广东省湛江市雷州市第二中学2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷（含解析）

广东省湛江市雷州市第二中学2024-2025学年高一下学期开学考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．2023年9月23日，杭州第19届亚运会盛大开幕。如图所示为亚运会历史上首个“数字人”正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景，持续时间约。下列说法正确的是（　　）
A．“”指的是时刻
B．以钱塘江面为参考系，火炬手是静止的
C．研究火炬手跑动的姿态时，可以把火炬手视为质点
D．研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，可以把火炬手视为质点
2．一辆汽车在4s内做匀加速直线运动，初速为2m/s，末速为10m/s，在这段时间内（　　）
A．汽车的加速度为2m/s2 B．汽车的加速度为8m/s2
C．汽车的平均速度为5m/s D．汽车的平均速度为10m/s
3．某跳伞运动员打开降落伞后以4m/s的速度匀速竖直降落，当运动员到达离地面16m的高度时，突然起风，持续水平风力使运动员连同降落伞产生一个沿水平方向的加速度，运动员的落地点偏离了6m，则运动员在水平方向的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．一支长的抢险救灾队伍匀速前进，位于队尾的队长放出无人机到前方处侦察受灾路况，拍照后立即返回，当无人机返回队长处时，队伍已前进了。无人机的运动轨迹图如图所示，对整个运动过程，下列说法正确的是（　　）
A．无人机的路程为
B．无人机的位移大小为
C．若无人机的平均速率为，则队伍的速度为
D．若队伍的速度为，则无人机的平均速度为
5． 下列说法正确的是（　　）
A．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向成任意夹角
B．一本书放在水平桌面上，书受向上的支持力，是因为书发生了向下的弹性形变
C．长江上新建的某大桥有很长的引桥，这是为了增大汽车重力沿桥面向下的分力
D．根据可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与正压力成反比
6．伽利略设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这说明（　　）
A．力不是维持物体运动的原因
B．物体运动速度越大，惯性越大
C．没有力的作用，物体只能静止
D．物体受到的外力一定时，质量越大，它的加速度越小
7．如图甲所示是一个小朋友玩抖空竹的游戏，图乙是小朋友玩该游戏的示意图，两根不可伸长的线是对称的。如果小朋友的两手离得更远一些，两细线再次保持对称并稳定后，下列说法正确的是（　　）
A．两细线的拉力都变大 B．两细线的拉力都变小
C．两细线的拉力都不变 D．两细线的拉力合力变大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8．物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（　　）
A．物体的初速度是3m/s B．物体的加速度是2m/s2
C．任何1s内的速度变化都是2m/s D．第1s内的平均速度是6m/s
9．物体甲的x-t图像和物体乙的v-t图像分别如图所示，则这两物体的运动情况（　　）
A．甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
B．甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为0
C．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
D．乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为0
10．如图甲所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为θ=37°的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量为mA的小物块A相连，质量为mB的物块B紧靠A一起静止，现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下、稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　）
A．a0=7.5m/s2
B．mA=3kg
C．若a=a0，稳定时A、B间弹力大小为0
D．若a=a0，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．探究力的平行四边形定则的实验中
（1）实验原理是等效原理，其等效性是指
A．使两次橡皮筋伸长的长度相等
B．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
C．使两分力与合力满足平行四边形定则
D．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
（2）下列哪些方法可减小实验误差
A．两个分力F1、F2间的夹角越小越好
B．两个分力F1、F2的大小要适当大些
C．拉橡皮条的细绳要适当长些
D．弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
（3）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是　 　。
12．某实验小组设计的“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直平面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测量小车受到的拉力大小。
（1）实验中　 　（填“需要”或“不需要”）满足动滑轮上所挂钩码的质量m远小于小车的质量M。
（2）某同学在实验中打出的纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分计数点的间距，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。由图乙中的数据可求得打下A点时，小车的速度大小为　 　，小车做匀加速直线运动的加速度大小为　 　。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）该实验小组通过该实验装置完成实验，以拉力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度大小a为纵坐标，作出的图像为下图中的___________。
A． B．
C． D．
（4）改变钩码的质量，假设钩码的质量可以为任意大小，则小车加速度的最大值为　 　（已知当地重力加速度大小为g）。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13． 如图所示，一宽为2L、垂直于平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，虚线MN、PQ为匀强磁场足够长的水平边界。一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形线框从MN上方2L处以水平初速度平抛，线框恰好从PQ匀速穿出磁场，忽略空气阻力，线框平面始终在MNQP面内且线框上下边始终平行于，重力加速度为g，求：
（1）线框穿出磁场过程中，回路中的电流大小；
（2）线框穿过磁场过程中所用时间。
14．挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，，。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小；
（3）分析说明随着风力的增大，绳子拉力T大小如何变化。
15．如图，质量为的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离，质量为的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为，木板AB受到水平向左的恒力，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量，且将物块向左弹回后能恢复原长，。求：
（1）水平恒力F作用时木块与木板的加速度大小；
（2）水平恒力F作用的时间t；
（3）撤去F后，弹簧的最大弹性势能。
答案解析部分
1．D
A．数字人跨越的时间“”指的是时间间隔，故A错误；
B．以钱塘江面为参考系，由于火炬手的位置不断变化，所以火炬手是运动的，故B错误；
C．研究火炬手跑动的姿态时，火炬手的形状、大小对跑动的姿势有影响，不可以把火炬手视为质点，故C错误；
D．研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，火炬手的形状、大小可以对平均速度没有影响，可以把火炬手视为质点，故D正确。
故选D。
数字人跨越的时间代表时间间隔；以钱塘江面为参考系，火炬手是运动的；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
2．A
解：A、B、由于是匀加速直线运动，因此初末速度方向相同，所以有
加速度为： m/s2，A符合题意，B不符合题意；
C、D、平均速度 m/s．CD不符合题意．
故答案为：A．
利用加速度定义式可以求出加速度的大小；利用初末速度之和的一半可以求出平均速度的大小。
3．B
在竖直方向上，运动员运动的时间为
起风后，水平方向上有
解得
故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
在竖直方向上，做匀速直线运动，求出时间，再根据水平方向上做匀加速直线运动，求出水平方向上加速度大小。
4．C
AB．根据图像可得对整个运动过程研究，无人机与队伍的位移大小均为200m，无人机的路程为
故AB错误；
C．若无人机的平均速率为45m/s，则运动时间为
则队伍的速度为
故C正确；
D．无人机与队伍的位移大小均为200m，所以队伍的速度与无人机的平均速度相等，当队伍的速度为，则无人机的平均速度为，故D错误。
故答案为：C。
根据图像分别求出无人机与队伍的位移以及路程大小；根据公式求出无人机的运动时间，再求出队伍的速度大小；根据平均速度公式求解。
5．A
A. 静摩擦力的方向与相对运动的趋势相反，可以与物体运动方向成任意夹角，A符合题意；
B. 一本书放在水平桌面上，书受向上的支持力，是因为桌子发生了向下的弹性形变，B不符合题意；
C. 长江上新建的某大桥有很长的引桥，这是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，C不符合题意；
D. 动摩擦因数只与物体与水平面间有关，D不符合题意。
故答案为：A。
弹簧弹力是由于施力物体发生形变产生的；利用物体在斜面上的受力特点可得出结论。
6．A
7．A
受力分析如下图所示
开始时两根绳子是对称的，与竖直方向夹角相等，根据力的平衡可得 ，当小朋友的两手离得更远一些时，两根绳子依然对称，两根绳子与竖直方向夹角 依然相等，且夹角 变大，由于两根绳子的合力不变，根据上式可知，拉力F变大。
故答案为：A。
对空竹进行受力分析，根据力的分解以及共点力平衡得出F的表达式，从而得出两手离得更远一些时F的变化情况。
8．B,C
AB．物体做匀加速直线运动，根据速度公式
可得，物体的加速度大小为
同理可以得出：物体的初速度为
故A错误，B正确；
C．物体的加速度是2m/s2，根据速度公式则任何1s内的速度变化为
C正确；
D．已知物体的初速度为4m/s和第1s末的速度为6m/s，根据平均速度公式可以得出：第1s内的平均速度为
D错误。
故选BC。
利用速度公式可以求出物体加速度的大小，结合速度公式可以求出物体初速度的大小；利用速度公式可以求出任意1s内速度变化量的大小；利用初末速度可以求出平均速度的大小。
9．A,D
AB．在甲图中，斜率表示速度，甲在整个t=6s时间内，运动方向一直不变，甲的起点坐标为-2m，终点为2m，因此甲的总位移大小为4m，故A正确，B错误；
CD．在v-t图中，图像面积表示位移，且在横坐标以上，速度方向为正，位移也为正，在横坐标以下，速度方向为负，位移也为负，因此乙在整个t=6s时间内有来回运动，面积之和为0，它通过的总位移为0，故C错误，D正确。
故答案为：AD。
根据甲图斜率表示速度得出其运动方向不变，再得出其甲的位移情况；
根据乙图得出其面积表示位移得出速度以及位移情况得出结论。
10．A,C,D
A．由图结合题意可知时弹簧处于原长状态，对AB整体，根据牛顿第二定律
解得
故A正确；
B．对AB整体分析，根据受力平衡，可求出质量大小。当时，对AB整体分析有
当时，图中另一纵截距的意义为
联立解得，
故B错误；
C．对B分析，利用牛顿第二定律可求出AB间弹力大小。当时，对B，根据牛顿第二定律
解得
故C正确；
D．当时，物块A、B恰要分离，对A有
由牛顿第三定律知A对斜面的压力大小为12.5N，故D正确。
故选ACD。
在解答本题时，应注意选择研究对象时，选择整体进行分析可以减少受力分析的复杂程度。对AB整体利用牛顿第二定律可求出加速度大小；对AB整体分析，根据受力平衡，可求出质量大小；对A利用牛顿第二定律，结合牛顿第三定律可求出A对斜面压力的大小；对B分析，利用牛顿第二定律可求出AB间弹力大小。
11．（1）D
（2）B；C；D
（3）甲
（1）实验原理是等效替代的原理，等效性体现在两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合；故选D。
（2）A. 实验中为保证方便、准确地测量，两分力适当大些，读数时相对误差会小，但夹角不宜太大也不宜太小。A 选项说法错误。
B. 在合力 F 不超过量程的前提下，两个分力 F1、F2 尽量大些，这样可以减小相对误差，提高实验精度。B 选项说法正确。
C. 为准确记下拉力的方向，采用两点描线时两点应尽量距离大一些，所以细绳应长些。C 选项说法正确。
D. 实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，以确保读数准确。D 选项说法正确。
故选BCD。
（3）实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实。
故答案未：（1）D；（2）BCD；(3)甲
首先对每个问题进行逐一分析。对于（1），根据等效替代原理的定义，明确其等效性体现为结点与某点 O 重合，从而得出答案。对于（2），分别分析每个选项，A 选项指出实验要求和夹角问题，判断其错误；B 选项从提高实验精度角度说明分力尽量大的好处；C 选项解释细绳长些便于准确记录拉力方向；D 选项强调弹簧秤的使用规范，最终综合得出答案。对于（3），依据实验中弹力方向的规定以及误差的存在，比较两图得出甲更符合实验事实
（1）实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合。
故选D。
（2）A．实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误；
B．在合力F不超过量程的前提下，两个分力F1、F2要尽量大些，故B正确；
C．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C正确；
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确。
故选BCD。
（3）实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实。
12．（1）不需要
（2）1.85；4.95
（3）D
（4）
（1）本实验因为使用拉力传感器直接测量小车受到的拉力大小，故不需要满足动滑轮上所挂钩码的质量远小于小车的质量。
（2）将每一段位移分别记为，且有
由于A点为和的中间时刻，则有
根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度大小为
（3）
由题意可知，使用该装置实验时未平衡摩擦力，故图像不过坐标原点，与横坐标有交点，又因为使用了拉力传感器，故图像不会弯曲，所以图D符合。
故选D。
（4）
对钩码分析有
当无穷大时，拉力可以忽略不计，则钩码的最大加速度为，由于小车位于动滑轮的活动端，故小车的加速度为钩码的加速度的2倍，故为。
（1）根据实验原理及力传感器作用分析，传感器直接测量小车受到的拉力大小，不满足挂钩码的质量远小于小车的质量；
（2）中间时刻瞬时速度等于全程平均速度求解瞬时速度，匀变速直线运动利用逐差法求加速度；
（3）根据牛顿第二定律结合图像分析判断；
（4）根据牛顿第二定律求得加速度表达式进而分析最大值。
（1）本实验因为使用拉力传感器直接测量小车受到的拉力大小，故不需要满足动滑轮上所挂钩码的质量远小于小车的质量。
（2）[1]将每一段位移分别记为，且有
由于A点为和的中间时刻，则有
[2]根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度大小为
（3）由题意可知，使用该装置实验时未平衡摩擦力，故图像不过坐标原点，与横坐标有交点，又因为使用了拉力传感器，故图像不会弯曲，所以图D符合。
故选D。
（4）对钩码分析有
当无穷大时，拉力可以忽略不计，则钩码的最大加速度为，由于小车位于动滑轮的活动端，故小车的加速度为钩码的加速度的2倍，故为。
13．（1）线框恰好匀速穿出，则由平衡条件可知
解得
（2）线框恰好进入磁场MN时，竖直速度记，由自由落体运动规律可得
解得
安培力的冲量大小为
线框完全进入磁场，流过线框的电荷量为
线框匀速穿出磁场，竖直速度记为，有
，
解得
线框从进入磁场到穿过磁场用时为，根据动量定理可得
解得
（1）线框恰好从PQ匀速穿出磁场，确定线框此时的受力情况，再根据平衡条件及安培力公式确定此时回路中电流的大小；
（2）线框进入磁场前做自由落体运动，根据自由落体运动规律确定线框恰好进入磁场时的速度。线框恰好从PQ匀速穿出磁场，根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律确定线框离开磁场时是速度，根据法拉第电磁感应定律及电流与电荷量的关系确定线框穿过磁场过程流过线框的电荷量，明确线框在磁场中运动过程的受力情况，再对线框穿过磁场的过程运用动量定理进行解答。
14．（1）；（2），；（3）风力增大，拉力也增大
15．（1）解：在水平恒力作用下，对M分析有
对m分析有 解得，
（2）解：恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，则有 解得
（3）解：撤去F时，木板与木块的速度分别为
撤去外力F后，两者组成的系统动量守恒，则两者具有共同速度时，弹簧的弹性势能最大，有
联立解得
（1）在水平恒力的作用下，木板做加速运动，利用牛顿第二定律可以求出木板加速度的大小；
（2）当恒力撤去时，利用木板和木块的位移公式可以求出水平恒力作用的时间；
（3）当撤去恒力时，利用速度公式可以求出木板和木块速度的大小，结合动量守恒定律及能量守恒定律可以求出弹簧最大弹性势能的大小。