河北省张家口市尚义县第一中学2024-2025学年高一（下）开学物理试卷（含答案）

河北省张家口市尚义县第一中学2024-2025学年高一（下）开学
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列陈述与事实不相符的是（　　）
A．求匀变速直线运动位移时，将其看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法
B．根据速度的定义，当 t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法
D．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理想模型法
2．伽利略在研究自由落体运动规律时，采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图所示，让一个黄铜小球（可视为质点）从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下，若在斜槽上取A、B、C、D、E五个等间距的点，则（　　）
A．AC段的平均速度大小与CE段的平均速度大小之比为
B．小球通过B、C、D、E点所用的时间之比为1：4：9：16
C．小球通过C点的瞬时速度等于AE段的平均速度
D．小球通过B、C、D、E点时的速度大小之比为1：2：3：4
3．在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是（　　）
A．甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力
B．乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力
C．乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力
D．甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力
4．小明利用手机传感器，测得电梯从静止开始运行的加速度-时间图像，如图所示。手机传感器中加速度向上时为正值，下列说法正确的是（　　）
A．电梯处于匀加速下降阶段
B．电梯处于匀速上升阶段
C．电梯处于匀加速上升阶段
D．电梯处于静止阶段
5．杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间，从她离开跳板开始计时，跳水过程中全红婵重心的图像可简化为如图2所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员在过程中做自由落体运动
B．运动员在过程中速度方向发生改变
C．运动员在过程中处于超重状态
D．运动员在时刻上浮至水面
6．如图所示，用细绳OA、OB悬挂一重物，OB水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上。若悬点A固定，将悬点B从图中所示位置逐渐移到C点，则OA绳和OB绳中的拉力变化情况为（　　）
A．OA绳中的拉力保持不变 B．OA绳中的拉力逐渐增大
C．OB绳中的拉力先减小后增大 D．OB绳中的拉力先增大后减小
7．如图甲所示，一质量为的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度在水平路段AB上向右匀速运动，时汽车驶入较粗糙水平路段BC，汽车发动机的输出功率保持20kW不变，汽车在时离开BC路段。通过ABC路段的图像如图乙所示（时曲线的切线方向与t轴平行）。假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。下列说法正确的是（　　）
A．汽车在AB和BC路段上所受阻力大小比为1∶4
B．汽车进入BC路段做加速度增大的减速运动
C．汽车刚好开过B点时加速度的大小为
D．BC路段的长度为68.75m
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8． 如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在A处，现用一水平向右的恒力F推该物块，直至弹簧被压缩到最短位置C，则此过程中下列说法错误的是（　　）
A．物块从A到B加速，B到C减速 B．物块到达B点时速度最大
C．物块所受合外力方向向左 D．物块到达C点时加速度不为零
9．如图所示，粗糙水平面上放着一横截面为圆的柱状物体A，固定竖直挡板与A物体之间放着一横截面为圆的光滑柱体B。系统平衡时，A、B两物体的接触点恰为圆弧的中点，已知B物体的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．竖直挡板与B物体间的弹力大小为mg
B．A、B两物体之间的弹力大小为mg
C．若将A稍右移并固定，竖直挡板与B间的弹力将增大
D．若将A稍右移并固定，A、B之间的弹力将减小
10．如图所示，一质量为的小球，被一端固定在墙上的轻绳拴着，同时小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑（小球与弹簧拴接在一起），静止时轻绳与竖直方向的夹角为．已知重力加速度为．下列说法正确的是（　　）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为
B．小球静止时轻绳的拉力大小为
C．剪断轻绳瞬间小球的加速度为
D．剪断轻绳瞬间小球的加速度为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11．小北在学习曲线运动时，做了“探究平抛运动的特点”实验
（1）关于该实验下列说法正确的是　 　
A.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
B.实验时应先确定x轴再确定y轴
C.斜槽轨道必须是光滑的
D.无需称出小球的质量
（2）小北在实验时得到如图所示的实验结果，图中的a、b、c、d为小球在平抛运动中的几个位置。已知图中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则该小球经过b点时的速度大小为　 　
12．某同学用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。准确操作打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm。
（1）相邻两个计数点之间的时间间隔为　 　s。
（2）为减小实验误差，沙子和沙桶的质量应比小车的质量　 　（选填“小”或“大”）得多。
（3）打计数点B时小车的瞬时速度为　 　m/s。
（4）利用以上数据计算出小车的加速度为　 　m/s2。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13．物体与水平面间的动摩擦因数，斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数．现将一质量为的物体（可视为质点）放在水平面上的A处，在与水平面成角的拉力作用下由静止开始向右运动，经到达斜面底端B点时撤去拉力F，物体过B点时速度大小不变．（g取，，）求：
（1）物体到达B点时速度大小；
（2）物体沿斜面向上滑动的最大距离．
（3）请分析说明小物块能否返回斜面底端B点．若能，请计算从最高点返回斜面底端的时间；若不能，请说明原因．
14． 如图所示，粗糙水平桌面EF左侧固定一个光滑圆弧轨道QS，其圆心为O，半径为R=0.75m，，S点切线水平，且恰好与放置在桌面上的长木板等高。一小球从P点以初速度水平抛出，恰好从Q点沿切线进入圆弧轨道，在圆弧轨道下端S点与放置在长木板左端的小木块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知小球、木块、长木板质量分别为m、3m、2m，重力加速度为，小球与木块都可以视为质点，木板与桌面都足够长，木块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数，sin37°=0.6，求：
（1）小球刚进入圆弧轨道时的速度大小；
（2）木块与小球碰后瞬间的速度大小；
（3）木板在桌面上停下来时左端与S点的距离。
15． 一辆汽车刹车前速度为108km/h，刹车获得的加速度大小为10m/s2，求：
（1）汽车刹车开始后5s内滑行的距离：
（2）从开始刹车到汽车位移为25m时所经历的时间t。
答案解析部分
1．C
A．求匀变速直线运动位移时，根据图像面积，对时间进行分割，将其看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法，故A正确；
B．根据平均速度公式
当 t趋近于0时，对应的时间非常短，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，故B正确；
C．加速度根据速度的变化量与时间的比值，如表达式
进行定义，则应用了比值定义法，故C错误；
D．在研究问题时，当物体本身的形状和大小对所研究的问题没有影响时，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理想模型法，故D正确。
本题选错误的，故选C。
求匀变速直线运动位移时，将其看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法； 根据平均速度近似为瞬时速度则使用了极限思想方法；加速度的定义式使用了比值定义法；用质点来代替物体的方法叫理想模型法。
2．A
3．C
4．C
电梯最初速度等于0，则最初0.6s-0.8s加速度向上，加速度不断增大，则电梯做加速上升运动，所以A错；B、0.9s-1.2s内加速度保持不变，方向向上所以电梯向上做匀加速直线运动，所以B错C对；D、1.7s-2.3s内电梯加速度等于0则电梯向上做匀速直线运动，所以D错；正确答案为C
电梯最初静止，利用加速度的方向可以判别最初速度方向，利用加速度的大小可以判别速度的变化快慢；当加速度等于0时，电梯做匀速直线运动。
5．C
6．C
本题为动态平衡问题，可以做出结点受力分析图象，由图象中边的变化要得出两力的变化。对结点O与重物进行分析，作出力学矢量动态三角形，如图所示
可知，OA绳中的拉力逐渐减小，OB绳中的拉力先减小后增大。
故选C。
对结点O进行受力分析，做出图像，图中各边长度变化即反映各力的变化。
7．D
8．A,B,C
当物块到达B点时，受到的合力不等于0继续做加速运动，所以到达B点速度没有出现最大值，所以AB错；最初恒力大于弹力所以最初合力方向向右，当恒力小于弹力时，推力方向向左，所以C错；当物块到达C点时，恒力小于弹力，所以物块加速度不等于0，所以D对，正确答案为ABC。
利用物块在B点时合力不等于0则速度没有达到最大值，继续做加速运动，利用弹力和恒力比较可以判别合力的方向；利用力的合成可以判别物块在C点加速度不等于0.
9．A,C
10．A,D
AB、对小球受力分析，如图
小球静止时，由平衡条件得弹簧的弹力大小为
细绳拉力
故A正确，B错误；
CD、细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与剪断前细绳拉力的大小相等，方向相反，此瞬间小球的加速度大小为
故C错误，D正确。
故答案为：AD。
对小球进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解确定绳子拉力及弹力的大小。细绳剪断瞬间绳子拉力突变为零，弹簧的弹力不变，确定小球此时所受合力大小和方向，再根据牛顿第二定律确定其加速度大小。
11．D；
12．0.1；小；0.21；0.4
13．（1）解：物体在水平面做加速运动，对物体受力分析和正交分解有
y轴平衡方程：
x轴由牛顿第二定律得
物体在水平面受到的摩擦力大小为
联立可得物体在水平面上的加速度为
物体到达B点时速度大小
（2）解：物体在斜面上滑时加速度大小为
方向沿斜面向下，
物体沿斜面向上滑动的最大距离
（3）解：物体上升到最高点时
所以物块在最高点保持静止，不能返回到斜面底端B点．
（1）确定物体的受力情况，物体在竖直方向上处于平衡状态，水平方向做匀加速直线运动。根据力的合成及牛顿第二定律确定物体的加速度，再根据属于时间的关系进行解答；
（2）确定物体在斜面上的受力情况，滑到最高点时，物体的速度为零。再根据牛顿第二定律及位移与速度的关系进行解答；
（3）若到达最高点时，物体所受摩擦力不小于重力沿斜面方向的分力，则物体在最高点保持静止，反之则物体会下滑至B点。
14．（1）解：小球恰好从Q点沿切线进入圆弧轨道，分析几何关系知，此时速度与竖直方向夹角为
故小球刚进入圆弧轨道时的速度大小
（2）解：小球从Q点沿切线进入圆弧轨道运动到圆弧轨道下端S点的过程，由机械能守恒定律得
解得
在圆弧轨道下端S点与放置在长木板左端的小木块发生弹性正碰，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得
木块与小球碰后瞬间的速度大小
（3）解：木块滑上木板后做减速运动，木板加速运动，根据牛顿第二定律，对木块和木板分析
解得
木板与桌面都足够长，一直运动到共速，设共速时速度为，则
解得
这段时间木板运动的距离为
之后再一起减速到停下，根据牛顿第二定律
根据运动学规律
联立解得
故木板在桌面上停下来时左端与S点的距离为
（1）小球从P到Q的过程做平抛运动，小球沿切线进入轨道，即速度与轨道Q点相切，再根据平抛运动规律确定小球在Q点的速度；
（2）小球在圆弧轨道运行过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律确定小球到达S点的速度。小球和小木块发生弹性碰撞，机械能及动量守恒。碰撞过程对小球和小木块构成系统运用动量守恒定律及机械能守恒定律进行解答即可；
（3） 木板与桌面都足够长，又木板与桌面间的动摩擦因数小于木块与木板间的动摩擦因数，故最终小木板与长木板共速后，一起做匀减速直线运动直至停止。根据牛顿第二定律确定小木板刚滑上长木板时，两者的加速度，再根据匀变速直线运动规律确定开始滑上木板到两者共速过程，木板运动的位移及共速时的速度。共速后对整体运用牛顿第二定律确定两者的共同加速度，再根据位移与速度关系确定共速到停下来的位移，继而得出总距离。
15．（1）速度
汽车刹车到停止所需的时间
则汽车刹车后5s内的位移
（2）根据
得
解得
， （舍去）
（1）对于刹车问题，由于汽车速度减为零后，汽车将静止不动，故需先考虑汽车开始刹车到停止运动所需的时间，再结合运动学规律确定5s内汽车滑行的位移；
（2）根据（1）中结论可知，汽车位移为25m时，汽车还未停止运动，再根据匀变速直线运动位移与时间的关系进行解答。