常州市联盟学校2023—2024学年度第一学期学情调研
高一年级物理试卷
2023.12
考试时间75分钟
本试卷共16大题 满分100分
一、 单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．
1．我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909 m．“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A．估算下降总时间时
B．用推进器使其转弯时
C．在海沟中穿越窄缝时
D．科学家在其舱内进行实验时
2．如图所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度是v1，经过一小段时间Δt，速度变为v2，则下列说法正确的是( )
A．图中a是矢量，Δv是标量
B．图甲中汽车速度v1的方向可能与加速度a的方向相反
C．图甲中汽车速度v1的方向一定与加速度a的方向相同
D．图乙中汽车速度v1的方向一定与加速度a的方向相同
3．如图所示是高空滑杆运动．一名运动员从12 m高的竖直滑杆顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑到达地面，到达地面时速度恰好为零，加速时的加速度大小是减速时的2倍，总时间为3 s．运动员在这一过程中的v－t图象正确的是( )
A． B．
C． D．
4．跳水运动员训练时从10 m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片．从其中两张连续的照片中可知，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0 m和2.8 m．由此估算手机连拍时间间隔最接近以下哪个数值( )
A．1×10－1 s B．2×10－1 s
C．1×10－2 s D．2×10－2 s
5．杭州亚运会中中国队在跳水项目上表现优异．如图所示为跳水运动员在走板时，从跳板的a端缓慢地走到b端，跳板逐渐向下弯曲，在此过程中该运动员对跳板的( )
A．摩擦力不断增大
B．作用力不断减小
C．作用力不断增大
D．压力不断增大
6．雨滴在空气中下落速度比较大时，受到的空气阻力与其速度二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2．则比例系数k的单位是( )
A．N·s2/m3 B．N·s/m4
C．N·s2/m4 D．N·s4/m2
7．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，不必要的是( )
A．两条细绳必须等长
B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些
D．实验前先把实验所用的两个弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同
8．一铁块质量为m，被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，图甲为黑板吸住铁块的正面视图，图乙为从左往右的侧面视图，假设磁性黑板对铁块的磁力大小恒定为F，黑板与铁块接触面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是( )
A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B．铁块由黑板的磁力吸住而静止，故黑板与铁块间没有摩擦力
C．磁力越大铁块吸得越紧，黑板与铁块间的摩擦力也越大
D．用大小为μF的拉力可以使铁块水平向右匀速运动
9．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v t图像(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
10．某同学用智能手机中加速度传感器研究运动．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到竖直方向的加速度随时间变化图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度g =10m/s2，由此可判断出手机（ ）
A．t1时刻运动到最高点
B．t2时刻运动到最高点
C．t1～t3时间内，受到的支持力先减小后增大
D．t1～t3时间内，受到的支持力一直减小
11．如图甲、乙所示，倾角为θ的光滑斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量m的物块，M和m相对静止一起沿斜面下滑，下列说法正确的是( )
A．图甲中物块m不受摩擦力
B．图甲中物块m受到的支持力等于mg
C．图乙中物块m不受摩擦力
D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
二、 非选择题:共5题，共56分．其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．(15分)利用如图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．
(1)本装置中要用到打点计时器，如图所示是实验室常用的两种打点计时器，其中A装置用的电源是________(在以下选项中选择合适的一项)．
(2)如图所示是实验中按规范操作打出的纸带的一部分．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电上，每两个计数点之间还有四个点未画出，由该纸带可得:
①小车在G点的速度为v＝________ m/s(结果保留2位有效数字)；
②小车运动的加速度为a＝________ m/s2(结果保留2位有效数字)．
保持小车质量不变，改变钩码质量，多次实验作出了如图所示的a－F图像，则：
① 图线不过坐标原点的原因是_______________________；
② 由图像可得出小车的质量为________ kg；(结果保留两位有效数字)．
13．(6分)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们之间的夹角为90°时，合力为10 N，则：(1) 求力F1的大小； (2) 若只将F1逆时针旋转30°，求此时合力的大小；
14．(8分)高铁已成为中国的名片，某同学为了测量高铁启动过程的加速度，将一支笔(可视为质点)用细线系于高铁车厢内的顶壁上，高铁启动过程中，发现系笔的细线偏离竖直线的夹角为θ＝37°，此时笔和车厢相对静止，设笔的质量为0.1 kg(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：
(1) 车厢运动的加速度大小；
(2) 细线对笔的拉力大小．
15．(13分)如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R．C的质量为m，A、B的质量都为m，与地面的动摩擦因数均为μ．现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面．整个过程中B保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
(1) 未拉A时，B对C的支持力的大小；
(2) 未拉A时，地面对B的支持力的大小；
(3) 动摩擦因数的最小值μmin.
16．(14分)如图所示，某货场需将质量为m的货物(视为质点)从高处运送至地面，现利用固定于地面的倾斜轨道传送货物，使货物由轨道上无初速度滑下，轨道与水平面成θ＝37°．地面上紧靠轨道放着质量为m的木板A，木板长度为l＝2 m，货物释放点距离木板上表面的高度h＝1.5 m，木板上表面与轨道末端平滑连接．已知货物与轨道间动摩擦因数为μ0＝0.125，货物与木板间动摩擦因数为μ1，木板与地面间动摩擦因数为μ2＝0.2．(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．
(1) 求货物在倾斜轨道上运动的加速度大小；
(2) 若μ1＝0.4，求货物从木板A右端飞出时的速度大小；
(3) 若μ1＝0.5，货物最终能否从木板A上滑出？若能说明理由并求出从A右端飞出时的速度大小；若不能，求出停止运动时距离A右端的距离；常州市联盟学校2023—2024学年度第一学期学情调研
高一年级物理试卷参考答案
一、 单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．
1 2 3 4 5 6
A C C B A C
7 8 9 10 11
A A D D C
二、 非选择题:共5题，共56分．其中第12题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．
解析 (1)题图中的A装置是电火花打点计时器，用的是220V交流电源，故选D.
(2)①根据匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度，则小车在G点的速度为v＝＝ m/s＝0.60 m/s
②利用逐差法求小车运动的加速度
a＝×10－2 m/s2＝0.16 m/s2
题图c所示的a－F图像中，当F＝0.1 N时才开始有加速度，木板水平放置，可知图线不过坐标原点的原因是没有补偿阻力；根据牛顿第二定律有a＝－μg，
则＝ kg－1＝1 kg－1，解得m1＝1.0 kg.
13．(1)析当两个力之间的夹角为90°时，如图甲所示，
根据平行四边形定则可知：
F1＝F2＝10 N．
(2)当这两个力的夹角为120°时，如图乙所示，
根据平行四边形定则可知F合＝10 N.
14．(1)由于车厢沿水平方向运动，笔与车厢的加速度相同，所以笔有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向，选笔为研究对象，受力分析如图所示．由几何关系可得
F＝mgtan θ
笔的加速度大小a＝＝gtan θ＝7.5 m/s2，
即车厢运动的加速度大小为7.5 m/s2
(2)细线对笔的拉力大小为FT＝＝1.25 N.
15．(1) C受力平衡2Fcos 30°＝mg
解得F＝mg （4分）
(2)对B受力分析，竖直方向：
N地=mg （4分）
(3)C恰好降落到地面时，C对B的压力为mg （1分）
B受C压力的水平分力最大Fmax＝mg （1分）
B受地面的支持力始终为为mg （1分）
根据题意fmin＝μminmg＝Fmax （1分）
解得μmin＝ （1分）
15．解析：(1)货物在轨道上运动，由牛顿第二定律得：
mgsin θ－μ0mgcos θ＝ma0，
解得a0＝5 m/s2 （4分）
(2)由运动学公式：v02＝2a0·，代入数据解得：v0＝5 m/s （1分）
若货物滑上木板A时，μ1mg<μ2(m＋m)g木板不动
货物滑上木板A时做匀减速运动，加速度 a＝μ1g＝4 m/s2 （1分）
货物离开木板A时速度记为v，则v2－v02＝－2a1l （1分）
v＝3 m/s （1分）
μ1mg>μ2(m＋m)g木板会滑动
货物匀减速直线a1＝μ1g＝5 m/s2 （1分）
木板A匀加速的加速度大小a2 μ1mg－μ2(m＋m)g＝ma2
a2＝1 m/s2 （1分）
假设货物能从木板A上滑出(v0t－a1t2)－a2t2＝L t＝s （1分）
达到共速：v0t1－a1t1＝a2t1 t1＝s>s （1分）
所以货物能从木板A上滑出 （1分）
滑出时，货物的速度大小v1＝v0－a1t＝m/s （1分）
