安徽省合肥一中淝河校区2024-2025学年高一上学期第三次素养训练物理试卷（含解析）

安徽省合肥一中淝河校区2024-2025学年高一上学期第三次素养训练物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.巴黎奥运会于年月日闭幕，我国运动健儿取得了金银铜的优异成绩。我国运动健儿取得优异成绩的项目里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是
A. 研究全红婵在女子米台决赛中的姿态时，全红婵可看作质点
B. 郑钦文在女单网球决赛中发球时球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力
C. 马龙在乒乓球男子团体决赛中，把乒乓球以原速率打回，该过程乒乓球的加速度为
D. 女子公斤以上级举重比赛中，李雯雯把杠铃对称举过头顶静止时，两手臂间夹角越大，杠铃对某一手臂的作用力越大
2.假设宇航员在月球表面上由静止释放一个小球，小球做自由落体运动，在前内，小球下落了，下列说法正确的是( )
A. 月球表面的重力加速度大小为
B. 小球在第末的速度大小为
C. 小球第内的位移比在第内的位移少
D. 小球第内的平均速度大小为
3.水平横梁一端插在墙壁内，另一端装有一小滑轮，一轻绳的一端固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一重为的重物，。如图所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.我国选手在年巴黎奥运会夺得跳水女子米跳台冠军，比赛过程中，选手视为质点在竖直方向上的速度随时间变化的图像如图所示，以选手离开跳台为计时起点，不计空气阻力，取重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A. 选手相对于跳台上升的最大高度为
B. 时刻选手开始进入水面
C. 图像中的在之间
D. 时刻选手到达离水面最深点
5.如图所示，一倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑．用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑．已知重力加速度为，以上两种过程中斜面始终保持静止，下列说法正确的是( )
A. 推力大小为
B. 以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力
C. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面支持力减小了
D. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面作用力减小了
6.表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置，其横截面如图所示。细绳一端固定在竖直墙面上点，另一端与质量为的小球连接，小球在圆柱体上保持静止。已知圆柱体的半径为，悬点与圆柱体圆心的距离为，重力加速度大小为，则圆柱体对小球的支持力大小为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，两楔形物体，叠放在一起保持静止，的上端与一竖直细线连接，细线的另一端固定在天花板的点，放在水平地面上。下列说法正确的是( )
A. 一定受四个力的作用
B. 可能受两个力的作用
C. 受到的摩擦力可能沿、接触面斜向下
D. 地面对的支持力一定小于和的总重力
8.如图所示，一物体通过细绳系在两根等长细绳、的结点上，细绳的端、端挂在半圆形的支架上，开始时绳处于水平位置，此时细绳、的拉力大小各为和。保持端、端的位置不动，将端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置，在这一过程中( )
A. 细绳的拉力一直增大 B. 细绳的拉力一直减小
C. 细绳的最小拉力为 D. 细绳的最大拉力为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.一物体由静止开始运动，其加速度与位移的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的最大速度为
B. 当位移为时，物体的速度为
C. 当位移为时，物体正好速度为
D. 物体先做匀加速直线运动，后做加速度逐渐减小的加速运动
10.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块，外力向右上方拉，整个系统处于静止状态。保持的方向不变，且物块始终静止，当的大小增大时( )
A. 细绳的张力一定不变 B. 连接和的细绳的张力可能增大
C. 物块受到桌面的支持力一定减小 D. 物块与桌面间的摩擦力一定增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组用如图中所示的装置完成“探究小车速度随的面发化的规律”实验。
实验时，除图示的器材外，在下面的器材中，必须选用的是______填仪器前字母；
A.刻度尺 秒表 天平
在某次实验中，打点计时器打出如图乙所示的一条点迹清晰的纸带，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器连接的电源是电压合适、频率为的交流电，则打点计时器打出点时小车的速度大小_____，小车的加速度大小____。计算结果均保留两位有效数字
12.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示，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。
本实验采用的科学方法是_________填“控制变量法”或“等效替代法”；其具体含义是指__________。
A.使两次橡皮条伸长的长度相等
B.使两分力与合力满足平行四边形定则
C.使两次橡皮条与细绳套的结点都与某点重合
D.使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变
某次实验时，左侧弹簧测力计的示数如图乙所示，则弹簧测力计的示数为______。
如果没有操作失误，图丙中的与两力中，方向一定沿方向的是_________填“”或“”。
下列方法可减小实验误差的是________。
A.拉橡皮条的细绳要适当短些
B.两个分力、的大小要适当大些
C.两个分力、间的夹角越小越好
D.弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，在水平作用力的作用下，木板在水平地面上向左匀速运动，其水平表面上的木块静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为。已知木块重，木板重。
木块与木板之间的动摩擦因数为多少？
若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为，则水平力为多大？
14.如图所示，一列车沿平直的轨道以的速度匀速行驶，当车头行驶到点时，列车接到停车指令，经过，列车制动以的加速度做匀减速运动，列车经过点，最后车头刚好停在点。已知、两点的距离，求：
点到点的距离；
列车车头从点运动到点所需的时间。
15.如图所示，倾角的斜面体固定于水平桌面上，物块悬挂在水平绳和的结点处，与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块相连。已知与斜面体间的动摩擦因数上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。改变物块的质量，使、始终保持静止，求：
当与斜面体间的摩擦力恰好为零时，绳的拉力大小；
当物块的质量时，斜面体受到物块给的静摩擦力大小和方向；
物块质量的范围。
答案解析
1.
【解析】A.研究全红婵在女子米台决赛中的姿态时，不能忽略全红婵的形状和大小，不能看作质点，选项A错误
B.不管物体的运动状态如何，作用力永远和反作用力大小相等，选项B错误
C.马龙把乒乓球以原速率打回，乒乓球的速度变化量不为，该过程乒乓球的加速度不为，选项C错误
D.杠铃的重力一定，两手臂对杠铃的合力一定，两手臂夹角越大，则两分力夹角越大，两分力越大，选项D正确。
2.
【解析】A.由运动学规律知，代入题中数据可得，故A错误
B.小球在第末的速度大小为，故B错误
C.第内的位移，小球第内的位移比在第内的位移少，故C正确
D.小球第内的平均速度大小为，故D错误。
3.
【解析】轻绳跨过滑轮， 段、 段拉力相等
夹角为 ，根据平行四边形定则，二力合成如图所示
由于 ，所以平行四边形为菱形，两力夹角为，所以 、 的合力
即绳子对滑轮的作用力大小为 。
故选A。
4.
【解析】
A.根据选手在竖直方向上的图像，可知选手离开跳台后先向上做匀减速直线运动，时刻速度减为零，上升到最高点，上升的高度，故A错误
B.此后开始向下做匀加速直线运动，时刻选手开始进入水面，故B错误
C.最高点到水面的高度，根据可得，再加上前面上升的，所以题图中的在之间，故C正确
D.在浮力、阻力与重力的作用下，选手开始向下做匀减速直线运动，时刻速度减为零，选手到达离水面最深点，故D错误。
5.
【解析】A.木块恰能沿斜面匀速下滑时，根据平衡条件有
用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑时，根据平衡条件有
解得，故A错误；
木块匀速下滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知，
木块匀速上滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知

则有，故B错误，C正确；
D.木块匀速下滑时，则有
木块匀速上滑时，地面对斜面的作用力为
则有，故D错误。
故选C。
6.
【解析】对小球受力分析，如图所示
利用力的合成法则，可知拉力和支持力的合力与重力等大反向，
根据相似三角形原理，解得，故A正确。
7.
【解析】若和不挤压，则两者间无弹力，对受力分析，可知只受重力和细线的拉力，对受力分析，可知只受重力和支持力，A错误，B正确；
C.对受力分析，若绳上无拉力，则有沿斜面向下滑动的趋势，故受到的静摩擦力方向沿，接触面斜向上；若绳上有拉力，和不挤压，则不受摩擦力；若绳上有拉力，对有支持力，则根据平衡关系，可知受到沿，接触面斜向上的静摩擦力，所以受到的摩擦力不可能沿、接触面斜向下，C错误；
D.若细线的拉力等于零，对、整体受力分析，可知所受地面的支持力等于和的总重力， D错误。
8.
【解析】开始时绳处于水平位置，此时细绳、的拉力大小各为和。根据受力分析结合几何关系可知，物体重力为
设与夹角，则
得
作出受力分析图如图所示
在转动的过程中，由图可知的拉力一直减小，而的拉力先减小后增大，故AB错误；
当与垂直时最小，为
当与重合时最大
故C正确，D错误。
故选C。
9.
【解析】解：、物体由静止开始运动，根据图像可知，物体的加速度先不变，后随位移均匀减小，所以物体先做匀加速直线运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，则当物体的加速度减为时，即位移为时，速度最大，故C错误，D正确；
A、根据初速度为的运动学规律有：
可知加速度与位移的图线与坐标轴所围面积为，设最大速度为，故有
解得：，故A正确；
B、当位移为时，根据初速度为的运动学规律知

解得物体的速度为：，故B错误。
故选：。
根据加速度的变化情况，分析物体的运动情况，确定在什么位置物体速度最大。根据关系图线与轴所围的面积表示，求解物体的最大速度。结合运动学公式求解当位移为和时物体的速度。
解决本题的关键是根据速度位移公式得到出加速度与位移的关系，知道图线与轴所围的面积表示的物理意义，并能熟练运用。
10.
【解析】由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接和的绳子的夹角不变；物块只受重力以及绳子的拉力，由于物体平衡，则连接和的绳子张力保持不变，细绳的张力也一定不变，故A正确，B错误；
C.处于静止即平衡状态，对受力分析，如图
力与力与轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得
由此可得
由于的大小不变，可见当的大小增大时，物块受到桌面的支持力一定减小，故C正确；
D.如果原来物块受到桌面的摩擦力水平向左，则物块与受到桌面间的摩擦力
由于的大小不变，当大小增大时，由静止可得摩擦力的大小减小，故D错误。
故选AC。
11.

【解析】在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，不需要测量小车的质量，所以不需要天平；同时打点计时器直接记录的时间，所以也不需要秒表，而需要刻度尺来测量计数点之间的距离。
故选A。
相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知相邻两计数点间时间间隔为
根据匀变速直线运动的推论可得
根据逐差法可得小车运动的加速度为
12.等效替代法；；；；
【解析】一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故本实验采用的科学方法是等效替代法
其具体含义是指使两次橡皮条与细绳套的结点都与某点重合。故选C。
该弹簧测力计的分度值为，故读数为。
由一个弹簧测力计拉橡皮条至点的拉力一定沿方向，而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿方向，故一定沿方向的是。
为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时，两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故A错误
在合力不超过量程的前提下，两个分力、要尽量大些，夹角不宜太大，也不宜太小，故B正确、C错误
D.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，故 D正确。
故选BD。
13.解：保持静止，水平方向受到弹簧的拉力和对的滑动摩擦力，
由平衡条件得到
由滑动摩擦力公式：
解得：；
对进行受力分析可知，受到重力、对的压力、地面的支持力、对的摩擦力、地面对的摩擦力以及水平力
竖直方向根据平衡条件可得支持力：
水平方向根据平衡条件可得：
由滑动摩擦力公式可得：
联立解得：。
答：木块与木板之间的动摩擦因数为；
若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为，则水平力为。
【解析】当长木板匀速运动时，保持静止。以为研究对象，根据平衡条件研究对的滑动摩擦力的大小。根据滑动摩擦力公式求解动摩擦因数；
以为研究对象，结合共点力平衡的条件即可求出拉力。
本题关键有两点：一是研究对象的选择；二是抓住滑动摩擦力大小与物体的速度大小无关；第二问也可以对组成的整体进行受力分析。
14. ；
【解析】列车在匀速阶段，有
在匀减速阶段有
又
解得
因，列车从制动到到达点，有
且
列车车头从点运动到点所需的时间
解得
15.解：设绳的拉力大小为，对物块受力分析，有，
对节点受力分析，水平方向有，
解得；
当物块的质量时，由平衡条件可知，绳的拉力大小，
假设物块受到的静摩擦力方向沿斜面向下，对物块受力分析，有，
解得，
由牛顿第三定律可知，斜面体受到物块给的静摩擦力大小为，方向沿斜面向上
当物块的质量最大时，受到的静摩擦力方向沿斜面向下且达到最大，
对物块受力分析，沿斜面方向有，
对节点受力分析，竖直方向有，
解得，
当物块的质量最小时，受到的静摩擦力方向沿斜面向上且达到最大，
有，，
解得，
综合分析，可知物块质量的范围为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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