得，火车减速时的加速度大小“”号表示加速度的方向与速度方向相反．（2）根据匀变速直线运动特点，平均速度的大小（3）设火车减速行驶的总时间为，火车匀减速运动的末速度v=0，由速度公式得火车匀减速行驶的总时间14.如图所示，质量M=8kg小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2）（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放在小车上开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小。【答案】（1），；（2）1s；（3）2.1m【解析】【详解】（1）对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，小物块的加速度小车的加速度（2）设经时间t两者达到相同的速度，则解得（3）在开始1s内小物块的位移为1s时速度为设在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，加速度为假设成立，故这0.5s内的位移为通过的总位移为15.如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光