2023-2024学年河南省创新联盟大联考高一（下）开学物理试卷（含解析）

2023-2024学年河南省创新联盟大联考高一（下）开学物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 牛顿第一定律、第二定律、第三定律均可以通过实验来验证
B. 伽利略在研究自由落体运动时，用到的科学方法是转换法
C. 平均速度即为一段时间内初、末速度的平均值
D. 物体所受合力保持不变时可能做曲线运动
2.沙漏是一种可以用来粗略计时的工具，人们可以从沙子的流动中感受时间。如图所示，沙漏中的沙子从沙漏口落下，沙漏口到瓶底的距离为，重力加速度取，则沙子落到瓶底的速度大小约为( )
A. B. C. D.
3.角鹰是鹰类中体型最大的，成年角鹰有的重达千克，翼展可达米。如图所示为一只正在捕猎的角鹰，它以某一加速度斜向下朝地面上的猎物直线俯冲。下列说法正确的是( )
A. “米”是导出单位
B. “千克”是力学中的基本物理量
C. 角鹰俯冲过程中，处于失重状态
D. 角鹰俯冲过程中，空气对角鹰的作用力与角鹰对空气的作用力的合力为零
4.如图所示，两款儿童玩具车、，在平直赛道上同向竞速，每个车上安装有速度记录仪，测出两车速度随时间变化图像如图所示，已知两车在时刻并排行驶，下列说法正确的是( )
A. 两车加速度相同 B. 初始时刻两车间距离为
C. 时刻之前，车在车的前面 D. 时刻之后，某时刻两车会再次并排行驶
5.如图所示，在足够长的光滑斜面上，小物块可视为质点以初速度沿斜面上滑，经过运动到最高点，则物块上滑的第内的位移大小与第内的位移大小之比为( )
A. B. C. D.
6.一弹珠发射机以相同的速度大小将两弹珠、从水平地面斜向上射出，、弹珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则( )
A. 弹珠在空中运动的时间长 B. 弹珠在空中运动的时间长
C. 弹珠落地的速度大 D. 弹珠落地的速度大
7.如图所示，两根相同的圆柱形木杆和相互平行，与水平方向的夹角为。将一摞瓦片放置在两木杆之间，瓦片处于静止状态，此时瓦片受到杆的摩擦力、支持力大小分别为。若略微增大两杆之间的距离，瓦片仍然静止，则( )
A. 变大 B. 变小 C. 变大 D. 减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一条河流宽度为，水流速度为河中某位置到河岸的最近距离。一人划船到对岸，船头方向始终指向对岸，划船速度大小为，将船视为质点，下列说法正确的是( )
A. 船在水中的运动轨迹是直线 B. 船在水中的运动轨迹是曲线
C. 船到达对岸的时间为 D. 船到达对岸的时间为
9.如图甲所示，在一块足够长的长木板上，放置一个质量的小物块。现以木板的下端为轴，缓慢抬起另一端，直至竖直位置，小物块所受摩擦力随木板倾角变化的图像如图乙所示，已知重力加速度取，，。则下列说法正确的是( )
A. 在此过程中物块与木板间的最大摩擦力为
B. 在此过程中物块与木板间的最大摩擦力为
C. 物块与木板间的动摩擦因数为
D. 物块与木板间的动摩擦因数为
10.如图所示，光滑水平面上放置木板，一支架放置在木板上，一段细线上端固定在支架上，下端连接小球。已知小球、支架、木板质量分别为、、，支架底座与木板之间的动摩擦因数，现对木板施加向右水平的拉力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 细线与竖直方向的最大偏角为
B. 细线与竖直方向的最大偏角为
C. 当拉力时，细线对的拉力大小为
D. 当支架与木板间发生滑动时，拉力最小值为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.兴趣小组在做平抛实验时，感觉小球运动位置描点存在着误差，于是对实验进行了改进，选取干净的黑板，在黑板正前方适当位置固定好照相机，紧贴着黑板安装好平抛实验仪，调整好照相机，并能在一张照片上顿闪多次，然后进行实验，如图甲所示。
本实验中下列器材必需的是______________。填正确选项标号
A.秒表 弹簧测力计 刻度尺 天平
下列实验要求说法正确的是______________。填正确选项标号
A.小球应选重而小的球 固定斜槽时要确保斜槽末端切线水平
C.小球每次必须从同一位置由静止释放 尽量减少小球与斜槽间的摩擦
某次实验得到小球运动过程频闪底片，在底片清洗时设计了沿平行重垂线方向的坐标纸，得到一张清晰照片，照片上几个像点恰好在坐标格上，如图乙所示。已知照片与实物比例为，照片上坐标格长度，重力加速度取，则小球做平抛运动初速度大小___________。
12.实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量小车加速度与力的关系。安装仪器完成后，将打点计时器接入频率交流电源，小车和前端固定光滑滑轮的总质量为，砂及砂桶质量为，跨过滑轮的细线一端挂着砂桶，另一端与拉力传感器相连。
本实验过程中操作正确的是填正确选项标号( )
A.实验需要用天平测出砂及砂桶的质量
B.实验前应将长木板的右端垫高，以达到补偿阻力效果
C.为了减小系统误差，实验中一定要保持砂及砂桶质量远小于小车质量
D.若相邻两个计数点间还有个计时点，则相邻两计数点间时间间隔为
测出在不同砂及砂桶重力作用下，得到纸带加速度与拉力传感器读数，以为横坐标，以为纵坐标，作出。图像如图乙所示，已知图线斜率为，实验得到图像合理的是_____________填“”或“”；小车及滑轮总质量。___________用题中字母表示。
某次实验中，拉力传感器读数为，打下纸带上部分计数点如图丙所示。相邻计数点间还有个点未画出，则小车加速度大小___________结果保留两位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，粗糙水平面和光滑墙壁的墙角处叠放着两个物块，质量的物块为立方体，质量的物块为三角形斜面体，斜面体顶角为，两物块处于静止状态，物块与物块之间无摩擦，重力加速度取。求：
物块对的支持力大小；
物块对地面的摩擦力。
14.某冰雪场地的跳台是由弧形助滑道、倾角为的着陆坡道和缓冲区组成。跳台滑雪爱好者某次从助滑道上下滑，以的水平速度从点跳出，安全落在着陆坡上，已知，，重力加速度取，人可视为质点，不计空气阻力，求：
人落在着陆坡上的点到点的距离；
人落在着陆坡上时的速度大小；
人在空中距着陆坡的最远距离。
15.货场里常利用传送带运送货物以提高搬运效率，如图所示，粗糙水平面与倾斜传送带平滑衔接，传送带与水平面成角，传送带以速度顺时针传动，一货物从点以速度向右滑动，到达点冲上传送带，货物与水平面、传送带间动摩擦因数分别为、，、两点间距离，货物恰好能到达传送带最高点，不计货物在、两点速度大小的变化，重力加速度取，，，求：
货物运动到点时速度大小；
货物从点到点的运动时间及传送带长度；
货物在传送带上的划痕长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是不能用实验直接验证的，牛顿第二定律、第三定律可以通过实验来验证，故A错误；
B.伽利略在研究自由落体运动时假设小球下落的速度跟时间成正比，由于当时时间测量有难度，于是伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，位移与时间的平方成正比，从而验证了他的假设，这里用到的科学方法是假设法，故B错误；
C.平均速度即物体的位移与所用时间的比，若为匀变速直线运动，则为该段时间内初、末速度的平均值，故C错误；
D.物体受的合力不变，若力方向与速度方向共线做直线运动，若力方向与速度方向不共线做曲线运动，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】根据题意可知，沙子近似做自由落体运动，由公式 可得，沙子落到瓶底的速度大小为
故选B。
3.【答案】
【解析】A.米是基本单位，故A错误；
B.千克是质量的单位，不是力学的基本物理量，故B错误；
C.角鹰俯冲过程中，具有竖直向下的分加速度，处于失重状态，故C正确；
D.空气对角鹰的作用力与角鹰对空气的作用力是一对相互作用力，作用在不同物体上，不能求合力，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.根据 图像中斜率代表加速度，由图可知，车的加速度大于车的加速度，故A错误；
B.由于两车在 时刻并排行驶，则两车在 时间内的位移差即初始时刻两车间距离，根据 图像中图线与坐标轴所围面积为位移，有图可知，初始时刻两车间距离为
故B正确；
C.由于两车在 时刻并排行驶， 时刻之前，车速度大于车速度，说明车在追车，则车在车前面，故C错误；
D.由于两车在 时刻并排行驶， 时刻之后，车速度一直大于车速度，则两车不会再次并排行驶，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】根据题意，把小物块在斜面运动到最高点的运动，由逆向思维可视为初速度为零的匀加速直线运动，由推论可得，相同相邻时间间隔内位移之比为 ，则第 内的位移与第 内的位移大小之比为 。
故选A。
6.【答案】
【解析】根据题意，由 可得
由图可知，弹珠上升的高度大，则在空中运动的时间长，故A正确，B错误；
由对称性可知，两弹珠射出的速度大小相同，则它们落地时的速度大小也相同，故CD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】根据题意，对瓦片进行受力分析，受力如图所示
由平衡条件可得
，
增大两杆的距离，杆与水平面倾角不变，则静摩擦力也不变，故AB错误；
瓦片垂直杆方向，受力分如图所示
设两杆对瓦片弹力夹角为 ，由平衡条件可得
当增大杆之间的距离，两杆对瓦片弹力夹角增大，则 变大，故C正确，D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】设船在某时刻 距最近河岸距离
对应位置水流速度
即船沿河岸方向做匀加速运动，合运动为：船到达河流中心前为类平抛运动，从河流中心到对岸为类斜上抛运动，故A错误，B正确；
船沿垂直河岸方向做匀速直线运动，船到达对岸时间为
故C正确，D错误。
故选BC。
9.【答案】
【解析】根据题意，由图乙可知，当木板与水平面夹角为 时，摩擦力变小，可知，物块开始滑动，则物块与木板间的最大摩擦力为，故A正确，B错误；
由平衡条件有
解得
则有
由图乙可知，当 时，滑动摩擦力为 ，由
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】根据题意可知，支架与木板间发生滑动时，支架与小球的加速度最大，有
即
此时细线与竖直方向夹角最大为 ，选小球为研究对象，则有
，
解得
选木板为研究对象，则有
且
解得
即当支架与木板间发生滑动时，拉力最小值为 ，故AD错误，B正确；
C.当拉力 时，支架与木板相对静止，即、、三者相对静止，其加速度为 ，由牛顿第二定律，有
解得
此时细线拉力为 ，细线与竖直方向的偏角为 ，选小球 为研究对象，有
，
解得
故C正确。
故选BC。
11.【答案】

【解析】做平抛实验时，由于照相机闪光频率一定，即可求出闪光时间间隔，不需要计时仪器，故A错误；
C.用刻度尺测出坐标格的长度，即可求速度，故C正确；
本实验不需要天平和弹簧测力计，故BD错误。
故选C。
为了减少空气阻力对小球运动的影响，应选择重而小的球，故A正确；
B.固定斜槽时要确保斜槽末端切线水平，这样才能保证小球离开斜槽时做平抛运动，故B正确；
C.由于照相机的频闪功能，在同一底片上取得多个位置的像点，小球不需要每次从同一位置由静止释放，故C错误；
D.小球与斜槽间的摩擦对平抛速度测量没有影响，故D错误。
故选AB。
设相邻像点间的时间间隔为 ，照片坐标格长度 ，则
解得
实际间隔
小球做平抛运动初速度
12.【答案】


【解析】探究“加速度与力的关系”实验，保持小车质量不变，首先要补偿阻力，应将长木板的右端垫高，使小车做匀速运动，以达到补偿阻力效果，故B正确；
由于细线与拉力传感器相连，则小车受的合力为拉力传感器读数 的两倍，不需要测砂桶质量，也不需要满足 ，故AC错误；
D.若相邻两个计数点间还有个计时点，相邻两计数点间时间间隔
故D错误。
故选B。
拉力传感器读数为 ，小车受的合力为 ，由牛顿第二定律有
解得
在 图像中是过原点的直线，且图线不会出现弯曲，实验得到 图像合理的是。
在图像中斜率为
得
根据匀变速直线运动逐差法 ，小车加速度
13.【答案】 ； ，方向水平向左
【解析】根据题意，对进行受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
对整体进行受力分析，由平衡条件有，地面对 的摩擦力
由牛顿第三定律有，物块 对地面的摩擦力大小
方向水平向左。
14.【答案】 ； ；
【解析】人做平抛运动，人在空中时间为 ，起跳点到着陆点间距离为 ，则有
且
解得
人落在着陆坡上时竖直向下速度
着陆时速度大小为
解得
人在空中距着陆坡 最远距离为 ，人相对着陆做类斜上抛运动，垂直斜面方向初速度为
垂直斜面方向
则
解得
15.【答案】解：根据题意，设货物在水平面上加速度大小为 ，由牛顿第二定律有
由运动学公式有
解得；
货物在传送带上滑时，与传送带速度相等前的加速度为 ，由牛顿第二定律有
所用时间为 ，则
货物达到共速后的加速度大小为 ，由牛顿第二定律有
减速到零所用时间为
货物从 点到 点的运动时间
传送带长度
解得；
货物滑上传送带到达到共速前向上划痕长度
货物从达到共速到最高点向下划痕的长度
则货物在传送带上的划痕长度
。

【解析】本题考查传送带问题。解决问题的关键是清楚货物的受力情况及运动过程，利用牛顿运动定律和运动学公式分析计算。
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