陕西省咸阳市重点中学2023-2024学年高一上学期1月段性检测（三）物理试题（含答案）

咸阳市重点中学2023-2024学年高一上学期1月段性检测（三）
物理试题
注意事项：
1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟.
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上.
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收.
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分.第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1.北京时间2023年10月26日11时14分，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功.下列说法正确的是（ ）
A.“11时14分”和“10分钟”都是指时间间隔
B.载人飞船的速度很大时，其加速度可能很小
C.载人飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是运动的
D.火箭加速升空过程中，气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力
2.校运动会上小明参加400m的比赛，他从起点逆时针开始跑，测得他在第2s内跑了8m，前10s跑了90m，最后80m在直道上冲刺，跑完全程一共用了50s，则下列说法正确的是（ ）
A.小明在第2s末的瞬时速度为8m/s B.小明跑完全程的平均速度为8m/s
C.小明在前10s内的平均速度大小是9m/s D.小明全程的平均速率与第2s内的平均速率相等
3.一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移与时间的关系图像如图所示，其中时间内的图像为直线.以下判断正确的是（ ）
A.时间内，乘客的速度不断增大，处于超重状态
B.时间内，乘客的速度不断减小，处于失重状态
C.时间内，乘客的速度不断减小，处于超重状态
D.时间内，乘客的速度不断增大，处于失重状态
4.踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”.近年来，踢毽子成为全民健身活动之一.毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示.对此分析正确的是（ ）
A.毽子的下落运动属于自由落体运动
B.因为铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上
C.因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上
毽子铜钱D.在月球上踢毽子，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象
5.下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
6.汽车内常备的“菱形千斤顶”如图所示，现逆时针摇动手柄，使螺旋杆转动（螺旋杆始终保持水平），、间距离变小，重物就被缓慢顶升起来，反之则可使重物下降.若物重为，与之间的夹角为，不计千斤顶杆件自重，则以下判断正确的是（ ）
A.杆的弹力大小为 B.螺旋杆的拉力大小为
C.杆的弹力大小为 D.螺旋杆的拉力大小为
7.如图所示，、分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的图像，根据图像可以判断出（ ）
A.在时，两球相距最远
B.在时，甲球的速率小于乙球的速率
C.在时，甲球的加速度小于乙球的加速度
D.在时，两球相遇
8.我国高铁不仅速度快而且运行稳，成为我国发展的一张名片.如图所示，有人在沿水平直线行驶的高铁列车的窗台上竖直放置一枚硬币，硬币在列车运行过程中始终直立不倒（相对列车静止），下列说法正确的是（ ）
A.列车减速时，硬币的惯性也在减小
B.列车匀速直线行驶时，硬币只受到重力和支持力的作用
C.列车加速时，硬币受到的摩擦力方向与列车行驶的方向相同
D.硬币始终相对于列车静止，因此硬币受到的合力始终为0
9.有一个直角支架，水平放置、表面粗糙，竖直向下、表面光滑，上套有小环，上套有小环，两环质量均为，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置处于平衡，如图所示.现将环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，杆对环的支持力、杆对环的弹力和摩擦力的变化情况是（ ）
A.不变，变小 B.不变，变大 C.变大，变大 D.变小，变小
10.如图甲所示，用粘性材料粘在一起的、两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为、，当、之间产生拉力且大于时、将会分离.时刻开始对物块施加一水平推力，同时对物块施加同一方向的拉力，使、从静止开始运动，运动过程中、方向保持不变，、的大小随时间变化的规律如图乙所示.下列关于、两物块受力及运动情况的分析，正确的是（ ）
A.时刻、之间作用力为 B.时刻对的作用力方向向右
C.时刻、分离 D.从时刻到、分离，它们运动的位移大小为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计17分）
11.（8分）某同学自制弹簧测力计做“探究共点力合成的规律”实验，弹簧弹力与弹簧长度的关系图像如图甲所示.
（1）用来制作弹簧测力计的弹簧有、两种型号，则选用__________（选填“”或“”）弹簧做测力计误差较小.
（2）该同学做“探究共点力合成的规律”的实验情况如图乙所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳.
①本实验采用的科学方法是_________（填正确答案前的标号）
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.理想模型法
②下列是某同学在做该实验时的一些想法，其中正确的是_________（填正确选项前的标号）
A.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
C.当把结点拉到某一设定位置点时，拉力和的夹角越大越好
D.在每组实验中点位置可以改变
③如果将细绳换成橡皮条，那么实验结果__________（选填“会”或“不会”）发生变化.
④图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定、与合力的夹角，则另一分力的最小值为____________N.
12.（9分）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，四位同学分别设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验装置，小车总质量用表示，重物质量用表示.
（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是_________.（多选，填正确选项前的标号）
A.四组实验都需要平衡摩擦力
B.四组实验中只有图甲所示实验需要平衡摩擦力
C.四组实验都需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件
D.四组实验中只有图甲所示实验需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量的条件
（2）若利用图甲装置研究匀变速直线运动，则_________（选填“需要”或“不需要”）平衡小车和长木板间的摩擦力.
（3）按图甲设计的装置完成实验，并根据实验得到的数据画出小车的图像如右图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为时，它的加速度大小为__________.（保留两位有效数字）
（4）若图乙、丙、丁所示实验在某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为，且（为当地重力加速度），则图乙、丙、丁所示实验所用小车的总质量之比为_________，图乙、丙、丁所示实验用的重物质量之比为___________.
三、计算题（本大题共3小题，计37分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）天花板上吊一根长的棍子，在它开始自由下落的同时，地面上有一个可视作质点的小球竖直上抛，时棍的下端和小球在同一高度，小球经过棍长的时间，不计空气阻力，，求：
（1）时刻棍的下端与天花板的距离；
（2）小球上抛的初速度；
（3）天花板离地的高度.
14.（13分）如图所示，质量为的物体放在倾角的斜面上，与斜面间的动摩擦因数，用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为的物块相连，劲度系数的弹簧与相连，弹簧也与地面相连，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，，，.
（1）若静止在斜面上，弹簧此时被拉伸，形变量为，求物体所受到的摩擦力.
（2）若改变的位置，使刚要开始运动，求此时弹簧的弹力大小.
15.（14分）如图所示，一小木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为，处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数，现使平板车在水平路面上以加速度匀加速启动，速度达到后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，木块可视为质点.
（1）若木箱与平板车保持相对静止，加速度大小满足什么条件
（2）若，当木箱与平板车的速度都达到时，求木箱在平板车上离驾驶室后端的距离.
（3）若在木箱速度刚达到时平板车立即用恒定的阻力刹车，要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小应满足什么条件
咸阳市重点中学2023-2024学年高一上学期1月段性检测（三）
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共10小题，计46分.第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1.B 2.D 3.C 4.C 5.D 6.B 7.D 8.BC 9.AD 10.ABD
二、实验探究题（本大题共2小题，计17分）
11.（8分）（1）（2分）
（2）①B（1分）
②A（2分）
③不会（1分）
④6（2分）
12.（9分）（1）AD（2分）
（2）不需要（1分）
（3）1.0（2分）
（4） （每空2分）
三、计算题（本大题共3小题，计37分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）解：（1）时间内棍下落的高度：………………（1分）
时刻棍的下端与天花板的距离：……………………（1分）
（2）时棍的速度：……………………（1分）
在内棍下降的位移：……………………（1分）
所以在内小球上升的位移：……………………（1分）
设小球在时的速度为，则：……………………（1分）
解得……………………（1分）
所以小球上抛的初速度：……………………（1分）
（3）在内小球上升的位移：……………………（1分）
所以天花板离地的高度：……………………（1分）
（其他解法正确也可得分）
14.（13分）解：（1）对物块受力分析如图1所示：
图1 图2
根据平衡条件可得：……………………（1分）
根据胡克定律可得：，其中……………………（1分）
解得……………………（1分）
假设物体受到的摩擦力方向沿斜面向下，对受力分析如图2所示
沿斜面方向，根据平衡条件可得：……………………（1分）
解得……………………（1分）
假设正确，所以摩擦力方向沿斜面向下……………………（1分）
（2）物体与斜面间的最大静摩擦力：
……………………（1分）
①物体刚要向上运动时，设轻绳的拉力为
对物体沿斜面方向，根据平衡条件可得：……………………（1分）
对物块，根据平衡条件可得：……………………（1分）
解得……………………（1分）
②物体刚要向下运动时，设轻绳的拉力为……………………（1分）
对物体沿斜面方向，根据平衡条件可得：……………………（1分）
对物块，根据平衡条件可得：……………………（1分）
解得，此时弹簧处于压缩状态……………………（1分）
综上所述，此时弹簧的弹力大小为或.
15.（14分）解：（1）木箱与平板车相对静止，加速度相同，设最大值为
由牛顿第二定律有：，解得……………………（1分）
故应满足的条件为……………………（1分）
（2）由于，故木箱与车发生相对滑动……………………（1分）
木箱速度达到所需时间：……………………（1分）
木箱运动的位移：……………………（1分）
平板车速度达到所需时间：……………………（1分）
平板车运动的位移：……………………（2分）
且有……………………（1分）
解得……………………（1分）
（3）木箱减速停止的位移：……………………（1分）
平板车减速停止的位移：……………………（1分）
木箱不撞到驾驶室的条件：……………………（1分）
解得……………………（1分）
（其他解法正确也可得分）