湖南省长沙市德成学校2025-2026学年高一上学期学业水平考试物理试题

绝密★启用前 长沙市德成学校高一学业水平考试物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共18小题，共54分。 1.如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上上部为半圆形，左右竖直一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。现将轻绳的一端固定于支架上的点，另一端从点点是穹形支架的最高点沿支架缓慢地向点点与点等高靠近。则绳中拉力大小变化的情况是(    ) A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先不变后变小 D. 先变大后不变 【答案】D  【解析】【分析】 当轻绳的右端从点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大，滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称；以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况；当轻绳的右端从直杆的最上端移到点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力变化情况。 本题考查了动态平衡分析；本题是共点力平衡中动态变化分析问题，关键在于运用几何知识分析的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度。 【解答】 当轻绳的右端从点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为。以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图所示。由于滑轮两边细绳的拉力相等，故根据平衡条件得 ，则，所以在轻绳的右端从点移到直杆最上端时的过程中，增大，减小，则变大； 当轻绳的右端从直杆最上端移到点时，设两绳的夹角为。设绳子总长为，两直杆间的距离为，由数学知识得到，、不变，则保持不变。 再根据平衡条件可知，两绳的拉力保持不变。 所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。故D正确，ABC错误。 故选D。 2.某船渡河，船在静水中的速度为，河水的速度为，已知，船以最短位移渡河用时，则船渡河需要的最短时间为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】【分析】 船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短。 小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。 【解答】 当船头指向上游，且合速度与河岸垂直时，位移最短 河宽 当船头指向与河岸垂直时，时间最短 ，故A正确，BCD错误； 故选A。 3.如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是 A. 一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. 一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度无关 D. 运动员落地位置与大小无关 【答案】B  【解析】【分析】 本题考查平抛运动的规律。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定；初速度和时间共同决定水平位移；落地的速度与初速度和高度有关。 【解答】 A.根据知，运动员在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误； B.落地时竖直分速度，则运动员落地的速度，初速度越大，落地瞬间速度越大，故B正确； C.落地时速度，可知落地的速度与高度有关，故C错误； D.水平位移由初速度和高度共同决定，则运动员落地的位置与初速度有关，故D错误。 4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到点并与物体相连，现将弹簧压缩到点，然后释放，物体向右最远运动到点，如果物体受到的阻力恒定，则(    ) A. 物体从到先加速后减速 B. 物体从到加速运动，从到减速运动 C. 物体运动到点时所受合力为 D. 物体从到的过程加速度逐渐变小 【答案】A  【解析】解：、物体从点到点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧的弹力大于摩擦力，合力向右，加速度也向右，速度也向右，物体加速，后来弹力小于摩擦力，合力向左，速度向右，物体减速。即物体先加速后减速，故A正确，B错误； C、物体运动到点时，弹簧的弹力为零，而滑动摩擦力不为零，则物体所受合力不为零。故C错误。 D、物体从点至点先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故D错误； 故选：。 对物体受力分析，竖直方向受重力和支持力，二力平衡，水平方向受弹簧弹力和摩擦力，刚从点释放时，弹力大于摩擦力，物体加速向右运动，随着物体向右运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，到达点之前某一位置，弹力减小到等于摩擦力，由至弹力小于摩擦力，物体开始减速，至过程受向左的拉力和摩擦力，加速度向右物体一直做减速运动。 本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析，求出合力后确定加速度的变化情况，从而最终确定物体的运动情况。 5.关于力和运动的关系，下列说法中不正确的是(    ) A. 做曲线运动的物体的所受合力一定是变化的 B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C. 物体做曲线运动，其速度大小不一定改变 D. 抛体运动的物体在相等的时间内速度变化一定相同 【答案】A  【解析】解：、做曲线运动的物体的合力不一定变化，可能不变，比如平抛运动，合力等于重力，保持不变，故A错误 B、当两个匀变速直线运动的合运动的加速度方向与合速度方向在同一条直线上，合运动为直线运动，若不在同一条直线上，则合运动为曲线运动，故B正确 C、物体做曲线运动，速度的方向一定改变，而速度大小不一定改变，比如匀速圆周运动，故C正确 D、平抛运动的加速度不变，在相等时间内的速度变化相同，故D正确． 本题选择错误的，故选：。 当物体所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力不一定变化；曲线运动的速度方向一定改变；平抛运动的加速度不变，相等时间内速度变化量相同。 解决本题的关键知道平抛运动的特点，以及知道物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看加速度的方向与速度方向是否在同一条直线上。 6.如图所示，质量为的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为的光滑木板托住，小球恰好处于静止状态。当木板突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图 根据共点力平衡条件，有 解得 木板突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力，方向与反向， 故加速度为： 故选：。 木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度。 本题关键对物体受力分析，求出各个力，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度。 7.如图所示，光滑水平桌面上有一向右运动的物体，质量为，在运动过程中，受到一个方向向左、大小为的水平拉力作用，则物体此时加速度的大小及方向分别为 A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 【答案】A  【解析】【分析】 水平桌面是光滑的，则物理所受拉力即为合力，根据牛顿第二定律求加速度。 解决本题的关键掌握牛顿第二定律，难度不大。 【解答】 水平桌面是光滑的，则物理所受拉力即为合力，根据牛顿第二定律，物体此时加速度大小为，方向向左，故BCD错误，A正确。 故选A。 8.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为，在与水平面成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向右匀速移动了一段距离，已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，雪橇受到的：(    ) A.   支持力为 B.   支持力为 C.   摩擦力为 D.   摩擦力为 【答案】C  【解析】【分析】 对物体受力分析，根据正交分解，利用平衡条件求出各力的大小及方向；求摩擦力时还可以用滑动摩擦力公式计算。 本题考查正交分解法求力的大小，注意三角关系。 【解答】 对雪橇受力分析，如图：    支持力为，故AB错误； 摩擦力为，根据平衡条件得 ，故C正确，D错误； 故选C。 9.在发射载人飞船过程中，运载火箭在上升的图像如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 在前内航天员的加速度恒为 B. 在前内航天员先处于失重状态，后处于超重状态 C. 在内航天员的平均速度小于 D. 在时航天员离地面高度等于 【答案】C  【解析】【分析】 本题考查对速度时间图像的认识，涉及超重失重的判断，能从图像得出有用的信息是解题的关键。 【解答】 A.图像的斜率表示加速度，所以在前三十秒，航天员的加速度不断变大，故A错误； B.火箭上升过程中，航天员始终有向上的加速度，所以始终处于超重状态，故B错误； C.假设航天员在内匀加速到，图像如图。 此时的平均速度 图像与坐标轴围成的面积表示位移，即匀加速上升过程的位移大于实际上升过程的位移，又因为时间相等，所以内宇航员的平均速度小于，故C正确； D.由可知匀加速时，内宇航员上升的高度为 由可知，宇航员时距离地面的高度小于，故D错误。 故选C。 10.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(    ) A. 力不是维持物体运动的原因 B. 力是使物体产生加速度的原因 C. 自由落体运动是一种匀变速直线运动 D. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 【答案】C  【解析】铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。 故选：。 结论是由实验推导出来的，所以结论必须与实验相联系，题目中的结论要与随着斜面倾角的增大，铜球做怎样的运动有关． 该题属于实验推论题，要求同学们正确理解科学家的基本观点和佐证实验，该题难度不大，属于基础题． 11.如图所示，质量为的质点静止地放在半径为的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是(    ) A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左 B. 质点对半球体的压力大小为 C. 质点所受摩擦力大小为 D. 质点所受摩擦力大小为 【答案】D  【解析】解： 以质点与半球体为系统，系统处于平衡状态，因无水平外力，所以地面对半球体的摩擦力为零，A错误； 质点所受的重力可分解为沿半径方向与切线方向两分量，由质点平衡知质点所受的摩擦力为，对半球体的压力为，、C错误；D正确。 故选D。 12.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端点无初速释放后，先后通过、、三点，已知物块从点运动到点与从点运动到点所用的时间相等，且长度为，长度为，则由上述数据可以求出的长度为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】【分析】 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等时间为，即可表示出点的速度；根据，表示出物块的加速度，求出的速度，再结合运动学公式求出的距离，再结合距离求出长度。 本题主要考查匀变速直线运动的运动规律及推论，要能够熟练运用相关公式求解，难度一般。 【解答】 设物块从点运动到点与从点运动到点所用的时间分别为，加速度为，由：，得加速度：，点的速度为段的平均度：，则间的距离：，则长度：，故ABD错误，C正确。 故选C。 13.下列说法中正确的是(    ) A. 物体受到的合外力越大，加速度越大 B. 物体受到的合外力越大，速度越大 C. 物体的加速度越大，速度也越大 D. 物体的加速度一定，速度也一定 【答案】A  【解析】解：、根据牛顿第二定律：知：物体受到的合外力越大，加速度越大，A正确； B、物体受到的合外力越大，加速度越大，但物体的速度不一定大，比如刚要启动的汽车或飞机，故B错误C错误； D、根据匀变速直线运动的速度时间公式：，加速度一定，则速度均匀变化，故D错误； 故选：． 14.如图，固定斜面，段光滑，段粗糙，、两物体叠放在一起从点由静止下滑，下滑过程中、保持相对静止，则(    ) A. 在段时，受三个力作用 B. 在段时，可能受三个力作用 C. 在段时，受摩擦力方向一定沿斜面向上 D. 整个下滑过程中，、均处于失重状态 【答案】C  【解析】【分析】 根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离对分析，判断对是否有摩擦力。 本题考查了物体的受力分析，、保持相对静止，之间有无摩擦力是解决本题的突破口，本题通过整体隔离分析，运用牛顿第二定律求解。 【解答】 A.在段，整体的加速度为：，隔离对分析，有：，解得：，可知受重力和支持力两个力作用，故A错误； 设段物块与斜面间的动摩擦因数为，在段， 整体的加速度为： 隔离对分析，有：，解得：，方向沿斜面向上 若匀速运动，受到静摩擦力也是沿斜面向上，所以一定受三个力，故B错误，C正确； D.整体下滑的过程中，段加速度沿斜面向下，、均处于失重状态；在段，可能做匀速直线运动，不处于失重状态，故D错误。 故选：。 15.如图所示，一个质量为的滑块静止置于倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上，轻弹簧与竖直方向的夹角为则(    ) A. 弹簧一定处于压缩状态 B. 滑块一定受到三个力作用 C. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 D. 斜面对滑块的支持力大小可能为零 【答案】C  【解析】【分析】 滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零．滑块可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡．根据共点力平衡进行分析。 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力可能为零，可能不为零。 【解答】 A.弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，故A错误； B.弹簧与竖直方向的夹角为，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，也可能有弹簧的弹力，故B错误； C.静摩擦力一定等于重力的下滑分力，故为，故C正确。 D.由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力为，不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故D错误。  故选C。 16.年冬季奥运会将在北京举办，北京成为世界唯一的“双奥运”城市既举办过夏季奥运会，又将承办冬季奥运会的城市。年月日，年北京冬奥会迎来倒计时天的日子，我校举办了一系列以冰雪运动为主要内容的雪赛事活动，其中就有机器人滑冰比赛。可简化物理情境如下：在一平直的水平冰面上有甲、乙两机器人同向运动。某时刻乙在甲前方处，从该时刻开始计时，两机器人位移和时间的比值与时间之间的关系如图所示。下列说法中正确的是(    ) A. 甲机器人的加速度大小为 B. 时，甲、乙两机器人相距最远 C. 甲机器人追上乙机器人时，甲机器人的位移是 D. 甲机器人追上乙机器人前，两机器人相距最远距离是 【答案】C  【解析】【分析】 根据匀变速直线运动的位移时间公式变形得到横纵坐标的关系式，结合题图得到初速度与加速度，当二者速度相等时距离最远，由题意结合运动学公式求解最远距离；由位移时间公式结合题中条件求出甲机器人追上乙机器人的时间，再结合运动学公式求解位移。 通过题图获取初速度与加速度是解题的关键。 【解答】 根据匀变速直线运动的位移时间公式变形得到， 由图可知： 甲机器人的初速度，， 乙机器人的初速度，， A.甲机器人的初速度，故A错误； 当甲、乙的速度相等时，两机器人相距最远，则有， 代入数据解得， 根据位移时间公式，甲机器人的位移， 乙机器人， 可得，甲机器人追上乙机器人前，时两机器人相距最远距离是，故BD错误 C.设经过时间，甲机器人追上乙机器人，根据位移时间公式，甲机器人的位移， 乙机器人，甲机器人追上乙机器人，有，解得，故C正确。 17.钓鱼岛自古就是我国的领土，它到温州的直线距离为若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航，航行了，历时时分到达钓鱼岛．下列说法中不正确的是(    ) A. 点分是指时刻 B.  时分是指时间间隔 C. 该海监船位移大小为 ，路程为  D. 尽管海监船比较大，但还可以将它看成质点 【答案】C  【解析】解：、早上点分从温州出发，其中点分指的是一个时间点，因此为时刻，故A正确； B、历时时分，用了一段时间，为时间间隔，故B正确； C、位移是从初位置到末位置的有向线段，为；路程为轨迹的实际长度，为，故C不正确； D、该海监船在海上航行时，确定位置时其大小可以忽略不计，故可以将该海监船看成质点，故D正确； 本题选不正确的，故选： 时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点； 位移是从初位置到末位置的有向线段，路程为轨迹的实际长度； 在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们把近似地把该物体看作是一个具有质量大小和形状可以忽略不计的理想物体，称为质点． 本题关键明确位移与路程、时间间隔与时刻、质点的概念，要掌握了时刻在时间轴上对应的是一点，而时间间隔在时间轴上对应的是一段． 18.一质点沿直线运动的图像如图所示。在这段时间内，该物体(    ) A. 沿轴正方向运动，速度增大，加速度和速度方向相同 B. 沿轴反方向运动，速度增大，加速度和速度方向相同 C. 沿轴反方向运动，速度减小，加速度和速度方向相反 D. 沿轴反方向运动，速度减小，加速度和速度方向相同 【答案】C  【解析】【分析】 本题是图像，考查由图象读出基本物理量变化的能力，知道图像斜率表示速度，当加速度和速度方向相同时物体做加速运动，当加速度和速度方向相反时做减速运动，基础题。 【解答】 由图象可知，在时，质点位于坐标原点处，时，质点到达负向最大位移处，因此在这段时间内，质点沿轴反方向运动，图像的斜率减小，则速度逐渐减小，因做减速运动，加速度方向与速度方向相反，故ABD错误，C正确。 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19.在“探究超重与失重的规律”实验中，某同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动，力传感器中拉力的大小变化情况如图所示．从图中知道该砝码的重力约______，时砝码的加速度为______取  【答案】；  【解析】解：该同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动，匀速阶段拉力等于重力可得砝码的重力为；砝码的质量：，拉力约为，此时砝码的加速度． 故答案为：； 由匀速阶段拉力等于重力可得砝码的重力；由图可知，拉力大于重力，再由牛顿第二定律可知加速度的大小． 本题重点是结合给定的运动描述，从图象得到拉力与重力的关系，重点要掌握的技能是图象的识别． 20.为了“测量当地重力加速度的值和滑块与木板间的动摩擦因数”，某同学设计了如下实验方案： 第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下面连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示。 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示。然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带。打出的纸带如丙图所示。 试回答下列问题： 已知、、、、、、相邻计数点的时间间隔为，、、、间距分别为、、、，根据纸带求滑块下滑的加速度________。 已知质量、和加速度，则当地的重力加速度________。 已知质量、和长木板的倾角，则滑块与木板间的动摩擦因数________。 【答案】    【解析】【分析】 根据逐差法求解纸带求滑块下滑的加速度；物体匀速阶段时根据共点力平衡求得与的关系，在加速加过程中，根据牛顿第二定律列式，即可求得重力加速度和摩擦因数。 本题考查了测量当地重力加速度的值和木块与木板间的动摩擦因数；对实验问题，关键是明确实验原理，然后选用相应的物理规律列式求解即可。 【解答】 根据可知：，，则； 、由题意；，解得；。 故答案为：；；。 21.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中是水平桌面、是一端带有滑轮的长木板，、是固定在木板上间距为的两个光电门与之连接的两个光电计时器没有画出小车上固定着用于挡光的窄片，的宽度，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片的挡光时间分别为和．   用米尺测量两光电门的间距为，则小车的加速度表达式________各量均用题目中的已知量的字母表示； 该实验中，为了把绳子拉力当作小车受的合外力，就必须_______ 某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力，作出图线．如图中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点的原因是___________；曲线上部弯曲的原因是_________________________________． 【答案】平衡摩擦力 平衡摩擦力时木板倾角过大  ；没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量  【解析】【分析】 小车做匀变速直线运动，根据速度和位移关系可以求出加速度的大小； 注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力，若物体能匀速运动则说明恰好平衡了摩擦力； 根据图象特点结合牛顿第二定律可正确解答。 对于课本中的基本力学实验，无论形式如何变化，只要根据所学基本物理知识，弄清其实验原理，熟练应用所学物理知识，即可找到解决问题的突破口。 【解答】 窄片的宽度很小，可以利用平均速度来代替瞬时速度，因此有：； 根据速度与位移关系可知小车的加速度大小为：； 由上三式可解得：； 为了把绳子拉力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力； 由图可知，开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大；所以：平衡摩擦力时木板倾角过大或平衡摩擦力过度，根据牛顿第二定律，可知曲线上部弯曲的原因是：没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量。 故答案为：平衡摩擦力 平衡摩擦力时木板倾角过大  ；没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22.如图所示，一个小球从高处以水平速度抛出，撞在倾角的斜面上的点，已知，求： 、之间的距离； 小球撞击点时速度的大小． 【答案】解：设、之间的距离为，根据平抛运动规律， ， 联立解得：，． 小球撞击点时的水平速度， 竖直速度． 小球撞击点时速度的大小为。  【解析】处理平抛运动问题关键是分解，平抛运动可以分解为水平竖直两个方向的运动。 小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移时间公式结合几何关系即可求解。 23.如图所示，在与水平方向成的斜向上拉力作用下，质量为的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经运动的距离为，随即撤掉，小物块运动一段距离后停止。已知物块与地面之间的动摩擦因数，，，。求： 物块运动的最大速度； 的大小。 【答案】解：物块运动时速度最大，由运动学公式有： 可得物块运动的最大速度为： 物块匀加速直线运动的加速度为： 设物块所受的支持力为，摩擦力为，根据牛顿第二定律得： 又 联立解得： 答：物块运动的最大速度是； 的大小是。  【解析】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，要注意撤去前后摩擦力的大小是变化的，但动摩擦因数不变。 物块做匀加速直线运动，运动时速度最大。已知时间、位移和初速度，根据位移等于平均速度乘以时间，求出物块的最大速度； 由公式求出物块匀加速直线运动，由牛顿第二定律求的大小。 24.如图所示，在倾角的足够长的光滑固定斜面上，长为的细绳连接着两个物块、，它们的质量分别为、，现用一沿斜面向上的恒力拉物块，使它们一起沿斜面向上运动，经过细绳突然断裂，取重力加速度。求： 、一起沿斜面向上运动过程中，细绳中的拉力大小； 当物块速度减为零时，、物块之间的距离。 【答案】解：设细绳中的拉力大小为，、一起沿斜面向上运动时加速度大小为，对、整体由牛顿第二定律 可得： 隔离由牛顿第二定律可得： 联立解得； 由得，设经过时、的速度大小为，则有： ， 细绳断裂后，在恒力作用下做加速度为的匀加速直线运动，向上做加速度大小为的匀减速直线运动， 由牛顿第二定律可得： 的加速度， 的加速度， 则速度减为零的时间， 此时的位移， 的位移， 此时、两物块之间的距离为。 答：、一起沿斜面向上运动过程中，细绳中的拉力大小为； 当物块速度减为零时，、物块之间的距离为。  【解析】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系动力学和运动学的桥梁，掌握整体法和隔离法的运用。 对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，再隔离对分析，根据牛顿第二定律求出绳中拉力大小； 根据牛顿第二定律分别求出、的加速度大小，根据速度时间公式求出时的速度，结合速度时间公式求出物块速度减为零的时间，从而通过运动学公式求出、两物块的距离。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 长沙市德成学校高一学业水平考试物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共18小题，共54分。 1.如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上上部为半圆形，左右竖直一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。现将轻绳的一端固定于支架上的点，另一端从点点是穹形支架的最高点沿支架缓慢地向点点与点等高靠近。则绳中拉力大小变化的情况是(    ) A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先不变后变小 D. 先变大后不变 2.某船渡河，船在静水中的速度为，河水的速度为，已知，船以最短位移渡河用时，则船渡河需要的最短时间为(    ) A. B. C. D. 3.如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是 A. 一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. 一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度无关 D. 运动员落地位置与大小无关 4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到点并与物体相连，现将弹簧压缩到点，然后释放，物体向右最远运动到点，如果物体受到的阻力恒定，则(    ) A. 物体从到先加速后减速 B. 物体从到加速运动，从到减速运动 C. 物体运动到点时所受合力为 D. 物体从到的过程加速度逐渐变小 5.关于力和运动的关系，下列说法中不正确的是(    ) A. 做曲线运动的物体的所受合力一定是变化的 B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C. 物体做曲线运动，其速度大小不一定改变 D. 抛体运动的物体在相等的时间内速度变化一定相同 6.如图所示，质量为的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为的光滑木板托住，小球恰好处于静止状态。当木板突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，光滑水平桌面上有一向右运动的物体，质量为，在运动过程中，受到一个方向向左、大小为的水平拉力作用，则物体此时加速度的大小及方向分别为 A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 8.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为，在与水平面成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向右匀速移动了一段距离，已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，雪橇受到的：(    ) A.   支持力为 B.   支持力为 C.   摩擦力为 D.   摩擦力为 9.在发射载人飞船过程中，运载火箭在上升的图像如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 在前内航天员的加速度恒为 B. 在前内航天员先处于失重状态，后处于超重状态 C. 在内航天员的平均速度小于 D. 在时航天员离地面高度等于 10.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(    ) A. 力不是维持物体运动的原因 B. 力是使物体产生加速度的原因 C. 自由落体运动是一种匀变速直线运动 D. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 11.如图所示，质量为的质点静止地放在半径为的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是(    ) A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左 B. 质点对半球体的压力大小为 C. 质点所受摩擦力大小为 D. 质点所受摩擦力大小为 12.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端点无初速释放后，先后通过、、三点，已知物块从点运动到点与从点运动到点所用的时间相等，且长度为，长度为，则由上述数据可以求出的长度为(    ) A. B. C. D. 13.下列说法中正确的是(    ) A. 物体受到的合外力越大，加速度越大 B. 物体受到的合外力越大，速度越大 C. 物体的加速度越大，速度也越大 D. 物体的加速度一定，速度也一定 14.如图，固定斜面，段光滑，段粗糙，、两物体叠放在一起从点由静止下滑，下滑过程中、保持相对静止，则(    ) A. 在段时，受三个力作用 B. 在段时，可能受三个力作用 C. 在段时，受摩擦力方向一定沿斜面向上 D. 整个下滑过程中，、均处于失重状态 15.如图所示，一个质量为的滑块静止置于倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上，轻弹簧与竖直方向的夹角为则(    ) A. 弹簧一定处于压缩状态 B. 滑块一定受到三个力作用 C. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 D. 斜面对滑块的支持力大小可能为零 16.年冬季奥运会将在北京举办，北京成为世界唯一的“双奥运”城市既举办过夏季奥运会，又将承办冬季奥运会的城市。年月日，年北京冬奥会迎来倒计时天的日子，我校举办了一系列以冰雪运动为主要内容的雪赛事活动，其中就有机器人滑冰比赛。可简化物理情境如下：在一平直的水平冰面上有甲、乙两机器人同向运动。某时刻乙在甲前方处，从该时刻开始计时，两机器人位移和时间的比值与时间之间的关系如图所示。下列说法中正确的是(    ) A. 甲机器人的加速度大小为 B. 时，甲、乙两机器人相距最远 C. 甲机器人追上乙机器人时，甲机器人的位移是 D. 甲机器人追上乙机器人前，两机器人相距最远距离是 17.钓鱼岛自古就是我国的领土，它到温州的直线距离为若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航，航行了，历时时分到达钓鱼岛．下列说法中不正确的是(    ) A. 点分是指时刻 B.  时分是指时间间隔 C. 该海监船位移大小为 ，路程为  D. 尽管海监船比较大，但还可以将它看成质点 18.一质点沿直线运动的图像如图所示。在这段时间内，该物体(    ) A. 沿轴正方向运动，速度增大，加速度和速度方向相同 B. 沿轴反方向运动，速度增大，加速度和速度方向相同 C. 沿轴反方向运动，速度减小，加速度和速度方向相反 D. 沿轴反方向运动，速度减小，加速度和速度方向相同 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19.在“探究超重与失重的规律”实验中，某同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动，力传感器中拉力的大小变化情况如图所示．从图中知道该砝码的重力约______，时砝码的加速度为______取  20.为了“测量当地重力加速度的值和滑块与木板间的动摩擦因数”，某同学设计了如下实验方案： 第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下面连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示。 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示。然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带。打出的纸带如丙图所示。 试回答下列问题： 已知、、、、、、相邻计数点的时间间隔为，、、、间距分别为、、、，根据纸带求滑块下滑的加速度________。 已知质量、和加速度，则当地的重力加速度________。 已知质量、和长木板的倾角，则滑块与木板间的动摩擦因数________。 21.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中是水平桌面、是一端带有滑轮的长木板，、是固定在木板上间距为的两个光电门与之连接的两个光电计时器没有画出小车上固定着用于挡光的窄片，的宽度，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片的挡光时间分别为和．   用米尺测量两光电门的间距为，则小车的加速度表达式________各量均用题目中的已知量的字母表示； 该实验中，为了把绳子拉力当作小车受的合外力，就必须_______ 某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力，作出图线．如图中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点的原因是___________；曲线上部弯曲的原因是_________________________________． 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22.如图所示，一个小球从高处以水平速度抛出，撞在倾角的斜面上的点，已知，求： 、之间的距离； 小球撞击点时速度的大小． 23.如图所示，在与水平方向成的斜向上拉力作用下，质量为的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经运动的距离为，随即撤掉，小物块运动一段距离后停止。已知物块与地面之间的动摩擦因数，，，。求： 物块运动的最大速度； 的大小。 24.如图所示，在倾角的足够长的光滑固定斜面上，长为的细绳连接着两个物块、，它们的质量分别为、，现用一沿斜面向上的恒力拉物块，使它们一起沿斜面向上运动，经过细绳突然断裂，取重力加速度。求： 、一起沿斜面向上运动过程中，细绳中的拉力大小； 当物块速度减为零时，、物块之间的距离。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $