运城市部分中学2023-2024学年高一下学期开学考试
物理试题
一、选择题（本题包含10小题，每小题4分，共40分，其中1-7小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）
1. 关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A. 高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大
B. 用力推一个静止在地面上的物体，没有推动，原因是物体的惯性太大了
C. 战斗机在作战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性
D. 由于子弹的速度越大，其杀伤力就越大，所以子弹的惯性大小与其速度大小有关
2. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
物体做直线运动的图像可以灵活选取纵横轴所表示的物理量。关于甲、乙、丙、丁四幅运动图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，物体在这段时间内的位移大于
B．乙图中，物体加速度的大小为
C．丙图中，阴影面积表示时间内物体的位移大小
D．丁图中，时物体的速度为
4. 如图所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态。已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是( )
物体A受到三个力的作用
B. 小球受到三个力的作用
C. 桌面受到物体B的摩擦力大小为2μmg
D. 桌面受到物体B的摩擦力大小为(M＋m0)g
5. 如图所示，斜面体A放在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧一端与物块B相连，另一端拴在固定于斜面底端的挡板上，弹簧处于压缩状态，压缩量x＝3 cm，整个系统始终处于静止状态。已知斜面倾角为37°，物块B质量m＝1 kg，物块B与斜面间动摩擦因数μ＝0.5，弹簧劲度系数k＝200 N/m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。则物块B受到的摩擦力( )
A. 大小为0 B. 大小为4 N，方向沿斜面向上
C. 大小为12 N，方向沿斜面向上 D. 大小为12 N，方向沿斜面向下
6. 如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上，斜面体的质量为M，斜面体与物块间无摩擦，地面光滑．现对斜面体施加水平恒力F，使物块相对斜面体静止，则恒力F大小应为( )
A. Mgsin θ B. Mgtan θ
C. (M＋m)gtan θ D. (M＋m)gsin θ
7. 如图甲所示，长木板A静止在光滑水平面上，另一物体B(可看作质点)以水平速度v0＝3 m/s滑上长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦力，之后的运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示。g取10 m/s2，下列说法正确的是( )
长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动方向相反
B. A、B之间的动摩擦因数μ＝0.5
C. 长木板A的长度可能为L＝0.8 m
D. 长木板A的质量是物体B的质量的两倍
如图所示，滑雪运动员从点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过三点，已知，且运动员经过两段距离所用时间均为，下列说法正确的是（ ）
A．运动过程中的加速度大小为 B．运动员经过点的速度为
C．运动员经过点的速度为 D．运动员经过的距离是
9. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则（）
A. 由图乙可知，0～1 s内物块受到的摩擦力大于1～2 s内的摩擦力
B. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为 .25
D. 传送带底端到顶端的距离为10 m
10. 无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用方便快捷等优点在生产和生活中广泛应用。某次无人机表演时，工作人员通过传感器获得无人机水平方向速度、竖直方向速度（取竖直向上为正方向）与飞行时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（）
A.该无人机在0~时间内做匀变速直线运动
B.该无人机在0~时间内加速度逐渐增大
C.该无人机在~时间内做曲线运动
D.该无人机在时刻上升到最大高度
二、实验探究题（本题包含2个小题，每空2分，共16分）
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学进行实验的主要步骤如下：
①如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)实验中确定分力方向时，图甲中的a、b点标记得不妥的是________(填“a”或“b”)点。
(2)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中________(填“F”或“F′”)是F1和F2合力的实际测量值，而另一个则是理论值。
(3)本实验采用的科学方法是________。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
(4)实验中的一次测量如图丙所示，两个弹簧测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α＋β＝90°。若保持弹簧测力计M的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是________。
A．增大N的读数，减小β角
B．减小N的读数，减小β角
C．减小N的读数，增大β角
D．增大N的读数，增大β角
12. 某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系，打点计时器的工作频率为50 Hz。
(1)下列做法正确的是________。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．每次改变小桶及桶内砂子的总重力后，都需要重新补偿阻力
C．实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源
(2)某次测量纸带上计数点的间距如图乙所示，每相邻两计数点之间还有四个点未画出，则木块加速度a＝________ m/s2。(结果保留2位有效数字)
(3)实验时我们认为小桶及桶内砂子的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，实际上绳子拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)小桶及桶内砂子的总重力。
(4)某同学在用此装置研究加速度a与拉力F的关系。实验中忘记补偿阻力，轨道水平放置，得到如图丙所示直线，直线在纵轴上的截距为－a0。则由图像求得该木块与木板间的动摩擦因数为________。(重力加速度为g，结果用a0与g表示)
三、计算题（本题包含3小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、公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. 如图所示，某一车中有一倾角为θ=30°的斜面，当小车沿水平方向向左加速运动时，斜面上质量为m的物体与小车始终保持相对静止．(重力加速度为g)
(1)若物体所受的摩擦力为零，则小车的加速度为多大？
(2)若小车的加速度大小等于重力加速度g，求斜面对物体的摩擦力的大小和方向．
14. 如图所示，一水平面与一斜面连接，斜面倾角为37 °，质量m＝2 kg的物体(可看成质点)静止于水平面上的A点，A点到斜面底端B点的距离L1＝3 m，斜面上C点到B点的距离L2＝4.8 m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现物体在F＝20 N的恒力作用下从A点运动到C点，恒力F与水平方向夹角也是37 °，物体经过连接点B时速度大小不变．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)物体到达B点时的速度大小；
(2)物体从A点到C点的时间．
15. 如图所示，现有一质量为M＝2.5 kg的“L”形木板A，在大小为135 N的水平推力F作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动。这时紧靠在木板A左侧的一质量为m＝0.5 kg的小木块B恰能与A保持相对静止而不下滑。已知木块B与木板A之间的动摩擦因数μ1＝0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。
(1)求木块B对木板A的压力大小；
(2)求木板A与地面间的动摩擦因数μ2；
(3)改变推力F，经过一段时间木块B滑落至A的底部且不反弹，当木板A的速度为11 m/s时撤去推力F，此时B仍在A的最左侧，又经过3 s木块B从木板A的右侧滑落，求木板A的长度。高一物理试题答案
一、选择题
1．【答案】C
【解析】惯性是物体本身的一种属性，它不随物体速度大小的变化而变化，所以子弹杀伤力大和高速公路上限速等都不是因为物体的惯性发生了变化，所以A、D错误；用力推一个静止在地面上的物体，没有推动，说明地面对物体有摩擦力的作用，而不是因为物体的惯性太大了，所以B错误；战斗机甩掉副油箱减小了质量，而惯性与质量有关，质量越小惯性越小，改变它的运动状态就越容易，可以提高战斗机飞行的灵活性，所以C正确.
2.【答案】A
【解析】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。
3.【答案】A
【解析】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为
根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A正确；
B．由图可得表达式为v2=x
对比匀变速直线运动速度位移公式v2-v02=2ax
可得物体加速度大小为a=0.5m/s2 故B错误；
C．根据可知，丙图像中阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．由图可得
根据匀变速直线运动位移时间公式
变形得
对比可得v0=-5m/s a=10m/s2
则t=3s时物体的速度为v=v0+at=（-5+10×3）m/s=25m/s故D错误。
故选A。
4.【答案】D
【解析】以A为研究对象，根据平衡条件可知B对A没有摩擦力，则A受到重力和B对A的支持力两个力作用，故A错误；小球受重力和箱底的支持力两个力作用，故B错误；以A、B整体为研究对象，由平衡条件得知，桌面对B的摩擦力等于（M＋m0）g，B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大，所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg，由牛顿第三定律知桌面受到物体B的摩擦力大小为（M＋m0）g，故C错误，D正确。
5.【答案】A
【解析】对B受力分析，重力沿斜面方向的分力为mgsin 37°＝6 N，压缩的弹簧产生的弹力沿斜面向上，大小为F＝kx＝6 N，因mgsin 37°＝F，则B在斜面上无相对运动趋势，故所受静摩擦力为零，A正确。
6.【答案】C
【解析】先选取物块为研究对象，由答图可得：ma＝mgtan θ，解得：a＝gtan θ
再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：
F＝（M＋m）a＝（M＋m）gtan θ，故C正确．
7.【答案】D
【解析】由题意可得，长木板A所受摩擦力方向与运动方向相同，物体B所受的摩擦力方向与运动方向相反，故A错误；对B受力分析，由牛顿第二定律有：μmBg＝mBaB，aB＝||＝ m/s2＝2 m/s2，解得：μ＝0.2，故B错误；物体B未滑出长木板A，临界条件为当A、B具有共同速度时，B恰好滑到A的右端，速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移，则：Lmin＝sB－sA＝ m＝1.5 m，故C错误；对A受力分析，有：μmBg＝mAaA，aA＝＝ m/s2＝1 m/s2，联立解得：＝2，故D正确。
8．【答案】BD
【详解】A．根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系，可得
运动过程中的加速度大小为
故A错误；
B．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，运动员经过点的速度为
故B正确；
C．运动员经过点的速度为
故C错误；
D．运动员经过的距离是
故D正确。
故选BD。
9．【答案】CD
【解析】由乙图可知在0～1 s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；1～2 s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式f＝μFN可知两段时间内摩擦力大小相等，故A、B错误；
在0～1 s内物块的加速度a＝ ＝ m/s2＝－8 m/s2，根据牛顿第二定律得－（mgsin 37°＋μmgcos 37°）＝ma，解得μ＝ .25，故C正确；
物块上升的位移大小等于v-t图像所包围的面积大小，为x＝ ×1 m＋ m＝10m，所以传送带底端到顶端的距离为10 m，故D正确．
10.【答案】AC
【解析】由题图可知，0~时间内无人机的初速度为零，且水平和竖直方向的加速度均为定值，可知无人机的实际加速度为恒定值，与水平方向有一定夹角，将做斜向上的匀加速运动，故A正确，B错误；同理，~时间内水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，加速度竖直向下，可知此过程加速度与速度方向不共线，将做曲线运动，故C正确；由乙图可知，该无人机在竖直方向的高度为图线与t轴所围面积，可知时刻上升到最大高度，故D错误。
二、实验探究题
11. 【答案】（1）a （2）F′ （3）B （4）B
【解析】（1）为了减小测量的误差，记录方向时，记录点与O点的距离要适当大一些，题图甲中的a点标记得不妥，其原因是O、a两点太近，误差大。
（2）F1和F2合力的实际测量值是用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点得到的，而不是根据平行四边形定则作出的，故F′是F1和F2合力的实际测量值。
（3）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故B正确。
（4）由题意可知，保持O点位置不动，即合力大小、方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形，如图所示。由图可知α角逐渐减小时，N的读数减小，同时β角减小，故选B。
12.【答案】（1）A （2）0.83 （3）小于 （4）
【解析】（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，从而减小实验误差，故A正确；补偿阻力只需一次即可，故B错误；实验时，先接通打点计时器，再放开木块，故C错误。
（2）频率为50 Hz，则打点周期T0＝0.02 s，每相邻两计数点间有四个点未画出，则图中标出的相邻两计数点之间的时间间隔T＝5T0＝5×0.02 s＝0.1 s，
根据逐差法可知，木块的加速度为a＝，
代入数据解得a≈0.83 m/s2
（3）对小桶及桶内砂子根据牛顿第二定律有mg－FT＝ma，FT＝mg－ma
所以实际上绳子拉力小于小桶及桶内砂子的总重力。
（4）当没有补偿阻力时有F－Ff＝Ma，Ff＝μMg，
整理得a＝－μg
纵轴截距为－a0＝－μg，
解得μ＝。
三、计算题
13.（10分）【答案】（1） g （3分） （2） mg，方向沿斜面向下（7分）
【解析】（1）若物体不受摩擦力，则其受力如图所示，
F合＝mgtan θ＝ma， （2分）
解得a＝ g. （1分）
（2）由于给定的加速度大于临界加速度，故斜面对物体的静摩擦力向下．由牛顿第二定律有
FN cos 30°－Ff sin30°＝mg， （2分）
FN sin 30°+Ff cos30°＝ma， （2分）
解得Ff＝ mg，（1分）方向沿斜面向下．（2分）
14.（14分）【答案】（1）6 m/s （6分） （2）1.8 s （8分）
【解析】（1）物体在水平面上运动时，由于F为恒力，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得
Fcos 37°－μ（mg－Fsin 37°）＝ma， （2分）
解得a＝6 m/s2， （1分）
物体从A点到B点，有vB2＝2aL1， （2分）
解得vB＝6 m/s. （1分）
(2)物体在水平面上运动，有t1＝ ＝1 s， （2分）
根据牛顿第二定律，物体在斜面上运动时有
F－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma′， （2分）
解得a′＝0， （1分）
即物体在斜面上做匀速运动，物体的运动时间t2＝ ＝0.8 s， （2分）
所以物体从A点到C点的时间t＝t1＋t2＝1.8 s. （1分）
15.（20分）【答案】（1）20 N （3分） （2）0.5（5分） （3）10.75 m （12分）
【解析】（1）对木块B受力分析有
在竖直方向有μ1FN＝mg （2分）
解得FN＝20 N （1分）
可知木块B对木板A的压力大小为20 N。
（2）对木块B水平方向受力分析有：FN′＝ma （2分）
由牛顿第三定律知FN′＝FN
对A、B整体受力分析有：
F－μ2（M＋m）g＝（M＋m）a （2分）
解得μ2＝0.5 （1分）
（3）撤去推力F后，对B受力分析有：μ1mg＝ma1 （2分）
解得a1＝2.5 m/s2 （1分）
对A受力分析有：μ2（M＋m）g－μ1mg＝Ma2 （2分）
解得a2＝5.5 m/s2 （1分）
由题意知，木板A经过3 s速度已减为0，
有：0－v2＝－2a2x2
解得x2＝11 m （2分）
经过3 s，B的位移：x1＝vt1－a1t12
解得x1＝21.75 m （2分）
则木板A的长度L＝x1－x2＝10.75 m。 （2分）
