四川省成都市蓉城名校联盟2024-2025学年高一下学期物理开学考试（含答案）

四川省成都市蓉城名校联盟2024-2025学年高一下学期
物理开学考试
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2024年5月1日，小李同学和爸爸妈妈一起去自驾旅行。他们在18时17分到达高速入口，然后在高速上全程行驶了307公里到达上海，用时3小时15分，则在高速上行驶过程中（　　）
A．“18时17分”“3小时15分”均为时间间隔
B．307公里是汽车行驶的位移
C．汽车行驶的平均速率约为26.2 m/s
D．研究旁边一辆汽车的超车时间时，可以将该车看成质点
2．元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。如图所示，孔明灯在竖直Oy方向匀速上升的过程中，一阵风吹来，让其在水平Ox方向做匀加速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（　　）
A．直线OA B．曲线OB C．曲线OC D．曲线OD
3．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京开幕，其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项。如图所示，某滑雪运动员以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零。已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v，则滑雪者整个过程的平均速度为（　　）
A． B． C． D．
4．为了训练飞行员将舰载机降落在航空母舰上的能力，在陆地上建设了模拟平台进行常规训练。如图所示，阻拦索绕过定滑轮与阻尼器连接，阻拦系统通讨阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在模拟甲板上短距离滑行后停止。飞机挂钩与阻拦索间不滑动。若某一时刻两端阻拦索夹角是θ，飞机沿中线运动速度为v，则阻尼器中的阻拦索绳移动速度大小是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（　　）
A．质量为2m的木块受到四个力的作用
B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
6．杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动，距离是60m，先由静止做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀减速直线运动，最后停止，用时共12s，匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中，以下说法中正确的是（　　）
A．匀加速的加速度大小为1.25m/s2
B．匀加速的时间是8s
C．最大速度是10m/s
D．全程的平均速度是10m/s
7．如图所示，木块A、B并排放在光滑的水平面上，A的质量为2m，的B质量为m，在水平推力F向右推时，两物体之间的大小为N，则（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，在粗糙的水平地面上，有6个完全相同的物块（均可看成质点），放在正六边形的6个顶点上，用7根完全相同的轻弹簧将它们连接起来。整个系统静止在水平地面上，已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍，ac间弹簧的长度为l，所有弹簧都在弹性限度内，则弹簧的原长为（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图甲所示，汽车A和B（均可视为质点）在平直的公路上沿两平行车道同向行驶。某时刻开始计时，A车在后，此时两车相距x0=16m，A车运动的x-t图像如图乙所示，B车运动的v-t图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B．汽车B在0~9s内的位移大小为20m
C．在t=0.5s时，两车相距最远，且最远距离为18m
D．在t=9s时，两车并排，之后A车超越B车
10．如图所示，两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（　　）
A．球M和球N的质量之比为
B．轻绳A和弹簧C的弹力之比为1∶2
C．若小球N的质量为，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为
D．若小球M的质量为，剪断轻绳B的瞬间，球M的合力大小为
11．如图所示，水平传送带A、B两端相距x=3.5 m，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=4 m/s，到达B端的瞬时速度设为vB．下列说法中正确的是（ ）
A．若传送带不动，vB=3 m/s
B．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3 m/s
C．若传送带顺时针匀速转动，vB一定大于3 m/s
D．若传送带顺时针匀速转动，vB有可能等于3 m/s
三、实验探究题：本题共2 小题，共 15分。
12．宇航员登录某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球平抛运动的部分轨迹，且平抛初速度为5m/s．将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，小球在A、B和C点的坐标分别为（0m，0m）、（0.50m，0.25m)和（1.00m，0.75m）．那么：
①频闪照相机的频闪频率为　 　Hz；
②该星球表面重力加速度为　 　m/s2；
③小球开始做平抛运动的初始位置坐标为x=　 　m；y=　 　m．
13．某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系．图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为．
（1）关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是　 　。
A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B．实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高
C．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车
（2）正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此可得打点计时器打出点时小车的速度大小　 　，小车的加速度大小　 　（结果保留两位有效数字）。
（3）正确完成实验操作后，改变砂和砂桶的总质量，得到多组拉力传感器示数和对应的小车加速度大小，以为横轴、为纵轴作出图像，该图像的斜率为，则小车的质量　 　（用表示）。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当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，不能得分。
14． 如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=60°，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g，静电力常量为k。则求
（1）小球B的电性；
（2）细线的拉力大小；
（3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
15．新能源电动车研发设计过程中，需要进行模拟实验。假设在某次实验中一辆电动车从静止开始先以的加速度匀加速直线行驶，再匀速行驶，然后以的加速度匀减速刹车。求：
（1）电动车末的速度；
（2）电动车在整个实验过程中的总位移。
16．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．C
A．“18时17分”为到达高速路口的瞬间，代表时刻，“3小时15分”为汽车全程的运动时间，代表时间，故A错误；
B.307公里是汽车行驶的轨迹的长度，代表路程，故B错误；
C．根据运动的路程和时间可以得出：汽车行驶的平均速率约为
故C正确；
D．研究旁边一辆汽车的超车时间时，由于汽车的长度对汽车超车的时间有影响，不能将该车看成质点，故D错误。
故选C。
汽车到达高速路口的时间代表时刻，汽车全程运动时间代表时间间隔；汽车行驶的公里数代表路程；利用路程和时间可以求出平均速率的大小；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
2．C
一阵风吹来后，孔明灯在oy方向上做匀速直线运动，在ox方向上做匀加速直线运动，则孔明灯做曲线运动，且凹侧指向ox方向，C正确。
故答案为：C
根据物体做曲线运动的条件以及曲线运动轨迹与加速度之间的关系求解。
3．D
将运动员的匀减速运动逆运动为初速度为零且加速度大小不变的匀加速运动，位移公式可以得出运动员在前四分之三位移和最后四分之一位移所经历的时间相等，均设为t，根据平均速度公式有
根据平均速度公式可以得出：滑雪者整个过程的平均速度为
故选D。
根据匀减速直线运动的逆运动结合位移公式可以比较运动的时间，结合全程的位移和时间可以求出平均速度的大小。
4．C
飞机沿绳方向的速度分量等于阻拦索绳移动的速度大小，即
故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
根据速度的分解得出结论。
5．C
6．C
ABC．机器狗先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，设匀加速直线运动时的加速度大小为，匀减速直线运动时的加速度大小为，匀加速直线运动的时间为，匀减速直线运动的时间为，根据位移公式有：
根据速度公式有：
两式联立可得
，，，
根据速度公式可以得出：最大速度为
故AB错误，C正确；
C．已知全程的位移和全程的时间，则全程的平均速度为
故D错误。
故选C。
利用匀变速的位移公式结合速度公式可以求出加速度及运动的时间，结合速度公式可以求出最大速度的大小，结合平均速度公式可以求出平均速度的大小。
7．C
由于水平面光滑，整体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，对AB整体
对物体B，根据牛顿第二定律有：
解得两物体之间的弹力大小为：
故选C。
根据整体的牛顿第二定律可以求出整体加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出AB之间弹力的大小。
8．A
根据cd之间的弹力和ac间弹力关系分析判断，设弹簧的原长为l0，则
所以
所以弹簧ac处于压缩状态，弹簧cd处于拉伸状态，已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍，结合胡克定律可得
解得
故选A。
根据胡克定律以及正六边形中边长与对角线的长度关系进行分析。
9．B,D
10．A,C,D
AB．设弹簧弹力为F，由于两个小球处于静止，以两个小球整体为对象，根据整体的平衡方程可以得出：
小球M处于静止，根据小球的平衡方程可以得出：
联立解得
，
故A正确，B错误；
CD．剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为球N在径向的分力，根据平衡方程可以求出绳子的拉力大小为
剪断轻绳B的瞬间，弹簧弹力不变，根据力的合成可以求出球M的合力大小为
故CD正确。
故选ACD。
利用整体的平衡方程结合小球M的平衡方程可以求出弹力的大小比值及两个小球的质量比值；利用平衡方程可以求出剪断绳子时的张力大小；利用力的合成可以求出球M受到的合力大小。
11．A,B,D
A．根据牛顿第二定律得，匀减速直线运动的加速度大小，根据，解得，A正确；
B．由A分析知，一定等于3m/s，B正确；
CD．若传送带顺时针匀速运动，若传送带的速度小于3m/s，在物体到达B时，传送带给物体恒定的水平向左的滑动摩擦力，物体在摩擦力作用下全程做匀减速运动到达B点的速度等于3m/s，C错误D正确。
故选ABD。
若传送带不动，物体做匀减速直线运动，传送带逆时针转动时，不影响物体的受力。
12．10；25；-0.25；-0.03125
13．BC；1.6；3.2；
本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验。我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
（1）A．绳子的拉力由拉力传感器测出，不需要用砂和砂桶的重力去代替绳子拉力，不需要测量砂和砂桶的质量，也不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故A错误；
B．为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节长木板的倾斜度，使小车在不受砂桶牵引时能拖动纸带沿长木板匀速运动，故B正确；
C．为了能稳定地打出足够多的点，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故C正确。
故选BC。
（2） 打点计时器所接电源的频率为 ，相邻的两个计数点之间的时间间隔为
打B点时小车的速度等于A到C的平均速度，则有
用逐差法可得，小车运动的加速度为
（3）对小车由牛顿第二定律
即
由题意可知
解得
（1）绳子的拉力由拉力传感器可直接显示，不需要测量砂和砂桶的质量，也不需要满足M m；本实验需要平衡摩擦力，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车。
（2）利用平均速度求中间时刻的速度，利用逐差法求加速度。
（3）根据牛顿第二定律可以求出a与F的函数表达式，通过直线的斜率可以求出M。
14．（1）解：两球之间有静电斥力，则小球B正电荷。
（2）解：对小球A受力分析可知，
解得细线的拉力
T=2mg
（3）解：对小球A受力分析可知
（1）由图可知AB之间相互排斥，再根据同种电荷相互排斥确定B电荷的电性；
（2）球A处于静止状态，对A进行受力分析，再根据平衡条件及力的合成与分解确定细绳拉力的大小；
（3）对A进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解确定A所受库仑力的大小，再根据电场力与电场强度的关系机进行解答。
15．（1）解：末的速度
（2）解：匀加速直线运动的位移，
匀速运动的位移，
匀减速运动的位移，
总位移。
（1）已知电动车的初速度，利用匀变速直线运动速度时间关系式可以求出末速度；（2）对于多个过程，需要逐个分析，结合匀速运动和匀变速直线运动的特点，通过速度衔接每段运动相关物理量的求解；对于减速到零的匀减速直线运动，采用逆向思维，将运动看作初速度为零的匀加速直线运动处理，再通过运用匀变速直线运动的基本公式可以求出总位移。
16．（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。