精品解析：湖南长沙市金阳高级中学2025-2026学年高一上学期学业水平考试物理试题

长沙市金阳高级中学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，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将B的一端缓慢抬高至A刚要滑动，此时B的书脊与水平面的夹角为θ。已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（　　） A. B对A的作用力始终与B的书脊垂直 B. B的一个侧面对A的弹力大小为 C. B对A的最大静摩擦力的合力大小为 D. A始终受到三个力的作用 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查物体的受力分析，对物体进行受力分析结合物体的平衡即可进行求解。 【详解】A．B对A的作用力大小为A的重力大小，方向竖直向上，故A错误； B．B的两侧面对A的弹力的合力为，因A对称放在B上，但B的一个侧面对A的弹力大小不为，故B错误； C．A受力平衡，根据平衡条件得，最大静摩擦力的合力大小应与A的重力沿斜面方向的分力平衡，即最大静摩擦力的合力大小为，故C正确； D．A处于静止状态，B倾斜时，对A进行受力分析，A受到重力，B的两侧对A的两个支持力，B的两侧对A的两个摩擦力，共五个力，选项D错误。 故选C。 2. 2016年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x＝8t＋3t2，x与t的单位分别是m和s，则该汽车(　　) A. 第1 s内的位移大小是8 m B. 前2 s内的平均速度大小是28 m/s C. 任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 m D. 任意1 s内的速度增量都是3 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】根据x＝8t＋3t2可知，第1 s内的位移大小是x1=8×1+3×12 m=11m，选项A错误；前2 s内的位移为x2=8×2+3×22 m=28m，平均速度大小是：，选项B错误；对比x=v0t+at2可知，v0=8m/s，a=6m/s2可知，任意相邻1 s内的位移大小之差都是aT2=6 m，选项C正确；任意1 s内的速度增量都是aT=6 m/s，选项D错误；故选C. 3. 如图所示，在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m（M≥m）的A、B两物体，支架放在水平地面上，开始各物体都静止，突然剪断A、B间的连线，此后A做简谐运动．当运动到最高点时，支架对地面的压力为（重力加速度为g）（ ） A. Mg B. （M﹣m）g C. （M+m）g D. （M+2m）g 【答案】A 【解析】 【详解】平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐振动，在平衡位置，有：，在平衡之前的初位置，有：，故振幅为：，根据简谐运动的对称性，到达最高点时，弹簧处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于重力Mg，由牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力等于Mg，A正确； 【点睛】本题关键是对小物体受力分析，根据简谐运动的对称性得到最高点时弹簧的弹力大小，最后对木箱受力分析，得到地面的支持力 4. 如图所示的（位移-时间）图像和（速度—时间）图像中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（　　） A. 图像中时刻3和4两物体相遇 B. 图像中时刻 C. 图像中0至时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图像中，、时刻分别表示2、4开始反向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像中时刻3和4两物体的速度相等，因为不知道它们位移的起点，无法确定这两个物体是否会相遇，故A错误； B．图像中某一点切线的斜率代表速度的大小，则有时刻，故B正确； C．图像中图线与横轴所围成的面积代表位移的大小，则有0至时间内3的位移小于4的位移，由平均速度的定义式，可知0至时间内3的平均速度小于4的平均速度，故C错误； D．图像中t2时刻表示2开始反向运动，图像中t4时刻4并没有反向运动，还是速度的正方向，只是速度大小减小了，故D错误。 故选B。 5. 一个质量为m的环套在一根倾角为的滑杆上，一个质量为M的小球通过细线吊在环上，先将两者约束到一定的位置，再以相同的初速度释放，在此后的运动过程中，环和小球保持相对静止。四套这样的装置在运动过程中分别形成①、②、③、④所示的情境。只不过把它们画在如图所示的同一幅画面中。情境②中，细线处于竖直状态；情境③中，细线处于与杆垂直的状态。对这几种情况，下列分析正确的是（　　） A. 情境①，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 B. 情境②，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 C. 情境③，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 D. 情境④，环一定沿杆向上运动的，环与杆之间的动摩擦因数 【答案】B 【解析】 【详解】A．情境①，对环和小球进行受力分析可知，小球具有沿斜面向上的加速度，要使环和小球保持相对静止，则环一定沿杆向下做匀减速运动，对整体受力分析则有 即有，故A错误； B．情境②，对小球受力分析可知，若小球具有加速度则必沿竖直方向。对小环受力分析可知，若小环具有加速度则沿斜面方向。而小球和小环要保持相对静止，则小环和小球加速度要相等，故小环和小球加速度均为零，即都做匀速直线运动。对整体受力分析，要使整体合力为零，则环一定沿杆向下运动的，且有 即有，故B正确； C．情境③，对小环和小球受力分析可知，要使两者具有相同加速度，则小环与杆的摩擦因数必须等于零，此时小环可能以加速度沿杆向上减速，也可能以加速度沿杆向下加速，故C错误； D．设细线拉力为F，细线与杆的夹角为，若小环沿杆向下运动，则对整体受力分析有 对小球受力分析则有 可知两者加速度不可能相等，故小环只能沿杆向上运动，对整体受力分析有 可得 对小球受力分析有 可得 两者加速度相等，只需小环与杆的摩擦因数不等于零即可，故D错误。 故选B。 6. 如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（　　） A. 质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变 B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同 C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同 D. 质点在间的运动可能是变加速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误； BC．因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误； D．质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。 故选B。 7. 某人沿半径为50m的圆做圆周运动，已知他运动半个圆周用的时间是100s，则它在这段时间内的平均速度和平均速率分别大约是（　　） A. 1m/s，1m/s B. l.6m/s，1.6m/s C. lm/s，l.6m/s D. 1.6m/s，1m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知，运动半个圆周的位移是100m，路程为 根据平均速度公式得 平均速率为 故选C。 8. 质量分别为m1=3kg、m2=2kg、m3=1kg的a、b、c三个物体按照图所示水平叠放着，a与b之间、b与c之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，g取10m/s2．若和作用在b上的水平力F=8N，则b与c之间的摩擦力大小为（　　） A. 4 N B. 5 N C. 3 N D. N 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，m1与m2之间的滑动摩擦力大小为 f1=μm1g=0．1×30=3N 地面光滑，则物体的运动情况为：m1向左加速，m2和m3整体向右加速．根据牛顿第二定律，对m1，则有 T- f1= m1a 而对m2和m3，则有 F-T- f1= （m2+m3）a 解得 a=m/s2 隔离b： F- f1-f= m2a 解得 f=N 故D正确，ABC错误。 故选D。 9. 如图所示，细线连接着A球，轻质弹簧两端连接着质量相等的A、B球，在倾角为θ的光 滑斜面体C上静止，弹簧与细线均平行于斜面．C的底面粗糙，在水平地面上能始终保持静止，在细线被烧断后的瞬间，下列说法正确的是（重力加速度为g）( ) A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B. A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ C. C对地面的压力等于A、B和C的重力之和 D. 地面对C无摩擦力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．在细线被烧断前，由平衡条件得弹簧弹力 FT=mgsinθ 在细线被烧断后的瞬间，弹簧弹力不变，故小球B合外力为零，加速度等于零，小球A受合外力为 F=FT+mgsinθ=2mgsinθ 再根据牛顿第二定律得：小球A加速度为2gsinθ，方向沿斜面向下，故A错误B正确； CD．由小球 A知，系统有沿斜面向下的加速度，把该加速度分解为竖直向下和水平向左，可得：C对地面的压力小于A，B和C的重力之和，地面对C摩擦力水平向左，故CD错误。 故选B。 10. 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A. 一定升高 B. 一定降低 C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 【答案】A 【解析】 【详解】 试题分析：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg， 弹簧的伸长x1＝，即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：x2＝＝，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜L0+=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误． 故选A． 11. 一物体从高h处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地时速度为v，那么当物体下落时间为时，物体速度和距离地面高度分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】经时间t到达地面，落地时速度为v，则有 当物体下落时间为时，物体速度为 联立可得 当物体下落时间为时，物体下落的位移为 又 联立可得 当物体下落时间为时，物体距离地面高度为 故选C。 12. 如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是（　　） A. TB=TC，vB>vC B. TB>TC，vB<vC C. ωB=ωC，vB=vC D. ωB=ωC，vB<vC 【答案】D 【解析】 【详解】由于B、C是属于共轴转动，所以BC两点的角速度相等，则转动周期相等；由于C的半径大于B的半径，所以根据v=rω知，C的线速度大于B的线速度。 ABC错误，D正确。 故选D。 13. 如图所示，小球a、b的质量分别是m和2m．a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从与斜面等高度处以初速度v0平抛，不计空气阻力．比较a、b落地前的运动过程有（　　） A. a、b运动的时间相等 B. a的运动时间小于b的运动时间 C. a、b都做匀变速运动 D. 落地前瞬间a、b的速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设斜面的高度为h，a球在斜面上自由下滑时加速度为： 运动时间满足： 而b球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动，下落时间满足： 可见： 故A、B错． C．ab两物体都是做的加速度不变的加速运动，故为匀变速运动；故C正确． D．对a运用动能定理： 对b运用动能定理，有： 知落地前瞬间b球的速率大于a球的速率；故D错误． 14. 如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（　　） A. 细绳的拉力逐渐变小 B. Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大 C. Q将从墙壁和小球之间滑落 D. Q受到墙壁的弹力逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．对P受力分析如图所示， P受到重力mg、绳的拉力F和Q对P的支持力N处于平衡状态，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：绳的拉力 Q对P的支持力 N=mgtanθ 铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则绳的拉力F增大，Q对P的支持力增大，故A错误； BCD．对Q受力分析，在水平方向上受到P对Q的压力和墙壁对Q的弹力，二力平衡，根据牛顿第三定律知，Q对P的支持力增大，则P对Q的压力增大，所以墙壁对Q的弹力增大；在竖直方向上受到重力与墙壁的摩擦力，二力平衡，重力不变，所以Q受到墙壁的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故D正确，BC错误。 故选D。 15. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是 （重力加速度为g） A. B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 【答案】C 【解析】 【详解】AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出： （为轨道平面与水平面的夹角 合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误； B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误； C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确； 故选C 【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析． 16. 某同学在开展研究性学习的过程中，利用加速度传感器研究某一物体以初速度2m/s做直线运动的加速度a随时间t变化的规律，并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示以物体的初速度方向为正方向则下列说法正确的是（ ） A. 物体在1s末速度方向改变 B. 物体在3s末速度方向改变 C. 前4s内物体的最大速度出现在第3s末，大小为3.5m/s D. 物体在第2s末与第4s末的速度大小相等，方向也相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图分析物体的运动情况，可知在0-3s内物体的加速度为正，与初速度方向相反，说明物体沿正方向做加速运动，在3-4s内沿正方向做减速运动，故在第3s末物体的速度最大，1s末、3s末速度方向都没有改变，AB错误； C．a-t图象的“面积”大小等于速度变化量，则在前3s内物体速度的变化量为： m/s 所以3s末的速度为：v=v0+△v=2+3.5=5.5m/s，C错误； D．由图象可知，前2s内和前4s的a-t图象的“面积”相等，则速度变化量相等，所以物体在第2s末与第4s末的速度大小相等，方向也相同，D正确。 故选D。 17. 如图所示，皮带运输机把货物匀速运到高处的过程中，货物在皮带上没有滑动，则货物受到的摩擦力是（　　） A. 滑动摩擦力，方向沿皮带向下 B. 滑动摩擦力，方向沿皮带向上 C. 静摩擦力，方向沿皮带向下 D. 静摩擦力，方向沿皮带向上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】皮带运输机把货物运到高处的过程中，皮带和货物之间保持相对静止，货物有沿皮带向下相对运动的趋势，因此货物受到沿皮带向上的静摩擦力作用，故A、B、C错误，D正确。 故选D。 18. 为了研究某品牌玩具车的性能，生产厂家拿两辆完全相同的玩具车做测试：将玩具甲、乙放在平直的轨道上同时沿同一起始线释放，已知两玩具车的运动方向相同，在该过程中通过计算机描绘了两玩具车速度的平方与位移的关系图像。则下列说法正确的是（　　） A. 玩具车乙停止运动前两车的最大间距为 B. 玩具车甲、乙的加速度大小之比为1：1 C. 两玩具车在时再次并排 D. 时两玩具车的速度相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】B．由图可知与成一次函数关系，故玩具车甲、乙均做匀变速直线运动，根据 分别代入数据可得 ， 则玩具车甲、乙的加速度大小之比为1：2，故B错误； AD．由图可知，玩具车乙的初速度为，玩具车甲、乙速度相等时相距最远，即 解得 此时两玩具车的速度为 此时玩具车甲的位移为 玩具车乙的位移为 所以两玩具车在乙停止运动前的最大间距为 故A错误，D正确； C．根据图像可知，玩具车乙从开始到停止运动所用的时间 整个运动过程中乙方的位移为 乙停止运动时玩具车甲的位移为 即玩具车乙停止一段时间后两玩具车再次并排，可得 代入数据解得 故C错误。 故选D。 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图1所示，A、B、C、D是本次排练的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、 SB=126.5mm、SD=624.5 mm。 若无法再做实验，可由以上信息推知： （1）相邻两计数点的时间间隔为_________s； （2）打 C点时物体的速度大小为_________m/s（取2位有效数字） （3）物体的加速度大小为________（用sA、sB、sD和f表示） 【答案】 ①. 0.1 ②. 2.5 ③. 【解析】 【分析】考查实验“用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度”。 【详解】（1）[1]电源的频率为50Hz，知每隔0.02s打一个点，每隔4个点取1个计数点，可知相邻两计数点，每隔4个点取1个计数点，可知相邻两计数点的时间间隔为0.1s； （2）[2]C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则 ； （3）[3]匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以均匀增大，有： 由于每隔4个点取1个计数点，则 ，则物体的加速度大小 20. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧伸长均在弹性限度内。 （1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0=_______cm，劲度系数k=_______N/m。（结果均保留3位有效数字） （2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L，以L-L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的___________。 【答案】 ①. 5.00 ②. 13.0~13.6 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]弹簧弹力为零时，弹簧总长度即为弹簧原长，故 [2] 弹簧劲度系数 （2）[3]由于弹簧自身重力的影响，当x等于零时，弹簧有一定的弹力，但弹簧劲度系数不变，则 不变，即F-x图像斜率不变。 故选B。 21. 为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。 （1）0.4s时木块的速度v＝______m/s，木块的加速度a＝______m/s2。 （2）为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是______。（已知当地的重力加速度g） （3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是______。 A．A点与传感器距离适当大些 B．木板的倾角越大越好 C．选择体积较大的空心木块 D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻 【答案】 ①. 0.4 ②. 1 ③. 倾斜木板与水平面的夹角（或者A点到位移传感器的高度） ④. A 【解析】 【详解】(1)[1]由于木块做匀加速运动，0.4s时刻的速度等于0.2s~0.6s这段时间的平均速度 [2]在0.2s~0.4s和0.4s~0.6s这两段时间内，根据 可得 (2)[3]根据牛顿第二定律 两边消去质量m，因此需要测量倾斜木板与水平面的夹角θ (3)[4] A．A点与传感器距离适当大些，可以测量出更多地点，从而提高加速度准确程度，A正确； B．木板的倾角过大，使得摩擦力太小，加速度太大，加速度稍有误差，就会使动摩擦因数误差增大，B错误； C．选择体积较大的空心木块，使空气阻力增大，造成测量动摩擦因数不准确，C错误； D．测量加速度大小时，与初速度大小无关，因此有、无初速度与测量木板间动摩擦因数的精确的无关，D错误。 故选A。 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 如图甲所示，质量m=1kg、初速度v0=6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g=10m/s2，求： （1）恒力F大小 （2）物块与水平面间的动摩擦因数μ大小 （3）t=2s时物块速度大小 【答案】（1）2N （2）0.1 （3）0 【解析】 【详解】（1）、（2）物体匀减速直线运动的加速度大小为： a1=m/s2=3m/s2． 根据牛顿第二定律得：F+f=ma1．① 匀加速直线运动的加速度大小为：a2=m/s2=1m/s2． 根据牛顿第二定律得：F﹣f=ma2 ② 联立①②两式解得：F=2N，f=1N 则物块与水平面间的动摩擦因数为：μ==0.1 （3）物体向右匀减速直线运动的时间为： t=s=2s． 所以t=2s时物块速度大小为0． 【点睛】解决本题的关键要通过图线理清物体在整个过程中的运动规律，求得加速度，结合牛顿第二定律和运动学公式进行分析．也可以根据动能定理求解F和f． 23. 如图所示， 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上， 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ（）。细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B。整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求： (1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？ (2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？ (3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？ 【答案】(1)；(2)，方向水平向左； (3) 【解析】 【详解】(1)受力分析可知： A与斜面间恰好没有摩擦力作用即f=0，根据平衡条件， 解得 由B受力平衡可知 则重物B的质量为 (2)对斜面体受力分析和平衡条件可知 方向水平向左。 (3) 如果物体A恰好不上滑，则对A，平行斜面方向T1cos30°-mgsin30°-f=0 垂直斜面方向N+T1sin30°-mgcos30°=0 解得 如果物体A恰好不下滑，摩擦力反向，则对A，平行斜面方向T2cos30°-mgsin30°+f=0 垂直斜面方向N+T2sin30°-mgcos30°=0 解得 对物体B，根据平衡条件，有2Tcos60°=m′g 故绳子的拉力等于物体B的重力，故物体B的质量范围为 24. 如图所示，长L=3.25m，质量M=2kg的平板车停在光滑水平面上，上表面距地面高度h=0.8m，质量m=2kg的小滑块放在小车左端，与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.4，当小车固定时，对滑块施加水平向右的拉力F=28N，作用一段时间后撤去，测得滑块落地点到小车右端的水平距离为1.2m，取． （1）求滑块离小车时的速度； （2）求力F作用的时间； （3）若小车不固定，水平拉力F及时间不改变，求滑块落地点距小车右端的水平距离或滑块相对小车静止时到小车左端的距离（结果保留2为小数）． 【答案】(1) ；(2)0.5s；(3)1.94m 【解析】 【分析】 【详解】（1）平抛过程 解得 （2）设力F作用时间为t，滑块前进x1，对滑块由动能定理 由牛顿第二定律 解得 （3）力F作用过程中小车的加速度ac 撤力时滑块相对小车滑过的距离 撤力时滑块和车的速度分别为vk和vc 设滑块没有滑离小车，相对静止时的速度vg 解得 故滑块未滑离平板车；滑块相对小车静止时到小车右端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市金阳高级中学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，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将B的一端缓慢抬高至A刚要滑动，此时B的书脊与水平面的夹角为θ。已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（　　） A. B对A的作用力始终与B的书脊垂直 B. B的一个侧面对A的弹力大小为 C. B对A的最大静摩擦力的合力大小为 D. A始终受到三个力的作用 2. 2016年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x＝8t＋3t2，x与t的单位分别是m和s，则该汽车(　　) A. 第1 s内的位移大小是8 m B. 前2 s内的平均速度大小是28 m/s C. 任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 m D. 任意1 s内的速度增量都是3 m/s 3. 如图所示，在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m（M≥m）的A、B两物体，支架放在水平地面上，开始各物体都静止，突然剪断A、B间的连线，此后A做简谐运动．当运动到最高点时，支架对地面的压力为（重力加速度为g）（ ） A. Mg B. （M﹣m）g C. （M+m）g D. （M+2m）g 4. 如图所示的（位移-时间）图像和（速度—时间）图像中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（　　） A. 图像中时刻3和4两物体相遇 B. 图像中时刻 C. 图像中0至时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图像中，、时刻分别表示2、4开始反向运动 5. 一个质量为m的环套在一根倾角为的滑杆上，一个质量为M的小球通过细线吊在环上，先将两者约束到一定的位置，再以相同的初速度释放，在此后的运动过程中，环和小球保持相对静止。四套这样的装置在运动过程中分别形成①、②、③、④所示的情境。只不过把它们画在如图所示的同一幅画面中。情境②中，细线处于竖直状态；情境③中，细线处于与杆垂直的状态。对这几种情况，下列分析正确的是（　　） A. 情境①，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 B. 情境②，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 C. 情境③，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 D. 情境④，环一定沿杆向上运动的，环与杆之间的动摩擦因数 6. 如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（　　） A. 质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变 B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同 C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同 D. 质点在间的运动可能是变加速曲线运动 7. 某人沿半径为50m的圆做圆周运动，已知他运动半个圆周用的时间是100s，则它在这段时间内的平均速度和平均速率分别大约是（　　） A. 1m/s，1m/s B. l.6m/s，1.6m/s C. lm/s，l.6m/s D. 1.6m/s，1m/s 8. 质量分别为m1=3kg、m2=2kg、m3=1kg的a、b、c三个物体按照图所示水平叠放着，a与b之间、b与c之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，g取10m/s2．若和作用在b上的水平力F=8N，则b与c之间的摩擦力大小为（　　） A. 4 N B. 5 N C. 3 N D. N 9. 如图所示，细线连接着A球，轻质弹簧两端连接着质量相等的A、B球，在倾角为θ的光 滑斜面体C上静止，弹簧与细线均平行于斜面．C的底面粗糙，在水平地面上能始终保持静止，在细线被烧断后的瞬间，下列说法正确的是（重力加速度为g）( ) A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B. A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ C. C对地面的压力等于A、B和C的重力之和 D. 地面对C无摩擦力 10. 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A. 一定升高 B. 一定降低 C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 11. 一物体从高h处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地时速度为v，那么当物体下落时间为时，物体速度和距离地面高度分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 12. 如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是（　　） A. TB=TC，vB>vC B. TB>TC，vB<vC C. ωB=ωC，vB=vC D. ωB=ωC，vB<vC 13. 如图所示，小球a、b的质量分别是m和2m．a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从与斜面等高度处以初速度v0平抛，不计空气阻力．比较a、b落地前的运动过程有（　　） A. a、b运动的时间相等 B. a的运动时间小于b的运动时间 C. a、b都做匀变速运动 D. 落地前瞬间a、b的速度相同 14. 如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（　　） A. 细绳的拉力逐渐变小 B. Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大 C. Q将从墙壁和小球之间滑落 D. Q受到墙壁的弹力逐渐变大 15. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是 （重力加速度为g） A. B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 16. 某同学在开展研究性学习的过程中，利用加速度传感器研究某一物体以初速度2m/s做直线运动的加速度a随时间t变化的规律，并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示以物体的初速度方向为正方向则下列说法正确的是（ ） A. 物体在1s末速度方向改变 B. 物体在3s末速度方向改变 C. 前4s内物体的最大速度出现在第3s末，大小为3.5m/s D. 物体在第2s末与第4s末的速度大小相等，方向也相同 17. 如图所示，皮带运输机把货物匀速运到高处的过程中，货物在皮带上没有滑动，则货物受到的摩擦力是（　　） A. 滑动摩擦力，方向沿皮带向下 B. 滑动摩擦力，方向沿皮带向上 C. 静摩擦力，方向沿皮带向下 D. 静摩擦力，方向沿皮带向上 18. 为了研究某品牌玩具车的性能，生产厂家拿两辆完全相同的玩具车做测试：将玩具甲、乙放在平直的轨道上同时沿同一起始线释放，已知两玩具车的运动方向相同，在该过程中通过计算机描绘了两玩具车速度的平方与位移的关系图像。则下列说法正确的是（　　） A. 玩具车乙停止运动前两车的最大间距为 B. 玩具车甲、乙的加速度大小之比为1：1 C. 两玩具车在时再次并排 D. 时两玩具车的速度相等 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图1所示，A、B、C、D是本次排练的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、 SB=126.5mm、SD=624.5 mm。 若无法再做实验，可由以上信息推知： （1）相邻两计数点的时间间隔为_________s； （2）打 C点时物体的速度大小为_________m/s（取2位有效数字） （3）物体的加速度大小为________（用sA、sB、sD和f表示） 20. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧伸长均在弹性限度内。 （1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0=_______cm，劲度系数k=_______N/m。（结果均保留3位有效数字） （2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L，以L-L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的___________。 21. 为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。 （1）0.4s时木块的速度v＝______m/s，木块的加速度a＝______m/s2。 （2）为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是______。（已知当地的重力加速度g） （3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是______。 A．A点与传感器距离适当大些 B．木板的倾角越大越好 C．选择体积较大的空心木块 D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 如图甲所示，质量m=1kg、初速度v0=6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g=10m/s2，求： （1）恒力F大小 （2）物块与水平面间的动摩擦因数μ大小 （3）t=2s时物块速度大小 23. 如图所示， 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上， 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ（）。细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B。整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求： (1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？ (2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？ (3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？ 24. 如图所示，长L=3.25m，质量M=2kg的平板车停在光滑水平面上，上表面距地面高度h=0.8m，质量m=2kg的小滑块放在小车左端，与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.4，当小车固定时，对滑块施加水平向右的拉力F=28N，作用一段时间后撤去，测得滑块落地点到小车右端的水平距离为1.2m，取． （1）求滑块离小车时的速度； （2）求力F作用的时间； （3）若小车不固定，水平拉力F及时间不改变，求滑块落地点距小车右端的水平距离或滑块相对小车静止时到小车左端的距离（结果保留2为小数）． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $