2023-2024学年河北省保定市部分高中高一（下）开学物理试卷（含解析）

2023-2024学年河北省保定市部分高中高一（下）开学物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
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
2.某电动汽车沿平直公路运动，时刻的速度为，加速度为，一段时间后，电动汽车调头，时刻的速度变为，加速度变为，则下列说法正确的是( )
A. 该电动汽车时刻在做加速运动
B. 该电动汽车时刻在做加速运动
C. 该电动汽车在时刻的速度大小大于在时刻的速度大小
D. 该电动汽车在时刻的加速度大小大于在时刻的加速度大小
3.下列表达式中表示力，表示质量，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.
4.质量为的小球静止于光滑水平桌面上，要使小球有大小为的加速度，施加在小球上的水平面内的两个作用力大小可能为( )
A. B. C. D.
5.热气球某次竖直升空过程的图像如图所示，其中图像的段为曲线，其余部分为直线，则下列说法正确的是( )
A. 热气球在末的加速度与在末的加速度相同
B. 热气球吊篮内的物体在末时处于超重状态
C. 热气球在内的加速度逐渐减小
D. 热气球在末上升到最高点
6.随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某封闭测试公路上某辆装有无人驾驶系统的汽车先后由无人驾驶系统、驾驶员驾驶，以此来测试汽车的安全距离。已知汽车的安全距离等于反应距离和刹车距离之和，其中反应距离为汽车由驾驶员或无人驾驶系统驾驶时在反应时间内匀速行驶的距离，刹车距离为汽车刹车后做匀减速直线运动的距离，测试获得的数据如表所示。关于本次测试，下列说法正确的是( )
车速 反应距离 刹车距离
无人驾驶系统驾驶
驾驶员驾驶
A. 无人驾驶系统比驾驶员的反应时间短
B. 无人驾驶系统驾驶时汽车刹车的加速度大小为
C. 若无人驾驶系统驾驶汽车时仅车速变为，则此时汽车的安全距离为
D. 若驾驶员驾驶汽车时仅车速变为，则此时汽车的刹车距离为
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
D. 若仅减小小球的质量且系统仍静止，则物块会受到沿斜面向下的摩擦力
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.年月日时分，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. “时分”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、、用轻绳、连接，然后用轻弹簧竖直悬挂。已知小球、、的质量分别为、、，重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，则在剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是
( )
A. 小球的加速度大小为 B. 小球的加速度大小为
C. 小球的加速度大小为 D. 轻绳上的弹力大小为
10.如图所示，用一段轻绳绕过光滑轻质定滑轮将、两物体连在一起，在外力作用下、处于静止状态。已知、的质量分别为、，不计滑轮的质量与摩擦，、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，、由静止开始运动，则下列说法正确的是
( )
A. 运动的加速度大小为 B. 撤去外力后轻绳上弹力的大小为
C. 由静止运动时的速度大小为 D. 由静止运动下落的高度为
三、实验题：本大题共2小题，共16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。
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
某次实验获得的纸带如图乙所示，、、、、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，则纸带上打出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，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离，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，仅改变砂和砂桶的总质量来进行多组实验。
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
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______，滑块的加速度大小______用、、表示。
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，已知当地的重力加速度大小为，则滑块的质量______用、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.为保障学生交通安全，在距校门中心两侧处均设置有“”即限速的限速标志。一辆汽车以的速度靠近校门，当距离限速标志时驾驶员看到该标志并立即刹车做匀减速直线运动，恰好在经过第一个限速标志时汽车的速度达到，之后维持该速度做匀速直线运动直至通过第二个限速标志。求：
汽车刹车的加速度大小；
汽车从开始刹车到通过第二个限速标志的时间。
14.如图所示，质量的物块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。物块上端的细绳处于竖直方向，与物块相连的细绳与水平地面的夹角，此时弹簧的压缩量，物块恰好静止。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，物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
细绳上的弹力大小；
物块对地面的压力大小；
物块与地面间的动摩擦因数。
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点的点由静止释放，滑块第一次经过点时的速度大小。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，滑块每次经过点前后瞬间的速度大小不变，求：
滑块与斜面间的动摩擦因数；
滑块在传送带上运动的最远点到点的距离；
滑块从开始运动到第二次经过点的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】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.【答案】
【解析】A.由题意可知， 时刻汽车的速度方向与加速度方向相反，所以此时做减速运动，故A项错误；
B.由题意可知， 时刻汽车的速度方向与加速度方向相反，所以此时做减速运动，故B项错误
C.速度是矢量，其正负代表方向，所以在 时刻的速度大小为，同理在 时刻的速度大小为，所以该电动汽车在 时刻的速度小于在 时刻的速度，故C项错误；
D.加速度是矢量，其正负代表方向，所以在 时刻的加速度大小为 ，同理在 时刻的速度大小为 ，该电动汽车在 时刻的加速度大于在 时刻的加速度，故D项正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】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.【答案】
【解析】A.根据题意可知
由于、合力的范围为，故A错误；
B.、合力的范围为，故B错误；
C.、合力的范围为，包含，故C正确；
D.、合力的范围为，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A. 图像斜率表示加速度，故热气球在末的加速度与在末的加速度方向不同，故A错误；
B.热气球吊篮内的物体在 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，故在末上升到最高点，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.汽车运行的速度为
无人驾驶系统驾驶的反应时间为
驾驶员驾驶的反应时间为
则有
故A正确；
B.根据运动学公式有
可得
故B错误；
C.若无人驾驶系统驾驶汽车时仅车速变为，则此时汽车的安全距离为
故C错误；
D.若驾驶员驾驶汽车时仅车速变为，则此时汽车的刹车距离为
故D错误；
故选A。
7.【答案】
【解析】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。
8.【答案】
【解析】A.“时分”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.【答案】
【解析】A.剪断轻绳前，以、、为整体，根据受力平衡可得弹簧弹力为
剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，以为对象，根据牛顿第二定律可得
故A正确；
剪断轻绳的瞬间，以、为整体，该整体只受重力作用，加速度大小为
可知小球、的加速度大小均为 ，则轻绳上的弹力大小为，故BC错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】某时刻撤去外力，以为对象，根据牛顿第二定律可得
以为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
，
故A错误，B正确；
C.由静止运动时的速度大小为
故C正确；
D.由静止运动上升的高度为
故D错误。
故选BC。
11.【答案】


【解析】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。
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，故纸带上打出点时小车的速度大小为
根据逐差公式可得，小车的加速度大小为
12.【答案】



【解析】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。
图中刻度尺的分度值为 ，由图乙可知遮光条的宽度为
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
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.【答案】 ；
【解析】由题意可知
，
汽车做匀减速直线运动，有
解得汽车刹车的加速度大小
汽车刹车的时间
汽车从第一个限速标志运动到第二个限速标志的时间
汽车从开始刹车到通过第二个限速标志的时间
14.【答案】 ； ；
【解析】对物块受力分析，根据受力平衡可得有
其中
联立解得
对物块受力分析，竖直方向上有
根据牛顿第三定律有
解得
对物块受力分析，水平方向上有
其中
解得
15.【答案】 ；；
【解析】滑块从点运动到点，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
滑块在传送带上先向左做匀减速直线运动，有
解得
，
滑块从点运动到点，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的距离为
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
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