福建省福州市福清重点中学2023-2024学年高一下学期开学适应性练习物理试题（含解析）

2023-2024学年高一第二学期开学适应性练习
物理试题
（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题（每小题只有一个选项是正确的。每小题4分，共16分）
1．福厦高铁北起福州，南至漳州，全长277.42km，设计最高时速350km/h，共设8座车站，则（　　）
A．km是国际单位制中的基本单位
B．列车从福州到漳州的位移为277.42km
C．列车从福州到漳州的平均速度为350km/h
D．研究列车从福州到漳州的运动轨迹时，可将列车视为质点
2．如图甲所示，订书机是一种常见的文具，其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽，订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后，即可完成装订。如图乙所示，当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时，凹槽在A点对订书钉末端的（　　）

A．弹力方向竖直向上 B．弹力方向水平向右
C．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上 D．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下
3．从地面上以大小为的初速度竖直上抛一质量为的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速度大小随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面时速度大小为，且落地前小球已经做匀速运动，在小球的整过运动过程中，则下列说法中错误的是（　　）
A．小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小
B．小球抛出瞬间的加速度大小为
C．小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小
D．小球上升过程的平均速度小于
4．在一些建筑工地上，建筑工人常用简易装置传送物品。如图所示，将两根相同且粗细均匀的平行细直杆MN和PQ倾斜固定作为轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，两直杆间的距离为d。将一圆柱形物体置于两直杆间，给该圆柱形物体一沿直杆向下的初速度，其恰好能沿轨道匀速下滑。不计空气阻力，则（　　）
A．仅稍增大d，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
B．仅稍增大d，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
C．仅稍增大θ，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
D．仅稍增大θ，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
二、多选题（每小题有两个及两个以上选项是正确的。每小题6分，共24分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
5．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，在两雨滴落地前，它们之间的（ ）
A．速度差不断增大 B．速度差不变 C．距离不断增大 D．距离保持不变
6．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（　　）
A．将杆N向右移一些，绳子a端对杆拉力变小
B．绳的右端上移到，绳子a端对杆拉力大小不变
C．绳的两端高度差越小，绳子a端对杆拉力越小
D．若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点不会左右移动
7．如图所示，箱子内放有物块，用竖直的轻弹簧连接后悬挂在天花板上，已知箱子和物块的质量均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现对箱子施加一个竖直向上的力，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的形变量为
B．物块的加速度大小为零
C．箱子的加速度大小为
D．物块处于超重状态
8．如图所示，一倾斜传送带与水平面的夹角为37°，以速度顺时针匀速转动。一小煤块以初速度自传送带的底端A点沿传送带方向冲上传送带，一段时间后运动到传送带顶端B点。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.5，AB距离为2.8m，，，重力加速度g取，则煤块（　　）
A．刚冲上传送带时的加速度大小为
B．运动到B点时的速度大小为1m/s
C．从A点运动到B点所用时间为
D．从A点运动到B点过程中在传送带上留下的划痕长为1m
三、填空题（本大题5小题，每空2分，共24分。把正确答案填写在相应横线上。）
9．小明站在力传感器上做下蹲和起立动作，如图甲所示。图乙为力传感器的示数随时间的变化关系图像。则时刻小明处于 状态（选填“超重”“失重”或“平衡”）；过程小明完成的动作是 （选填“起立”或“下蹲”）。
10．如图所示，两根长度不等的轻绳将重力为G的小球悬挂在天花板上，且两绳间的夹角为120 ，a绳较长。当系统在水平方向上做匀加速直线运动时，a、b二绳位置仍然如图，且张力大小都为T。则T （填“>”，“ <”，“ =”）G。系统运动方向是水平 （填“向左”或“向右”）。
11．质量分别为的木块和两个劲度系数均为的相同轻弹簧用轻绳连接，如图所示，其中放在光滑水平桌面上．开始时弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力缓慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是 。
12．某同学利用如图甲所示的装置测量一弹簧的劲度系数，他将弹簧上端固定在铁架上，弹簧下端固定有指示箭头，靠近弹簧竖直固定有刻度尺。弹簧不挂钩码时，指示箭头指示刻度为，挂上一个钩码后，静止时指示刻度如图乙所示。接着每次增加一个钩码记录静止时指示刻度如下表所示，已知每个钩码质量为，当地重力加速度为。
(1)图乙中箭头指示的刻度示数为 ；
(2)根据实验数据，在图丙补齐数据点并作出图像 ，由图像可知该弹簧的劲度系数为 （计算结果保留两位有效数字）
钩码个数（个） 0 1 2 3 4 5
指示刻度 10.00 19.98 25.05 30.10 35.11
13．在科学探究：加速度与力、质量的关系实验中，实验装置如图甲所示。
（1）实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力，实验操作正确的是 （选填选项字母）。
A. B. C.
（2）实验得到如图乙所示的纸带，其中A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未标出，测得 BC间距、DE 间距，已知交流电的频率为50 Hz，则小车在 BC段的平均速度 m/s，加速度a= m/s2（结果均保留3位有效数字）。
（3）设小车质量为 M、砂桶总质量为 m，若该实验未满足m<四、计算题（本大题共3小题，共36分。其中第14题8分，第15题12分，第16题16分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．滑索装置可以简化成如下模型，倾角为的轨道上套一个质量为m的圆环P，质量为3m的座椅和圆环P之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时，工人对座椅施加一个拉力F，使座椅从圆环正下方的A点缓慢移动，直到轻绳水平，座椅到达B点，此时，拉力与轻绳的夹角为，整个过程圆环P保持静止，重力加速度为g，求：
（1）座椅静止在A点时，轨道对圆环P的摩擦力
（2）座椅到达B点时，轨道对圆环P的摩擦力；
15．如图所示，甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶，乙车在甲车前方处做匀速直线运动，速度大小为，甲车此时速度为，做加速度大小为的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置，当甲乙两车距离超过时，甲乙车不能接受到彼此通讯信号。求：
（1）在甲车追上乙车之前，甲、乙两车之间的最大距离为多少？
（2）甲车追上乙车的时间为多少？
（3）在第（1）问条件下，当甲、乙两车距离最大时，乙车立即刹车，加速度大小为，甲车继续以加速度匀加速运动，求在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
16．如图所示，长木板A位于足够高的光滑水平台面上，右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与物体C连接。当C从静止开始下落0.4m时，在A的最右端轻放一小铁块B（初速度为0，可视为质点），最终B恰好未从A上滑落，已知A与C的质量均为，B的质量为，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度．求：
（1）铁块B放上前瞬间，轻绳中的张力大小T及木板A的速度大小；
（2）木板A的长度L；
（3）若当B轻放在A最右端的同时，对B施加一水平向右、大小为70N的恒力F，其他条件不变，则B滑出A时速度大小。
试卷第6页，共7页
1．D
【详解】A．m是国际单位制中的基本单位，km不是基本单位，选项A错误；
B．列车从福州到漳州的路程为277.42km，位移小于277.42km，选项B错误；
C．列车从福州到漳州的最高时速为350km/h，则平均速度小于350km/h，选项C错误；
D．研究列车从福州到漳州的运动轨迹时，列车的大小可忽略不计，可将列车视为质点，选项D正确。
故选D。
2．C
【详解】AB．接触面的弹力方向垂直于接触面指向受力物体，故A点的弹力方向垂直于过A点的切线指向订书钉，故AB错误；
CD．摩擦力的方向于相对运动趋势方向相反，故A点对订书钉的摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．由小球受到的空气阻力与速率成正比，由可以知道在上升过程中空气阻力减小，又重力向下，故上升阶段合力减小，故加速度减小。下降过程中速率增大，空气阻力增大，方向向上，而重力向下故合力逐渐减小，加速度逐渐减小，A正确，不符合题意；
B．由图可以知道，速度为时球匀速，说明重力等于阻力，故有
得
故抛出瞬间的空气阻力为
故抛出瞬间的加速度为
B正确，不符合题意；
C．小球抛出时重力向下，阻力向下，此时速率最大时阻力最大，可以知道合力在抛出时最大，此时加速度也最大，而加速度最小值为零，出现在匀速运动至落地前，C错误，符合题意；
D．上升过程若是匀减速直线运动，其平均速度为，而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运动的面积，即图中的位移小于做匀减速的位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度小于匀减速的平均速度，即小于，D正确，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】AB．对该圆柱形物体进行受力分析，如答图1、2所示。
设该圆柱形物体所受重力大小为G，两直杆对该圆柱形物体的弹力大小均为FN，FN与垂直轨道平面方向的夹角为α，该圆柱形物体与两直杆之间的动摩擦因数为μ，两直杆对该圆柱形物体的摩擦力大小均为f，该圆柱形物体恰好能沿轨道匀速下滑，在垂直轨道平面方向，有
在平行轨道平面方向，有
且
联立可得
仅稍增大d，则α增大，f增大，，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑，选项B正确，选项A错误；
CD．仅稍增大θ，则f减小，增大，，该圆柱形物体将沿轨道加速下滑，选项C、D均错误。
故选B。
5．BC
【详解】两雨滴均做自由落体运动，设后释放雨滴运动的时间为t，则先释放雨滴运动时间为，则两雨滴的速度差为
可知速度差不变
两雨滴的距离
可知两雨滴之间的距离随时间越来越大，故BC正确，AD错误。
故选BC。
6．BD
【详解】BC．如图所示
因为同一根绳子上的拉力相等，所以两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子的长度为L，绳子与水平方向的夹角为，根据几何关系可得，两杆之间的距离等于，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，根据受力平衡可得
所以绳子上的拉力大小不变；绳的两端高度差的大小，对绳子的拉力大小没有影响，故B正确，C错误；
A．当杆N向右移动后，两杆之间的距离变大，绳长不变，所以减小，减小，绳子拉力变大，故A错误；
D．绳长和两杆距离不变的情况下，不变，所以只换挂质量更大的衣服，悬挂点不会移动，故D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】A．以AB整体为研究对象，设弹簧的弹力为，根据平衡条件
得弹簧的弹力为
方向竖直向下，弹簧处于压缩状态。由胡克定律
解得弹簧的形变量为
故A正确；
BCD．撤去力F后，弹簧弹力不变，假设AB间有相互作用力，即AB加速度相同，则以整体为研究对象，整体受的合外力为3mg，则整体的加速度为
而B向下的加速度最大为，故A的加速度大于B的加速度，二者分离，A不受B的压力；以A为研究对象，受重力和弹簧的弹力
解得
，
方向均竖直向下，则A、B均处于失重状态，故BD错误，C正确。
故选AC。
8．BD
【详解】A．刚冲上传送带时的加速度大小为
选项A错误；
BC．煤块与传动带共速时
解得
t1=0.2s
位移
然后做匀减速的加速度为
到达B点时
解得
t2=1s（另一值舍掉）
运动到B点时的速度大小为
从A点运动到B点所用时间为
选项B正确，C错误；
D．从开始到共速相对位移
共速后到B点时相对位移
划痕之间覆盖，则从A点运动到B点过程中在传送带上留下的划痕长为1m，选项D正确。
故选BD。
9． 超重 起立
【详解】[1]时刻小明对力传感器的压力大于重力，小明处于超重状态。
[2]过程小明先超重后失重是起立动作。
10． > 向左
【详解】[1][2]画出两绳子拉力的合力示意图，见下图，因为两拉力大小相同，夹角为120 ，根据力的平行四边形定则，得合力F的大小为
因为a绳较长，所以F方向为斜向左上方，设合力F与竖直方向的夹角为θ，则F可以分解为竖直向上的力和水平向左的力，根据牛顿第二定律得
所以，系统水平向左加速运动。
11．12
【详解】开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得弹簧q压缩的长度为
4cm
当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度为
2cm
此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为
cm
根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为
cm
12．(1)15.00
(2) 9.8
【详解】（1）[1]刻度尺的分度值为0.1cm，读数为15.00cm。
（2）[2]描点作出图像如图所示
[3] 根据胡克定律，该弹簧的劲度系数为
N/m=9.8N/m
13． B 0.310 2.05
【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，不挂砂桶，将长木板固定有打点计时器的一端适当垫高，将纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点迹均匀分布，此时，小车向下做匀速直线运动，该图中，挂了砂桶，不符合要求，故A错误；
B．结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作符合要求，故B正确；
C．该图中没有将纸带穿过打点计时器的限位孔，结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作不符合要求，故C错误。
故选B。
（2）[2]相邻两个计数点之间还有4个点未标出，则相邻计数点之间的时间间隔为
则小车在 BC段的平均速度
[3]根据匀变速直线运动的规律有
解得
（3）[4]平衡摩擦力后，对小车进行分析有
对砂桶进行分析有
解得
则有
解得
14．（1），沿斜面向上；（2）mg，沿斜面向下
【详解】（1）座椅静止在A点时，将座椅和圆环看成整体，根据平衡条件可得
方向沿斜面向上。
（2）绳套到达B点时，设轻绳上的拉力为F，对质量为3m的座椅，受力分析如图a所示。由平衡条件可得
设轨道对滑轮的摩擦力大小为f，弹力大小为N，对滑轮受力分析如图b所示，由平衡条件可得
解得
方向沿斜面向下。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当甲乙车速度相等时，两车相距最远，设经过时间，两车共速，则有
解得
所以最大距离为
（2）根据匀变速直线运动规律
（3）在甲乙车共速之前，在时刻两车第一次相距，依题意有
解得
能保持通信的时间为
在甲乙车共速之后，再经过时间，两车第二次相距，依题意有
解得
设再经过时间，甲车追上乙车
解得
此时乙车速度未减至零，符合题意此阶段，两车能保持通信的时间为
故在乙车停止运动之前，两车能够维持通信的时间为
16．（1）N；，；（2）；（3），
【详解】（1）B放上前，对C根据牛顿第二定律有
对A根据牛顿第二定律有
解得
N；
根据速度—位移公式有
解得
（2）B相对A左滑，由于，则可知A、C匀速，此时对B有
AB相对滑动过程，则有
，
解得
（3）作用时，B相对A左滑，A、C匀速，此时对B有
根据运动学规律有
，
则
A、B共速后，假设B相对A右滑，对B有
对A、C，根据牛顿第二定律有
解得
由于，假设成立，则有
解得
根据速度—位移公式有
解得
答案第10页，共11页
答案第11页，共11页