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黑龙江哈尔滨市重点中学2022-2023学年高一下学期物理入学考试试卷
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1 8题只有一项符合题目要求，第9 14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．下列关于力与运动的说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因
B．亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是改变物体运动状态的原因
C．笛卡尔阐明了一对平衡力的大小方向关系
D．伽利略通过理想斜面实验证实了牛顿运动定律
【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A符合题意；
B.亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是维持物体运动的原因，故B不符合题意；
C.笛卡尔认为运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿一直线运动下去，故C不符合题意；
D.伽利略通过理想斜面实验证实了力不是维持物体运动的原因，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
2．神舟十五号载人飞船于北京时间11月29日23时08分发射，神舟十五号飞行任务是中国载人航天工程2022年的第六次飞行任务，也是中国载人航天工程空间站建造阶段最后一次飞行任务。下列说法正确的是（ ）
A．航天员在开展空间站舱内设备调试时，可以将飞船看成质点
B．6个月是时间间隔，11月29日23是08分是时刻
C．在太空作业的航天员处于失重状态，不受重力
D．在飞船升空过程中，宇航员的惯性逐渐减小
【答案】B
【知识点】质点；时间与时刻；惯性与质量；超重与失重
【解析】【解答】A.研究问题跟飞船形状有关，所以不可以看做质点，故A不符合题意；
B.时间间隔表示一段时间，时刻表示一瞬间，故B符合题意；
C.失重情况下，物体重力并没有变化，故C不符合题意；
D.惯性大小取决于质量大小，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】物体能看做质点的条件、时间间隔、时刻、惯性大小的量度这些概念是解题的关键；超重、失重不是物体重力发生了变化。
3．牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验。得出了粘附于上平板的流体在平板切向方向上产生的粘性摩擦力F的关系式：。其中A是平板面积，h是平板间间距，平板的运动速度为v，粘滞力系数的单位为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】单位制
【解析】【解答】，故C符合题意
故答案为：C
【分析】注意牛顿的定义：加在质量为1kg的舞台上，使之产生加速度的力为1N，即
4．2022年成都世乒赛上，中国乒乓球队又一次夺得冠军，创造国球荣耀，再续国乒传奇，令人瞩目的成绩背后，是一代代国乒人顽强拼搏、接续奋斗的结果。在乒乓球比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球脱离球拍向上飞行过程中，球处于超重状态
B．在球与球台接触瞬间，球受到的支持力与球台受到的压力方向相同
C．击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对平衡力
D．击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；超重与失重
【解析】【解答】A.球向上飞行过程中，加速度方向向下，所以球处于失重状态，故A不符合题意；
B.球受到的支持力与球台受到的压力是一对作用力与反作用力，所以方向相反，故B不符合题意；
CD.球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对作用力和反作用力，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】物体超重、失重的条件，牛顿第三定律的掌握是解题的关键。
5．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当A球加速度为时，两球相距为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】当A球加速度为：时，由牛顿第二定律可知：绳子对A的拉力为：。
对绳中点受力分析，设绳与两球连线夹角为，则，解得：，所以，.
由几何关系，两球相距：，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据牛顿第二定律求出绳上的拉力，再对绳中点进行受力分析，根据平衡条件求出轻绳与两球连线夹角，最后由几何关系求出两球间距离。
6．一辆长度可忽略不计客车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为的隧道，当客车处于隧道内时，客车速率不允许超过。已知客车加速和减速时加速度的大小均为，客车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为，则客车在隧道内的最小速度v为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设减速时间为t1，匀速时间为t2，加速时间为t3，显然，t1=t3。
减速过程：
匀速过程：
加速过程：
且，
联立，解得：，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用公式分析减速、匀速、匀加速过程，联立题中隐含的关系式求解。
7．物块以的速度冲上斜面，已知斜面倾角30°，物块与斜面间动摩擦因数，重力加速度，则（ ）
A．若物块恰好能到达斜面顶端，斜面长度为
B．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端
C．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端
D．物块在斜面上运动的时间为
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A.设物块沿斜面上滑的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有：，解得：，由速度位移公式有：，解得：，故A不符合题意；
BC.当物块向上运动速度为时，由速度位移公式有：，解得：，故B符合题意；当物块向下运动速度为时，设物块沿斜面下滑的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有：，解得：，由速度位移公式有：，解得：，所以，物块距离斜面底端的距离为：，故C不符合题意；
D.物块上滑所用时间为：，下滑所用时间为：，物块在斜面上运动的时间为：，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据牛顿第二定律求出物体上滑、下滑时的加速度，然后根据匀变速直线运动的规律求解。
8．如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，一质量为m的小球从弹簧正上方某处自由下落，弹簧的劲度系数为。从小球开始下落直到弹簧被压缩至最短的过程中，下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】小球接触弹簧之前做自由落体运动，加速度为重力加速度。刚接触弹簧时，重力大于弹力，加速度方向向下，随着弹簧的压缩，弹力逐渐变大，则加速度逐渐减小。当弹力增加到等于重力时，加速度减小到0，此时速度最大。然后小球继续向下运动压缩弹簧，弹力大于重力，加速度方向变为向上，随着弹簧的压缩，弹力继续增大，则加速度逐渐增大，直到速度减为0，故A符合题意。
故答案为：A
【分析】下落过程分为3段：自由落体运动过程，这个过程加速度不变，速度增大；加速度减小的加速过程，这个过程速度继续增大、加速度增大的减速过程，这个过程速度减小。
9．下列关于合力和分力的说法正确的是（ ）
A．将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，有唯一解
B．合力大小可能小于分力大小
C．两个分力大小一定，其夹角越大，合力越大
D．3N、4N、5N的三个力合成的最小值为
【答案】A,B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A.将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，合力和分力构成的三角形是唯一的，有唯一解，故A符合题意；
B.合力可以大于、等于、小于任何一个分力，故B符合题意；
C.两个分力大小一定，其夹角越大，合力越小，故C不符合题意；
D.，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】力是矢量，求两个力的合力时要用平行四边形定则；根据几何关系及分力间的夹角可得出合力与分力的关系；解题关键是力的合成采用平行四边形定则。
10．甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的图像如图所示，时相遇。下列分析正确的是（ ）
A．时，甲车的加速度大小为
B．时，甲在乙前方处
C．时，甲在乙前方处
D．甲追乙时，追上前甲乙间最大距离为
【答案】C,D
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】A.由图像可知：10~20内，甲车的加速度大小为，故A不符合题意；
BC.图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移。在0~15s内甲通过的位移为：，乙通过的位移为：。t=15s时相遇，故t=0时，甲在乙前方距离为：，故B不符合题意，C符合题意；
D.甲追乙时，当两者速度相同时相距最远，则在20s时两者相距最远，则：，故D符合题意。
故答案为：CD
【分析】在图像中，倾斜直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大；图像与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负。
11．12月1日，世界首条高寒高速铁路、哈尔滨至大连高速铁路正式开行十周年。哈大高铁是我国“四纵四横”快速铁路网京哈高铁的重要组成部分，线路全长921公里，设计时速350公里，全线设23座车站，开通运营后，在哈尔滨、长春、沈阳形成1小时至2小时交通圈，成为我国客流量最大、运行里程最长的高寒高铁。某客运列车组列车由8节车厢组成，各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力与车重成正比，该列车沿水平直轨道匀加速行驶时（ ）
A． 第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7
B．第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为8
C．若列车变为匀速行驶，则第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7
D．若列车变为匀速行驶，则车厢间的作用力为零
【答案】A,C
【知识点】整体法隔离法；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设匀加速运动的加速度为a，每节车厢受到的阻力为f。
AB.匀加速时，把2-8车厢看作一个整体作为研究对象，由牛顿第二定律有：，把8车厢作为研究对象，由牛顿第二定律有：，联立，可得：，故A符合题意
CD.匀速时，把2-8车厢看作一个整体作为研究对象，由平衡条件有：，把8车厢作为研究对象，由平衡条件有：，联立，可得：，故C符合题意。
故答案为：AC
【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力。
12．如图所示，两根轻绳一端系于结点，另一端分别系于固定环上的M、N两点，点下面悬挂一小球。细线OM、ON与竖直方向夹角分别为、。用、分别表示OM、ON的拉力，将两绳同时缓慢顺时针转过45°，并保持两绳之间的夹角始终不变，且小球始终保持静止状态，则在旋转过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在逐渐增大 B．先增大再减小
C．与的水平分量大小相等 D．与的竖直分量大小相等
【答案】A,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对结点O进行受力分析，三个力平衡问题，将力进行平移构成三角形，
由正玄定理有：，
于α减小，增大，所以，F1增大，F2减小，故A符合题意
CD.由平衡条件可知，F1与F2的水平分量大小相等，竖直分量大小不相等，故C符合题意。
故答案为：AC
【分析】物体始终保持静止，合力为零，对物体受力分析，受到mg、F1、F2三个力，这三个力构成一个封闭的矢量三角，在旋转过程中，利用正玄定理分析即可．
13．如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为的小球，静止时细线与斜面平行，（已知重力加速度为）。则（ ）
A．当滑块水平向左做匀速运动时，细线的拉力为
B．若滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为
C．当滑块以加速度水平向左加速运动时，小球对滑块压力为零
D．当滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为
【答案】A,B
【知识点】临界类问题；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A.当滑块向左做匀速运动时，根据平衡条件可得细线的拉力为：，故A符合题意；
BCD.假设小球恰好离开斜面，对小球受力分析如图
由图知：，所以
当时，小球靠在滑块上，对小球受力分析如图
水平方向：
竖直方向：
联立，解得：，，故B符合题意
当时，小球脱离滑块，对小球受力分析如图
由勾股定理得线中的拉力为：，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】假设小球恰好对滑块的压力等于零时，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律可以求得临界加速度；当滑块以a=g的加速度向左运动时，小球靠在滑块上，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律和平衡条件列方程求解；当滑块以a=2g的加速度向左运动时，小球将离开滑块，对小球受力分析，由勾股定理进行求解．
14．如图所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小球，小球受到向右的恒定风力，小球具有向右初速度，同时在小球上施加一竖直向上的力（图中未标出），且满足的关系为。已知小球的质量为，小球与水平杆之间的动摩擦因数为。小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则小球运动过程中速度随时间变化的图象可能为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】当时，杆对小球的弹力向上，由牛顿第二定律有：，a随v增大而增大；当时，a达到最大；然后随v继续增大，N反向，由牛顿第二定律有：，a随v增大而减小；当加速度减小到0后，小球做匀速直线运动，B符合题意；
当时，杆对小球的弹力向下，由牛顿第二定律有：，a随v增大而减小；当加速度减小到0后，小球做匀速直线运动。
当时，a=0，小球做匀速直线运动，A符合题意。
故答案为：AB
【分析】此题关键是分析圆环的受力情况，尤其是杆对圆环的弹力的大小和方向，然后分析加速度的变化，从而确定图像的形状.
二、实验题（共8分）
15．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
（1）该实验主要用到的物理研究方法是______。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．实验推理
（2）实验中需要标记或者记录的信息有______。
A．橡皮条原长
B．的距离
C．一个弹簧测力计拉时，力的大小和方向
D．两个弹簧测力计拉时，力、的大小和方向
（3）关于实验，下列说法正确的是______。
A．用弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行
B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°
C．为了减小实验误差，拉橡皮条的细绳要长些
D．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的合力方向与方向共线
【答案】（1）B
（2）C；D
（3）A；C；D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）验证力的平行四边形定则采用的是等效替代法，故B符合题意
（2）实验中要标记拉力的方向，要记录拉力的大小，故CD符合题意
（3）A.为了减小误差，弹簧测力计要尽量与木板平行，故A符合题意
B.两绳套的夹角适当即可，不一定要等于，故B不符合题意
C.为了减小误差，拉橡皮条的细绳要长些，故C符合题意
D. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的合力方向与AO方向共线，故D符合题意
故答案为：ACD
【分析】（1）根据实验原理掌握正确的实验方法；
（2）根据实验原理分析出需要记录的物理量；
（3）根据实验原理掌握正确的实验操作。
16．某同学利用自由落体运动测量当地重力加速度，实验装置如左图，打点计时器接在频率为的交流电源上。重锤下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列点迹如右图所示。
（1）通过纸带上的点迹分布情况可以判断实验时重物连接在纸带的 端（选填“左”或“右”）
（2）打点计时器在打B点时物体的瞬时速度大小为 ，所测得的重力加速度大小为 。（均保留三位有效数字）
（3）若该同学实验操作没有错误，实验测得物体的加速度应 （选填“略大于”“略小于”或“等于”）当地重力加速度。
【答案】（1）左
（2）0.980；9.69
（3）略小于
【知识点】重力加速度
【解析】【解答】（1）点迹左密右疏，说明打左边点时速度小，故是先打左边的点，故重物连接在织带的左端，
（2），，
（3）织带和打点计时器间有摩擦、空气有阻力，故实验测得物体的加速度应略小于当地重力加速度，
【分析】（1）点迹左密右疏，说明打左边点时速度小
（2）物体做匀加速直线运动，所以某一点的速度可由与之相邻的两点间的平均速度求出，加速度可由匀变速运动的推论：求出。
（3）重物下落过程中受到空气阻力，纸带与打点计时器由摩擦力，影响实验结果。
三、计算题（共36分）
17．如图所示，质量为的物块在水平推力F的作用下静止在固定于地面的光滑斜面上，已知斜面倾角，求水平推力F的大小。（取）
【答案】建立如图所示坐标系
由分析可得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】对小球受力分析，利用共点力平衡条件可得结果。
18．如图所示，重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连，重物A的质量为，滑块B的质量为。时刻，A、B速度为零，绳处于绷紧状态，重物A距地面的高度，此时对滑块B施加一个水平向右拉力，拉力的大小随时间的变化规律如右图所示。桌面和B之间的摩擦力很小可忽略不计。若重物A距滑轮的高度足够，求：（取）
（1）滑块B前的加速度的大小
（2） 内重物A上升的高度
（3）若末绳子由于磨损断裂，重物A又经过多长时间落回地面。
【答案】（1）在 内，由分析可得
对B：
对A：
（2）在 内由分析可得
对B：
对A：
内，A的位移 ， 末速度
内，A的位移
内A上升的高度
（3）重物A在 末速度
此时A距地面高度
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）分别对A和B利用牛顿第二定律列方程求加速度；
（2）分别对A和B利用牛顿第二定律列方程求加速度．然后再利用运动学公式求解；
（3）由运动公式求解．
19．在粗糙水平地面上放上一长木板，在木板中间位置放置一小物块，小物块可视为质点，在木板左侧有一竖直墙壁，木板左端与墙壁的距离为，如图（a）所示，开始时，小物块与木板一起以的初速度向左运动，直至木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后木板速度大小不变，方向相反。整个运动过程中小物块恰好未离开木板，已知碰撞后开始计时，小物块的图线如图（b）所示，木板的质量是小物块质量的5倍，重力加速度大小g取，求：
（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；
（2）木板的长度；
（3）木板左端离墙壁的最终距离。
【答案】（1）对整体受力分析可得
对m：
（2）对木板受力分析可得
当木块与木板共速时： .
此时的速度为
木板运动的位移
木块运动的位移
（3）木块和木板共速，一同向前减速
木块碰撞后走过的位移
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）对碰前过程由牛顿第二定律分析，结合运动学公式可求得；再对碰撞后过程分析同理可求得
（2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度
（3）对木板和物块相对静止后的过程进行分析，由牛顿第二定律及运动学公式联立可求得位移；则可求得木板最终的位置。
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黑龙江哈尔滨市重点中学2022-2023学年高一下学期物理入学考试试卷
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1 8题只有一项符合题目要求，第9 14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．下列关于力与运动的说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因
B．亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是改变物体运动状态的原因
C．笛卡尔阐明了一对平衡力的大小方向关系
D．伽利略通过理想斜面实验证实了牛顿运动定律
2．神舟十五号载人飞船于北京时间11月29日23时08分发射，神舟十五号飞行任务是中国载人航天工程2022年的第六次飞行任务，也是中国载人航天工程空间站建造阶段最后一次飞行任务。下列说法正确的是（ ）
A．航天员在开展空间站舱内设备调试时，可以将飞船看成质点
B．6个月是时间间隔，11月29日23是08分是时刻
C．在太空作业的航天员处于失重状态，不受重力
D．在飞船升空过程中，宇航员的惯性逐渐减小
3．牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验。得出了粘附于上平板的流体在平板切向方向上产生的粘性摩擦力F的关系式：。其中A是平板面积，h是平板间间距，平板的运动速度为v，粘滞力系数的单位为（ ）
A． B． C． D．
4．2022年成都世乒赛上，中国乒乓球队又一次夺得冠军，创造国球荣耀，再续国乒传奇，令人瞩目的成绩背后，是一代代国乒人顽强拼搏、接续奋斗的结果。在乒乓球比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球脱离球拍向上飞行过程中，球处于超重状态
B．在球与球台接触瞬间，球受到的支持力与球台受到的压力方向相同
C．击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对平衡力
D．击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对相互作用力
5．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当A球加速度为时，两球相距为（ ）
A． B． C． D．
6．一辆长度可忽略不计客车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为的隧道，当客车处于隧道内时，客车速率不允许超过。已知客车加速和减速时加速度的大小均为，客车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为，则客车在隧道内的最小速度v为（ ）
A． B． C． D．
7．物块以的速度冲上斜面，已知斜面倾角30°，物块与斜面间动摩擦因数，重力加速度，则（ ）
A．若物块恰好能到达斜面顶端，斜面长度为
B．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端
C．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端
D．物块在斜面上运动的时间为
8．如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，一质量为m的小球从弹簧正上方某处自由下落，弹簧的劲度系数为。从小球开始下落直到弹簧被压缩至最短的过程中，下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．下列关于合力和分力的说法正确的是（ ）
A．将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，有唯一解
B．合力大小可能小于分力大小
C．两个分力大小一定，其夹角越大，合力越大
D．3N、4N、5N的三个力合成的最小值为
10．甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的图像如图所示，时相遇。下列分析正确的是（ ）
A．时，甲车的加速度大小为
B．时，甲在乙前方处
C．时，甲在乙前方处
D．甲追乙时，追上前甲乙间最大距离为
11．12月1日，世界首条高寒高速铁路、哈尔滨至大连高速铁路正式开行十周年。哈大高铁是我国“四纵四横”快速铁路网京哈高铁的重要组成部分，线路全长921公里，设计时速350公里，全线设23座车站，开通运营后，在哈尔滨、长春、沈阳形成1小时至2小时交通圈，成为我国客流量最大、运行里程最长的高寒高铁。某客运列车组列车由8节车厢组成，各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力与车重成正比，该列车沿水平直轨道匀加速行驶时（ ）
A． 第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7
B．第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为8
C．若列车变为匀速行驶，则第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7
D．若列车变为匀速行驶，则车厢间的作用力为零
12．如图所示，两根轻绳一端系于结点，另一端分别系于固定环上的M、N两点，点下面悬挂一小球。细线OM、ON与竖直方向夹角分别为、。用、分别表示OM、ON的拉力，将两绳同时缓慢顺时针转过45°，并保持两绳之间的夹角始终不变，且小球始终保持静止状态，则在旋转过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在逐渐增大 B．先增大再减小
C．与的水平分量大小相等 D．与的竖直分量大小相等
13．如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为的小球，静止时细线与斜面平行，（已知重力加速度为）。则（ ）
A．当滑块水平向左做匀速运动时，细线的拉力为
B．若滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为
C．当滑块以加速度水平向左加速运动时，小球对滑块压力为零
D．当滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为
14．如图所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小球，小球受到向右的恒定风力，小球具有向右初速度，同时在小球上施加一竖直向上的力（图中未标出），且满足的关系为。已知小球的质量为，小球与水平杆之间的动摩擦因数为。小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则小球运动过程中速度随时间变化的图象可能为（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题（共8分）
15．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
（1）该实验主要用到的物理研究方法是______。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．实验推理
（2）实验中需要标记或者记录的信息有______。
A．橡皮条原长
B．的距离
C．一个弹簧测力计拉时，力的大小和方向
D．两个弹簧测力计拉时，力、的大小和方向
（3）关于实验，下列说法正确的是______。
A．用弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行
B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°
C．为了减小实验误差，拉橡皮条的细绳要长些
D．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的合力方向与方向共线
16．某同学利用自由落体运动测量当地重力加速度，实验装置如左图，打点计时器接在频率为的交流电源上。重锤下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列点迹如右图所示。
（1）通过纸带上的点迹分布情况可以判断实验时重物连接在纸带的 端（选填“左”或“右”）
（2）打点计时器在打B点时物体的瞬时速度大小为 ，所测得的重力加速度大小为 。（均保留三位有效数字）
（3）若该同学实验操作没有错误，实验测得物体的加速度应 （选填“略大于”“略小于”或“等于”）当地重力加速度。
三、计算题（共36分）
17．如图所示，质量为的物块在水平推力F的作用下静止在固定于地面的光滑斜面上，已知斜面倾角，求水平推力F的大小。（取）
18．如图所示，重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连，重物A的质量为，滑块B的质量为。时刻，A、B速度为零，绳处于绷紧状态，重物A距地面的高度，此时对滑块B施加一个水平向右拉力，拉力的大小随时间的变化规律如右图所示。桌面和B之间的摩擦力很小可忽略不计。若重物A距滑轮的高度足够，求：（取）
（1）滑块B前的加速度的大小
（2） 内重物A上升的高度
（3）若末绳子由于磨损断裂，重物A又经过多长时间落回地面。
19．在粗糙水平地面上放上一长木板，在木板中间位置放置一小物块，小物块可视为质点，在木板左侧有一竖直墙壁，木板左端与墙壁的距离为，如图（a）所示，开始时，小物块与木板一起以的初速度向左运动，直至木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后木板速度大小不变，方向相反。整个运动过程中小物块恰好未离开木板，已知碰撞后开始计时，小物块的图线如图（b）所示，木板的质量是小物块质量的5倍，重力加速度大小g取，求：
（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；
（2）木板的长度；
（3）木板左端离墙壁的最终距离。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A符合题意；
B.亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是维持物体运动的原因，故B不符合题意；
C.笛卡尔认为运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿一直线运动下去，故C不符合题意；
D.伽利略通过理想斜面实验证实了力不是维持物体运动的原因，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
2．【答案】B
【知识点】质点；时间与时刻；惯性与质量；超重与失重
【解析】【解答】A.研究问题跟飞船形状有关，所以不可以看做质点，故A不符合题意；
B.时间间隔表示一段时间，时刻表示一瞬间，故B符合题意；
C.失重情况下，物体重力并没有变化，故C不符合题意；
D.惯性大小取决于质量大小，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】物体能看做质点的条件、时间间隔、时刻、惯性大小的量度这些概念是解题的关键；超重、失重不是物体重力发生了变化。
3．【答案】C
【知识点】单位制
【解析】【解答】，故C符合题意
故答案为：C
【分析】注意牛顿的定义：加在质量为1kg的舞台上，使之产生加速度的力为1N，即
4．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；超重与失重
【解析】【解答】A.球向上飞行过程中，加速度方向向下，所以球处于失重状态，故A不符合题意；
B.球受到的支持力与球台受到的压力是一对作用力与反作用力，所以方向相反，故B不符合题意；
CD.球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对作用力和反作用力，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】物体超重、失重的条件，牛顿第三定律的掌握是解题的关键。
5．【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】当A球加速度为：时，由牛顿第二定律可知：绳子对A的拉力为：。
对绳中点受力分析，设绳与两球连线夹角为，则，解得：，所以，.
由几何关系，两球相距：，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据牛顿第二定律求出绳上的拉力，再对绳中点进行受力分析，根据平衡条件求出轻绳与两球连线夹角，最后由几何关系求出两球间距离。
6．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设减速时间为t1，匀速时间为t2，加速时间为t3，显然，t1=t3。
减速过程：
匀速过程：
加速过程：
且，
联立，解得：，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用公式分析减速、匀速、匀加速过程，联立题中隐含的关系式求解。
7．【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A.设物块沿斜面上滑的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有：，解得：，由速度位移公式有：，解得：，故A不符合题意；
BC.当物块向上运动速度为时，由速度位移公式有：，解得：，故B符合题意；当物块向下运动速度为时，设物块沿斜面下滑的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有：，解得：，由速度位移公式有：，解得：，所以，物块距离斜面底端的距离为：，故C不符合题意；
D.物块上滑所用时间为：，下滑所用时间为：，物块在斜面上运动的时间为：，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据牛顿第二定律求出物体上滑、下滑时的加速度，然后根据匀变速直线运动的规律求解。
8．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】小球接触弹簧之前做自由落体运动，加速度为重力加速度。刚接触弹簧时，重力大于弹力，加速度方向向下，随着弹簧的压缩，弹力逐渐变大，则加速度逐渐减小。当弹力增加到等于重力时，加速度减小到0，此时速度最大。然后小球继续向下运动压缩弹簧，弹力大于重力，加速度方向变为向上，随着弹簧的压缩，弹力继续增大，则加速度逐渐增大，直到速度减为0，故A符合题意。
故答案为：A
【分析】下落过程分为3段：自由落体运动过程，这个过程加速度不变，速度增大；加速度减小的加速过程，这个过程速度继续增大、加速度增大的减速过程，这个过程速度减小。
9．【答案】A,B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A.将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，合力和分力构成的三角形是唯一的，有唯一解，故A符合题意；
B.合力可以大于、等于、小于任何一个分力，故B符合题意；
C.两个分力大小一定，其夹角越大，合力越小，故C不符合题意；
D.，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】力是矢量，求两个力的合力时要用平行四边形定则；根据几何关系及分力间的夹角可得出合力与分力的关系；解题关键是力的合成采用平行四边形定则。
10．【答案】C,D
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】A.由图像可知：10~20内，甲车的加速度大小为，故A不符合题意；
BC.图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移。在0~15s内甲通过的位移为：，乙通过的位移为：。t=15s时相遇，故t=0时，甲在乙前方距离为：，故B不符合题意，C符合题意；
D.甲追乙时，当两者速度相同时相距最远，则在20s时两者相距最远，则：，故D符合题意。
故答案为：CD
【分析】在图像中，倾斜直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大；图像与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负。
11．【答案】A,C
【知识点】整体法隔离法；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设匀加速运动的加速度为a，每节车厢受到的阻力为f。
AB.匀加速时，把2-8车厢看作一个整体作为研究对象，由牛顿第二定律有：，把8车厢作为研究对象，由牛顿第二定律有：，联立，可得：，故A符合题意
CD.匀速时，把2-8车厢看作一个整体作为研究对象，由平衡条件有：，把8车厢作为研究对象，由平衡条件有：，联立，可得：，故C符合题意。
故答案为：AC
【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力。
12．【答案】A,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对结点O进行受力分析，三个力平衡问题，将力进行平移构成三角形，
由正玄定理有：，
于α减小，增大，所以，F1增大，F2减小，故A符合题意
CD.由平衡条件可知，F1与F2的水平分量大小相等，竖直分量大小不相等，故C符合题意。
故答案为：AC
【分析】物体始终保持静止，合力为零，对物体受力分析，受到mg、F1、F2三个力，这三个力构成一个封闭的矢量三角，在旋转过程中，利用正玄定理分析即可．
13．【答案】A,B
【知识点】临界类问题；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A.当滑块向左做匀速运动时，根据平衡条件可得细线的拉力为：，故A符合题意；
BCD.假设小球恰好离开斜面，对小球受力分析如图
由图知：，所以
当时，小球靠在滑块上，对小球受力分析如图
水平方向：
竖直方向：
联立，解得：，，故B符合题意
当时，小球脱离滑块，对小球受力分析如图
由勾股定理得线中的拉力为：，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】假设小球恰好对滑块的压力等于零时，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律可以求得临界加速度；当滑块以a=g的加速度向左运动时，小球靠在滑块上，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律和平衡条件列方程求解；当滑块以a=2g的加速度向左运动时，小球将离开滑块，对小球受力分析，由勾股定理进行求解．
14．【答案】A,B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】当时，杆对小球的弹力向上，由牛顿第二定律有：，a随v增大而增大；当时，a达到最大；然后随v继续增大，N反向，由牛顿第二定律有：，a随v增大而减小；当加速度减小到0后，小球做匀速直线运动，B符合题意；
当时，杆对小球的弹力向下，由牛顿第二定律有：，a随v增大而减小；当加速度减小到0后，小球做匀速直线运动。
当时，a=0，小球做匀速直线运动，A符合题意。
故答案为：AB
【分析】此题关键是分析圆环的受力情况，尤其是杆对圆环的弹力的大小和方向，然后分析加速度的变化，从而确定图像的形状.
15．【答案】（1）B
（2）C；D
（3）A；C；D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）验证力的平行四边形定则采用的是等效替代法，故B符合题意
（2）实验中要标记拉力的方向，要记录拉力的大小，故CD符合题意
（3）A.为了减小误差，弹簧测力计要尽量与木板平行，故A符合题意
B.两绳套的夹角适当即可，不一定要等于，故B不符合题意
C.为了减小误差，拉橡皮条的细绳要长些，故C符合题意
D. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的合力方向与AO方向共线，故D符合题意
故答案为：ACD
【分析】（1）根据实验原理掌握正确的实验方法；
（2）根据实验原理分析出需要记录的物理量；
（3）根据实验原理掌握正确的实验操作。
16．【答案】（1）左
（2）0.980；9.69
（3）略小于
【知识点】重力加速度
【解析】【解答】（1）点迹左密右疏，说明打左边点时速度小，故是先打左边的点，故重物连接在织带的左端，
（2），，
（3）织带和打点计时器间有摩擦、空气有阻力，故实验测得物体的加速度应略小于当地重力加速度，
【分析】（1）点迹左密右疏，说明打左边点时速度小
（2）物体做匀加速直线运动，所以某一点的速度可由与之相邻的两点间的平均速度求出，加速度可由匀变速运动的推论：求出。
（3）重物下落过程中受到空气阻力，纸带与打点计时器由摩擦力，影响实验结果。
17．【答案】建立如图所示坐标系
由分析可得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】对小球受力分析，利用共点力平衡条件可得结果。
18．【答案】（1）在 内，由分析可得
对B：
对A：
（2）在 内由分析可得
对B：
对A：
内，A的位移 ， 末速度
内，A的位移
内A上升的高度
（3）重物A在 末速度
此时A距地面高度
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）分别对A和B利用牛顿第二定律列方程求加速度；
（2）分别对A和B利用牛顿第二定律列方程求加速度．然后再利用运动学公式求解；
（3）由运动公式求解．
19．【答案】（1）对整体受力分析可得
对m：
（2）对木板受力分析可得
当木块与木板共速时： .
此时的速度为
木板运动的位移
木块运动的位移
（3）木块和木板共速，一同向前减速
木块碰撞后走过的位移
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）对碰前过程由牛顿第二定律分析，结合运动学公式可求得；再对碰撞后过程分析同理可求得
（2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度
（3）对木板和物块相对静止后的过程进行分析，由牛顿第二定律及运动学公式联立可求得位移；则可求得木板最终的位置。
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