内容正文:
绝密★启用前 试卷类型:B
2024—2025学年(下)高一年级开学考
物理
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 伽利略让一可看作质点的小铜球从斜面上滑落,小球由静止开始向下运动的距离x总是与所用时间t的二次方成正比,式中的C为常量,改变斜面的倾角和铜球质量m,上式仍然成立。关于常数C,以下说法正确的是( )
A. 常数C随增大而增大 B. 常数C随m增大而减小
C. 常数C与成正比 D. 常数C与m成反比
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由位移时间公式
由牛顿第二定律
联立可得
故常数C随增大而增大,但是不成正比,A正确,C错误;
BD.由上述分析可知,C与质量m无关,B、D错误。
故选A。
2. 某同学在竖直电梯内固定一个弹簧测力计,测力计下面悬挂一个重力为G的重物。在电梯运动过程中,发现弹簧测力计读数为F,下面判断正确的是( )
A. 电梯向上运动时 B. 电梯向下运动时
C. 电梯加速向上运动时 D. 电梯减速向下运动时
【答案】C
【解析】
【详解】若电梯匀速运动时则有
若电梯加速向上运动或减速向下运动时则有
解得
若电梯减速向上运动或加速向下运动时则有
解得
故选C。
3. 如图所示,跨过光滑定滑轮的细绳左端固定在天花板上,中间悬挂一个带有光滑挂钩的重物。外力F拉住绳子的右端,使得重物缓慢上升,在此过程中,拉力F的变化情况是( )
A. 拉力F越来越大 B. 拉力F越来越小
C. 拉力F先增大后减小 D. 拉力F先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】在此过程中,重物匀速上升,两段细绳的拉力F的合力等于重物的重力。根据平行四边形定则可知,合力不变,两相等分力的夹角变大,则分力变大,可知拉力F越来越大。
故选A。
4. 如图所示,带有挡光片的小车从倾斜导轨的顶端由静止开始加速下滑,小车滑行一段距离后通过光电门。当挡光片的宽度为时,测得小车通过光电门的平均速度为;换用宽度为的挡光片,在其他条件不变的情况下,仍让小车从倾斜导轨的顶端由静止开始加速下滑,测得挡光片通过光电门的平均速度为。若,且开始运动时挡光片前端到光电门的距离相同,则以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为挡光片在倾斜轨道上做初速度为零的匀加速直线运动,且开始运动时挡光片前端到光电门的距离相同,故宽度不同的挡光片前端到光电门时的速度都相同,设为。
挡光片通过光电门的平均速度为挡光片通过光电门过程中的中间时刻的瞬时速度,设挡光片宽度为时通过光电门的时间为,挡光片宽度为时通过光电门的时间为,可得,
由于,故,因此。
故选B。
5. 物体放在粗糙水平面上,给物体施加一个水平向右的拉力F,F大小随时间t的变化关系如图所示,则物体运动的速度v随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,可知
对物体利用牛顿第二定律有
可得物体的加速度
可知物体做加速度随时间逐渐增大的加速运动,根据图像的斜率表示加速度,可判断知选项C图线符合。
故选C。
6. 列车沿着平直轨道匀减速进站过程中,站在站台上的某旅客打开手机的秒表功能,记录了连续两个相等的时间t内从他身边经过的车厢数目:第一个时间t内有p节车厢从他身边经过,第二个时间t内有q节车厢从他身边经过,且列车在第二个t后速度恰好为零,则p、q之间关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设每节车厢的长度为L,由逆向思维,正方向的匀减速直线运动可以看成反方向的匀加速直线运动,设加速度大小为a
故,
则
故选D。
7. 有一条小河的两岸平行,河水以速度v匀速向东流去,小船A从北岸开到南岸,运动路径始终与河岸垂直,小船B从南岸开到北岸,船头始终与河岸垂直。结果发现小船A的渡河时间是小船B渡河时间的倍。已知小船A与B在静水中的速度大小均为,则以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设河的宽度为,小船A的运动路径始终与河岸垂直,小船A渡河的时间
其中是小船A相对于河岸的运动方向与垂直方向的夹角,小船B的船头始终与河岸垂直,小船B渡河的时间
根据题意有
根据小船B的运动情况,河水的速度与小船在静水中的速度的关系为
联立可得
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 将一石块以水平初速度抛出,忽略空气阻力,石块做平抛运动过程中,它的速度大小v、速度的平方、位移大小l、竖直方向位移大小y这四个物理量随运动时间t的变化而变化,以下图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.石块做平抛运动过程中,竖直方向的速度
则速度
可知不可能是直线,A错误;
B.同理可得
可知图像是截距大于零的抛物线,B图像可能正确;
C.位移
可知图像不可能是直线,故C错误;
D.竖直方向位移大小
可知图像是截距为零的抛物线,D可能正确。
故选BD。
9. 如图所示,质量均为m的木块A、B用轻弹簧连接放在水平面上,木块A的上方放置一质量为2m的铁块C,木块A、B与地面之间的动摩擦因数均为,铁块C与木块A之间的动摩擦因数为。水平向右的推力F作用在木块A上,使得A、B、C三者一起向右做匀加速直线运动且刚好不相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力与推力F大小之比为
B. 推力F的大小等于木块A所受地面摩擦力大小的2倍
C. 若推力F突然撤去,木块B的加速度立即变为零
D. 若推力F突然撤去,铁块C不会在木块A上滑动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据题意A、B、C三者一起向右做匀加速直线运动且刚好不相对滑动,根据牛顿第二定律对整体
对C有
对B有
联立解得,
故
故A正确;
B.木块A所受地面摩擦力大小
故推力F的大小等于木块A所受地面摩擦力大小的2倍,故B正确;
C.若推力F突然撤去,弹簧弹力不变,木块B受力不变,木块B的加速度不变,故C错误;
D.若推力F突然撤去,若铁块C不会在木块A上滑动,所受合力为
则对A、C,根据牛顿第二定律
解得
对铁块C,根据牛顿第二定律得C的最大加速度
解得
故铁块C会在木块A上滑动,故D错误。
故选AB。
10. 如图所示,倾角为37°足够长的传送带在电机带动下以4m/s的速度顺时针匀速转动。时刻一物块以大于4m/s的初速度从底端滑上传送带,时刻物块速度恰与传送带速度相等,重力加速度g取,物块与传送带间的动摩擦因数为0.25,,,下列说法正确的是( )
A. 初速度
B. 物块滑上传送带后经过2s速度减为零
C. 物块在传送带上运动的最远距离为6m
D. 物块从最高点到返回出发点所用时间为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.刚滑上传送带时,根据牛顿第二定律,得
解得
由于时刻物块速度恰与传送带速度相等,则
解得
故A正确;
B.由于,则物块与传送带共速后继续减速,由牛顿第二定律,得
解得
共速后速度减为零的时间为
所以物块滑上传送带后经过2s速度减为零,故B正确;
C.物块在传送带上运动的最远距离为
故C错误;
D.物块速度减为零后反向向下做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小仍为,则根据
解得
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。实验器材有:有白纸覆盖的木板、钩码、轻弹簧、细绳套2个、弹簧测力计2个。
(1)所给的实验器材中缺少的一种必需的实验器材是________。
(2)如图1所示,木板竖直固定,将轻弹簧的上端固定在木板上,弹簧下端挂上一个标称值为20N的钩码,记录下钩码静止时弹簧下端的位置O。
(3)从弹簧上取下钩码,把两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计A和B共同将弹簧下端拉到(2)中记录的O点位置,如图2所示,记录两个弹簧测力计拉力、的大小和方向;若弹簧测力计A的指针位置如图3所示,则________N。
(4)取下木板上覆盖的白纸,以两弹簧测力计A和B的拉力、为邻边,作出平行四边形,对角线F表示、的合力,因为钩码重力为20N,则关于合力F的大小和方向。以下叙述正确的是________。
A.F的大小一定等于20N,方向一定竖直向下
B.F的大小可能等于20N,方向一定竖直向下
C.F的大小可能大于20N,方向不一定竖直向下
D.F的大小可能小于20N,方向不一定竖直向下
【答案】 ①. 直尺##刻度尺 ②. 11.40 ③. CD
【解析】
【详解】(1)[1]实验中需要利用直尺(或刻度尺)来作图,画平行四边形。故所给的实验器材中缺少的一种必需的实验器材是直尺(或刻度尺)。
(3)[2]图中弹簧测力计的最小刻度为0.1N,需要估读一位,所以图中指针所指位置读数为11.40N。
(4)[3]由于实验中不可能消除误差,所以通过作图得到F的大小不可能等于20N,但可能大于或小于20N,且方向不一定竖直向下。
故选CD。
12. 如图1所示的实验装置,可以用来研究平抛运动。实验主要步骤如下:
(1)把斜槽放在水平桌面上,带有坐标纸的木板放在斜槽口附近,用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向。查表得知当地重力加速度g的值。
(2)实验之前把小球放在斜槽的水平段上,要求小球既不能向左滚动,也不能向右滚动,这样做的目的是确保_______。
(3)实验过程中要确保小球每次都从_______(填“同一位置”或“不同位置”)静止释放,用笔尖记下小球在坐标纸上的位置。
(4)以斜槽口上方小球的球心处为原点O,以重锤线为y轴,水平方向为x轴建立xOy坐标系,然后根据实验中记录的小球位置,用平滑曲线描出平抛运动的轨迹。测出曲线上某点的坐标,则平抛运动的初速度大小为_______。
(5)某同学截取了抛物线的一部分,也计算出了平抛运动的初速度。如图2所示,在抛物线上先找到两点A、C,再在A、C之间找到一点B,使得A到B的水平距离和B到C的水平距离均为L,测得A、B间竖直距离为,B、C间竖直距离为,则小球从A运动到B的时间为_______,平抛运动的初速度大小为_______。
【答案】 ①. 斜槽末端水平 ②. 同一位置 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(2)[1]实验之前把小球放在斜槽的水平段上,要求小球既不能向左滚动,也不能向右滚动,这样做的目的是确保斜槽末端水平;
(3)[2]为了保证小球每一次抛出时速度相等,实验过程中要确保小球每次都从同一位置静止释放,用笔尖记下小球在坐标纸上的位置;
(4)[3]竖直方向
水平方向
联立可得
(5)[1][2] A到B的水平距离和B到C的水平距离均为L,说明A到B的水平距离和B到C的时间相等,设为,竖直方向
水平方向
联立可得,
13. 如图所示,一辆汽车沿着平直公路从A点由静止开始做匀加速直线运动,汽车通过BC段与通过CD段所用时间均为1s,测得B、C之间距离为10m,C、D之间距离为20m,求:
(1)汽车经过B、C两点时的瞬时速度大小之比;
(2)A、B两点之间的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车通过所用时间均为
汽车经过点的速度
根据
可得加速度
汽车经过点的速度为:
所以
【小问2详解】
设之间的距离为,因为汽车在点的初速度为零,所以
解得
14. 如图所示,倾角的斜面ABC固定在水平面上,斜面高度。高度为的光滑水平桌面上有一个可看作质点的小滑块,给小滑块一个水平向右的初速度,小滑块从桌面末端O点开始做平抛运动,小滑块落在斜面A点时速度方向刚好沿着斜面。已知小滑块与斜面之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,,,空气阻力不计,求:
(1)小滑块经过O点时速度的大小;
(2)小滑块下滑至斜面底端C时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小滑块在点时,速度方向与水平方向的夹角正切值为
竖直方向
联立解得小滑块经过O点时速度即初速度的大小
【小问2详解】
小滑块在点的速度
在斜面上,根据牛顿第二定律
可得
根据运动学公式
解得小滑块下滑至斜面底端C时的速度大小
15. 如图所示,质量为2kg足够长的平板小车在光滑水平地面上以7m/s的速度匀速向右运动。某时刻把一个1kg的滑块轻放在小车右端,与此同时给滑块施加一个水平向右大小为8N的推力。已知滑块与小车上表面之间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。求:
(1)运动过程中小车速度的最小值;
(2)滑块放在小车右端后,经过多长时间从小车上掉下(结果可用根式表示)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小车的加速度大小为,由牛顿第二定律
解得,方向向左
设滑块的加速度大小为,由牛顿第二定律
解得,方向向右
小车,滑块未共速之前,小车做匀减速运动,滑块做匀加速运动,则小车,滑块共速时,小车的速度最小,有
解得,
即运动过程中,小车的最小速度是。
【小问2详解】
从开始计时到小车,滑块共速,小车的位移大小
滑块的位移大小
滑块相对小车向左运动的距离
小车,滑块共速之后无法相对静止,各自做变速运动,设滑块的加速度大小为,对滑块有
解得,方向向右
小车的加速度大小为,方向向右
滑块相对小车向右运动,当相对位移大小为时,滑块刚好要从小车的右端掉下,则有
解得
所以
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2024—2025学年(下)高一年级开学考
物理
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 伽利略让一可看作质点的小铜球从斜面上滑落,小球由静止开始向下运动的距离x总是与所用时间t的二次方成正比,式中的C为常量,改变斜面的倾角和铜球质量m,上式仍然成立。关于常数C,以下说法正确的是( )
A. 常数C随增大而增大 B. 常数C随m增大而减小
C. 常数C与成正比 D. 常数C与m成反比
2. 某同学在竖直电梯内固定一个弹簧测力计,测力计下面悬挂一个重力为G的重物。在电梯运动过程中,发现弹簧测力计读数为F,下面判断正确的是( )
A. 电梯向上运动时 B. 电梯向下运动时
C. 电梯加速向上运动时 D. 电梯减速向下运动时
3. 如图所示,跨过光滑定滑轮的细绳左端固定在天花板上,中间悬挂一个带有光滑挂钩的重物。外力F拉住绳子的右端,使得重物缓慢上升,在此过程中,拉力F的变化情况是( )
A. 拉力F越来越大 B. 拉力F越来越小
C. 拉力F先增大后减小 D. 拉力F先减小后增大
4. 如图所示,带有挡光片的小车从倾斜导轨的顶端由静止开始加速下滑,小车滑行一段距离后通过光电门。当挡光片的宽度为时,测得小车通过光电门的平均速度为;换用宽度为的挡光片,在其他条件不变的情况下,仍让小车从倾斜导轨的顶端由静止开始加速下滑,测得挡光片通过光电门的平均速度为。若,且开始运动时挡光片前端到光电门的距离相同,则以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
5. 物体放在粗糙水平面上,给物体施加一个水平向右的拉力F,F大小随时间t的变化关系如图所示,则物体运动的速度v随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 列车沿着平直轨道匀减速进站过程中,站在站台上的某旅客打开手机的秒表功能,记录了连续两个相等的时间t内从他身边经过的车厢数目:第一个时间t内有p节车厢从他身边经过,第二个时间t内有q节车厢从他身边经过,且列车在第二个t后速度恰好为零,则p、q之间关系正确的是( )
A. B. C. D.
7. 有一条小河的两岸平行,河水以速度v匀速向东流去,小船A从北岸开到南岸,运动路径始终与河岸垂直,小船B从南岸开到北岸,船头始终与河岸垂直。结果发现小船A的渡河时间是小船B渡河时间的倍。已知小船A与B在静水中的速度大小均为,则以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 将一石块以水平初速度抛出,忽略空气阻力,石块做平抛运动过程中,它的速度大小v、速度的平方、位移大小l、竖直方向位移大小y这四个物理量随运动时间t的变化而变化,以下图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,质量均为m的木块A、B用轻弹簧连接放在水平面上,木块A的上方放置一质量为2m的铁块C,木块A、B与地面之间的动摩擦因数均为,铁块C与木块A之间的动摩擦因数为。水平向右的推力F作用在木块A上,使得A、B、C三者一起向右做匀加速直线运动且刚好不相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力与推力F大小之比为
B. 推力F的大小等于木块A所受地面摩擦力大小的2倍
C. 若推力F突然撤去,木块B的加速度立即变为零
D. 若推力F突然撤去,铁块C不会在木块A上滑动
10. 如图所示,倾角为37°足够长的传送带在电机带动下以4m/s的速度顺时针匀速转动。时刻一物块以大于4m/s的初速度从底端滑上传送带,时刻物块速度恰与传送带速度相等,重力加速度g取,物块与传送带间的动摩擦因数为0.25,,,下列说法正确的是( )
A. 初速度
B. 物块滑上传送带后经过2s速度减为零
C. 物块在传送带上运动的最远距离为6m
D. 物块从最高点到返回出发点所用时间为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。实验器材有:有白纸覆盖的木板、钩码、轻弹簧、细绳套2个、弹簧测力计2个。
(1)所给的实验器材中缺少的一种必需的实验器材是________。
(2)如图1所示,木板竖直固定,将轻弹簧的上端固定在木板上,弹簧下端挂上一个标称值为20N的钩码,记录下钩码静止时弹簧下端的位置O。
(3)从弹簧上取下钩码,把两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计A和B共同将弹簧下端拉到(2)中记录的O点位置,如图2所示,记录两个弹簧测力计拉力、的大小和方向;若弹簧测力计A的指针位置如图3所示,则________N。
(4)取下木板上覆盖的白纸,以两弹簧测力计A和B的拉力、为邻边,作出平行四边形,对角线F表示、的合力,因为钩码重力为20N,则关于合力F的大小和方向。以下叙述正确的是________。
A.F的大小一定等于20N,方向一定竖直向下
B.F的大小可能等于20N,方向一定竖直向下
C.F的大小可能大于20N,方向不一定竖直向下
D.F的大小可能小于20N,方向不一定竖直向下
12. 如图1所示的实验装置,可以用来研究平抛运动。实验主要步骤如下:
(1)把斜槽放在水平桌面上,带有坐标纸的木板放在斜槽口附近,用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向。查表得知当地重力加速度g的值。
(2)实验之前把小球放在斜槽的水平段上,要求小球既不能向左滚动,也不能向右滚动,这样做的目的是确保_______。
(3)实验过程中要确保小球每次都从_______(填“同一位置”或“不同位置”)静止释放,用笔尖记下小球在坐标纸上的位置。
(4)以斜槽口上方小球的球心处为原点O,以重锤线为y轴,水平方向为x轴建立xOy坐标系,然后根据实验中记录的小球位置,用平滑曲线描出平抛运动的轨迹。测出曲线上某点的坐标,则平抛运动的初速度大小为_______。
(5)某同学截取了抛物线的一部分,也计算出了平抛运动的初速度。如图2所示,在抛物线上先找到两点A、C,再在A、C之间找到一点B,使得A到B的水平距离和B到C的水平距离均为L,测得A、B间竖直距离为,B、C间竖直距离为,则小球从A运动到B的时间为_______,平抛运动的初速度大小为_______。
13. 如图所示,一辆汽车沿着平直公路从A点由静止开始做匀加速直线运动,汽车通过BC段与通过CD段所用时间均为1s,测得B、C之间距离为10m,C、D之间距离为20m,求:
(1)汽车经过B、C两点时的瞬时速度大小之比;
(2)A、B两点之间的距离。
14. 如图所示,倾角的斜面ABC固定在水平面上,斜面高度。高度为的光滑水平桌面上有一个可看作质点的小滑块,给小滑块一个水平向右的初速度,小滑块从桌面末端O点开始做平抛运动,小滑块落在斜面A点时速度方向刚好沿着斜面。已知小滑块与斜面之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,,,空气阻力不计,求:
(1)小滑块经过O点时速度的大小;
(2)小滑块下滑至斜面底端C时的速度大小。
15. 如图所示,质量为2kg足够长的平板小车在光滑水平地面上以7m/s的速度匀速向右运动。某时刻把一个1kg的滑块轻放在小车右端,与此同时给滑块施加一个水平向右大小为8N的推力。已知滑块与小车上表面之间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。求:
(1)运动过程中小车速度的最小值;
(2)滑块放在小车右端后,经过多长时间从小车上掉下(结果可用根式表示)。
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