2023-2024学年辽宁省名校联盟高一（下）联合考试物理试卷（3月）（含解析）

2023-2024学年辽宁省名校联盟高一（下）联合考试物理试卷（3月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.运动会中，某同学以米的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是( )
A. 在空中时，该同学做的是变加速曲线运动
B. 该同学助跑是为了增加自身的惯性
C. 从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为
D. 从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小
2.冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是( )
A. B.
C. D.
3.甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度时间或位移时间图像如图所示。在时刻，两个质点刚好相遇，则关于两质点在时间内的运动，下列说法正确的是
( )
A. 若是图像，则两质点的运动方向先相反后相同
B. 若是图像，则两质点间的距离不断增大
C. 若是图像，则乙的速度一直大于甲的速度
D. 若是图像，则甲与乙的速度方向始终相同
4.如图，体重为的小明在乘坐电梯时，手里拿着一个由轻质弹性细绳和质量为的小球构成的玩具，此时他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的，重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A. 小明处于超重状态
B. 小明对电梯地板的压力大小为
C. 电梯可能加速下降，加速度大小为
D. 电梯可能减速上升，加速度大小为
5.质量均为的两物块、之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为，再将物块、放在斜面上的等高处，斜面体底面水平，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 斜面和水平地面间有静摩擦力
B. 斜面对、组成系统的摩擦力的合力为
C. 若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动
D. 弹簧的最大压缩量为
6.如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是( )
A. 绳子的拉力较大的那一端车厢里有人 B. 先开始运动的车厢里有人
C. 先到达两车中点的车厢里没有人 D. 不去称量质量无法确定哪个车厢里有人
7.物体与通过轻弹簧连接，、、三个物体用不可伸长的轻线通过定滑轮连接，如图所示，系统处于静止状态，恰好和地面无挤压。已知、、的质量均为，弹簧的劲度系数为。物体在运动过程中不会与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是
( )
A. 将与间的线剪断，此时的瞬时加速度为
B. 将与间的线剪断，此时的瞬时加速度为
C. 将与间的线剪断，此时间绳子的拉力为
D. 将与间的线剪断，下降时的速度最大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.宽为的一条河，越靠近河中心水的流速越大，小船在静水中的速度为，渡河时船头垂直河岸，则下列说法正确的是( )
A. 渡河时间为 B. 此种方式渡河，所用的时间最短
C. 小船渡河的轨迹为直线 D. 小船到达河中心时速度最大
9.如图所示，一条细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体、，物体悬挂起来，物体穿在一根水平杆上。若物体在水平外力作用下沿杆匀速向左运动，速度大小为，当绳与水平杆间的夹角为时，则下列判断正确的是( )
A. 物体的速度为 B. 物体的速度为
C. 细绳的张力等于物体的重力 D. 细绳的张力大于物体的重力
10.如图所示，某工厂利用质量为的物体通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带传送货物，现将质量为的物体可视为质点从传送带底端与地面等高由静止释放最终恰好传送到距离地面高处，已知传送带倾角为，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以的速度顺时针转动，物体最初距离地面且落地后不反弹，重力加速度取。则
A. 释放后瞬间物体的加速度大小为
B. 释放后瞬间物体的加速度大小为
C.
D. 此过程中物体会有次与传送带达到共速
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”。在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。
步骤如下：
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮、位置并使结点静止；
B.在白纸上描下点的位置和三根绳子的方向，以点为起点，用同一标度作出三个拉力的图示：
C.以绕过滑轮、绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D.检验对角线的长度和绕过滑轮绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
关于本次试验操作，下列说法正确的是______；
A.每次实验必须将绳子结点调整至圆桌桌面的圆心处。
B.在实验中为减小误差，应将滑轮、摆放距离越大越好
C.某次实验中，结点已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点一定仍保持静止
D.实验中应调整滑轮高度，使三根绳子尽可能与桌面平行
第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳所挂的钩码质量应满足关系______；
第二次实验时，改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______；选填“必须”或“不必”与第一次实验中白纸上描下的点重合。实验中，若桌面倾斜，______。选填“会”或“不会”影响实验的结论
12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中为小车的质量，为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
实验时，一定要进行的操作是__________；
A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
B. 用天平测出砂和砂桶的质量
C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带相邻两计数点间还有四个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________ 结果保留三位有效数字；
乙同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是________。 填写字母

A. 先释放小车，后接通电源
B. 砂和砂桶的质量没有远小于小车的质量
C. 平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高
D. 没有补偿阻力或补偿阻力不够
甲同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像如图是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为________； 填写字母

A. ．
C. ．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.哈尔滨冰雪大世界集天下冰雪艺术精华，融冰雪娱乐活动于一园，是当今世界规模最大、冰雪艺术景观最多、冰雪娱乐项目最全、夜晚景色最美的冰雪大世界游园会，在冰雪大世界景区建有一大型滑雪圈游乐场，该滑道可看成由倾角、高的斜面滑道与水平滑道组成，如图所示。一名游客连同滑雪圈的总质量为，在工作人员帮助下游客以初速度坐在滑雪圈上从点开始沿滑道匀加速下滑，经过滑至点。不计空气阻力，重力加速度取。
求滑雪圈与滑道间动摩擦因数；
该游客从滑下后在水平地面上沿直线向前滑行游客滑至底端拐点处时速度大小不变、方向变为水平，若滑雪圈与水平地面间的动摩擦因数，为保证游客安全，需要游客停在水平滑道上，求水平滑道长度的最小值。
14.通过如图所示的简化模型分析滑雪运动。运动员沿助滑雪道经点斜向上离开轨道，经过轨迹最高点后在斜坡上的点着陆。已知点正好位于水平轨道和斜坡的衔接点的正上方，相距，相距，着陆坡与水平面的夹角，不计空气阻力，重力加速度取，，，求：
运动员在点时速度的大小与方向；
、两点间距离；
从点开始计时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远处所需要的时间。
15.某高楼内的一部电梯如图所示。木板的质量和物体的质量均为，木板放在电梯的水平地板上，物体静止在木板上，木板与电梯地板间的动摩擦因数为，物体与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从楼开始向下运行到楼之后电梯停止不动，电梯先向下加速之后立即向下减速，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板上其他时候该力不存在。已知电梯内部足够大，木板不会碰到电梯壁，木板足够长，物体不会掉下木板。重力加速度取，求：
时，木板对物体的支持力大小；
时，木板水平速度的大小；
从物体开始运动到其最终停下的过程中，物体水平位移的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.该同学在空中只受重力，故加速度恒定，该同学做的是匀变速曲线运动，故A错误；
B.惯性只与物体的质量有关，该同学助跑，惯性不变，故B错误；
C.米为跳远成绩，加上助跑距离，位移应大于米，故平均速度大于，故C错误；
D.该同学从起跳到落地做斜抛运动，故该同学在最高点时速度最小，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题是考查曲线运动的受力和力的合成问题。抓住阻力方向与速度方向相反，用平行四边形定则确定合力的方向，
【解答】
阻力方向与速度方向相反，合力由阻力与重力合成，方向朝右下，故C正确，ABD错误。
3.【答案】
【解析】若是 图像， 时刻，两个质点刚好相遇， 时间内，乙的速度大于甲的速度且两质点运动方向相同，则 时间内，两质点间的距离不断增大，项错误，项正确；
若是 图像，切线的斜率表示质点的速度，则在 时间内，存在甲速度大于乙的时候，甲的速度方向先与乙相反，后与乙相同，、项错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有
电梯运行时，轻质弹性细绳的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，由牛顿第二定律有
解得加速度大小为
方向竖直向下，所以电梯可能加速下降或减速上升，小明处于失重状态，、C错误，D正确；
C.对小明和玩具构成的系统进行受力分析，由牛顿第二定律有
电梯地板对小明的支持力大小为
由牛顿第三定律可知，小明对电梯地板的压力大小为 ，B错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】A.以、两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平方向的相对运动趋势，故斜面与地面间没有摩擦力作用，A错误；
B.以、组成的系统为研究对象，摩擦力合力等于重力沿斜面的分力，即
B错误；
C.以为研究对象进行受力分析，如图所示，
和 的合力与 大小相等、方向相反，当撤去弹簧，对受力分析如图所示，则
所以物块不可能发生滑动，C错误；
D.当摩擦力最大时弹簧有最大压缩量，由于
则
解得
D正确；
故选D。
6.【答案】
【解析】【分析】
车厢的质量相同，有人时，人和车厢的总质量大，根据牛顿第三定律和第二定律分析两车加速度大小，运用运动学位移公式，即可判断。
本题是牛顿定律和运动学公式结合，定性分析实际物体的运动情况，体现了定律的现实意义；对作用力和反作用力的关系认识要全面准确，如大小相等，方向相反，同时产生，同时消失等等。
【解答】
A.根据牛顿第三定律，两车之间的拉力大小相等，故A错误；
B.有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，故B错误；
C.两车之间的拉力大小相等，根据牛顿第二定律，总质量小，加速度大，由，相同时间内位移大，先到达中点，即先到达两车中点的车厢里没有人，故C正确；
D.无需称质量，可用项办法确定哪个车厢有人，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】剪断与间的线之前，整个系统处于静止状态，根据题意可知弹簧对的作用力方向向下，大小为
以为研究对象，与间的线对的拉力为
设物体质量为，以为研究对象，则有
解得
将与间的线剪断瞬间，间绳子的拉力突变为，弹簧对的作用力不变，与的加速度大小相等，设此时间绳子的拉力为，以为研究对象，由牛顿第二定律有
以整体为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
故AB项错误，项正确；
由上分析可知，剪断线后，往下运动，当速度最大时，加速度均为零，设此时弹簧弹力为 ，以整体为研究对象，由平衡条件可得
解得
即当速度最大时，弹簧的弹力为零，下降的距离等于弹簧长度的变化量，根据胡克定律可得弹簧变化量为
故D项错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.合运动与分运动的关系具有独立性，每个分运动都按照各自的规律独立运行，因此船渡河时间是船头垂直河岸的分速度的结果，船渡河时船头垂直于河岸，则渡河的时间为
故A正确；
B.因为渡河时船头垂直河岸，在垂直河岸方向分运动的速度等于船在静水中的速度，沿船头方向的分位移最小，所以所用时间为
此种情况时间最短，故B正确；
C.因为水流速度不是恒定的，越靠近河中心水的流速越大，合速度的方向和大小都改变，因此小船渡河的轨迹不是直线，故C错误；
D.小船到达河中心时，小船沿船头方向的分速度大小不变，水流方向的分速度达到最大值，两个分运动速度垂直，合运动的速度为
即小船到达河中心时，水流方向的分速度达到最大值，合速度最大，故D正确。
故选ABD。
9.【答案】
【解析】将物体的速度按图示两个方向分解，如图所示
故物体的速度等于沿绳方向的速度，则有
故A错误，B正确；
物体向左匀速运动，则减小，增大，故 增大，即向上做加速运动，故细绳的张力大于物体的重力，故C错误，D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】刚开始的速度小于传送带速度，对、分析有
解得
项错误，项正确；
物体从静止加速至，发生的位移
物体与传送带共速后，继续加速，传送带给物体向下的滑动摩擦力
解得
从与传送带共速到物体落地过程，设物体落地瞬间速度为 ，有
物体落地后，物体向上做匀减速的加速度大小为
物体从速度 减速到再次与传送带共速 ，发生的位移为
物体再次与传送带共速后，物体继续向上做匀减速的加速度大小为
从共速到刚好到达顶端，发生位移为
整个过程物体向上位移为
可知高度
并有两次共速，项正确。
故选BCD。
11.【答案】 不必 不会
【解析】解：实验是绕过滑轮、绳的两个力为邻边作平行四边形，看其对角线和绕过滑轮绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上，不需要将绳子结点调整至圆桌桌面的圆心处，故A错误；
B.在实验中为减小误差，应将滑轮、摆放距离并不是越大越好，只要角度合适即可，故B错误；
C.某次实验中，结点已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点不一定仍保持静止，故C错误；
D.实验中应调整滑轮高度，使三根绳子尽可能与桌面平行，故D正确。
故选：。
根据力的矢量三角形可得：；
每次实验都要记录、、的位置和结点位置，绳结点位置不必与第一次实验中白纸上描下的点重合；
实验中，若桌面倾斜，只要使三根绳子尽可能与桌面平行，不会影响实验结论。
，故答案为：；不必，不会
根据实验原理和注意事项分析判断；
根据三角形三边关系判断；
根据实验注意事项判断。
本题考查验证力的平行四边形定则实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤和数据处理。
12.【答案】
【解析】用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；
拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，故BD错误；
C.使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。
故选AC。
依据逐差法，可得
如图所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或补偿阻力不够。
故选D。
由牛顿第二定律，对小车分析有
整理得
由图像得
解得
故选C。
13.【答案】 ；
【解析】根据
，
代入数据可得
根据牛顿第二定律有
解得
游客滑到处时的速度
在水平面上的加速度
根据匀变速方程
即水平滑道长度最短为。
14.【答案】 ，方向与水平方向成斜向右上；；
【解析】由题可知，运动员从点到点做斜抛运动，根据规律有
可得运动员从点运动到点的时间为
则运动员从点离开时的竖直分速度为
运动员从点离开时的水平分速度为
则运动员在点时速度的大小为
方向与水平方向成斜向右上
设到的竖直高度为，水平距离为 ，竖直方向有
水平方向有
联立解得
，
故、两点间距离
根据平抛运动规律有，自点开始当
时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远
15.【答案】；；
【解析】 时，此时电梯向下加速运动，加速度大小为 ，方向竖直向下，此时物体受自身重力和木板的支持 ，根据牛顿第二定律有
解得
设前电梯对木板的支持力为 ，物体对木板的摩擦力为 ，地面对木板的摩擦力为 ，木板的水平加速度为 ，则对木板水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有
其中
解得
则 时，木板水平速度的大小为
设物体的水平方向加速度为 ，水平方向加速度为 ，则
则此过程的位移
，此时电梯向下减速运动，加速度大小为 ，方向竖直向上，此时物体受自身重力和木板的支持 ，由牛顿第二定律有
解得
设电梯对木板的支持力为 ，物体对木板的摩擦力为 ，地面对木板的摩擦力为 ，木板的水平加速度为 ，则对木板水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有
其中
解得
后到、共速的时间间隔为 ，速度大小为 ，则有
解得
此过程物体的位移为
再往后物体会匀减速直线运动，此刻加速度为 ，则
物体第的速度
此过程物体的位移为
此后撤去了，电梯也停止了，此时加速度为 ，则
此过程物体的位移为
整个过程中物体的位移为
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