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黑龙江省佳木斯市第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是( )
A.图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动状态的原因
B.图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现
C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易
D.图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
2．将一小球以5m/s的速度水平抛出，落地位置距离抛出位置水平距离5m。则小球在空中运动的时间为( )s
A.1 B.2 C.1.5 D.0.5
3．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的3倍。该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
4．如图所示，校运动会“毛毛虫竞速”比赛中，某班五位同学在发令后加速出发瞬间，加速度大小约为.已知“毛毛虫”道具质量为.假设每位同学对道具的作用力相同，则在此瞬间一位同学对道具的作用力( )
A.大小约为 B.大小约为 C.大小约为 D.方向水平向右
5．北京冬奥会将于2022年2月4日开幕，中国短道速滑队正在备战训练中。如图所示，某运动员的质量为55kg，在起步过程中，运动员一只脚支撑，另一只脚蹬冰，蹬冰时冰刀与冰之间提供沿水平面向前的作用力为275N，双脚交替蹬冰，每次蹬冰时间都是0.7s，双脚交替时间为0.3s，经3.7s到达最大速度，到最大速度前一直在直轨道上运动，不计阻力，则下列说法正确的是( )
A.运动员的加速度为 B.运动员的最大速度为14m/s
C.运动员的最大速度为18.5m/s D.运动员匀加速的位移为30.1m
6．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于点O，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。在铅笔未碰到橡皮前，下列说法正确的是( )
A.橡皮做曲线运动且速度大小不变 B.橡皮受到细线拉力大于其重力
C.直线运动且速度大小不变 D.直线运动且速度大小改变
二、多选题
7．如图所示，物块B放置于粗糙水平桌面上并恰好处于静止状态，另有物块A连着绳子静止在空中，绳子的结点为O，绳的C端固定在竖直墙面上，绳与墙面间的夹角为θ；物块B与结点O间用水平绳连结。现让桌面缓慢降低并右移，保持物块B与结点O间绳子水平，使θ逐渐减小，则( )
A.绳的拉力增大 B.绳的拉力减小
C.物块B所受拉力增大，B向右滑动 D.物块B所受拉力减小，B不滑动
8．传送带最早从1869年在辛辛那提屠宰场开始使用，如今传送带在物料搬运等方面更是发挥了巨大作用，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速率顺时针转动。将一物体轻轻放在传送带的左端，以x、v、a、f分别表示物体位移大小、速度大小、加速度大小和所受摩擦力大小，下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9．一质点做匀变速曲线运动，从a点运动到d点的轨迹如图所示。已知该质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直。则该质点从a点运动到d点的过程中，下列说法正确的是( )
A.质点的速率先增大后减小
B.质点的速率先减小后增大
C.质点经过b点时的速率比d点的大
D.质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
10．有两根轻弹簧a和b，劲度系数分别为、，现将质量分别为、的两个小物体按如图方式连接悬挂。开始时整个装置保持静止状态，若给B物体施加一个向上的力，使其缓慢上升一小段距离后，再次保持平衡状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.施力之前两根轻弹簧的总伸长量
B.施力之前两根轻弹簧的总伸长量
C.再次平衡后物块A上升的高度为
D.再次平衡后物块A上升的高度为
11．空降兵部队的一名特种兵从空中静止的直升机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是( )
A.在时间内，特种兵做匀加速运动，在时间内，做匀减速运动
B.在时间内特种兵运动的平均速度小于在时间内运动的平均速度
C.在时间内特种兵运动的加速度越来越大，所受阻力越来越小
D.若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先增大后减小
12．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则( )
A.当时，A、B都相对地面静止
B.当时，A的加速度为
C.当时，A相对B滑动
D.无论F为何值，B的加速度不会超过
三、实验题
13．利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动，实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
（1）实验开始时，接通打点计时器电源和释放重物，这两个操作之间的顺序关系是___________（填入正确选项前的字母）。
A.先接通电源再释放重物 B.先释放重物再接通电源
（2）为了减小误差，重物应选__________（填入正确选项前的字母）。
A.木块 B.铁块 C.塑料块
（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有__________（填入正确选项前的字母）。
A.天平 B.停表 C.刻度尺
（4）实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物下落的加速度大小是__________。（保留两位有效数字）
14．某实验小组设计了如图a所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图b所示。g取。
(1)图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）
(2)随着钩码的数量增大到一定程度时图b中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是______。
A.调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡）
B.在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量
C.在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图像
D.更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数______。
四、计算题
15．课间时，同学们在教室内玩耍，某同学用两只手分别撑住桌子（桌面等高）使自己悬空，并保持如图所示姿势静止，两手臂和桌面夹角均为，若该同学质量为，每张桌子的质量为，桌脚与地面之间的动摩擦因数，桌面与地面均水平。求：
（1）桌子对该同学每只手臂的作用力的大小；
（2）左侧桌子对地面的压力大小。
16．如图所示，可视为质点的小球质量均为，两球由长的轻杆相连，水平面上的两点间是粗糙的，两点间距离，水平面其余部分光滑。小球静止在P点两侧，离P点的距离均是。小球与PQ间平面的动摩擦因数都是，不计轻杆质量，g取。现对B球施加一水平向右拉力，当A球经过P点时撤去拉力F。
（1）求A球经过P点时速度大小；
（2）最后小球是运动还是静止？若静止，求A球与Q点的距离；若运动，求速度大小。
17．如图所示，质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上.木块与铁箱内壁同的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求：
（1）铁箱加速度a的大小；
（2）木块与铁箱内壁间的动摩擦因数；
（3）若减小拉力F，木块沿铁箱左侧壁落到底部.且不反弹，当木块到达底部时，箱的速度为时，此刻撤去拉力，又经1s时间木块到达右侧壁，则铁箱的长度是多少？
参考答案
1．答案：D
解析：AB.分析甲图可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，由于不存在没有阻力的斜面，所以无法在实验室中真实呈现，故AB错误；
CD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来冲淡重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故C错误，D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：小球做平抛运动，水平方向和竖直方向时间相同，水平方向做匀速直线运动，所以有
故选A。
3．答案：A
解析：设初速度为，末速度为，则位移为
解得
由加速度公式得
故选A。
4．答案：C
解析：设平均每位同学对道具的作用力为F，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受到重力和五位同学的作用力，如图
由几何关系和牛顿第二定律得
解得
方向为与水平方向θ角，满足
故选C。
5．答案：B
解析：A.运动员蹬冰时受到的沿水平向前的作用力为，由牛顿第二定律可得
故A错误；
BC.运动员在1s内先匀加速运动0.7s，再匀速运动0.3s，故3.7s内匀加速运动时间为
匀速运动时间为
故最大速度为
故B正确；C错误；
D.匀加速运动的位移为
故D错误。
选B。
6．答案：B
解析：ACD.将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图所示
则沿绳子方向上的分速度为
因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以橡皮在竖直方向上速度为
因为θ逐渐增大，所以橡皮在竖直方向上做加速直线运动，在水平方向上随铅笔做匀速直线运动。则橡皮的合运动为曲线运动，合速度大小为
因为大小不变，大小增大，所以速度大小增大。故ACD错误；
B.设细绳上拉力为T，因为橡皮在竖直方向上做加速直线运动，则对其受力分析有
解得
因为加速度向上且大于0，所以橡皮受到细线拉力大于其重力。故B正确。
故选B。
7．答案：BD
解析：AB.对绳结O点应用受力平衡可得
解得
现让桌面缓慢降低并右移，保持物块B与结点O间绳子水平，使θ逐渐减小，则增大，绳的拉力减小，故A错误，B正确；
CD.OB绳的拉力
由于θ逐渐减小，则减小，物块B所受拉力减小；由于物块B原来恰好处于静止状态，则物体B受拉力等于最大静摩擦力，物块B所受拉力减小后，B不滑动，故C错误，D正确。
故选BD。
8．答案：BC
解析：BCD.在前内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，加速度不变，F恒定，速度与时间的关系为
物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力而做匀速直线运动，速度不变，力为0，加速度为0。图象是先倾斜的直线，再是与时间轴平行的直线；先是与时间轴平行的直线，再为0。先与时间轴平行的直线，再为0。故BC正确，D错误；
A.由上分析可知物体先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，位移与时间关系应是
应先是曲线再是倾斜直线，故A错误。
故选BC。
9．答案：BD
解析：ABD.质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，根据曲线运动轨迹和合外力的关系可知，合外力指向曲线运动轨迹的内侧，合外力的方向和加速度方向相同，速度方向是轨迹上某点的切线方向，由合外力与速度成钝角，速率越来越小，合外力与速度成锐角，速率越来越大，即速率先减小后增大，质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于，A错误，BD正确；
C.根据图可知，质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，即竖直速度为零，合外力竖直向下，质点从运动的竖直位移小于质点从运动的竖直位移，根据匀变速运动规律可知质点从运动的时间小于质点从的运动时间，则在b点的竖直速度小于d点的竖直速度，在水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成，即质点经过b点时的速率比d点的小，C错误。
故选BD。
10．答案：AC
解析：AB.施力之前，以B为对象，根据受力平衡可得，轻弹簧b的伸长量为
以为整体，根据受力平衡可得，轻弹簧a的伸长量为
则施力之前两根轻弹簧的总伸长量为
故A正确，B错误；
CD.若给B物体施加一个向上的力，使其缓慢上升一小段距离后，再次保持平衡状态；设物块A上升的高度为，则此时轻弹簧a、b的伸长量分别为
，
以A物体对象，根据受力平衡可得
联立解得
故C正确，D错误。
故选AC。
11．答案：BD
解析：A.图像中，图线的斜率表示特种兵的加速度，由图可知，在时间内，特种兵做匀加速运动，在时间内，做加速度增加的减速运动。故A错误；
B.在时间内特种兵运动的平均速度为
在时间内，若特种兵做匀减速直线运动，其平均速度为
根据图线与坐标轴所围面积表示位移，可知特种兵的实际位移大于匀减速直线运动的位移，则
综上所述，有
故B正确；
C.在时间内特种兵运动的加速度越来越大，由牛顿第二定律，可得
易知所受阻力越来越大。故C错误；
D.若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于然后小于第二个特种兵的速度，则他们在悬绳上的距离先增大后减小。故D正确。
故选BD。
12．答案：BCD
解析：A.根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B.A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD.当时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
，
解得，
故CD正确。
故选BCD。
13．答案：（1）A（2）B（3）C（4）9.6
解析：（1）为了充分利用纸带，实验开始时，应先接通打点计时器电源再释放重物。
故选A。
（2）为了减小空气阻力的影响，重物应选择密度大，体积小的物体。
故选B。
（3）为了测得重物下落的加速度，需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离，打点计时器可以测得计数点的时间间隔，所以不需要停表。不需要天平测质量。
故选C。
（4）根据逐差法可得重物下落的加速度大小为
14．答案：(1)①(2)C(3)0.5；0.2
解析：(1)在轨道右侧抬高成为斜面情况下，不挂钩码小车就可以沿着斜面下滑，产生加速度，即拉力等于零时，加速度不等于零，所以选①；
(2)图b中的图线明显偏离直线的原因是，钩码的总质量太大，小车加速度的太大，细绳的拉力与砝码的重力相差太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是：在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图像，C正确，ABD错误。
故选C。
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量为
由图像可知，小车所受的最大静摩擦力为1N，根据平衡条件得
解得
15．答案：（1）（2）
解析：（1）桌子对该同学每只手臂的作用力的大小为，，对人受力分析如图
由受力分析可知
解得
（2）对左侧桌子受力分析
由受力分析可知
解得
由牛顿第三定律可知，左侧桌子对地面的压力大小
16．答案：（1）（2）小球静止，
解析：（1）设系统开始运动时加速度为，根据牛顿第二定律有
解得
根据动力学公式有
A球经过P点时速度大小为
（2）设球在PQ间做匀减速运动的加速度为，根据牛顿第二定律有
解得
A球运动至P点时，B球与Q点的距离为
根据动力学公式
解得B球运动至Q点的速度为
设B球通过Q点，A球未通过Q点，系统做减速运动的加速度为，根据牛顿第二定律有
解得
假设小球最终静止，根据动力学公式有
解得
故假设成立，小球静止，A球与Q点的距离为
17．答案：（1）（2）0.25（3）1.5m
解析：（1）对整体进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知：
解得：
（2）对木块进行受力分析可得
竖直方向
水平方向
联立可解得：
（3）撤去拉力F后，箱和木块的速度均为，
因为，以后木块相对箱滑动，木块加速度为
铁箱的加速度为：
又因为铁箱减速到零的时间为：
故木块到达箱右端壁时，箱未停止。
则经木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。有
代入数据解得：

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