河南省周口市川汇区周口恒大中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题（含解析）

周口恒大中学2023--2024学年高一下期开学考试
物 理 试 题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为-10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．时，手机已下降了约1.8m
B．时，手机正向上加速运动
C．加速度约为70m/s2时，手机速度为0
D．时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小
2．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从东边落下的奇妙现象。这些条件是（　　）
A．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大
B．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大
C．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大
D．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大
3．生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是（　　）

A．重物匀加速上升
B．重物以速度v匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1
4．在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。以下选项中符合他们观点的是（ ）
A．人在沿直线匀速前进的火车车厢内，竖直向上跳起后，将落在原地
B．运动员在跳远时助跑，是为了增大起跳时的惯性
C．速度大的汽车难以停下，这说明速度大的汽车惯性大
D．人在沼泽地行走时容易下陷，是因为人对沼泽地的力大于沼泽地对人的力
5．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做加速度减小的加速运动时，直杆对小球的力方向的变化（　　）注：以下选项中不包含OA、OB、OC、OD方向）
A．OB顺时针至OC B．OB顺时针至OD
C．OD逆时针至OB D．OD逆时针至OA
6．如图所示的时间轴，下列时刻和时间间隔的说法中正确的是（　　）
A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内
B．tn－1表示时刻，称为第（n－1）s
C．tn－1~tn表示时间间隔，称为第ns内
D．把1s分成100万等分，每一等分为瞬时速度
7．如图所示，有三个小球A、B、C（球的大小可忽略不计），A、B为两个挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面上有一小孔P，在释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，并落于P点，抛出小球A的同时在它的正下方小球C也以初速度v0沿光滑的水平导轨（末端位于P）运动，则（　　）
A．B球最先到达P，A球最后到达P
B．A、B球同时先到达P，C球后到达P
C．A、C球同时先到达P，B球后到达P
D．A、B、C三个小球同时到达P
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．蹦床运动员从空中下落，从接触床面到速度最大为第一过程，从速度最大到最低点为第二过程，下列说法正确的是（　　）
A．第一过程运动员处于超重状态 B．第一过程运动员处于失重状态
C．第二过程运动员处于超重状态 D．第二过程运动员处于失重状态
9．一条两岸平直的宽为d的小河，河水流速恒定。一人驾驶小船渡河，去程船头始终与河岸垂直，到达下游B处；回程时行驶路线与河岸垂直，到达正对岸的A处。已知全程小船在静水中的速度大小恒定，去程所用的时间与回程所用的时间之比为，下列说法正确的是（　　）
A．去程到达对岸B处时相对出发点沿河岸方向的位移为
B．去程和回程小船的位移大小之比为3:2
C．回程中船头与河岸之间的夹角为30°
D．船在静水中的速度与河水的流速之比为2:1
10．一物体做变速直线运动，某时刻速度大小为，后的速度大小变为，若以初速度为正方向，在这内物体的平均加速度可能是（　　）
A． B． C． D．
三、非选择题:共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤,共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（10分）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
（1）请完成以下主要实验步骤：①按图(a)安装实验器材并连接电源；②竖直提起系有重物的纸带，使重物 (填“靠近”或“远离”)计时器下端；③ ， ，使重物自由下落；④关闭电源，取出纸带；⑤换新纸带重复实验．
（2）在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和 ．
12．（10分）如图甲为“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 ；（填正确答案标号）
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 ；（填正确答案标号）
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)如图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB＝4.22 cm、xBC＝4.65 cm、xCD＝5.08 cm、xDE＝5.49 cm，xEF＝5.91 cm，xFG＝6.34 cm。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝ m/s2；（结果保留两位有效数字）
(4)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当， 这两组同学得到的a-F关系图象分别如图甲和图乙所示，其原因分别是：图丙： ；图丁： 。
13．（12分）某同学用图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，所用的钩码每个质量均为30g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，作出弹簧弹力大小F和弹簧总长度l之间的关系图像。如图乙所示，弹簧始终未超出弹性限度，g取10m/s2。
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持 状态。
(2)由图乙中的图线求得该弹簧的劲度系数为k= N/m。
(3)该同学利用本实验原理把上述弹簧做成了一个弹簧测力计，如图丙所示，弹簧测力计的示数为 N。
(4)另一同学在做此实验时，先把弹簧平放在桌面上使自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧伸长后的长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出图线可能是( )
14．（10分）某同学利用图a所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码，打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz，纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图b所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。
根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：
(1)实验中，下列说法正确的是 （填写选项前的字母）；
A．细线必须与长木板平行
B．将长木板上没有滑轮的一端必须适当垫高
C．钩码的质量远远小于小车的质量
D．释放纸带的同时接通电源
(2)在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为 m/s，物块的加速度大小为 m/s2；（保留两位有效数字）
(3)研究变速运动时，往往用求某个点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是 （选填“越小越好”或“与大小无关”）。
15．（12分）如图所示，下关一中某物理兴趣小组利用如下实验装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。已知小车的质量为M，每个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为50 Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下：
①按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测 力计相连的细线竖直；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数；
④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度。
根据上述实验过程，回答以下问题：
（1）对于上述实验，下列说法正确的是 (填选项前的字母)。
A．钩码的质量应远小于小车的质量
B．步骤②是平衡摩擦力的操作
C．与小车相连的细线与长木板一定要平行
D．不需要记录所挂钩码的质量
E．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
（2）实验中打出的一条纸带如图所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车在B点的瞬时速度是vB= m/s，小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
（3）若交流电的实际频率大于50 Hz，则上述(2)中加速度a计算结果与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
（4）在研究小车质量M、合力F对小车加速度a的影响时，应采用 的方法。
（5）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是 ；若已图像的斜率为k，则小车的质量表达式为 。
A． B． C． D．
参考答案：
1．C
【详解】A．由图可知0-0.4s手机静止，从约0.4s开始运动，0.5s开始做自由落体运动，时手机下降高度约为
故A错误；
BCD．由图像可知0.6s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做减速运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零，橡皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70m/s2，故C正确，BD错误。
故选C。
2．D
【详解】由于地球自西向东旋转，我们看到的太阳从东边升起，西边落下，乘客要看到太阳从东边落下，必需在清晨，并要求飞机相对于地球向西运动，飞机自东向西飞行的速度大于地球自转的速度，ABC错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】AB．绳子被人握的一端速度分解如图所示
重物经过图示位置的速度为
人向左以速度匀速移动过程中，绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误；
C．重物向上做加速运动，合力方向向上，绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误；
D．若时，人与重物的速度大小之比为
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．人在沿直线匀速前进的火车车厢内，竖直向上跳起后，由于惯性，将落在原地，故A正确；
BC．运动员在跳远时助跑，是为了增大起跳时的速度，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，故BC错误；
D．人对沼泽地的力大于沼泽地对人的力是一对作用力和反作用力，大小相等，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，设杆对小球的力与水平方向夹角为，则有
由于加速度减小，则合力减小，则增大，当加速度减小到0时，杆对小球的力与小球的重力的合力为0，接着小球做匀速直线运动，所以直杆对小球的力方向从OD逆时针至OB
故选C。
6．C
【详解】A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，但不能称为2s内，2s内是指0~2s的时间间隔，故A错误；
B．tn－1表示时刻，第（n－1）s是时间间隔，故B错误；
C．tn－1~tn表示第ns初到第ns末的时间间隔，称为第ns内，故C正确；
D．瞬时速度对应的是时刻，时刻是时间轴上的一点，把1s分成100万等分仍然是时间间隔，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】设A球落到P点的时间为，AP竖直位移为h，B球落到P点的时间为，C球到达P点的时间为，A球做的是平抛运动，对A有
解得
或者
B球做的是匀加速直线运动，对B有
联立解得
所以A球比B球先到达，C球做的是匀速直线运动，对C有
解得
所以A球和C球同时先到达，故ABD错误，C正确。
故选C。
8．BC
【详解】对运动员受力分析可知，运动员两个过程中均只受到重力和弹力
AB．第一过程弹力从0逐渐增大，当弹力大小等于重力大小时，运动员的合力为0，加速度为0，此时速度最大，在此过程中运动员向下加速，具有向下的加速度，则第一过程运动员处于失重状态，故A错误，B正确；
CD．第二过程即为弹力从与重力大小相等开始逐渐增大，运动员的合力向上，即运动员向下做减速运动，则第二过程运动员处于超重状态，故C正确，D错误。
故选BC。
9．AD
【详解】ACD．去程时，最短时间过河，如图所示

由运动分解，得
垂直于河岸方向
沿河岸方向
联立解得
，
回程时，垂直过河，过河位移最短，即河宽，如图所示

由运动分解，得
垂直于河岸方向
沿河岸方向
联立解得
，
已知去程所用的时间与回程所用的时间之比为，则
可得出回程时船头与河岸之间的夹角为
所以
去程到达对岸B处时相对出发点沿河岸方向的位移为
故A正确，C错误，D正确；
B．去程小船的位移大小为
回程小船的位移大小为d，所以两位移之比为
故B错误。
故选AD。
10．AD
【详解】当初末速度方向相同时，平均加速度
当初末速度方向相反时，平均加速度
故选AD。
11． 靠近 先接通电源 后释放小车 纸带与打点计时器之间的摩擦阻力
【详解】(1)[1][2][3]按图安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物靠近计时器下端；先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
(2)[4]在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．
12． B C 0.42 m没有远小于M 没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
【详解】(1)[1]小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零，即不挂砂桶时小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误，B项正确。
故选B。
(2)[2]由于绳子的拉力不易测量，本实验中用砂和砂桶的总重力来代替绳的拉力，而砂桶做加速运动，设加速度大小为a，则
FT＝m（g－a）
当砂桶的加速度很小时，FT近似等于mg，因此实验中应控制实验条件，使砂桶的加速度很小。只有当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时，小车和砂桶的加速度才很小，绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重力。所以C项正确。
故选C。
(3)[3]相邻两计数点间的时间T＝0.1 s，由Δx＝aT2可得
代入数据解得
a＝0.42 m/s2
(4)[4] 图甲中随着F的增大，即砝码和盘的质量增大，不再满足砝码和盘的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。
[5]从图乙可知，F大于零时，加速度为零，知没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力时长木板的倾角过小。
13． 竖直 30 3.0 C
【详解】(1)[1]在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。
(2)[2]由图乙中的图线求得该弹簧的劲度系数为
(3)[3]如图丙所示，弹簧测力计的示数为3.0N。
(4) [4]把弹簧平放在桌面上使自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧伸长后的长度L0，把弹簧悬挂后，由于弹簧自身有重力，在不加外力的情况下，弹簧已经有一定的伸长。故图像C正确，ABD错误。
故选C。
14． A 0.56 2.0 越小越好
【详解】(1)[1]A．细线必须与长木板平行，不平行会造成物块的运动不是匀加速运动，所以A正确；
B．不需要将长木板上没有滑轮的一端必须适当垫高，所以B错误；
C．不需要满足钩码的质量远远小于小车的质量，所以C错误；
D．应该先通电源，再释放纸带，所以D错误。
故选A。
(2)[2]由匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得B点的速度为
其中
则
[3]由逐差法可得物块运动的加速度为
得
(3)[4]物体运动的平均速度为
当
时，上述公式求出的时物块运动的瞬时速度，所以对Δt的要求是越小越好。
15． BCD 0.64 0.88 偏小 控制变量法 A
【详解】(1)[1]A．由于不是钩码的重力为小车的拉力，所以不需要钩码的质量远小于小车的质量的条件。故A错误。
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，说明平衡了摩擦力。故B正确。
C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行。故C正确。
D．记录弹簧秤示数，不需要记录记录所挂钩码的质量。故D正确。
E．小车能沿长木板向下匀速运动，根据平衡条件可知，改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力。故E错误。
(2)[2]相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s。AC段的平均速度等于B点的瞬时速度，B点的瞬时速度为：
[3]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小：

(3)[4]若交流电的实际频率大于50Hz，打点计时器打点的时间间隔小于0.02s，计数点间的时间间隔小于0.1s，计算加速度时所用时间t偏大，加速度的测量值小于真实值，即计算结果与实际值相比偏小。
(4)[5]为了研究加速度跟力和质量的关系，要先控制一个量不变，这种方法称为控制变量法；
(5)[6]由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线。故A正确，BCD错误。
[7]滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F，由牛顿第二定律可得：T=Ma，得
若已图像的斜率为k，则：