四川省成都市蓉城名校联盟2023-2024学年高一下学期开学考试 物理 （解析版）

高一物理
时间 75分钟, 满分 100分
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5 毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案； 非选择题用0.5 毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效； 在草稿纸上、 试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、 单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 如图为某同学用手机计步器记录的锻炼情况。 下列说法正确的是
A. 记录该同学的步数时可将该同学视为质点
B. 图中的“用时01:20”指的是时刻
C. 图中的“速度 5.0千米/小时”为平均速率
D. 该同学运动的位移可能大于路程
2. 关于曲线运动，下列说法正确的是
A. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零
B. 做曲线运动的物体速度可能不变
C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定为曲线运动
D. 曲线运动不可能是匀变速运动
3.做匀减速直线运动的物体经3s停止，若物体第1s内的位移大小为10m，则最后1s内的位移大小为
A. 8m B. 2m C. 1m D. 3m
4. 如图，一长度为 R的轻杆两端分别固定两个小球A和B(均可视为质点) ，将其放在一个半径为 R的光滑球形容器中从位置1开始下滑，当轻杆到达位置2时 A球与球形容器球心O等高，其速度大小为v ， 此时B球的速度大小为tv , 则
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5.如图，将一轻质弹簧竖直固定在小车底部，轻质细绳与竖直方向成α角且处于伸直状态，二者共同拴接一小球，小车与小球保持相对静止且一起在水平面上运动， 重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A. 弹簧一定处于压缩状态
B. 弹簧一定处于拉伸状态
C. 弹簧对小球不一定有弹力，细绳对小球一定有拉力
D. 小球的加速度大小可能为gtanα
6. 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一小球从一定的高度自由下落，测得小球第5s内的位移大小为 18m(此时小球还未落地) 。下列说法正确的是
A. 该星球上的重力加速度大小为
B. 小球第5s内的平均速度大小为3.6m/s
C. 小球第5s末的速度大小为 10m/s
D. 小球第2s内的位移大小为6m
7. 如图， 将一轻质弹簧竖直固定在水平地面上， 一小球从弹簧上端一定高度处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。以竖直向下为正方向，重力加速度大小为 g，关于小球从最高点到第一次运动至最低点的过程中，其速度v随时间t变化、加速度a随位移x变化的图像最符合实际情况的是
8. 如图甲， 一根大的轻质弹簧内套一根小的轻质弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2m，它们的一端齐平并竖直固定在水平地面上，另一端自然放置。当缓慢压缩此组合弹簧时，测得弹簧弹力与压缩距离之间的关系图像如图乙所示，则小弹簧的劲度系数 大弹簧的劲度系数k 分别为
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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.甲、乙两物体沿同一方向同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像如图所示。下列说法正确的是
A. 甲、 乙两物体相遇两次
B. t 时刻，甲、乙两物体的速度相等
C. 出发时物体乙在物体甲前x 处
D. 物体甲做匀加速直线运动，物体乙做减速直线运动
10. 如图，一盏电灯的重力大小为 G，悬于水平天花板上的 B点，在电线O 处系一细线OA，使电线OB与竖直方向的夹角为β=37°，OA与水平方向成α角。 现保持O点位置不变，使α角由0°缓慢增加到 。在此过程中
A. 细线OA的拉力逐渐减小
B. 电线OB的拉力逐渐减小
C. 细线OA的拉力最小值为0.6G
D. 细线 OA的拉力最小值为0.8G
11. 如图甲，倾角为θ=37°的足够长的传送带顺时针匀速转动。一质量为 的物块(可视为质点) 以某一初速度从传送带底端滑上传送带，物块运动的速度-时间图像如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取 下列说法正确的是
A. 传送带转动的速度大小为8m/s
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C. 物块向上运动到最高点的过程中，物块相对传送带的路程为4m
D. 物块在传送带上运动的总时间为
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三、实验探究题：本题共2 小题，共 15分。
12. (6分)
甲、乙两位同学利用不同的实验装置探究平抛运动规律。
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤敲击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验， 下列说法正确的是 (填标号)。
A. 两球的质量必须相等
B. 两球将同时落地
C. 敲击的力度越大，A 球在空中运动的时间越长
D. 实验说明 A 球在竖直方向做自由落体运动
(2) 乙同学拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的频闪照片，图中背景方格的边长均为 5cm，重力加速度大小取 照相机的频闪周期为 s； 小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。
13. (9分)
为探究质量一定时物体的加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1) 关于实验的操作，下列说法正确的是 (填标号)。
A. 应将长木板右端垫高，以平衡摩擦阻力
B. 打点计时器应连接直流电源
C. 使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D. 实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
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(2) 该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，相邻两个计数点间还有4个点没有画出， 已知打点计时器的打点频率为50 Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s (保留2 位有效数字) 。
(3)该同学以力传感器的示数 F 为横坐标、小车的加速度大小a为纵坐标作出a-F图像如图丙所示，已知固定在小车上的滑轮的质量为m ，测得图线的斜率为 k，则小车的质量 M为 (用题中已知物理量的字母表示) ； 图像未过坐标原点的原因是 。
四、 计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
14. (8分)
如图，三根轻质细绳结于 O 点，OA另一端固定在水平天花板上的 A 点，OC另一端连接质量为2m的物体 Q，OB 另一端连接质量为m的可视为质点的小球P。将物体Q放置于粗糙水平面上，小球P 放置于一光滑半圆柱上。当A、O、 O' (O'为半圆水平直径的中点) 处于同一竖直线上时，OB与半圆柱相切且与( 的夹角为 OC处于水平且物体 Q恰好不滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。求：
(1) 绳子 OB的拉力大小;
(2) 物体Q与水平面间的动摩擦因数μ。
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15. (12分)
如图，在风洞实验室中，从 A 点以水平速度 向左抛出一质量为m的小球(可视为质点) ，小球被抛出后受到大小为 方向水平向右的恒定风力，经过一段时间小球运动到A 点正下方的B点处，重力加速度大小为g。求：
(1) 此过程中小球离 A、B两点所在直线的最远距离；
(2) A、 B两点间的距离;
(3) 小球运动到B点时的速度。
16. (18分)
如图，将一质量为M =10g、长度为l=10cm的长方形硬纸板放在水平桌面上，左端一小部分伸出桌外。 将一质量为m=20g的橡皮擦(可视为质点) 置于纸板的正中间，用手指将纸板水平弹出(手指对纸板的作用时间很短，可认为作用结束后纸板获得初速度但位移近似为零)，如果弹的力度合适，橡皮擦将脱离纸板。已知橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为 纸板与桌面间的动摩擦因数为 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取
(1)若手指弹出纸板的瞬间，橡皮擦相对纸板滑动，求橡皮擦与纸板的加速度大小；
(2) 若手指给纸板的初速度大小为( 求最终橡皮擦与纸板左端的距离；
(3) 若要使橡皮擦运动的时间不超过， 求纸板被弹出时的速度大小范围。
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高一物理
参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A B C D D B A
二、 多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共 15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
题号 9 10 11
答案 AC BC BD
三、 实验探究题：本题共2 小题，共 15分。
12. (6分)
(1) BD(2分, 漏选 1分, 错选0分)
(2)0.1 (2分) 1.5 (2分)
13. (9分)
(1) AC (2分, 漏选 1分, 错选0分)
(2) 0.80(3分)
(2分) 没有平衡摩擦或平衡摩擦不够(2分，答出任意一点即可)
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
14. (8分)
解：(1) 如答图1，对小球P受力分析，由几何关系可得. F=mg cosθ (2分)
解得 (1分)
(2) O点处，由平衡条件可得 (2分)
对物块Q有 (2分)
解得 (1分)
说明：其他合理解法，参照给分
15. (12分)
解：(1) 将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解
水平方向有 F =max (1分)
解得 (1分)
由 (1分)
解得 (1分)
(2) 水平方向速度减小为零所需时间 (1分)
由对称性可知，小球从 A 点运动到B点的总时间 (1分)
竖直方向上有 (1分)
解得 (1分)
(3) 小球运动到 B点时水平分速度 (1分)
竖直分速度 (1分)
则 B点的合速度为 (1分)
方向斜向右下方，与竖直方向的夹角θ=45° (1分)
说明：其他合理解法，参照给分
16. (18分)
解：(1) 由受力分析及牛顿第二定律可知，对橡皮擦有 (1分)
解得 (1分)
对纸板有 (2分)
解得 (1分)
(2) 设橡皮擦与纸板经过t 二者达到共同速度
由
解得 (1分)
此过程中橡皮擦的位移大小为 (1分)
纸板的位移大小为 (1分)
橡皮擦相对纸板向左滑动的位移大小为
故未从纸板滑下 (1分)
之后，由于 故二者相对滑动
橡皮擦的加速度大小为
对纸板有 解得 (1分)
橡皮擦减速为零的位移大小为 (1分)
纸板减速为零的位移大小为 (1分)
橡皮擦相对纸板向右滑动的位移大小为 (1分)
故橡皮擦静止时与纸板左端的距离 (1分)
(3)若橡皮擦未滑离纸板，由(2) 可知纸板被弹出时的速度大小范围为( (1分)
若橡皮擦滑离纸板，在纸板上和桌面上的加速度相等，则其在纸板上的运动时间为 刚好离开纸板时的速度为 位移大小 (1分)
纸板的位移大小为
由 解得 (1分)
故纸板被弹出时的速度大小范围为 或 (1分)
说明：中间计算过程公式正确即可得分，中间计算过程的数据不纳入评分标准； 其他合理解法，参照给分解析：
1.【答案】C
【解析】记录该同学的步数时不能将其视为质点，A 错误；图中的“用时01：20”指的是时间，B 错误；图中的“速度5.0 千米/小时”为平均速率，C 正确； 位移不可能大于路程，D 错误。
2. 【答案】A
【解析】物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零，A 正确； 做曲线运动的物体速度方向肯定发生变化，速度一定变化，B错误； 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能为直线运动，可能为曲线运动，C错误； 曲线运动可能是匀变速运动，如平抛运动，D错误。
3. 【答案】B
【解析】物体第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比为5：3：1，由于第1s内的位移大小为10m，故最后1s内的位移大小为 2m，B正确。
4. 【答案】C
【解析】由沿杆分速度相等可得 由几何关系可知α=β=30°, C正确。
5.【答案】D
【解析】弹簧可能处于拉伸状态、压缩状态、原长状态，A、B错误； 当小车匀速运动时，弹簧的弹力大小等于小球的重力大小，此时细绳的拉力 C错误； 当弹簧处于原长状态时，小球的加速度大小为gtanα, D正确。
6.【答案】D
【解析】根据 可得 因此星球上的重力加速度大小 A 错误； 小球第5s 内的平均速度大小 B错误； 小球第5s末的速度大小v=gt =20m/s, C 错误; 小球第2 s内的位移大小 D正确。
7.【答案】B
【解析】小球先做自由落体运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动，A错误，B正确； 小球接触弹簧前做自由落体运动的加速度大小为a=g，小球接触弹簧后，弹力小于重力，根据牛顿第二定律得mg-kx=ma ,解得 加速度向下，加速度为正值，图像为直线，加速度随位移的增大而减小； 当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零； 当弹力大于重力时，根据牛顿第二定律得kx-mg =ma, 解得 合力向上，加速度向上，加速度为负值，图像为直线，加速度随位移的增大而增大，C、D错误。
8.【答案】A
【解析】由图像可知，当 时, 在0.2m 之内只有小弹簧被压缩。根据胡克定律得 所以 从0.2m 至0.3m的过程中，两弹簧均被压缩。当 时，小弹簧的压缩量. 大弹簧的压缩量 根据胡克定律得 即 A 正确。
9. 【答案】AC
【解析】 由图可看出，甲、 乙两物体的x-t图像有两个交点，故两物体相遇两次，A 正确； t 时刻，物体乙的速度大于物体甲的速度，B错误； 物体甲从原点出发，物体乙从x 处出发，C正确； 由于图像是x-t图像，其斜率表示物体的速度，所以甲做匀速直线运动，物体乙做加速直线运动，D 错误。
10.【答案】BC
【解析】对结点O受力分析，画出动态分析图如答图2 所示。由图可看出，细线OA的拉力先减小后增大，且当 时, FA最小为0.6G, A、D 错误, C正确; 电线OB 的拉力逐渐减小, B 正确。
11.【答案】BD
【解析】由图乙可知，物块的初速度大小. 物块的速度减速到与传送带的速度相同时，加速度发生变化，所以传送带转动的速度大小v=4m/s，A 错误； 0~0.4s 内， 物块的加速度大小 由牛顿第二定律有 解得 B正确;该过程中物块的位移大小 传送带的位移大小物块相对传送带向上运动之后，设物块做匀减速直线运动的加速度大小为a ，由牛顿第二定律有 解得 物块经过时间 t 速度减为零，则 物块减速到零的位移大小 传送带的位移大小 物块相对传送带向下运动故物块向上运动到最高点的过程中，物块相对传送带的路程 C错误； 物块反向向下加速的位移大小 由 解得 故物块在传送带上运动的总时间 D正确。
12. 【解析】
(1)无论敲击力度大小，A、B两球一定同时落地，该实验现象说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，两球的质量不需要相等，B、 D 正确。
(2) 由图乙可知，在竖直方向上有 根据 可得T=0.1s; 在水平方向上有3 解得
13. 【解析】
(1)用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦，A 正确； 打点计时器应连接低压交流电源，B错误； 使小车靠近打点计时器，先接通电源， 再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，C正确； 拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也就不需要使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，D错误。
(2)由于相邻两个计数点间还有4 个点没有画出，相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，根据 可得小车的加速度大小
(3) 由牛顿第二定律，对小车分析有 整理得 由图像得 解得 如图丙，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有平衡摩擦或平衡摩擦不够。