河南省新乡市封丘县名校2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题（含解析）

封丘名校高一物理开学考试卷
考试时间：75 分钟
一、选择（每题 4 分，共 48 分；1-8 为单选，9-12 为多选， 漏选得 2 分）
1．如图所示， 一质量为m 的物块置于水平地面上， 当用与水平方向成53。角的力F
(
1
) (
F
=
)拉物块时，物块做匀速直线运动。若重力加速度为g ，
2
间的动摩擦因数为（ sin 53。= 0.8 ，cos 53。= 0.6 ）( )
mg ，则物块与地面之
A ． B ． C ． D ．
2．某次训练中，歼 20 战机从 M 向 N 加速爬升，下图中曲线 MN 为爬升轨迹，则歼 20 战机在轨迹上
P 点受到合力的方向可能是( )
(
C
.
) (
D
.
)A ． B.
3．挂灯笼是我国传统习俗，如图所示是其中一种悬挂方式，O 为结点，轻绳 AO
与竖直方向成 60° , 轻绳 BO 沿水平方向，轻绳 CO 沿竖直方向，灯笼静止情况
下三段绳子拉力分别为FA 、FB 、FC ，下列说法正确的是( )
A ．FC > FB > FA B ．FB > FA > FC C ．FA > FC > FB D ．FA > FB > FC
4 ．在物理学发展中，许多科学家在研究物理问题时利用了很多物理思想和物理方法，下列关于物理
思想和物理方法，说法正确的是( )
A ．探究力的合成运用了控制变量的物理方法
B ．探究加速度与力、质量的关系时运用了等效替代的物理方法
C ．将研究对象看作质点是利用了理想化模型的物理思想
D ．牛顿第二定律表达式“ a = ”是用了比值法定义
5 ．如图所示，质量为 2kg 的物体 A 和质量为 3kg 的物体 B 静止于竖直的轻弹簧上，取重力加速度
g= 10m/s2 。某时刻将物体 B 拿去，则在物体 B 拿去的瞬时，物体 A 的加速度大小为( )
A ．5m/s2 B ．10m/s2 C ．15m/s2 D ．0
6．如图，固定光滑直角斜面，倾角分别为 53°和 37°。质量分别都为 m 的
滑块 A 和 B，用不可伸长的轻绳绕过直角处的光滑定滑轮连接。开始按住
A 使两滑块静止，绳子刚好伸直。松手后，滑块 A 将沿斜面向下加速，
重力加速度为 g ，下列正确的是( )
A ．A 、B 的加速度大小为 0. 1g B ．A 、B 的加速度大小为 0.8g
C ．绳上的张力大小为 mg D ．绳子对滑轮的作用力为 2mg
试卷第 1页，共 4页
7 ．如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为 圆的柱状物体 A ，A 与墙面之间放有表面光滑的圆柱
形物体 B ，A 、B 均保持静止。若将 A 向左移动少许，下列说法正确的是( )
A ．B 对 A 的作用力不变 B ．墙对 B 的作用力不变
C ．地面对 A 的摩擦力不变 D ．地面对 A 的支持力不变
8．“奇迹石” ，是挪威最负盛名的旅游景点，有一块5m3 大的石头卡在两个绝壁间，如图甲所示。将该
景观简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ, 石头的质
量为 m ，忽略一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A ．石头对右壁的压力与右壁对石头的压力相互平衡
B ．石头对左壁的压力大小小于石头的重力大小
C ．石头对左璧的压力大小为
D ．若随着风化程度的增加，导致夹角θ减小，则石头对左壁的压力也减小
9 ．如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A ．甲图中，物体在0 - t0 这段时间内的位移大于 B ．乙图中，物体的加速度为2m / s2
C ．丙图中，阴影面积表示t1 - t2 时间内物体的平均速度 D ．丁图中，t = 3s 时物体的速度为25m / s
10．甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，
甲的位移时间图像和乙的速度时间图像如图所示，
则两物体从原点出发后( )
A ．在 2~4s 内，甲的加速度为零，乙的加速度为-4m/s2
B ．在 2~4s 内，甲的平均速度为-4m/s 、乙的平均速度为零
C ．0~6s 内甲、乙两物体均受恒力作用，甲做往返运动，乙做单向直线运动
D ．甲、乙均在第 3s末改变运动方向
11．真空中羽毛和钢球从同一高度同时自由下落，如图是用频闪相机得到的它们
下落过程中的一张局部照片。已知频闪相机闪光的时间间隔为T ，由照片提供的
信息，下列说法正确的是( )
A ．一定满足关系x1 : x2 : x3 = 1: 3 : 5 B ．一定满足关系x3 - x2 = x2 - x1
C ．拍照当地的重力加速度g = D ．羽毛下落到位置C 时的速度大小为
试卷第 2页，共 4页
12 ．如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度a = 1.25m / s2 匀加速 上升，t0 = 8s 时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度 g
取10m / s2 。下列说法正确的有( )
A．物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动 B．物体运动过程中距离地面最大高度为 40m
C ．t1 = 8.5s和t2 = 9.5s 时，物体距离地面的高度相同 D ．物体从随气球开始运动到落地共用时 10s
三、实验题（共 15 分）
13 ．（每空 2 分）“探究求合力的方法” 的实验情
况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O
为橡皮筋与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳，图
乙是在白纸上根据实验结果画出的图示:
（1）某次实验中，拉 OC 细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示，其读数为 N；乙图中的 F 与 F 两
力中，方向一定沿 AO 方向的是 ；
（2）关于此实验下列说法正确的是 .
A ．两个分力F1 、F2 的方向一定要垂直 C ．两次拉橡皮筋时，要将橡皮筋结点拉至同一位置
B ．两个分力F1 、F2 间夹角越小越好 D ．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳可与木板平面不平行
14 ．（每空 3 分）某同学用
如图甲所示装置来验证铁
块沿斜面向下做匀加速直
线运动的牛顿第二定律，已
知实验时打点计时器的周
期为 T，铁块与斜面间的滑动摩擦因数为μ , 斜面的倾角为θ, 铁块做匀加速直线运动对应的打点计
时器打出的纸带如图乙所示，回答下列问题：
（1）本实验 （填“ 需要”或“不需要” ）测量铁块的质量；
（2）铁块的加速度a = （用x1 、x2 、x3 、T 表示）；
（3）当表达式 成立时，牛顿第二定律得到验证。
四、解答题 (15 题 10 分, 16 题 12 分, 17 题 15 分)
15 ．质量 M= 10 kg 的木楔倾角为θ=30° , 在水平面上保持静止，当将一质量 m=5 kg 的木块放在木楔 斜面上时，它正好匀速下滑。如果用平行于木楔斜面向上的力 F 拉着木块匀速上升，如图所示。（已
知木楔在整个过程中始终静止，重力加速度 g= 10 m/s2）
（1）求斜面的动摩擦因数μ1；
（2）求拉力 F 的大小；
（3）求木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值μ2 。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
试卷第 3页，共 4页
16 ．如图所示，煤矿有一传送带与地面夹角θ=37° , 从 A 到 B 长度达到 L= 10.45m ，传送带以 v0=7m/s 的速率逆时针转动。在传送带上端 A 无初速度地放一个质量为 m= 1kg 的黑色煤块，它与传送带之间 的动摩擦因数为μ=0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g= 10m/s2，
求（1）煤块刚放到传送带时的加速度大小；
（2）煤块从 A 到 B 的时间；
（3）煤块运动到 B 时速度的大小。
17 ．如图所示，质量 M 为 2kg 的长木板 B 静止在水平面上。某时刻质量 m ＝6kg 的小物块 A ，以大 小v0 = 4m/s 的初速度，从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知 A 与 B 上表面之间的动摩擦因数
μ1 = 0.2 ，B 与水平面间的动摩擦因数μ2 = 0.1 ，重力加速度g = 10m/s2 （木板足够长）。求：
（1）物块 A 刚滑上木板时，物块 A 的加速度大小a1 、木板 B 的加速度大小a2 ；
（2）物块 A 经多长时间和木板 B 速度相等；
（3）木板 B 在地面上滑行的总位移 x。
试卷第 4页，共 4页
(
=
1
) (
μ
)
物理参考答案：
1 ．D 2 ．C 3 ．D 4 ．C
【详解】A ．探究力的合成运用的物理方法主要是等效 替代的方法，故 A 错误；
B ．探究加速度与力、质量的关系时运用的是控制变量 的方法，故 B 错误；
C ．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法，故 C
正确； D ．牛顿第二定律表达式a = F m
可知加速度与合外力 F 成正比，与质量 m 成反比，不符 合比值定义法的共性，所以不属于比值定义，故 D 错误。 5 ．C 6 ．A
【详解】对滑块 A 分析，设绳上张力为 T，根据牛顿第
二定律可得mg sin 53。一 T = ma
对滑块 B 联立解得 7 ．D T 一 mg sin 37。= ma a = 0. 1g T = 0.7mg F = (
T
2
+
T
2
) = 0.7 mg
【详解】B ．对物体 B 受力分析，受到重力 mg、A 对 B 的支持力N, 和墙壁对 B 的支持力 N，如图
当A 向左移动后，A 对B 的支持力 N, 的方向不断变化，根据平衡条件结合 合成法可以知道 A 对 B 的支持力N, 和墙壁对 B 的支持力 N 都在不断减 小。 由牛顿第三定律可知 B 对 A 的 作用力在不断减小。故 AB 错误；
CD ．对 A 和 B 整体受力分析，受到总重力 G 、地面支 持力 FN，地面的摩擦力f 和墙壁的弹力 N，如图
根据平衡条件，有
f=N，FN=G
故地面的支持力不变，地面的摩擦力f 随着墙壁对 B 的
支持力 N 的不断减小而不断减小。故 C 错误；D 正确。
8 ．C 9 ．AD 10 ．AB 11．BD 12 ．AC
13 ． 2.8 F C
【详解】（1）［1］弹簧秤最小刻度为 0.2N ，图示其读数 为 2.8N
［2］F 是通过作图的方法得到合力的理论值，而 F′是 通过一个弹簧秤沿 AO 方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到 同样的结点 O 点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤 的拉力效果相同，测量出的合力，F 方向一定沿 AO 方 向.
（2）［3］A.两个分力F1 、F2 的方向不一定要垂直，原 则上两个分力可以成任意角度，故 A 错误；
B.两个分力F1 、F2 间夹角不是越小越好，为了保证实验 的准确性，两个分力之间的夹角要适当，太小或者太大
都会增大实验的误差，故 B 错误；
C.本实验采用的是等效替代法，所以两次拉橡皮筋时， 要将橡皮筋结点拉至同一位置，保证用 F′拉的作用效果 与用两个力F1 、F2 拉的效果相同，故 C 正确；
D. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳一定要与木板 平面平行，如果不平行，拉力在垂直木板方向就会产生 分力，增大实验的误差，故 D 错误.
(
x
+
x
一
2
x
) (
3
2
1
4
T
2
) (
x
+
x
一
2
x
) (
3
2 1
4
T
2
)14 ． 不需要
g(sinθ一 μcosθ) =
【详解】（1）[1]在验证牛顿第二定律时，可以把铁块的 质量消去，所以不需要测量铁块的质量：
（2）[2]由纸带公式
Δx
a =
T2
可得
(
3
2
1
1
3
2
1
)x + x 一 x 一 x x + x 一2 x
a = =
(2T)2 4T2
（3）[3]对铁块受力分析，根据题中所给的条件，铁块 的合力
F = mg sinθ一 μmg cosθ
若
F = ma
成立, 即
g(sinθ一 μcosθ) = x3 + 4T (x2)2 (一) 2x1
成立，牛顿第二定律得到验证。
15 ．（1） ；（2）50N；（3）
【详解】（1）当木块匀速下滑时，木块受重力mg 、斜 面对其支持力N 以及沿斜面向上摩擦力f ，此时这三个 力平衡，则有
mgsinθ = μ1mgcosθ
解得斜面的动摩擦因数为
(
3
)
3
（2）用平行于木楔斜面向上的力F 拉着木块匀速上升， 根据受力平衡可得
F = mgsinθ+ μmgcosθ= 50 N
（3）将木块与木楔看作一个整体；水平方向有 f地 = F cosθ= 25
竖直方向有
N地 = (m + M )g 一 F sinθ= 125N
木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值为
μ2 = N (f)地 (地) =
16 ．（1） 10m/s2 ；（2） 1.7s ；（3） 9m/s
【详解】（1）煤块刚放在传送带上时，对煤块，由牛顿 第二定律有
mg sinθ+ μmg cosθ= ma 1
答案第 1页，共 2页
解得
a1 = 10m/s2
（2）煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间
t1 = = s = 0.7s
前 0.7 秒内煤块的位移为
x1 = a1t12 = x 10x 0.72 m = 2.45m由于
μmg cosθ< mg sinθ
煤块与传送带速度相等后继续沿传送带向下加速运动， 对煤块进行分析， 由牛顿第二定律有
mg sinθ一 μmg cosθ= ma2
解得
a2 = 2m/s2
设煤块在经过时间 t2 到达 B ，则有
(
1
2
) (
1
0
2
2
2
)L 一 x = v t + a t
2
解得
t2= 1s
则煤块从 A 到 B 的运动时间
t = t1 + t2 = 0.7s + 1s = 1.7s
（3）结合上述，根据速度公式可知，煤块运动到 B 时 速度
vB = v0 + a2t2
解得
vB = 9m/s
17 ．（1）2m/s2 ，2m/s2 ；（2）1s；（3）3m
【详解】（1）对 A 由牛顿第二定律得
μ1mg = ma1
解得
a1 = 2m/s2
对 B 由牛顿第二定律得
μ1mg 一 μ2 (M + m)g = Ma2
解得
a2 = 2m / s2
（2）设经过时间 t1 后，A 、B 速度相等
v = v0 一 a1t1 = a2t1
解得
t1 = 1s
v = 2m/s
B 的位移为
1 2
xB1 = 2 a2t1 = 1m
（3）设 A 、B 速度相等后一起做匀减速运动，对 A 、B 整体由牛顿第二定律得
μ2 (M + m)g = (M + m)a3
解得
a3 = 1m / s2
对 A 由牛顿第二定律得
f = ma3 < μ1mg 小于最大静摩擦力，假设成立
(
x
)B2 x 解得 = 2 v = 2m
2a 3
(
B
1
B
2
)= x + x x = 3m
答案第 2页，共 2页