信阳市高中2023-2024学年高一下学期开学考试
物理试题
一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，每小题4分；第7~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于质点，下列说法正确是（ ）
A. 质点一定是体积、质量很小的物体
B. 计算火车过桥所用的时间时，火车可以看成质点
C. 虽然地球很大，也有白转，但是研究地球的公转时，仍可将地球视为质点
D. 研究自由体操运动员表演时可以看成质点
2. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边测量，整个列车经过他所用的时间是前2节车厢用时的3倍。则这列火车的车厢有（ ）
A. 6节 B. 12节 C. 18节 D. 24节
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 任何形状规则的物体，它的重心均与其几何中心重合
B. 质量大的物体重力大，做自由落体运动时重力加速度大
C. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
D. 两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力，且摩擦力方向一定与弹力方向垂直
4. 如图所示，两人用同样大小的力共提一桶水静止不动，水不流出，则下列正确的是（ ）
A. 无论怎样改变的大小，两手臂作用于桶的力的合力都不变
B. 无论怎样改变的大小，两人都不会省力，因为一桶水的重力不变
C. 不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力一定大于水和水桶的总重力
D. 不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力都不会改变
5. 如图，在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的挡板挡住，以挡板下端为轴将挡板缓慢转至水平方向的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球对挡板的压力的方向不变
B. 小球对斜面的压力的大小不变
C. 小球对挡板的压力的大小不变
D. 小球对斜面的压力的方向不变
6. 如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，己知球拍与水平方向夹角，A、B两点竖直高度差，重力加速度，忽略空气阻力，则球在A点反弹时速度大小为（ ）
A. B. C. D.
7. 从地面上以初速度竖直上抛一个质量的物体，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 物体上升阶段处于超重状态 B. 物体落回地面的速度大小为
C. 物体离地的最大高度为 D. 物体前内的平均速度为
8. 某段江面宽80m，水流速度5m/s，有一木船在A点要过江，如图所示，A处下游60m的B处是一片与河岸垂直的险滩，则下列说法正确的是（ ）
A. 若木船相对静水速度大小为8m/s，则木船最短渡江时间为10s
B. 若木船相对静水速度大小8m/s，则木船最短渡江时间为12s
C. 若木船相对静水速度大小为4m/s，则木船能安全渡河
D. 若木船相对静水速度大小为4m/s，则木船不能安全渡河
9. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（ ）
A. 刚开始时B的速度为
B. A匀速上升时，重物B也匀速下降
C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力
D. A运动到位置N时，B速度最大
10. 如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列结论正确的是（ ）
A. 甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳拉力大小均为
B. 甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
C. 乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D. 甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
二、实验题（本题共2小题，共14分，把答案填写在答题卡上）
11. 如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置（当地的重力加速度）。
（1）实验时，下列操作正确的是________。
A.将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力
B.平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶
C.为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），求出小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是________________，理论上可得到加速度a的大小趋向于________。
12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有___________；
A． 斜槽轨道必须光滑
B． 斜槽轨道末段N端必须水平
C． P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D． P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
（2）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，则频闪相机的闪光周期为___________s，该小球平抛时的速度大小________m/s。（重力加速度g取）
三、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. A、B两车沿同一直线向同一方向运动，A车的速度vA＝4m/s，B车的速度vB＝10m/s。当B车运动至A车前方L＝7m处时，B车刹车并以a＝﹣2m/s2的加速度开始做匀减速直线运动。求：
（1）从该时刻开始计时，A车追上B车需要的时间；
（2）在A车追上B车之前，二者之间的最大距离。
14. 如图，质量分别为的物块A、B，通过一根绕过光滑定滑轮的细绳相连，A在水平地面上保持静止，细绳与水平地面夹角。（，，g取）。求：
（1）细绳对物块B的拉力的大小F；
（2）物块A对水平面的压力及物块A所受的摩擦力。
15. 如图所示，质量均为m的物块A和木板B静止叠放在水平地面上，其右边缘对齐，A可视为质点，B的长度为L，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）现给A水平向左初速度，最终A恰好未从B上滑落，求的值；
（2）若对B施加的水平向右的拉力，求A、B的加速度大小；
（3）若对B施加的水平向右的拉力，持续一段时间后撤去拉力，最终A、B恰好没有分离，求拉力持续的时间。信阳市高中2023-2024学年高一下学期开学考试
物理试题
一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，每小题4分；第7~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于质点，下列说法正确的是（ ）
A. 质点一定是体积、质量很小的物体
B. 计算火车过桥所用的时间时，火车可以看成质点
C. 虽然地球很大，也有白转，但是研究地球的公转时，仍可将地球视为质点
D. 研究自由体操运动员表演时可以看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．当物体的形状大小在研究的问题中可以忽略不计时，物体可以看成质点；质点不一定是质量很小的物体，故A错误；
B．计算火车过桥所用的时间时，火车的形状大小不能忽略不计，火车不可以看成质点，故B错误；
C．虽然地球很大，也有白转，但是研究地球的公转时，地球的形状大小可以忽略不计，可将地球视为质点，故C正确；
D．研究自由体操运动员表演时，运动员的形状大小不可以忽略不计，不可以把运动员看成质点，故D错误。
故选C。
2. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边测量，整个列车经过他所用的时间是前2节车厢用时的3倍。则这列火车的车厢有（ ）
A. 6节 B. 12节 C. 18节 D. 24节
【答案】C
【解析】
【详解】设一节车厢长为L，火车总共有n节车厢，前二节车厢通过时间为，列车通过总时间为tn，则
，
根据题意有
则车厢的节数为
故选C。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 任何形状规则的物体，它的重心均与其几何中心重合
B. 质量大的物体重力大，做自由落体运动时重力加速度大
C. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
D. 两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力，且摩擦力方向一定与弹力方向垂直
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心与它的几何中心重合，且重心不一定在物体上，比如圆环或空心球，故A错误；
B．质量大的物体重力大，但做自由落体运动时重力加速度一样大，故B错误；
C．滑动摩擦力总是与物体的相对运动方向相反，故C错误；
D．产生摩擦力的条件是：①有弹力②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势，可见有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件，两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在；且弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，所以两者方向相互垂直，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，两人用同样大小的力共提一桶水静止不动，水不流出，则下列正确的是（ ）
A. 无论怎样改变的大小，两手臂作用于桶的力的合力都不变
B. 无论怎样改变的大小，两人都不会省力，因为一桶水的重力不变
C. 不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力一定大于水和水桶的总重力
D. 不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力都不会改变
【答案】A
【解析】
【详解】设两人的手臂对水桶的拉力大小为F，由题两人的手臂夹角成角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得
解得
A．一桶水静止不动，两手臂作用于桶的力的合力与水桶及水的重力等大反向，因此无论怎样改变的大小，两手臂作用于桶的力的合力都不变，A正确；
BC．由上述分析可知，当越小，F就越小，当时，F最小为，两人都不会省力，BC错误；
D．由上述分析可知，越小，F就越小，越大，F就越大两人手臂间的夹角变化，每个人对水桶的拉力也会随之改变，D错误。
故选A
5. 如图，在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的挡板挡住，以挡板下端为轴将挡板缓慢转至水平方向的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球对挡板的压力的方向不变
B. 小球对斜面的压力的大小不变
C. 小球对挡板的压力的大小不变
D. 小球对斜面的压力的方向不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，将小球的重力根据力的作用效果分解为对挡板的压力和一个对斜面的压力，其中垂直于挡板，垂直于斜面，在挡板从竖直位置缓慢放到水平位置的过程中，两个力的变化情况，如图所示
由图可知，小球对挡板的压力的方向改变，大小先减小后增大；小球对斜面的压力的方向不变，大小逐渐减小。
故选D。
6. 如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，己知球拍与水平方向夹角，A、B两点竖直高度差，重力加速度，忽略空气阻力，则球在A点反弹时速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由平抛运动规律，对小球落到B点的速度进行分解，如图所示
小球垂直于斜面落到B点时的竖直分速度为
根据平行四边形定则知，球在A点反弹时速度为
故选B。
7. 从地面上以的初速度竖直上抛一个质量的物体，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 物体上升阶段处于超重状态 B. 物体落回地面的速度大小为
C. 物体离地的最大高度为 D. 物体前内的平均速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物体上升阶段受到重力，加速度方向竖直向下，处于失重状态，故A错误；
B．物块只受重力，竖直上抛运动可看作自由落体运动，所以物体落回地面的速度大小为，故B正确；
C．物体离地的最大高度为
故C正确；
D．物体上升阶段的时间为
0.4s末的速度大小为
取向上速度为正，前内的平均速度为
故D错误。
故选BC。
8. 某段江面宽80m，水流速度5m/s，有一木船在A点要过江，如图所示，A处下游60m的B处是一片与河岸垂直的险滩，则下列说法正确的是（ ）
A. 若木船相对静水速度大小为8m/s，则木船最短渡江时间为10s
B. 若木船相对静水速度大小为8m/s，则木船最短渡江时间为12s
C. 若木船相对静水速度大小为4m/s，则木船能安全渡河
D. 若木船相对静水速度大小为4m/s，则木船不能安全渡河
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短，所以
故A正确，B错误；
CD．若船恰好能安全渡河，如图所示
根据几何关系有
解得
若木船相对静水速度大小为4m/s，能够安全渡河。故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（ ）
A. 刚开始时B的速度为
B. A匀速上升时，重物B也匀速下降
C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力
D. A运动到位置N时，B的速度最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是va ，vb其中va就是B的速度vB（同一根绳子，大小相同），刚开始时B的速度为vB＝vcosθ；
当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，va＝0，所以B的速度vB＝0，故A正确，D错误；
BC.因A匀速上升时，由公式vB＝vcosθ，当A上升时，夹角θ增大，因此B做减速运动，由牛顿第二定律，可知，绳对B的拉力大于B的重力，故B错误，C正确．
10. 如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列结论正确的是（ ）
A. 甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为
B. 甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
C. 乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D. 甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．甲、乙两种情境中，小球静止时，轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右，如图所示
由平衡条件得细绳的拉力大小都为
解得
故A错误；
BCD．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间，小球即将做圆周运动，所以小球的加速度大小为
乙图所示情境中，细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为
故BC正确、D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共14分，把答案填写在答题卡上）
11. 如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置（当地的重力加速度）。
（1）实验时，下列操作正确的是________。
A.将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力
B.平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶
C.为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），求出小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是________________，理论上可得到加速度a的大小趋向于________。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.48 ③. F增大后不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 ④. g##
【解析】
【详解】（1）[1]AC.小车的加速度由沙和沙桶的总重力产生，只有在细线与木板保持平行、平衡小车下滑时的摩擦力且沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，实验中用沙和沙桶的总重力才能代替小车所受的合外力，AC正确；
B.平衡摩擦力时只连接纸带，B错误；
D.实验中先接通电源后释放小车，D错误。
故选AC。
（2）[2]每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相邻计数点的时间间隔为，根据逐差法，小车的加速度大小为
（3）[3]图线出现弯曲的原因是不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。
[4]根据牛顿第二定律有
其中
得
当不断增加沙桶内的沙的质量时，即当时，则加速度a的大小趋向于g。
12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有___________；
A． 斜槽轨道必须光滑
B． 斜槽轨道末段N端必须水平
C． P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D． P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
（2）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，则频闪相机的闪光周期为___________s，该小球平抛时的速度大小________m/s。（重力加速度g取）
【答案】 ①. BD##DB ②. 0.04 ③. 0.8
【解析】
详解】（1）[1]A．斜槽轨道光滑与否对实验没有影响，故A错误；
B．为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段N端必须水平，故B正确；
CD．本实验只验证平抛运动的小球竖直方向的分运动，不需要每次水平初速度相同，所以小球可以在不同位置释放，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）[2][3]小球P在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运功，在竖直方向，根据匀变速直线运功推论可得
代入数据，解得
所以水平方向的速度大小为
三、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. A、B两车沿同一直线向同一方向运动，A车的速度vA＝4m/s，B车的速度vB＝10m/s。当B车运动至A车前方L＝7m处时，B车刹车并以a＝﹣2m/s2的加速度开始做匀减速直线运动。求：
（1）从该时刻开始计时，A车追上B车需要的时间；
（2）在A车追上B车之前，二者之间的最大距离。
【答案】（1）8s；（2）16m。
【解析】
【详解】（1）假设A车追上B车时，B车还没停止运动，设t'时间内A车追上B车，根据题意，A车追上B，需要通过位移
xA＝xB+L
A车的位移是
xA＝vAt'
B车位移是
联立解得
t′＝7s
但B车停下来所用时间
比较t'和tB可知，A车是在B车停止运动后才追上B车的，因此7s不是A车追上B车的时间，设A车追上B车的时间为t，即
xA＝vAt
B车实际运动时间应为tB，即
联立解得
t＝8s
（2）在A车追上B车之前，当二者速度相等时，二者之间有最大距离Δxmax，设此时两车运动时间为t0
vA＝vB+at0
此时二者之间有最大距离
其中
代入数据解得
Δxmax＝16m
14. 如图，质量分别为的物块A、B，通过一根绕过光滑定滑轮的细绳相连，A在水平地面上保持静止，细绳与水平地面夹角。（，，g取）。求：
（1）细绳对物块B的拉力的大小F；
（2）物块A对水平面的压力及物块A所受的摩擦力。
【答案】（1）200N；（2）340N，120N
【解析】
【详解】（1）对物体B受力分析
（2）竖直方向上
解得
在水平方向上
15. 如图所示，质量均为m的物块A和木板B静止叠放在水平地面上，其右边缘对齐，A可视为质点，B的长度为L，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）现给A水平向左初速度，最终A恰好未从B上滑落，求的值；
（2）若对B施加的水平向右的拉力，求A、B的加速度大小；
（3）若对B施加的水平向右的拉力，持续一段时间后撤去拉力，最终A、B恰好没有分离，求拉力持续的时间。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）A在B上运动时，木板B静止，根据牛顿第二定律对A有
解得
方向水平向右，根据位移公式有
解得
（2）拉力作用在B上时，A的加速度
方向水平向右，B的加速度
方向水平向右。
（3）设拉力作用时间后撤去，再经过时间A恰好滑到B的右端，此时A、B的速度相等，撒去拉力后，A的加速度
方向水平向右，B的加速度
方向水平向左，根据运动学公式可知，时刻的速度
B的速度
根据题意有
解得
A、B的图像如图所示，根据图像与坐标轴所围图形的面积表示位移，有
解得
