衡水中学2023-2024学年高一下学期2月开学检测
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学发展过程中，科学家们运用了很多研究方法。下列叙述正确的是（ ）
A. 将物体简化为质点，用到了理想模型法
B. 通过平面镜反射光线来观察桌面的微小形变，用到了微元法
C. 合力与分力概念的建立用到了控制变量法
D. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中主要用到了等效替代法
【答案】A
【解析】
【详解】A．将物体简化为质点，用到了理想模型法，故A正确；
B．通过平面镜反射光线来观察桌面的微小形变，用到了放大法，故B错误；
C．合力与分力概念的建立用到了等效替代法，故C错误；
D．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中主要用到了控制变量法，故D错误。
故选A。
2. 某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线，则该雪花（ ）
A. 加速度一定发生改变 B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 所受的合力可能为0 D. 一定在做变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．若雪花做匀变速曲线运动，加速度不变，A错误；
B．雪花的运动轨迹为曲线，合力与速度方向不共线，即加速度方向与速度方向不在同一直线上，B错误；
CD．曲线运动为变速运动，加速度不为零，C错误，D正确。
故选D。
3. 下列表达式中F表示力，m表示质量，t表示时间，所有物理量用国际单位制表示时，计算结果的单位为米的是（ ）
A. B. C. D. Ft
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得
联立可得
可知计算结果的单位为米的是。
故选C。
4. 质量为1kg的小球静止于光滑水平桌面上，要使小球有大小为8m/s2的加速度，施加在小球上的水平面内的两个作用力大小可能为（ ）
A. 3N 4N B. 4N 16N C. 8N 8N D. 10N 20N
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知
由于3N、4N合力的范围为1N~7N，故A错误；
B．4N、16N合力的范围为12N~20N，故B错误；
C．8N、8N合力的范围为0~16N，包含8N，故C正确；
D．10N、20N合力的范围为10N~30N，故D错误。
故选C。
5. 热气球某次竖直升空过程的图像如图所示，其中图像的20s~30s段为曲线，其余部分为直线，则下列说法正确的是（ ）
A. 热气球在5s末的加速度与在15s末的加速度相同
B. 热气球吊篮内的物体在15s末时处于超重状态
C. 热气球在20s~30s内的加速度逐渐减小
D. 热气球在10s末上升到最高点
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像斜率表示加速度，故热气球在5s末的加速度与在15s末的加速度方向不同，故A错误；
B．热气球吊篮内物体在内加速度为负，做匀减速直线运动，处于失重状态，故B错误；
C．图像斜率表示加速度，故加速度大小逐渐减小，故C正确；
D．图像与横坐标所围面积表示位移，故在30s末上升到最高点，故D错误。
故选C。
6. 无人机表演越来越多地出现在各种节日庆祝活动中。某次无人机表演时，时刻无人机水平方向上的速度为0，根据数据接收端收到的数据绘制出的无人机水平方向上的加速度—时间图像和竖直方向上的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时间内无人机做曲线运动 B. 时间内无人机处于超重状态
C. 时间内无人机做曲线运动 D. 时间内无人机所受的合力不为0
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，时间内无人机在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做匀速直线运动，所以时间内无人机做曲线运动，故A正确；
B．时间内无人机在竖直方向上做匀速直线运动，竖直方向上的加速度为零，故B错误；
CD．时间内无人机的水平加速度和竖直加速度都为零，即无人机所受的合力为零，做直线运动，故CD错误。
故选A。
7. 如图所示，倾角为的斜面置于水平地面上，轻绳穿过光滑的定滑轮，绳的两端分别与小球（表面光滑）、物块相连，小球、物块和斜面均静止时，与小球相连的左侧绳保持竖直，与物块相连的右侧绳与斜面的夹角为，物块恰好与斜面间没有摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能受到三个力
B. 水平地面对斜面底部有向右的摩擦力
C. 小球与物块的质量之比为3∶1
D. 若仅减小小球质量且系统仍静止，则物块会受到沿斜面向下的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于绳子对小球的拉力竖直向上，根据受力平衡可知，小球只受到重力和绳子拉力作用，故A错误；
B．以物块、小球和斜面为整体，由于绳子对物块拉力有水平向左的分力，根据受力平衡可知，水平地面对斜面底部有向右的摩擦力，故B正确；
C．以小球为对象，根据受力平衡可得
以物块为对象，由于物块恰好与斜面间没有摩擦力，根据受力平衡可得
联立可得小球与物块的质量之比为
故C错误；
D．若仅减小小球的质量且系统仍静止，可知绳子拉力减小，则绳子对物块拉力沿斜面向上的分力减小，所以物块会受到沿斜面向上的摩擦力，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2024年1月18日1时46分，随着“天舟七号”成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口，已在轨近三个月“神舟十七号”载人飞船航天员乘组，迎来心意满满的“年货大礼包”。下列说法正确的是（ ）
A. “1时46分”是指时间间隔
B. “天舟七号”加速升空时惯性增大
C. “天舟七号”加速升空时处于超重状态
D. 对接完成后，以核心舱为参考系，“天舟七号”是静止的
【答案】CD
【解析】
【详解】A．“1时46分”是指时刻，故A错误；
B．“天舟七号”加速升空时，质量不变，惯性不变，故B错误；
C．“天舟七号”加速升空时，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确；
D．对接完成后，以核心舱为参考系，“天舟七号”是静止的，故D正确。
故选CD
9. 如图所示，小球A、B、C用轻绳1、2连接，然后用轻弹簧竖直悬挂。已知小球A、B、C的质量分别为3m、2m、m，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，则在剪断轻绳1的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A的加速度大小为g B. 小球B的加速度大小为
C. 小球C的加速度大小为0 D. 轻绳2上的弹力大小为0
【答案】AD
【解析】
【详解】A．剪断轻绳1前，以A、B、C为整体，根据受力平衡可得弹簧弹力为
剪断轻绳1的瞬间，弹簧弹力保持不变，以A为对象，根据牛顿第二定律可得
故A正确；
BCD．剪断轻绳1的瞬间，以B、C为整体，该整体只受重力作用，加速度大小为
可知小球B、C的加速度大小均为，则轻绳2上的弹力大小为0，故BC错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，用一段轻绳绕过光滑轻质定滑轮将P、Q两物体连在一起，在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P、Q的质量分别为1kg、3kg，不计滑轮的质量与摩擦，P、Q离地足够高，离定滑轮足够远，取重力加速度大小。某时刻撤去外力，P、Q由静止开始运动，则下列说法正确的是（ ）
A. P运动的加速度大小为 B. 撤去外力后轻绳上弹力的大小为15N
C. Q由静止运动2s时的速度大小为10m/s D. P由静止运动2s下落的高度为20m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．某时刻撤去外力，以P为对象，根据牛顿第二定律可得
以Q为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
，
故A错误，B正确；
C．Q由静止运动2s时的速度大小为
故C正确；
D．P由静止运动2s上升的高度为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共54分。
11. 小李同学用如图甲所示的装置来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
（1）下列关于本实验的说法正确的是_______；
A. 实验时应将长木板固定打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力
B. 实验时应先释放小车再接通打点计时器电源
C. 应调节定滑轮的位置以确保连接小车的细线与长木板平行
（2）某次实验获得的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为连续相邻的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器的打点周期为T，则纸带上打出B点时小车的速度大小_______，小车的加速度大小_______（均用题目中给定的物理量符号表示）。
【答案】（1）C （2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A．本实验只探究小车速度随时间变化的规律，不需要平衡小车受到的阻力，故A错误；
B．为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器电源再释放小车，故B错误；
C．应调节定滑轮的位置以确保连接小车的细线与长木板平行，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]由于相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为5T，故纸带上打出B点时小车的速度大小为
[2]根据逐差公式可得，小车的加速度大小为
12. 某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究滑块的加速度与所受合力的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次都从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，仅改变砂和砂桶的总质量m来进行多组实验。
（1）下列关于本实验的说法正确的是_______。
A. 实验时不需要调节气垫导轨水平
B. 实验时需确保砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量
C. 为减小实验误差，应选较宽的遮光条进行实验
（2）实验时用刻度尺测得遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm，滑块的加速度大小_______（用d、t、L表示）。
（3）实验后得到多组实验数据，为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出_______（填“”“”或“”）图像，若该图像的斜率为k，已知当地的重力加速度大小为g，则滑块的质量_______（用k、d、g、L表示）。
【答案】（1）B （2） ①. 5.3##5.1##5.2##5.4##5.5 ②.
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A．实验时为了使滑块受到的合力等于细线拉力，需要调节气垫导轨水平，故A错误；
B．为了使滑块受到的细线拉力近似等于砂和砂桶的总重力，实验时需确保砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量，故B正确；
C．为减小实验误差，应选较窄的遮光条进行实验，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]图中刻度尺的分度值为，由图乙可知遮光条的宽度为
[2]滑块经过光电门时的速度为
根据运动学公式可得
联立可得滑块的加速度大小为
【小问3详解】
[1][2]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
又
联立可得
为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出图像；图像的斜率为
可得滑块的质量为
13. 如图所示，质量的物块A下端连接着固定于水平地面的竖直轻弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，细绳的另一端连接着静置于水平地面、质量的物块B。物块A上端的细绳处于竖直方向，与物块B相连的细绳与水平地面的夹角，此时弹簧的压缩量，物块B恰好静止。已知弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，，，不计滑轮与细绳间的摩擦，物块B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）细绳上的弹力大小；
（2）物块B对地面的压力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对物块受力分析，有
其中弹簧弹力为
代入得
（2）对物块受力分析，竖直方向上有
根据牛顿第三定律有
代入得
14. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度，建筑物上的着火点A离地高度，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角。不计空气阻力，取重力加速度大小，，，求：
（1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t；
（2）水落到着火点A前瞬间的速度大小v；
（3）水枪枪口与着火点A的水平距离x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动，竖直方向上有
解得
（2）水落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小
根据题意有
解得
（3）水的水平方向上的分速度大小
水平方向上的位移
解得
15. 如图所示，足够长的传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的右端有一固定的足够长斜面，斜面底端与传送带平滑连接。现将一质量的滑块从斜面上距离斜面底端B点的A点由静止释放，滑块第一次经过B点时的速度大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，斜面倾角，取重力加速度大小，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块每次经过B点前后瞬间的速度大小不变，求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块在传送带上运动的最远点到B点的距离x1；
（3）滑块从开始运动到第二次经过B点的时间t。
【答案】（1）；（2）4.5m；（3）6.125s
【解析】
【详解】（1）滑块从A点运动到B点，有
解得
对滑块受力分析，沿斜面方向上有
解得
垂直于斜面方向上有
解得
（2）滑块在传送带上先向左做匀减速直线运动，有
解得
，
（3）滑块从A点运动到B点，有
滑块第一次在传送带上运动时，先向左做匀减速直线运动，有
后向右做匀加速直线运动，直至与传送带共速，此时滑块的加速度大小仍为，有
滑块在传送带上第一次做加速运动距离为
滑块在传送带上做匀速直线运动的时间为
滑块从开始运动到第二次经过点的时间为
解得衡水中学2023-2024学年高一下学期2月开学检测
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学发展过程中，科学家们运用了很多研究方法。下列叙述正确的是（ ）
A. 将物体简化为质点，用到了理想模型法
B. 通过平面镜反射光线来观察桌面的微小形变，用到了微元法
C. 合力与分力概念的建立用到了控制变量法
D. 在“探究加速度与力、质量关系”实验中主要用到了等效替代法
2. 某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线，则该雪花（ ）
A. 加速度一定发生改变 B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 所受的合力可能为0 D. 一定在做变速运动
3. 下列表达式中F表示力，m表示质量，t表示时间，所有物理量用国际单位制表示时，计算结果的单位为米的是（ ）
A. B. C. D. Ft
4. 质量为1kg的小球静止于光滑水平桌面上，要使小球有大小为8m/s2的加速度，施加在小球上的水平面内的两个作用力大小可能为（ ）
A. 3N 4N B. 4N 16N C. 8N 8N D. 10N 20N
5. 热气球某次竖直升空过程图像如图所示，其中图像的20s~30s段为曲线，其余部分为直线，则下列说法正确的是（ ）
A. 热气球在5s末的加速度与在15s末的加速度相同
B. 热气球吊篮内的物体在15s末时处于超重状态
C. 热气球在20s~30s内的加速度逐渐减小
D. 热气球在10s末上升到最高点
6. 无人机表演越来越多地出现在各种节日庆祝活动中。某次无人机表演时，时刻无人机水平方向上的速度为0，根据数据接收端收到的数据绘制出的无人机水平方向上的加速度—时间图像和竖直方向上的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时间内无人机做曲线运动 B. 时间内无人机处于超重状态
C. 时间内无人机做曲线运动 D. 时间内无人机所受的合力不为0
7. 如图所示，倾角为的斜面置于水平地面上，轻绳穿过光滑的定滑轮，绳的两端分别与小球（表面光滑）、物块相连，小球、物块和斜面均静止时，与小球相连的左侧绳保持竖直，与物块相连的右侧绳与斜面的夹角为，物块恰好与斜面间没有摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能受到三个力
B. 水平地面对斜面底部有向右的摩擦力
C. 小球与物块的质量之比为3∶1
D. 若仅减小小球质量且系统仍静止，则物块会受到沿斜面向下的摩擦力
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2024年1月18日1时46分，随着“天舟七号”成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口，已在轨近三个月的“神舟十七号”载人飞船航天员乘组，迎来心意满满的“年货大礼包”。下列说法正确的是（ ）
A. “1时46分”是指时间间隔
B. “天舟七号”加速升空时惯性增大
C. “天舟七号”加速升空时处于超重状态
D. 对接完成后，以核心舱为参考系，“天舟七号”是静止的
9. 如图所示，小球A、B、C用轻绳1、2连接，然后用轻弹簧竖直悬挂。已知小球A、B、C的质量分别为3m、2m、m，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，则在剪断轻绳1的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A的加速度大小为g B. 小球B的加速度大小为
C. 小球C的加速度大小为0 D. 轻绳2上的弹力大小为0
10. 如图所示，用一段轻绳绕过光滑轻质定滑轮将P、Q两物体连在一起，在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P、Q的质量分别为1kg、3kg，不计滑轮的质量与摩擦，P、Q离地足够高，离定滑轮足够远，取重力加速度大小。某时刻撤去外力，P、Q由静止开始运动，则下列说法正确的是（ ）
A. P运动的加速度大小为 B. 撤去外力后轻绳上弹力的大小为15N
C. Q由静止运动2s时的速度大小为10m/s D. P由静止运动2s下落的高度为20m
三、非选择题：共54分。
11. 小李同学用如图甲所示装置来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
（1）下列关于本实验的说法正确的是_______；
A. 实验时应将长木板固定打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力
B. 实验时应先释放小车再接通打点计时器电源
C. 应调节定滑轮的位置以确保连接小车的细线与长木板平行
（2）某次实验获得的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为连续相邻的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器的打点周期为T，则纸带上打出B点时小车的速度大小_______，小车的加速度大小_______（均用题目中给定的物理量符号表示）。
12. 某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究滑块的加速度与所受合力的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次都从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，仅改变砂和砂桶的总质量m来进行多组实验。
（1）下列关于本实验的说法正确的是_______。
A. 实验时不需要调节气垫导轨水平
B. 实验时需确保砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量
C. 为减小实验误差，应选较宽的遮光条进行实验
（2）实验时用刻度尺测得遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm，滑块的加速度大小_______（用d、t、L表示）。
（3）实验后得到多组实验数据，为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出_______（填“”“”或“”）图像，若该图像的斜率为k，已知当地的重力加速度大小为g，则滑块的质量_______（用k、d、g、L表示）。
13. 如图所示，质量的物块A下端连接着固定于水平地面的竖直轻弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，细绳的另一端连接着静置于水平地面、质量的物块B。物块A上端的细绳处于竖直方向，与物块B相连的细绳与水平地面的夹角，此时弹簧的压缩量，物块B恰好静止。已知弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，，，不计滑轮与细绳间的摩擦，物块B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）细绳上的弹力大小；
（2）物块B对地面的压力大小。
14. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度，建筑物上的着火点A离地高度，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角。不计空气阻力，取重力加速度大小，，，求：
（1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t；
（2）水落到着火点A前瞬间速度大小v；
（3）水枪枪口与着火点A的水平距离x。
15. 如图所示，足够长的传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的右端有一固定的足够长斜面，斜面底端与传送带平滑连接。现将一质量的滑块从斜面上距离斜面底端B点的A点由静止释放，滑块第一次经过B点时的速度大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，斜面倾角，取重力加速度大小，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块每次经过B点前后瞬间的速度大小不变，求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块在传送带上运动的最远点到B点的距离x1；
（3）滑块从开始运动到第二次经过B点的时间t。
