湖南省衡阳市第八名校2024-2025学年高一下学期开学考试物理试题（含答案）

湖南省衡阳市第八名校2024-2025学年高一下学期开学考试
物理试题
一、单选题（每题只有一个答案符合题意， 选对得4分， 共 28分）
1．2024年6月2日6时23分，我国自主研制的嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功软着陆于月背的南极—艾特肯盆地。如图所示，嫦娥六号正在进行采样工作，下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥六号绕月飞行时处于平衡状态
B．组合体减速着陆时，其惯性变小
C．嫦娥六号进行采样工作时，不可以将其看成质点
D．嫦娥六号对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
2．如图所示的位移—时间图像和速度—时间图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）
A．时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
B．甲车加速度不断减小，乙车加速度不变
C．时间内，丙、丁两车在时刻相距最远
D．时间内，丙、丁两车的平均速度相等
3．如图，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。轻环A在外力作用下沿杆匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置过程中（　　）
A．重物B匀速下降 B．重物B加速下降
C．绳对B的拉力小于B的重力 D．绳对B的拉力大于B的重力
4．影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻特技演员B有竖直向上的加速度
B．该时刻特技演员B处于失重状态
C．该时刻特技演员B的速度大小为3
D．该时刻特技演员B的速度大小为6.25
5．汽车在平直公路上匀速行驶，发现前方出现突发情况，紧急刹车。从开始刹车起，位置随时间的变化关系（m），下列说法正确的是（　　）
A．刹车过程中最后两秒的位移为5m
B．刹车过程中第2s和第3s的位移差大小为2.5m
C．从刹车开始计时，第三秒和第四秒的位移大小之比为5：3
D．从刹车开始计时，前8秒的位移为41m
6．如图甲，MN是倾角θ = 37°传送带的两个端点，一个质量m = 5 kg的物块（可看作质点）以4 m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。物块运动过程的v t图像如图乙所示，取重力加速度g = 10 m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．t = 2 s时，物块所受滑动摩擦力的方向平行传送带向下
B．传送带的速度为2 m/s，方向沿逆时针转动
C．物块与传送带间的动摩擦因数为
D．物块在传送带上留下的划痕长度为12 m
7．如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”．在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则(　　)
A．水泥制品受到的摩擦力大小一定等于G
B．水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下
C．若铁夹的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大
D．若增大铁夹对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大
二、多选题（每题至少有2 个答案符合题意， 选对5分， 多选或错选不得分， 漏选得3分， 共20分）
8． 如图所示，倾角为30°的斜面放置在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧左端拴接在质量为3m的物块上，轻弹簧右端连接一轻质细绳，细绳跨过光滑定滑轮连接质量为m的小球，小球上端细绳竖直时，整个系统处于静止状态。对小球施加水平拉力F，使小球缓慢移动至细绳与竖直方向的夹角为60°，此过程中物块及斜面始终静止，弹簧始终在弹性限度内，则
A．细绳上的弹力先增大后减小
B．水平拉力F逐渐增大
C．物块对斜面的摩擦力先减小后增大
D．地面对斜面的摩擦力先增大后减小
9．河面宽度为90m，河水流速为，小船在静水中的速度恒为，则下列说法正确的是（　　）
A．小船渡河的最短位移大于90m
B．若小船船头始终与河岸垂直，渡河位移最小
C．若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为
D．若小船船头始终与河岸成某一角度，河水流速突然增大，渡河所需时间不变
10．如图，竖直面内有一圆环，圆心为O，AB为水平直径，MN为倾斜直径，AB、MN的夹角为，一不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环的、两点，轻质小滑轮连接一重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳的摩擦。圆环从图示位置在纸面内绕O点顺时针缓慢转过的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．轻绳对滑轮的作用力保持不变
B．轻绳对滑轮的作用力先减小再增大
C．轻绳的张力逐渐增大
D．轻绳的张力先增大再减小
11．如图甲所示，质量为的风筝在细线和均匀风力的作用下处于静止状态，此模型的截面图如图乙所示。已知风筝平面与水平面的夹角为37°，细线与风筝平面的夹角为53°，风力与风筝平面垂直，重力加速度大小为g，，，下列说法正确的是（　　）
A．细线的拉力与风筝所受重力的夹角为37°
B．细线的拉力大小为
C．风力的大小为
D．若仅增大风力，则风筝保持静止
三、实验题（每空2 分， 共16分）
12． 某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器，如图（a）所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时，等效劲度系数。为了验证该结论，小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B，设计实验进行验证。如图（b），弹簧上端固定，毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码，记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m，并计算弹簧弹力F（取重力加速度大小）。
依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验，相关数据如下表所示：
钩码数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m（g） 50 100 150 200 250 300
弹簧弹力F（N） 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94
（cm） 11.09 12.19 13.26 14.32 15.40 —
（cm） 10.62 11.24 1187 12.50 13.13 —
（cm） 10.41 1081 ☆ 11.62 12.02 12.42
以刻度尺读数x为横坐标，弹簧弹力F为纵坐标，利用表中数据，作出图像，如图（c）所示。回答以下问题：
（1）根据图（b），读出数据，将表中数据补充完整：　 　cm。
（2）在图（c）坐标纸上作出弹簧A、B的图线，计算可得劲度系数分别为，。在图（c）坐标纸上，补齐读出的数据点，并作出并联弹簧AB的图线　 　：由作出的图线可得=　 　N/m（结果保留至整数）。
（3）定义相对差值，可得本实验　 　%（结果保留1位有效数字）。若该值在允许范围内，则可认为该小组得出的结论正确。
13．某实验小组用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
（1）打点计时器接的是　 　（填“直流”或“交流”）电源，实验时应先　 　再　 　（后两空填“接通打点计时器”或“释放小车”）。
（2）图乙是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器打点周期为T，A、B、C、D四个计时点到O点的距离分别为xOA、xOB、xOC、xOD，打点计时器打C点时小车的速度大小vC=　 　，小车运动的加速度大小a=　 　。（均用题中物理量符号表示）
四、解答题 （第14题9分， 第15题12分， 第16题15分， 共36分）
14． 某同学将一橡皮球从离地高为H处由静止释放，落地后橡皮球第一次反弹高度为h=0.80m，已知橡皮球与地面第一次碰撞时间为t0=0.2s，碰撞前后速度大小之比为，小球运动过程中所受空气阻力可忽略不计（重力加速度g取），试求：
（1）橡皮球与地面第一次碰撞前的速度及释放时离地的高度H；
（2）橡皮球从释放至第一次反弹最高处所用时间。
15． 某游乐设施如图所示，由半圆形和直线形细圆管组成的轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多）。轨道内壁光滑，已知部分的半径，段长。弹射装置将一质量的小球（可视为质点）以水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道后水平抛出，落地点D离C点的水平距离为，桌子的高度，不计空气阻力，取。求：
（1）小球水平初速度的大小；
（2）小球在半圆形轨道上运动的角速度以及从A点运动到D点的时间t；（t取到小数点后两位）
（3）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
16．如图所示，倾斜角的传送带，以的速度顺时针匀速转动，传送带的长度，水平面上有的木板紧靠在传送带底端侧，木板上表面与传送带底端等高。质量的物块可视为质点从传送带的顶端由静止释放，刚开始以的加速度做匀加速直线运动，在底端滑上静止的木板，最终物块恰好不滑离木板。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度取。假设小物块冲上木板前后瞬间速度大小不变，求：
（1）求物块与斜面的摩擦因数和到底端的速度；
（2）小物块从端开始运动到与木板达到共同速度所用的时间；
（3）木板左端最终距离传送带端的最远距离。
答案解析部分
1．C
2．C
3．D
4．A
AB．将车速沿着钢丝方向和垂直于钢丝的方向分解，特技演员B的速度等于车速沿着钢丝方向的分速度，由此可得特技演员B的速度与题图中的θ角的关系。设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度与特技演员B的速度大小相等，即
根据加速度的方向判断超失重状态。其中车速v不变，随着小车向左运动，不断减小，故不断增大，则不断增大，即特技演员B有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确，B错误；
CD．当时，则特技演员B的速度大小为
故CD错误。
故选A。
根据θ角的变化可得特技演员B的速度如何变化，可得其加速度情况，根据加速度的方向判断超失重状态。根据特技演员B的速度与θ角的关系，求解θ=37°时特技演员B的速度大小。
5．C
A．根据位置随时间的变化关系
结合位移公式
可知刹车时的初速度v0=25m/s，加速度a=-5m/s2；汽车逆运动为初速度为0的匀加速直线运动，根据位移公式可以得出刹车过程中最后两秒的位移为
选项A错误；
C．根据速度公式可以得出刹车时间为
由逆向思维，刹车的逆过程看做是初速度为零的匀加速运动，相邻相等时间的位移之比为1：3：5……，可知从刹车开始计时，根据位移公式可以得出第三秒和第四秒的位移大小之比为5：3，选项C正确；
B．根据邻差公式可以得出：刹车过程中第2s和第3s的位移差大小为
选项B错误；
D．从刹车开始计时，因5s已经停止，根据位移公式可知前8秒的位移为
选项D错误。
故选C。
利用位移公式结合位移与时间的关系可以求出初速度和加速度的大小；利用速度公式可以求出刹车的时间，结合位移公式可以求出位移之比；利用邻差公式可以求出位移之差的大小。
6．D
7．A
8．B,C
AB\对小球受力分析，由力的动态三角形如图
可知水平拉力F逐渐增大，细绳上的弹力增大，故A错误，B正确；
CD、当拉着小球的细绳竖直向下时，绳子的拉力大小等于mg，这时物块受到的摩擦力大小为
方向沿斜面向上。绳子与竖直方向的夹角不断增大，绳子拉力不断增大，最大可以为
这时物块受到的摩擦力大小不断减小。当绳子拉力为
时，物体受到的摩擦力为0。当拉力继续增大，物体有向上滑动的趋势，物体受到的摩擦力开始沿斜面向下，不断增大。所以物块对斜面的摩擦力先减小后增大，故C正确，D错误。
故答案为：BC。
系统始终处于动态平衡，对小球运用矢量三角形法则确定拉力及绳子拉力的变化情况。对物块进行受力分析，根据平衡条件判断摩擦力与绳子拉力变化情况的关系。
9．C,D
10．A,D
本题考查共点力的平衡条件，这种问题一般要抓住不变的量，然后去分析变化的量。在本题中，小球的重力大小和方向都不变，抓住这一点，然后去分析另外两个力的变化情况，这样有理有据。AB．对滑轮与重物构成的整体进行分析，在缓慢转过的过程中，根据平衡条件可知，轻绳对滑轮的作用力与重物的重力大小相等，方向相反，即方向竖直向上，故A正确，B错误；
CD．MN连线与水平直径AB的夹角（）越大，MN之间的水平距离d越小，根据对称性可知，连接滑轮左右两侧轻绳与竖直方向的夹角相等，令夹角为，轻绳长为L，则有
可知，若越大，则越小，根据平衡条件有
在圆环从图示位置在纸面内绕O点顺时针缓慢转过的过程中，先MN之间的水平距离d先增大后减小，即先增大后减小，可知，轻绳的张力先增大再减小，故C错误，D正确。
故选AD。
M、N连线与水平直径的夹角θ（θ≤90°）越大，M、N之间的水平距离越小，轻绳与竖直方向的夹角α越小，根据平衡条件得出轻绳上的张力与α的关系，再分析其变化情况。
11．B,C
12．（1）11.21
（2）；125
（3）1
实验原理：弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系。
（1）由图可知表格中数据为
（2）补齐读出的数据点，并作出并联弹簧AB的图线如图
根据作出的图线可得
（3）相对差值
（1）根据刻度尺分度值读数；
（2）根据图像斜率计算；
（3）根据题中相对差值的公式计算。
13．（1）交流；接通打点计时器；释放小车
（2）；
（1）打点计时器交替打点应该使用交流电源，为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器再释放小车。
（2）根据平均速度公式可以得出：打点计时器打C点时小车的速度大小为
根据逐差法可以得出小车运动的加速度大小为
（1）打点计时器应该使用交流电源；实验时应该先接通电源后释放小车；
（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；利用逐差法可以求出小车加速度的大小。
（1）[1][2][3]打点计时器接的是交流电源，实验时应先接通打点计时器再释放小车。
（2）[1]打点计时器打C点时小车的速度大小为
[2]小车运动的加速度大小为
14．（1）设橡皮球与地面碰撞前、后的速度大小分别为，；橡皮球自由下落过程，有
橡皮球上升过程，有
橡皮球碰撞前后
联立解得
，
（2）橡皮球下落过程有
橡皮球反弹过程有
橡皮球从释放至反弹最高处所用时间为
联立解得
（1）当橡皮球下落做自由落体运动，利用速度位移公式可以求出离地高度的表达式，结合反弹过程的速度位移公式及速度的比值可以求出离地高度及第一次碰前速度的大小；
（2）当小球下落和反弹过程中，利用速度公式可以求出两个过程运动的时间。
15．（1）解：球离开轨道后做平抛运动，则竖直方向有
水平方向有
（2）解：小球在半圆形轨道上运动时的角速度为
小球从A到B的时间为
从B到C做匀速直线运动，时间为
因此从A点运动到D点的时间为
（3）解：根据牛顿第二定律得，圆管对小球的水平方向作用力大小为
竖直方向作用力大小为
则细圆管对小球的作用力大小为
（1）根据小球做平抛运动的特点，利用平抛运动的高度和水平位移与时间的关系式可得出初速度的大小；（2）利用小球做匀速圆周的角速度与线速度和半径的关系式可得出角速度的大小，结合小球的运动特点可得出时间的大小；（3）利用小球做匀速圆周运动向心力的表达式可得出水平方向的作用力，结合力的合成可求出作用力的大小。
16．（1）解：物块从传送带的顶端由静止释放，刚开始以的加速度做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
设物块与传送带共速用时为，则有
物块运动的位移为
由于 ，则物块继续加速运动，有
根据速度位移公式有
解得
（2）解：设在斜面上第二段加速所用时间为 ，则
滑上木板后，物块的加速度为
木板的加速度为
最终物块恰好不滑离木板，设物块从点到二者共速的时间为 ，则有
则总时间为
（3）解：木板在 时间运动的距离为
此时的速度为
此后两物体共同减速运动，加速度为 ，则有
木板减速的位移为
木板左端最终距离传送带端的最远距离
（1）物块在传送带上先做匀加速直线运动，对其进行受力分析，根据滑动摩擦力的及牛顿第二定律确定摩擦因数的大小。根据匀变速直线运动确定物体开始运动到与传送带共速时物体运动的位移和时间，根据物块此过程运动的位移与传送带长度的关系判断共速时，物块是否还在传送带上。若共速时还在传送带上，根据物块所受滑动摩擦力与其重力沿斜面方向分力的大小关系判断共速后物块是否与传送带发生相对滑动。若发生相对滑动，确定此时物块所受摩擦力方向，再根据牛顿第二定律确定此时物块的加速度，再根据匀变速直线运动规律确定物块到达B点的速度；
（2）根据匀变速运动规律确定物块在传送带第二阶段的运动时间。滑上木板后，分别对物块及木板进行受力分析，根据牛顿第二定律确定两者的加速度， 最终物块恰好不滑离木板，即物块到底木板最右端时两者共速。再根据匀变速直线运动确定滑上木板到共速运动的时间。继而得出总运动时间；
（3）物块恰好不滑离木板，故共速后两者一起做减速运动直至速度为零，对整体运用牛顿第二定律确定共速后两者的加速度，木板距传送带B段的位移等于木板两个运动阶段的位移之和。再根据匀变速直线运动规律进行解答。