广西壮族自治区南宁市第二名校2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷（含解析）

广西壮族自治区南宁市第二名校2024-2025学年高一下学期开学考试
物理试卷
一、单项选择题（共7题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．下列关于物理的科学思想方法说法正确的是（　　）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B．根据速度的定义，当非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．加速度的定义应用了控制变量的思想
D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验相结合证明了该观点是正确的
2． 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．模型车受到的阻力大小为1N B．模型车匀加速运动的时间为2s
C．模型车牵引力的最大功率为6W D．模型车运动的总位移为14m
3．如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是（　　）
A．v1 B．v2 C．v3 D．v4
4．如图示，物体放在弹簧台秤的托盘A上，处于静止状态，现用力F竖直向上拉物体，使它向上做匀速运动。从某一时刻开始计时，则下列四个图象中，哪一个图象能表示物体在脱离台秤托盘之前的过程中，力F的大小随时间t变化的规律（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，小球自固定斜面上O点由静止开始向下做匀加速直线运动，途中经过A、B、C三点，已知小球经过AB段和BC段所用时间均为2s，AB段长度为4m，BC段长度为8m，下列说法正确的是（　　）
A．O、A两点之间的距离为1m
B．小球在斜面上下滑的加速度为
C．小球经过B点时的速度大小为4m/s
D．小球经过C点时的速度大小为5m/s
6．轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上.现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中，拉力F和环对杆的摩擦力Ff的变化情况是（　　）
A．F保持不变，Ff逐渐增大 B．F逐渐减小，Ff保持不变
C．F逐渐增大，Ff逐渐增大 D．F逐渐增大，Ff逐渐减小
7．如图所示，车沿水平地面做直线运动，车厢内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向的夹角为θ。放在车厢底板上的物体A跟车厢相对静止。A的质量为m，则A受到的摩擦力的大小和方向是(　　)
A．mgsinθ，向右 B．mgtanθ，向右
C．mgcosθ，向左 D．mgtanθ，向左
二、多项选择题（共3题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图（a），质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s1．则下列说法正确的是（　　）
A．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B．恒力F=0.5N
C．物块与小车间的相对位移
D．小物块向右滑动的最大位移是
9．如图所示，质量m=0.3kg的物块与轻绳连接，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，在通过光滑定滑轮（视为质点）将物块从水平地面上很远的地方缓慢拉至滑轮正下方的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．地面与物块间的摩擦力大小可能为1N
B．地面与物块间的摩擦力大小可能为2N
C．轻绳拉力的最小值为
D．轻绳拉力的最大值为
10．如图，某工人维修时，将一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上。工人从梯的底端匀速向上爬梯，直梯始终保持静止，在工人向上爬梯的过程中，梯子重力不计，工人可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A．地面对梯子的支持力不变 B．地面对梯子的摩擦力变大
C．地面对梯子的作用力不变 D．墙对梯子的作用力变大
三、实验题（共2小题，每空2分，共14分）
11． 某同学利用粗细均匀的细杆做成一个矩形框，并结合光电门的多组计时功能，设计了一个测量当地重力加速度g的实验。
（1）实验步骤如下：
①用螺旋测微器测出细杆的直径d如图甲所示，则　 　mm；
②用刻度尺测出矩形框的长度为L；
③如图乙所示，将光电门固定在铁架台上并伸出桌面，将矩形框竖直放在光电门正上方，其中短杆1、2保持水平；
④静止释放矩形框，短杆1、2经过光电门时，分别得到挡光时间、；
（2）求得当地重力加速度　 　（用d，L，，表示）；
（3）如图丙所示，若释放的时候矩形框短杆部分未水平放置，与水平方向成一小角度，则g的测量值　 　真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
12．某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验．装置如图所示．
(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d．
(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车　 　(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1　 　t2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了平衡．
(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离为L，则小车的加速度a=　 　(用已知或测出的物理量字母表示）．
(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度a的值，及对应的小车质量M，作出a-1/M图象．若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论　 　 ．
四、解答题（共3小题，共40分，解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．乒乓球被称为我国的“国球”，是一种世界流行的球类体育项目。
（1）乒乓板打击乒乓球时，乒乓球所受弹力是由于　 　（选涂：A．乒乓板　B．乒乓球）发生形变而产生的。
（2）如图，若球在球台左边缘O点正上方高度为h处水平发出，落在球台右边缘P点处。已知球台长L，重力加速度为g，不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。
（1）球在空中　 　（选涂：A．是　B．不是）做匀变速运动。
（2）球在空中的运动时间为　 　，球在O点正上方发出时的速度大小为　 　。
（3）运动员常会用高抛发球，假设球向上抛出后在竖直方向运动，运动过程中球所受空气阻力大小不变、方向与运动方向相反，以竖直向上为正方向，球运动过程的图可能是（　　）
A． B．
C． D．
14． 如图所示，机器狗在杭州亚运赛场搬运铁饼。当质量m=2kg的铁饼放在机器狗背上的置物架上后，机器狗从静止开始做匀加速直线运动，经过x1=5m的距离达到最大速度vm=5m/s，然后以最大速度匀速直线运动x2=50m，接着做匀减速直线运动直至停止，总用时t=17s，设整个过程均在同一直线上运动，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求机器狗：
（1）匀加速阶段的加速度大小：
（2）整个运动过程的总距离；
（3）匀减速阶段对铁饼的作用力大小。
15．如图所示，某传送带与地面倾角之间距离，传送带以的速率转动。质量为，长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数，下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带B端并处于静止状态。现在传送带上端A无初速地放一个质量为的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（小物块视为质点，假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，，，）。则：
（1）若传送带顺时针转动，求小物块刚从A处下滑时加速度大小；
（2）若传送带逆时针转动，求小物块从A滑到B的时间；
（3）在上述第（2）问基础上，从物块滑上木板开始计时，求之后小物块运动的总时间T。
答案解析部分
1．B
2．D
A、根据
可得
结合图线的斜率可得
即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在F=2N时速度达到最大值，因此有
故A错误；
B、由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小v1=2m/s，根据牛顿第二定律有
解得加速度
根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间
故B错误；
C、根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为8W，故C错误；
D、根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间t2=4s，根据动能定理
式中
，
解得
匀加速阶段位移
故总位移
故D正确。
故答案为：D。
对于机车启动模型，可先根据瞬时功率公式确定图像斜率的物理意义，再结合图像确定汽车在不同过程中的汽车的功率及牵引力的变化情况。继而确定汽车在不同阶段的运动情况，再结合牛顿第二定律及运动学规律和动能定理进行解答。
3．C
4．A
5．D
6．C
7．B
本题考查了牛顿第二定律的应用，解决本题的关键知道球、物体A与车厢具有相同的加速度，通过牛顿第二定律进行求解。对小球进行受力分析如图甲所示
设小球质量为，则在竖直方向，根据平衡条件有
在水平方向，根据牛顿第二定律有
联立解得，方向向右；
再对A物体进行受力分析如图乙所示
在水平方向，根据牛顿第二定律有
方向向右，故选B。
小球和A物体具有相同的加速度，隔离对小球分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向，再隔离对A分析，通过牛顿第二定律求出摩擦力的大小和方向。
8．A,B,D
AB、根据v-t图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为
，
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
，
故AB正确；
C、根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误；
D、当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为
当速度减小到0时，整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故答案为：ABD。
v-t图像的斜率表示加速度，根据图b确定1s内两者的加速度。再对物块与小车分别运动牛顿第二定律进行联立解答确定两者之间的摩擦因数及拉力的大小。根据摩擦因数及拉力大小判断1s共速后两者是否发生相对滑动及两者的运动情况，v-t图像与时间轴所围面积表示位移，再根据图像或运动规律确定两者发生的相对位移及小物块向右运动的最大位移。
9．A,C
10．A,B,D
11．（1）3.800
（2）
（3）小于
（1）细杆直径为d=3.5mm+0.01mm×30.0=3.800mm；
（2）由自由落体运动的位移速度关系得，可得重力加速度为；
（3）矩形框倾斜时，
，则g的测量值小于真实值。
（1）根据螺旋测微器读数规则读数；（2）由自由落体运动的位移速度关系推导重力加速度；（3）当框倾斜时，结合几何关系重新推导重力加速度的表达式，根据表达式分析实验误差。
12．不连接；等于；；在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与质量成反比
13．（1）A
（2）A；；
（3）C
14．（1）解：由
求得
（2）解：加速段时间
匀速段时间
减速段时间
因此减速段的位移
整个过程的位移为
（3）解：减速段加速度大小
水平合外力
竖直支持力
作用力
（1）确定机械狗加速阶段的位移和末速度，再根据位移与速度的关系进行解答；
（2）根据匀变速直线规律确定机械狗加速和匀速运动阶段运动的时间，再结合题意确定减速阶段运动的时间，再根据位移与时间的关系确定减速阶段运动的位移，继而得出总位移；
（3）根据速度与时间的关系确定减速阶段铁饼的加速度。铁饼在竖直方向上处于平衡状态，水平方向上由机械狗对其水平方向的作用力提供加速度。再分别根据平衡条件及牛顿第二定律确定机械狗对铁饼在水平和竖直方向的作用力大小，再根据矢量合成法则确定机械狗对铁饼的作用力。
15．（1）解：若传送带顺时针转动，小物块刚放到传送带上时，对小物块受力分析，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
（2）解：若传送带逆时针转动，小物块刚放到传送带上时，对小物块受力分析，根据牛顿第二定律可得
小物块速度与传送带速度相等时，所用时间为
小物块通过的位移为
当小物块和传送带共速后，小物块的加速度大小
小物块通过的位移
解得
则小物块从A滑到B通过的时间
（3）解：由（2）可得，小物体滑上木板的速度
小物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得
对木板受力分析，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得
小物体和木板速度相等时，可得
解得
共速速度为
之后小物体和木板一起匀减速运动，对二者整体受力分析，根据牛顿第二定律可得
共速后减速至0，所用时间为
所以小物体运动总时间为
（1）根据传送带顺时针转动，确定物块刚放上传送带时，物块受到的摩擦力方向，再根据力的合成与分解结合牛顿第二定律进行解答；
（2）由（1）可知当物块与传送带共速后，物块与传送带发生相对滑动。确定物块与传送带共速前后物块所受摩擦力的方向，再根据牛顿第二定律确定共速前后物块的加速度，再根据匀变速直线运动位移与时间及速度与时间的关系确定共速前后物体在传送带上运动的位移和时间，物体共速前后运动的位移之和等于传送带的长度；
（3）结合（2）中分析确定物块滑上木板时的速度。物块滑上木板后，物块先做匀减速运动，木板做匀加速运动至两者共速。共速后两者保持相对静止一起以共同加速度做匀减速直线运动直至速度为零。对不同的阶段分别根据牛顿第二定律确定滑块和木板的加速度，再根据匀变速直线运动规律进行解答。