云南省开远市重点中学校2024-2025学年高一下学期开学考试物理试题（含解析）

云南省开远市重点中学校2024-2025学年高一下学期开学考试
物理试题
一、单选题(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，只有一个选项正确。)
1．如图所示，在某次演习中一轰炸机沿着与水平方向成角向下进行俯冲轰炸，其俯冲的加速度大小为g，同时每隔1s向下释放一枚炮弹，若不计空气阻力，重力加速度为g，则炮弹在空中排列的图形可能是（　　）
A． B．
C． D．
2．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　）
A．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
B．速度一定在不断地改变，加速度可能不变
C．速度可能不变，加速度一定不断地改变
D．速度可能不变，加速度也可能不变
3．如图所示，在一个L形支架上用轻质弹簧和不可伸缩的细线连接A、C两点，细线和轻质弹簧恰好伸直。其中，，，细线与轻弹簧连接在D点。轻弹簧的劲度系数，现将一重物挂在D点，静止后，细线与BC的夹角为37°，取，，，则重物的质量为（　　）
A． B． C． D．
4．质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时（如图所示），下列判断正确的是（　　）
A．绳的拉力可能小于
B．绳的拉力一定大于
C．P的速率为v
D．P相对地面的速度大小为
5．我国成功将“高分十三号”卫星发射升空并顺利进入地球同步轨道。“高分十三号”卫星是一颗高轨光学遥感卫星，可为国民经济发展提供信息服务。研究表明，地球自转在逐渐变慢3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变则（　　）
A．未来地球的第一宇宙速度小于7.9km/h
B．未来赤道的重力加速度将逐渐变大
C．未来极地的重力加速度将逐渐变小
D．未来人类发射的地球同步卫星与“高分十三号”卫星相比轨道半径将变小
6．如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出。以地面为零势能参考平面，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．由抛出点到最高点的过程中石块的机械能增大
B．从抛出到落地过程中重力对石块做的功大于
C．从抛出到落地过程中重力势能增大了
D．石块落地时动能为
7．如图所示，运动员把冰壶沿平直冰面投出，冰壶先在冰面AB段滑行，再进入冰刷刷过的冰面BC段并最终停在点。已知冰壶与AB段、BC段间的动摩擦因数的比值为，冰壶在AB段和BC段滑行所用的时间的比值为，则冰并在AB段和BC段的位移大小的比值为（　　）
A．pq B． C． D．
8．2024年1月11日，太原卫星发射中心将云遥一号卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功。已知“云遥一号”在轨道做匀速圆周运动，运行周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（　　）
A．地球的质量为
B．“云遥一号”的轨道半径为
C．“云遥一号”的线速度可能大于
D．“云遥一号”的加速度可能大于g
二、多选题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者以上的选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错的不得分。)
9． 一小物块向左冲上水平向右运动的木板，二者速度大小分别为，此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。整个运动过程中（　　）
A．物块的运动方向不变 B．物块的加速度方向不变
C．物块相对木板的运动方向不变 D．物块与木板的加速度大小相等
10．如图所示，木块A、B质量分别为3kg和5kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4cm，作用在A上的水平推力，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度g取。现撤去推力F，则（　　）
A．撤去推力F前，木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右
B．撤去推力F前，木块B所受摩擦力大小是8N，方向向右
C．撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是6N，方向向右
D．撤去推力F后瞬间，木块B所受摩擦力大小是8N，方向向左
11．某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．该运动员质量约为75kg
B．“下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力
D．这段时间内，该运动员加速度的最大值的为6m/s2
12．节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（　　）
A．加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左
B．加速时乘客处于失重状态
C．下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力
D．下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功
三、实验题(共16分)
13．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，实验装置示意图如图甲所示，其中AO为橡皮绳，OB和OC为细绳，A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，先用两个弹簧测力计将橡皮绳的一端拉至O点，测出两个拉力F1和F2；再用一个弹簧测力计将橡皮绳拉至O点，测出其拉力F'，图乙是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的图示。
（1）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是　 　；
（2）采取下列哪些措施可以起到减小实验误差的作用　 　。
A．两个分力F1、F2间的夹角应大于90
B．两个分力F1、F2的大小应尽量大些
C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
D．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
14．如图甲所示是高中物理常用的实验装置；
（1）利用该装置能完成的实验有（　　）
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究弹簧弹力与形变量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成
D．探究加速度与力、质量的关系
（2）某同学利用图2装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图3是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是　 　cm，打下计数点3时小车的速度v=　 　m/s，通过纸带数据计算出小车的加速度a=　 　m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系实验中，两位同学把所挂槽码的总重力记为F，根据实验数据作出的a-F关系图像如图4所示，下列说法正确的是（　　）
A．图线①上的数据点是来自同一条纸带
B．图线②不过原点可能是由于未补偿阻力或未完全补偿阻力
C．两条图线的斜率均表示实验小车的质量
D．得到图线②的实验中小车质量比图线①的大
四、解答题(共36分)
15．近年来，中国在无人机研发方面取得了显著进展，不仅在无人机种类和功能上不断创新，而且在技术参数和性能上也有了显著提升。如图所示为我国生产的某型号无人机竖直向上运送货物时的情景，已知无人机从地面启动时匀加速上升，加速度大小为3m/s2，达到最大速度18m/s后匀速运动，制动时匀减速上升，加速度大小为2m/s2，从起飞到悬停全程用时45 s。求：
（1）无人机加速阶段上升的高度；
（2）质量为20kg的货物用细绳系于无人机下方，在加速阶段货物对细绳的拉力；
（3）无人机上升的总高度。
16．如图所示，AB为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着，方向竖直向上的匀强电场，有一质量，带电量的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点处由静止开始自由下落（不计空气阻力）经圆弧轨道AB和水平直线轨道BC从C点抛出，已知BC段是长、与物体间动摩擦因数为的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角且离地面DE高的斜面。（取）
（1）求A、B两点的电势差；
（2）求物体从C处射出后，C点至落点的水平位移。（已知，，不考虑物体反弹以后的情况）
（3）若H可调，求H至少需要多大才能使滑块沿圆弧从A运动到B。
17． 某质量为m＝50kg的体操运动员展示下杠动作如图，双手与肩同宽抓住单杠，使重心以单杠为轴做半径R＝1m的圆周运动，重心通过单杠正上方A点时速率v＝2m/s，转至B点时松手脱离单杠，然后重心以速率vC＝1.8m/s经过最高点C，落地时重心的位置为D点。脱离单杠后运动员空中上升与下降的时间之比为2∶3，B、D两点的高度差为1m，g取10m/s2，A、B、C、D在同一竖直平面内，忽略空气阻力，不考虑体能的消耗与转化。求∶
（1）运动员在A点时，单杠对每只手的弹力大小；
（2）B、D两点间的水平距离及落地瞬间重力的瞬时功率；
（3）从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功。
答案解析部分
1．B
炮弹的合运动轨迹是在2个加速度的矢量和上，轰炸机在空中与地面成角向下做加速度大小为的匀加速运动，以轰炸机为参考系，则炮弹相对于轰炸机在时间内在与地面成角方向上向上做加速度大小为的匀加速直线运动，而炮弹在竖直方向上做自由落体运动，与地面成角。
故选B。
根据物体在空中做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，根据位移一时间公式求解刚投下C时A和B物体下落的高度与时间的关系。飞机做匀加速直线运动，根据位移一时间公式求飞机在两次投物体的时间间隔内的位移，结合几何关系分析。
2．B
物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是速度大小可能不变，如匀速圆周运动；合力不一定改变，加速度不一定改变，如平抛运动。
故答案为：B。
熟练掌握物体做曲线运动的条件和特点，体做曲线运动，速度的方向时刻改变，速度大小可能不变，合外力可能不变。
3．C
对力的合成与力的分解的综合应用问题，要首先熟练掌握力的合成和力的分解的相关内容，再选择合适的合成和分解方法进行解题。
根据题意可知，挂上重物后，轻弹簧和细线的位置，如图所示
由几何关系可知
，，，
设，细线的拉力为，弹簧的弹力为F，则有
，
由平衡条件有
，
由胡克定律有
联立解得
故选C。
通过受力分析、力的分解，找到各力之间的几何关系，从而根据角度变化分析力的变化。
4．B
CD.将小车的速度沿绳的方向和垂直绳的方向分解，如图所示，物体P的速度等于小车沿绳方向的速度，即，CD不合题意；
AB.由上述分析可知，因为在小车水平向右运动的过程中逐渐减小，故P做沿斜面向上的加速运动，绳子的拉力一定大于物体P的重力的沿斜面方向的分量，A不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
由关联速度的特点求出物体P的速度，再根据夹角的变化结合表达式判断出物体P的运动情况，从而得出绳的拉力与重力的下滑分量的关系。
5．B
6．D
7．D
在AB段和BC段，设AB段和BC段动摩擦因数分别为、，
分别对冰壶列牛顿第二定律得加速度大小分别为
，
将全过程看成两段反向的匀加速直线运动，则在段位移为
在段位移为
又因为
根据题中信息可知
，
各方程联立解得
故选D。
多过程变速直线运动，注意分析每个不同阶段的加速度。
1.由牛顿第二定律分析每个过程物体的加速度。
2.对于减速到零的过程往往取逆过程分析。
3.注意分析转折点，因为转折点是上一个过程的末态，同时是下一个过程的初态。
8．A
A．在地球表面，地球对物体的引力形成重力，根据牛顿第二定律有
得地球的质量大小为
故A正确；
B．设卫星轨道半径为r，地球对卫星的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
可得卫星的轨道半径为
故B错误；
C．地球对卫星的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得
故C错误；
D．地球对卫星的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得
故D错误。
故选A。
利用引力形成重力可以求出地球的质量；利用引力提供向心力可以求出卫星的轨道半径，线速度和加速度的大小。
9．C,D
图像类问题是从数学的角度描述了物体的运动规律，能够比较直观地反映位移、速度的大小和方向随时间的变化情况。针对此类问题，可以首先根据图像还原物体的运动情景，再结合斜率、截距、面积等数学概念进行分析。
A．根据图像可知木板的速度方向没有发生改变，木板和物块达到共速，然后一起减速到0，所以物块的运动方向先向左再向右，故A错误；
B．物块在向左减速和向右加速阶段加速度方向水平向右，一起共同减速阶段加速度方向水平向左，方向改变，故B错误；
C．物块在向左减速和向右加速阶段相对木板都向左运动，共同减速阶段无相对运动，即物块相对木板运动方向不变，故C正确；
D．由图像可知在有相对运动阶段木板的加速度大小为
物块的加速度大小为
即木板和物块加速度大小相等，故D正确。
故答案为：CD。
根据v-t图像分析两物体的运动情况，结合共速前后的运动特点分析ABC，根据图像斜率分析D。
10．C,D
A．撤去推力F前， 初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4cm， 根据胡克定律可得，弹簧弹力大小
木块A受到向右的推力与向左的弹簧弹力的合力大小为
方向向右，
木块A与地面之间的最大静摩擦力
由于木块受到的推力与弹簧弹力的合力小于最大静摩擦力，所以A处于平衡状态，所以木块A所受摩擦力大小是4N，方向向左，故A错误；
B．撤去推力F前，木块B受到弹簧向右的弹力作用，由于B处于平衡状态，由于弹簧弹力的大小为8N则木块B所受摩擦力大小是8N，方向向左，故B错误；
C．木块A与地面之间的最大静摩擦力
撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，木块A受到弹簧向左的弹力作用，由于
由于弹力小于最大静摩擦力，所以木块A处于静止，根据平衡条件可以得出木块A所受摩擦力大小是6N，方向向右，故C正确；
D．木块B与地面之间的最大静摩擦力
撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，木块B受到弹簧向右的弹力作用，由于
根据木块B的平衡条件可以得出木块B所受摩擦力大小是8N，方向向左，故D正确。
故选CD。
根据滑动摩擦力的表达式可以求出木块与地面最大静摩擦力的大小，结合平衡条件可以求出推力撤去前两个木块受到的摩擦力大小及方向；当撤去F后，利用平衡条件可以求出木块受到的摩擦力大小及方向。
11．B,D
12．A,B
13．F'；BCD
14．（1）A；D
（2）9.75；0.65；0.84
（3）B；D
15．（1）由运动学公式v2=2a1h1
得：h1=54m
（2）由牛顿第二定律F-mg=ma1
由牛顿第三定律F'=F
得：F'=F=260N，方向竖直向下
（3）加速上升时间减速上升时间
减速上升高度
匀速上升高度
总高度
（1）无人机做匀加速直线运动，利用速度位移公式可以求出加速上升的距离；
（2）无人机做加速运动，利用牛顿第二定律可以求出货物对细绳拉力的大小；
（3）无人机先加速，后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出减速和加速运动的时间，结合平均速度的大小可以求出减速上升的距离；结合位移公式可以求出匀速运动的高度。
16．（1）解：根据匀强电场中场强与电势差之间关系可得：
代入数据可知：
（2）解：物块从开始运动到C点由动能定理可知：
解得：
设物体落在水平地面上，则根据平抛运动的规律可知
，
解得：，故物体落在斜面上。
则有：
从C点至落点的水平位移为：
解得：
（3）解：物块在B点恰不脱离圆弧轨道时，有：
解得
物块从开始运动到B点由动能定理可知：
解得
故H至少需要
（1）根据匀强电场电势差与电场强度的公式U=Ed求解；（2）由动能定理求出物块到达C点的速度，再根据平抛规律，由运动学公式，计算C点至落点的水平位移；（3）由牛顿第二定律求出物块恰好在B点恰不脱离圆弧轨道时在B点的速度，再由动能定理计算H的最小值。
17．（1）解：设单杠对每只手的弹力大小为，方向竖直向上，则运动员在A点时，由牛顿第二定律
代入数据解得
（2）解：设运动员从B到C的时间为，从C到D的时间为，B、C两点的高度差设为，C、D两点的高度差设为。则
B、D两点间的高度差
B、D两点的水平距离为
联立解得B、D两点间的水平距离为
D点竖直方向的速度为
落地瞬间重力的瞬时功率
（3）解：设运动员在B点时速度为，则
又
，
运动员从A到B点的过程中，根据动能定理可知
联立解得从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功为
（1）确定运动员在A点处的受力情况及向心力的来源，再根据牛顿第二定律进行解答；
（2）运动员从B点松手到落地过程中，运动员做斜抛运动，到达最高点C时竖直方向速度为零，根据运动的可逆性，可将运动从B到D的过程，分别视为从C到B和从C到D的两个平抛运动，再根据平抛运动规律确定运动员落地时的瞬时速度及两段过程的水平位移，再根据瞬时功率公式及几何关系进行解答；
（3）根据（2）中平抛运动的确定运动在B点的速度，再对运动员从A到B过程运用动能定理进行解答。