安徽省合肥市肥东县综合高中2022-2023学年高一下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

肥东县综合高中2022-2023学年高一下学期开学考试
物理
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，内汽车的加速度随时间变化的图象如图所示．则该汽车在内的速度时间图象即图象为下图中的( )
A. B.
C. D.
2. 一枚火箭由地面竖直向上发射，其图如图所示．其中，，，由图象可知( )
A. 火箭在时间内向下运动 B. 火箭能上升的最大高度为
C. 火箭运动过程中最大加速度大小为 D. 火箭上升阶段平均速度大小为
3. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位移变化的图像如图所示，则下列说法错误的是( )
A. 甲车的加速度比乙车的加速度大 B. 在处甲乙两车的速度相等
C. 在处甲乙两车相遇 D. 在末甲乙两车相遇
4. 矿井中的升降机从井底以的速度竖直向上匀速运行，某时刻升降机底板上的一颗螺钉松动脱落，再经升降机底板上升到井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是
A. 螺钉距离井口的最小距离为
B. 螺钉脱落时，升降机底板距离井底的距离为
C. 该矿井的深度为
D. 螺钉脱落后时，螺钉与升降机底板间的距离为
5. 为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器，如图。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图。下列说法中不正确的是 )
A. 后，物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B. 时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
D. 时间内，木板可能做变速直线运动
6. 用斧头劈木柴的情景如图甲所示。劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度为，劈的侧面长为，当在劈背加一个力时的受力示意图如乙所示，若不计斧头的重力，则劈的侧面推压木柴的力为
A. B. C. D.
7. 如图所示，两轻绳拴接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角分别为和若在剪断绳的瞬间，小球的加速度大小为；在剪断绳的瞬间，小球的加速度大小为则为 ( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8. 物体沿一直线运动，在时间内通过的位移为，它在中间位置处的速度为，在中间时刻的速度为。可知和的关系为( )
A. 当物体做匀加速直线运动时， B. 当物体做匀减速直线运动时，
C. 当物体做匀速直线运动时， D. 当物体做匀速直线运动时，
9. 如图所示，半圆柱体放在水平地面上，表面光滑的圆柱体放在和墙壁之间，的轴线与墙壁之间的距离为。已知与地面间的动摩擦因数为，、横截面半径均为，的质量是的倍，、均处于静止状态。当时，半圆柱体恰好要发生相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 越大，间的作用力越小 B. 越大，对墙壁的压力越大
C. 越大，受到地面的支持力越小 D. 滑动摩擦因数
10. 如图所示，位于光滑水平桌面上的物块用跨过定滑轮的轻绳与物块相连．物块的质量为，物块的质量为物块与定滑轮的距离足够大，重力加速度为系统由静止开始释放后，在与地面碰撞前的运动过程中，下列说法中正确的是
A. 运动的加速度为 B. 运动的加速度为
C. 对轻绳的拉力大小为 D. 处于失重状态
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
11. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上尚未到达滑轮处。从纸带上便于测量的点开始，每个点取个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为。不计空气阻力，
所用实验器材除电磁打点计时器含纸带、复写纸、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________填选项代号
A.电压合适的交流电源 电压合适的直流电源 刻度尺秒表 天平
计数点对应的速度大小___________保留两位有效数字。
物块减速运动过程中加速度的大小为___________保留三位有效数字。
重物落地瞬间，物块的速度为___________保留三位有效数字。
12. 在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案。操作如下：
平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应___________填“减小”或“增大”木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹___________为止。
已知小车质量为，盘和砝码的总质量为，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是___________填“远小于”、“远大于”或“等于”。
图丙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度的大小是___________，打下点时小车运动的速度大小是___________。结果均保留两位有效数字
四、计算题（本大题共3小题，每小题15分，共45分）
13. 如图，甲、乙两名运动员在训练接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为的匀加速运动且经加速后都能达到并保持的最大速度跑完全程。已知接力区的长度为，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲乙相遇时完成交接棒，假设接棒动作不影响运动员的速度大小。
乙能否在接力区内达到最大速度
为了取得最好成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令
若接力区的长度只有，甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令才能使他们取得最好成绩
14. 质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳与水平面上的质量为的物体乙相连，水平，轻绳与竖直方向的夹角，整个系统处于静止状态，如图所示．已知，，，取滑动摩擦力与最大静摩擦力相等
若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为，欲使不变，则物体甲的质量最大不能超过多少？
15. 如图甲所示，高速公路避险车道是供大型货车在下坡过程突遇刹车失灵时紧急避险使用，车道表面是粗糙的碎石。小明为了验证避险车道的安全性设计了如图乙所示的模型轨道，他驾驶质量的货车，到达斜坡底端点时速度为，发动机已经失去动力，货车在避险车道受到的阻力是车重的倍，斜坡与水平面的夹角，。求：
若从货车到达点开始计时，则货车第一次经过距点处点所用时间；
货车返回到斜坡底端点时速度大小。
答案和解析
1. 【解析】在加速度与时间图象中，前加速度为，表示物体在做加速运动；中间加速度为零，说明物体在匀速直线运动；最后加速度为，说明物体在做减速运动。
A、图象中，中间时间段速度为零，不符合题意。所以是错误的；
图象中，最后时间段速度为负值。所以也是错误的。故选：。
2. 【解析】、在时间内火箭的速度为正值，说明火箭在上升，故A错误．
B、在时间内火箭的速度一直是正值，说明火箭一直在上升，图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度，由数学知识得：箭能上升的最大高度为：，又因为，，解得：故B错误．
C、由图看出，在时间内图线的斜率最大，则火箭的加速度最大，最大加速度大小为：故C正确．
D、火箭上升阶段的平均速度大小为：，故D错误．故选：
3. 【解析】A.由匀变速直线运动的速度位移公式，图象的斜率表示加速度的倍，由图象可知甲的加速度大于乙的加速度，故A正确；
B.由图象可知在处甲乙两车的速度的平方相等，故两车的速度相等，故B正确；
C.由图象知在之前，甲的平均速度小于乙的平均速度，故当甲到达处时，乙已经在甲之前了，故不在此点相遇，故C错误；
D.由图象知甲的初速度为，由，得加速度为，由，得乙的加速度为：，所以，当位移相等时两车相遇：，解得：，故D正确。本题选错误的，故选C。
4. 【解析】B、由运动学公式可得，螺钉自脱落至井底的位移：，故B错误；
C、升降机这段时间的上升的高度，故矿井的深度为，故C错误；
A、螺钉松脱时具有升降机相同的向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，上升到最高点的时间，这段时间内的位移：，此时螺钉距离井口的最小距离，故A错误；
D、螺钉脱落时，两者具有相同的初速度，则螺钉相对升降机做自由落体运动；螺钉脱落后时，螺钉与升降机底板间的距离为，故D正确。
5. 【解析】A.木板始终向左运动或者有向左运动的趋势，可得物块对木板的摩擦力始终向右，所以物块受到木板对其的摩擦力方向始终水平向左，A正确；
根据图像可得在时间内物块受到摩擦力在变化，所以可得此时为静摩擦力，此时的静摩擦力大小与物块对木板的正压力无关，B错误，C正确；
D.时间内传感器示数不再变化说明此时摩擦力已经变为滑动摩擦力，此时木板只要运动就行，可能做变速直线运动，D正确。本题选错误的，故选B。
6. 【解析】由力的矢量平行四边形定则及几何关系可得：，解得劈的侧面推压木柴的力为：，故A正确，BCD错误。故选A。
7. 【解析】在剪断绳的瞬间，绳的弹力发生突变，小球将做圆周运动，将重力沿绳方向和垂直于绳的方向分解，根据牛顿第二定律可得小球的加速度大小，同理可得剪断绳的瞬间，小球的加速度大小，所以，故C正确．
故选C

8.
【解析】
A.当物体做匀加速直线运动时，速度图象如图物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间所围的“面积”相等，由数学知识得知，故A正确；
B.当物体做匀减速直线运动时，速度图象如图，物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间所围的“面积”相等，由数学知识得知，故B正确；
当物体做匀速直线运动时， ，故C正确，D 错误。故选ABC。
9. 【解析】设的质量为，隔离受力分析可知，越大，、圆心连线与水平方向的夹角越小，设其为，、间的作用力越大，墙壁对的作用力越大，根据牛顿第三定律，可知对墙壁的压力越大，A错误，B正确；
C.对、整体受力分析，由平衡条件可知，受到地面的支持力大小不变，C错误；
D.与地面即将发生相对滑动时有，可得，由，所以动摩擦因数，D正确。故选BD。
10. 【解析】以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有 ，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有 ，联立以上两式可得系统运动的加速度 ，轻绳的拉力大小为 ，故 AC错误，而B正确；
D.由于，故物体有向下的加速度，处于失重状态，故 D 正确。
故选BD．
11.
【解析】电磁打点计时器要打点，需要电压合适的交流电源，A正确，B错误；
C.打出的纸带需要测量点间的长度，需要刻度尺，C正确；
D.打点计时器就可以计时，不需要秒表，D错误；
E.可由打出的纸带来计算速度和加速度，不需要测量物体的质量，不需要天平，E错误。
故选AC。
由题意可知打点周期是
计数点对应的速度大小
由匀变速直线运动的推论，可得物块做减速运动时的加速度大小为
物块加速时有
已知，计数点对应的速度大小
设从计数点之间物块加速时间为，减速时间为，则有
由匀变速直线运动速度时间公式可有，
解得
12.增大；间距相等；远小于；；
【解析】从纸带可以得出此时小车做减速运动，说明平衡摩擦力平衡不足，应增大木板的倾角，反复调节，直到到纸带上打出的点迹间距相等为止；
要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是远小于；
相邻计数点间还有四个点，则相邻计数点间的时间间隔，
小车的加速度：，
打下点时小车运动的速度大小：
故答案为：增大；间距相等；远小于；；。
13.解：设乙起跑后一直以做匀加速直线跑完接力区共，，由速度位移关系式
解得：
则乙能在接力区内达到最大速度；
乙从起跑到加速至最大速度时间为，则
这段时间内乙的位移：
故乙起跑时与甲的距离为：
即甲应在距离接力区前端处对乙发出起跑口令，这种情况之下，接力棒随甲运动员从静止开始加速至最大速度后，保持做匀速运动，这样才能取得最好成绩；
由于，故不可能在乙达到最大速度时完成接棒，为取得最好成绩，应在接力区末端即乙跑出时完成交接棒，设乙此时的速度为，由
解得：
则此时乙所用时间为：
故乙起跑时，与甲的距离为：
即甲应在距离接力区前端处对已发出起跑口令，接棒后乙继续加速至最大速度，保持做匀速运动，这样才能取得此种情况下的最好成绩。
14.解：以结点为研究对象，受到三个拉力作用，作出力图，
其中物体甲对点拉力等于物体甲的重力，即
根据平衡条件得
轻绳的拉力最大时和摩擦力相等，即；
根据几何关系可得：，
所以甲的质量最大不能超过．
答：物体甲的质量最大不能超过．
15.解：向上运动时，沿斜面向下的加速度大小为
由
得 或舍去
向上运动时间
，
最大位移，
向下运动时，加速度沿斜面向下，大小为
返回到达点的速度