安徽省滁州市定远县民族中学2022-2023学年高一下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

定远县民族中学2022-2023学年高一下学期开学考试
物理试题
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 年月日时分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将费俊龙、邓清明、张陆名航天员送入太空。之后与神舟十四号航天乘组人员完成首次在轨交接，“胜利会师”的两个航天乘组，一起在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影。据以上信息，下列说法正确的是( )
A. “年月日时分”指的是时间间隔
B. 长征二号遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零
C. 长征二号遥十三运载火箭上升过程中，费俊龙相对于邓清明是静止的
D. 航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，平均速度不为零
2. 物体沿某一斜面下滑，在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置，物体与挡板作用时间不计，其速度随时间变化的关系如图所示。以下滑起点为位移坐标原点和时刻，则下列选项中能正确反映物体运动的图象的是( )
A. B. C. D.
3. 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度值，值可由实验精确测定。近年来测值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中点向上抛小球又落至原处的时间为，在小球运动过程中经过比点高的点，小球从离开点至又回到点所用的时间为，测得、和，可求得等于( )
A. B. C. D.
4. 如图所示，用手握住一个玻璃瓶内装一部分水，玻璃瓶瓶口斜朝上始终静止在手中不动。那么，以下说法中正确的是( )
A. 玻璃瓶之所以不掉落，是由于受到了手对它的压力
B. 若手握瓶的力增大，瓶子所受到的摩擦力也将增大
C. 用手握住瓶子，在向瓶子内注水的过程中，瓶子受到的摩擦力将逐渐增大
D. 在向瓶子内注水的过程中，为了保证瓶子不掉落，手握瓶的力一定要增大
5. 如图所示，一物体在与水平方向成角的力作用下，沿着水平天花板做匀速直线运动。从某时刻设起，力大小不变，力的方向沿逆时针方向缓慢旋转到。若物体与天花板间的动摩擦因数为，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，天花板足够长，下列判断正确的是( )
A. 在时刻之前，物体可能向左做匀速直线运动
B. 在时刻之前，物体受到的摩擦力大小可能为零
C. 在时刻之后，物体做减速运动，最后从天花板掉下来
D. 在时刻之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止运动
6. 如图所示，质量为的斜面置于粗糙水平地面上，与地面间动摩擦因数为，物体与斜面间无摩擦。现给、一相同的水平向右初速度，为使、保持相对静止，则需对施加水平向左推力的大小为已知斜面的倾角为，物体的质量为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示，质量分别为的三个小球、、，上面一根轻弹簧的上端固定在天花板上，、两球之间用轻杆连接，、两球之间通过一根不可伸长的细线和轻弹簧相连接，开始时整个系统处于静止状态，细线受到的拉力大小等于。在剪断细线的瞬间，以下关于球的加速度大小、球的加速度大小、球的加速度大小，正确的是（ ）
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8. 如图、、、为光滑斜面上的四个点一小滑块自点由静止开始下滑，通过、、各段所用时间均为现让该滑块自点由静止开始下滑，则该滑块( )
A. 通过、段的时间均大于
B. 通过、点的速度之比为
C. 通过、段的位移之比为：
D. 通过点的速度大于通过段的平均速度
9. 如图所示，两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱，三者半径均为的质量为，、的质量都为，与地面的动摩擦因数均为现用水平向右的力拉，使一直缓慢向右移动，直至恰好降到地面．整个过程中保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为下列说法正确的是( )
A. 未拉时，受到作用力的大小
B. 动摩擦因数的最小值
C. 整个过程中，的位移大小为
D. 移动过程中，受到的摩擦力大小为
10. 商场的智能扶梯如图所示，扶梯与水平面之间的夹角为，扶梯没有站人时以较小的速度匀速向上运动，当质量为的人踏上自动扶梯的水平踏板时，扶梯会自动以加速度向上匀加速运动，经过时间加速到较大速度后再次匀速向上运动。已知电梯在加速过程人上升的竖直高度为，人手未接触电梯扶手，重力加速度为。则( )
A. 电梯在加速过程中人处于超重状态
B. 加速过程中踏板对人的摩擦力不做功
C. 加速过程电梯对人做的功为
D. 当扶梯以速度匀速运动时，支持力做功的功率为
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
11. （7分） 在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上位置，然后撤去两个力，用一个测力计再次把结点拉到点，如图甲所示。
某次实验中，用两个弹簧测力计将橡皮条结点拉至点，弹簧测力计、的读数分别为，，同时标记了这两个力的方向，如图乙所示。请在图乙方框中，根据平行四边形定则，用力的图示作出和合力，并计算其大小______保留作图痕迹，结果保留两位有效数字；
图丙是该同学在白纸上根据实验结果画出的图，图中的与两力中，方向一定沿方向的是______填“”、“”或“无法确定”；
图甲中，当保持与相连的弹簧测力计的示数不变，而在角逐渐减小到的过程中，要使结点始终在点，可以______。
A.增大与相连的弹簧测力计示数，减小角度
B.减小与相连的弹簧测力计示数，增大角度
C.减小与相连的弹簧测力计示数，先增大角度，后减小角度
D.增大与相连的弹簧测力计示数，先减小角度，后增大角度
12. （8分） 某实验小组利用气垫导轨探究滑块的加速度与力、质量的关系，设计的实验装置如图所示。
部分实验步骤如下：
安装好实验器材，并将气垫导轨调整至水平状态；
挂上槽码，接通气源，释放滑块，记录遮光条通过两个光电门、的时间分别为、，已知遮光条的宽度为；
保证滑块的质量不变，改变并记录槽码的质量，多次重复实验
保证槽码的质量不变，改变并记录滑块的质量，多次重复实验；
利用实验数据，做出滑块的加速度与和与的图像，其中为重力加速度；
根据图像得出实验结论
请回答以下问题
实验中是否需要保证槽码的质量远小于滑块的质量？__________填“需要”或“不需要”
为测得滑块的加速度，利用图中器材，还需测量的物理量及符号为__________，用该物理量符号和题中给出的物理量符号写出滑块加速度的表达式为__________；
若与和与的图像均为过原点的倾斜直线，则实验结论为__________。
四、计算题（本大题共3小题，共45分）
13. （12分）一货车从货场出发后，货场工作人员发现还有一个包裹未装上车，他立即带上包裹骑电动车追赶货车，此时货车正以速度沿平直公路匀速行驶，电动车刚启动时距离货车，当电动车恰达到最大行驶速度时货车司机发现有人追赶便开始刹车。已知电动车启动时的加速度大小为，货车减速时的加速度大小为，若电动车达到最大速度后便开始匀速行驶，货车减速和电动车加速过程均视为匀变速直线运动，求：
工作人员追上货车之前两车之间的最大距离；
电动车由静止启动后经多长时间追上货车结果保留三位有效数字。
14. （16分）如图所示，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连，今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中、的相对位置保持不变，在运动过程中，求：
轻绳与水平方向的夹角；
木块与水平杆间的动摩擦因数。
15. （17分）如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，木板长。开始时物块、木板均静止。现使物块以某一水平初速度从木板的最左端开始运动。已知物块与木板、木板与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取。
若物块刚好没有从木板上滑下来，求物块的初速度大小。
若把木板放在光滑水平面上，让物块仍以中的初速度从木板的最左端开始运动，试判断物块能否与木板脱离以及最终物块和木板各自的速度大小。
答案和解析
1. 【解析】A、“年月日时分”对应一个时间点，表示时刻，故A错误；
B、长征二号遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度为，加速度不为，故B错误；
C、长征二号遥十三运载火箭上升过程中，费俊龙相对于邓清明位置不变，是相对静止的，故C正确；
D、航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，位移为，则平均速度为，故D错误。
2. 【解析】下滑时小球做初速度为的匀加速直线运动，由 可知， 图象为过原点的直线，且位移随时间增大；上滑时末速度为零，可看做反向的初速度为的匀加速直线运动，位移随时间减小，因此 图象也是一条直线，由图象知，小球反弹初速度小于下滑的末速度，运动时间比下滑时间短，因此小球上滑末速度为零时没有回到初始位置，故A正确，B错误。
图象可知，小球下滑和上滑都做匀变速直线运动，两段过程加速度均不变，但两个阶段加速度大小不等，由图线斜率可以看出，下滑加速度小于上滑加速度，加速度方向都沿斜面向下即正方向，故CD错误。
故选A。
3. 【解析】将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据则从最高点下落到点所用时间为，从最高点下落到点所用时间为，则：
，解得：，故ACD错误，B正确。
4. 【解析】A.玻璃瓶之所以不掉落，处于平衡状态，是因为受到了手对它的向上的摩擦力与重力大小相等方向相反，故A错误；
B.若手握瓶的力增大，玻璃瓶瓶口斜朝上始终静止在手中不动，玻璃瓶重力没变，瓶子所受到的摩擦力也不变，故B错误；
C.由的分析可以知道，若向瓶子内注水的过程中，总重力变大，瓶子受到的摩擦力将逐渐增大，故C正确；
D.在向瓶子内注水的过程中，瓶子受到的摩擦力将逐渐增大，为了保证瓶子不掉落，手握瓶的力可能需要增大，但不是一定要增大，与开始时握力的大小有关，故D错误。故选C。
5. 【解析】A.该时刻前，物体做匀速直线运动，合力为零。由于有水平方向的分力，所以根据平衡条件知物体所受的滑动摩擦力必定水平向左，物体只可能向右做匀速直线运动，故A错误。
B.该时刻前，物体做匀速直线运动，合力为零。由于有水平方向的分力，所以物体一定受到水平向左的摩擦力。故B错误。
该时刻前，物体的合力为，则，。
竖直方向有，因，所以。
该时刻后，物体的合力为，因，可知，，即合力方向水平向左，加速度方向水平向左，物体做减速运动。
随着的增大，的大小增大，则加速度增大，所以物体做加速度增大的减速运动，直至停止。由于竖直方向，所以物体不会脱离天花板，故C错误，D正确。故选D。
6. 【解析】由题可知，整体向右做匀减速运动，对进行受力分析，根据牛顿第二定律得：，对整体进行受力分析得：，解得： ，故选C．
7. 【解析】剪断细线前，对小球受力分析，受到重力、向下的弹力、绳子拉力，根据平衡条件得：，解得，剪断细线瞬间，小球受到重力、向下的弹力，根据牛顿第二定律得：，解得：，方向向下；剪断细线前，对小球、、整体受力分析，受到重力、向上的弹力，根据平衡条件得：，因、两球之间用轻杆连接，剪断细线瞬间、两球有相同的加速度，对、两球整体受力分析，受到重力、向上的弹力，下面弹簧向上对弹力作用，根据牛顿第二定律得：，解得：，方向向上，故A正确；故选：。
8. 【解析】A.小滑块沿光滑斜面向下做匀加速直线运动，从点静止开始下滑经过上任意一点的速度比从点静止开始下滑经过上任意一点的速度要大，所以相同位移时间变大，即通过、段的时间均大于，故A正确；
从点静止开始下滑，通过、、各段所用时间均为，根据初速度为的匀加速直线运动，相同时间的位移之比为：：：：；
设，则，，匀加速运动的加速度为，
从点静止开始下滑，通过点的据速度位移关系公式，解得：，
同理可得：的速度，故，故B正确，C错误；
D.通过段的平均速度，所以有，故 D正确。故选ABD。
9. 【解析】A.未拉时，圆柱受力平衡，如图所示：
根据平衡条件可得：，解得受到作用力的大小为：，故A错误；
恰好降落到地面时，设对或对支持力最大为，如图所示：
则根据力的平衡可得：，
解得：；
所以最大静摩擦力至少为：，
或对的地面的压力为：，
则动摩擦因数的最小值，而移动过程中，受到的摩擦力大小为，故BD正确；
C.恰好降落到地面时，下降的高度为：，但沿水平方向也向右运动，故C位移大小大于，故C错误。故选BD。
10. 【解析】A、电梯在加速过程中，加速度沿斜面向上，电梯对人支持力大于人的重力，人处于超重状态，故A正确；
B、加速过程中，支持力和摩擦力共同提供人斜向上的加速度，摩擦力沿水平方向，而人水平方向有位移，所以摩擦力对人做功，故B错误；
C、根据动能定理，所以电梯对人做功为，故C错误；
D、当扶梯以速度匀速运动时，支持力，方向竖直向上，竖直方向的速度，所以支持力的功率为，故D正确。故选AD。
11.，；；。
【解析】根据题意作出力的图示：
可知合力大小为
经平行四边形作出的合力理论值不一定沿方向，而合力的实验值由实验直接测得，故一定沿方向，故填：．
保持点位置不动，即合力的大小方向都不变，保持与相连的弹簧测力计的示数不变，即的大小不变，根据力的平行四边形定则，画出受力分析图如下
刚开始时，有，由图可知，当角减小到零的过程中，的大小一直减小，角先增大后减小；
若原来的，值更大，如图所示
当角减小到零的过程中，与相连的弹簧测力计示数减小，值增大，故BC正确、AD错误。
故选：。
12. 需要
两光电门间的距离
滑块的质量一定时，加速度与合外力成正比；滑块的合外力一定时，加速度与质量成反比
【解析】在探究滑块的质量一定时，加速度与合外力成正比时，认为滑块受的合外力就是槽码的重力，对槽码，根据牛顿第二定律有
对滑块，根据牛顿第二定律有
联立解得
可知当槽码的质量远小于滑块的质量时才有，所以实验中需要保证槽码的质量远小于滑块的质量；
根据滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则滑块经过光电门、光电门的速度分别为
，
根据速度位移公式可得加速度为
由上式可知还需测量的物理量为两光电门间的距离。
若与和与的图像均为过原点的倾斜直线，则实验结论为滑块的质量一定时，加速度与合外力成正比；滑块的合外力一定时，加速度与质量成反比。
13.解：设电动车加速到最大速度所需时间为，根据速度公式得
行驶距离
货车行驶距离
当货车减速时间两车速度相等时，两车之间距离最大
电动车的位移
货车的位移
两车之间的最大距离
联立可得
货车减速到停下用时
货车减速的最大位移
因为，所以电动车追上货车前货车已经静止
设电动车开始匀速运动后，再经时间电动车追上货车
则
电动车由静止启动后追上货车所用时间
14.解：处于平衡状态，受到重力、拉力和轻绳拉力，如图所示；
以为研究对象，由平衡条件得：
水平方向
竖直方向
解得：
以、整体为研究对象，设杆对的支持力为，由平衡条件得：
水平方向
竖直方向
由得。
答：轻绳与水平方向的夹角为；
木块与水平杆间的动摩擦因数为。
15.解：在上向右匀减速，加速度大小 ，
木板向右匀加速 ，
由题意，刚好没有从上滑下来，则滑到最右端时和速度相同，设为，得
时间关系
位移关系
解得 ；
木板放在光滑面上，滑上后加速度大小仍为 ，
向右匀加速的加速度
设、达到相同速度时没有脱离，由时间关系
解得
的位移
的位移
由可知没有与脱离
最终和的速度相等，大小为。