精品解析：湖南长沙市岳麓实验中学2025-2026学年高一上学期期末学业水平考试物理试题

长沙市岳麓实验中学高一学业水平测试物理试题 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. 一同学叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为，则（　　） A. 上方球对下方其中一个球的弹力大于下方一个球对上方球的弹力 B. 下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C. 水平地面对下方三个球的支持力均为mg D. 水平地面对下方三个球的摩擦力均为mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．上方球对下方其中一个球的弹力与下方一个球对上方球的弹力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，因此上方球对下方其中一个球的弹力大小等于下方一个球对上方球的弹力，A错误； B．下方球体受到上方球体斜向下的弹力，下方球体有相对地面向外运动的趋势，地面对下方球体有向内的摩擦力作用，B错误； C．对四个球体整体分析，根据对称性有 解得 C正确； D．四个球的球心连线构成了正四面体，如图所示 上方球体受到重力、下方球体对上层球体的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力，根据正四面体几何关系可求出F与mg的夹角的余弦值与正弦值 ， 以上面的球为研究对象，根据平衡条件可知 解得 以下面任一球体为研究对象，根据平衡条件有 根据牛顿第三定律有 解得 D错误。 故选C。 2. 我国（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车加速4s后速度恢复到20m/s B. 汽车开始减速时距离自动收费装置110m C. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为3.75s D. 汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为120m 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车加速过程的时间为，有 解得，故A项错误； B．汽车减速过程的位移为，有 解得，故B项错误； D．设汽车的加速位移为，有 解得 所以总路程为，故D项错误； C．由上述分析可知，汽车经过收费过程的位移为125m，若匀速通过，则有 解得 则通过自动收费装置耽误的时间为，故C项正确。 故选C。 3. 如图所示，一个质量为的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环直径略大于细杆的直径，圆环的两侧与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端连在和圆环同一高度的墙壁上的、两点处，两弹簧的劲度系数均为，圆环位于与、等高的点时弹簧处于原长状态且原长为，细杆上面的、两点到点的距离都为。将圆环拉至点并由静止释放，已知重力加速度为，劲度系数，圆环运动过程中弹簧一直在弹性限度内。对于圆环从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环通过点时的加速度最大 B. 圆环通过点时的速度最大 C. 圆环在点时的速度为 D. 圆环在点时的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设圆环距离O点竖直距离为y，在A点，弹簧原长为L，因此弹簧伸长量 单个弹簧弹力 两个弹簧弹力的竖直分量之和为 方向向下，加上重力mg，竖直向下的合力为2mg，水平方向两边弹簧弹力的水平分量相等，则杆的弹力为零，摩擦力为零。在A点的加速度有 而圆环过O点时弹簧原长，弹力为零，摩擦力为零，合力等于重力，加速度为g，所以在O点时的加速度并不是最大，故A项错误； B．速度最大的位置是合加速度为零的位置，O点加速度向下，圆环仍在向下加速，因此O点速度不是最大，故B项错误； C．根据题意，圆环在A、B两位置时弹簧的长度相等，即弹簧的弹性势能相等，故圆环从A点运动到B点的过程中，减少的重力势能转化为动能，有 解得，故C项错误； D．圆环在下滑过程中与粗糙的细杆之间无压力，故不受摩擦力作用，根据几何关系可知，圆环在B点时弹簧伸长量为，弹簧弹力的大小 两弹簧弹力的合力 代入k的表达式，可解得，且方向向上，故圆环在B点时的合力 故根据牛顿第二定律可知，圆环在B点时的加速度为，故D项正确。 故选D。 4. 甲、乙两车沿水平方向做直线运动，某时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为，乙的速度为，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，则（　　） A. 在时，甲、乙两车相距最远 B. 在时，乙车恰好回到出发点 C. 乙车在运动过程中速度的方向保持不变 D. 乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在速度相等时，两车相距最远，即t=4s时相距最远，故A正确； B．速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则0~10s内乙车的位移大于零，即在t=10s时没有回到出发点，故B错误； C．根据图像可知，0~10s内，乙的速度图像一直在时间轴的上方，速度一直为正，方向没有改变，故C正确； D．图线切线的斜率表示物体的加速度，由图可知，乙车加速度先减小后增大，最后再减小，故D错误。 故选AC。 5. 如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为M的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ。若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ < β，则滑块的运动情况是（ ） A. 沿着杆加速下滑 B. 沿着杆加速上滑 C. 沿着杆减速下滑 D. 沿着杆减速上滑 【答案】D 【解析】 【详解】把滑块和小球看作整体分析受力，分别沿杆和垂直杆建立直角坐标系，假设整体运动速度方向沿杆向下，则沿杆方向上有 垂直杆方向上有 滑动摩擦力为 联立可得 小球受重力Mg和绳拉力T，加速度沿杆方向，大小为a。若速度沿杆向下，则加速度方向也沿杆向下（取向下为正），小球的加速度分量为 水平方向：acosθ 竖直方向：asinθ（向下） 由牛顿第二定律：Tsinβ = Macosθ，Mg－Tcosβ = Masinθ 联立有 将a = gsinθ－μgcosθ代入有 化简得 题目要求β > θ，即。 所以 整理有 即－μ(cos2θ＋sin2θ) > 0，－μ > 0 这与动摩擦因数μ > 0矛盾。因此假设“速度沿杆向下”不成立。 所以整体速度方向一定沿杆向上。此时摩擦力沿杆向下，整体沿杆方向的加速度沿杆向下，即做减速运动。 因此滑块的运动情况是沿着杆减速上滑。 故选D。 6. 设想如果自行车轮子没有了挡泥板，当轮子上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，泥巴在空中的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动 B. 任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动 C. 泥巴离开轮子后，取相等的时间间隔，速度的变化量不相等 D. 泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．泥巴在离开轮子的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向相反或相同，泥巴将做匀变速直线运动，在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，所以将做曲线运动。故AB错误，D正确； C．泥巴离开轮子后只受重力，加速度为重力加速度，故相等时间间隔速度变化量相等，故C错误。 故选 D。 7. 如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s，已知方格的边长表示1m，下列说法错误的是（　　） A. 物体在AB段的平均速度大小为1m/s B. 物体在ABC段的平均速度大小为m/s C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D. 物体在B点的瞬时速度等于ABC段的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体在AB段的平均速度为 故A正确，不符合题意； B．物体在ABC段的平均速度大小为 故B正确，不符合题意； C．当某段的时间越小时，该段的平均速度越接近瞬时速度，故物体在AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度，故C正确，不符合题意； D．做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于该段平均速度，由于物体在ABC段的运动不是匀变速直线运动，故物体在B点的速度不等于ABC段的平均速度，故D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图所示，光滑水平面上，小球在绳拉力作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，绳突然断裂，小球将（ ） A. 将沿轨迹Pa做离心运动 B. 将沿轨迹Pb做离心运动 C. 将沿轨迹Pc做离心运动 D. 将沿轨迹Pd做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】小球在拉力F作用下绕圆心O做匀速圆周运动时，拉力等于向心力，当拉力F突然消失时，由于惯性，物体将沿切线Pb做离心运动。 故选B。 9. 如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 杆对小环的作用力大于m1g+m2g B. m1不变，则m2越大，β越小 C. θ=β，与m1、m2无关 D. 若杆不光滑，β可能大于θ 【答案】C 【解析】 【详解】A．设杆对小环的作用力大小为N，根据平衡条件 故A错误； BC．对整体由牛顿第二定律有 对小球由牛顿第二定律 解得 故B错误，C正确； D．若杆不光滑，对整体由牛顿第二定律有 可得 以小球为对象，小球重力沿杆向下的分力产生的加速度为，由于小球的实际加速度小于，则绳子对小球拉力由沿杆向上的分力，则有 故D错误。 故选C。 10. 四个小球在离地面不同高度同时由静止释放做匀加速直线运动，从开始运动时刻起每隔相同的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出各小球刚开始运动时相对地面位置的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】四个小球的运动均为自由落体运动，设离地面最近的小球下落时间为t，根据题意可知其余三个小球下落时间分别为2t，3t和4t，由 可得四个小球下落高度之比为1∶4∶9∶16，选项C正确。 故选C。 11. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　） A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 【答案】A 【解析】 【详解】绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg，故保持不变，设OA段绳与竖直方向的夹角为，由受力分析可知 在O点向左移动的过程中，角逐渐变大，故F逐渐变大，T逐渐变大。 故选A。 12. 如图所示的是便携式放音机基本运动结构示意图，在正常播放音乐时，保持不变的是 （　　） A. 磁带盘边缘的线速度大小 B. 磁带盘的角速度 C. 磁带盘的转速 D. 磁带盘的周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁带放音机的播放原理为磁带上的磁信号感应磁头上的线圈转化成电信号，为了保持放音速度平稳，压带轮和主轴要确保磁带传送的线速度大小恒定，故A正确； BCD．随着放音环绕转轴的磁带多少在变化，因此，转动的半径也变化，由v=ωr知v恒定时磁带盘的角速度也变化，即磁带盘的转速、周期也变化，故BCD错误。 故选A。 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，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． 15. 一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图像如图所示，那么和两段时间内，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小之比为 B. 位移大小之比为 C. 平均速度大小之比为 D. 平均速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速度是图像的斜率大小。段​ 段，总时间为， 因此加速度大小之比，故A正确； B．图像与时间轴围成的面积表示位移。段位移 段位移 因此位移大小之比，故B错误； CD．匀变速直线运动的平均速度满足 段​ 段 因此平均速度大小之比为，故C、D错误。 故选A。 16. 如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力 B. 由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力 C. 当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹力作用 D. 当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．当物品与传送带相对静止时，物品处于匀速运动状态，故物品不受摩擦力，A错误； B．当物品与传送带相对静止时，物品相对于地面是运动的，但此时物品不受摩擦力，B错误； C．摩擦力的产生条件之一是必须有弹力产生，故物品一定收到弹力作用，C错误； D．物品由静止放上传送带时，有相对于传送带向后的运动趋势，故受到传送带给物品向前的摩擦力作用。D正确。 故选D。 17. 如图所示，AB、AC是竖直面内固定的光滑轨道，且，A、B、C三点位于同一圆周上，C是圆周的最低点．现甲、乙两球同时从A点由静止开始沿轨道分别运动到B、C两点，则甲球（ ） A. 加速度较大 B. 运动时间较长 C. 末速度较大 D. 平均速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】设AB=AC=L，AB与水平方向的夹角为，AC与水平方向的夹角为，甲乙两球的加速度分别为、，根据牛顿第二定律得 由于，则有 根据运动学公式得 可得 由于甲球的加速度较小，则甲球的运动时间较长，末速度较小，平均速度较小。 故选B。 18. 如图所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3的质量为，物块2、4的质量为，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为、、、。重力加速度为，则有（　　） A. B. C. ，， D. ，，， 【答案】C 【解析】 【详解】在抽出木板的瞬间，由于物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，以物块1、2与刚性轻杆为整体，根据牛顿第二定律可得 则有 由于物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为，因此物块3满足 由牛顿第二定律得物块4的加速度为 故选C。 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 如图为某同学在研究小车做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 (1)已知打点计时器电源频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则纸带上打相邻计数点的时间间隔为_______s。 (2)图中相邻计数点间的距离分别为s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则打点计时器在打D点时小车的速度大小vD=_____m/s，小车的加速度大小a=_____ m/s2。（结果均保留两位有效数字） (3)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则上述计算结果与实际值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 0.1s ②. 0.56 ③. 0.80 ④. 偏小 【解析】 【详解】(1)[1]打点计时器电源频率为50Hz，则打点间隔为0.02s，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为0.1s。 (2)[2]根据一段时间平均速度等于中间时刻瞬时速度，可得 代入数据，得 [3]根据逐差法，可得 代入数据，得 (3)[4]增大频率，则周期变小，导致距离变小，测量的数据位移小，计算的速度，加速度也将偏小 20. 在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力与弹簧的形变量作出的图线如图所示。 (1)由图求出弹簧的劲度系数，即________； (2)本题中弹簧的形变量与外力关系式________； (3)图线不过原点的原因是：________。 【答案】 ①. 100 ②. F=100x-2 ③. 由于弹簧原长是水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长 【解析】 【详解】(1)[1]当拉力为8N时，弹簧的形变量为；当拉力为0时，弹簧的形变量为；由胡克定律得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数。 (2)[2]设弹簧的形变量与外力关系式 当拉力为0时，弹簧的形变量为 代入关系式可得 所以形变量与外力关系式为 (3)[3]由于弹簧原长是水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长，故实验图象不过原点。 21. 某同学欲测量小木块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图甲所示，光电门的位置B、C可沿斜面移动，木块上固定有宽度为d的挡光窄片．物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间． （1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm． （2）在A处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过B、C，光电门1、2显示的时间分别为30 ms、40 ms，则物块经过B处时的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字），经过C处时的速度大小为 ______m/s（结果保留两位有效数字），比较物块经过B、C处的速度大小可知，应________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等． （3）正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面的长度L和斜面顶端与底端的高度差h，则物块与斜面间的动摩擦因数可表示为μ=_______（用L、h表示）． 【答案】 ①. 2.6 ②. 0.087 ③. 0.065 ④. 增大 ⑤. 【解析】 【详解】(1)[1]挡光片的宽度为: 2mm+6×0.1 mm=2.6 mm． (2)[2][3][4]在极短的时间内，可将物块经过光电门的平均速度视为瞬时速度，故物块经过B、C时的速度大小分别为: vB=m/s=0.087m/s vC=m/s=0.065 m/s 由于vC<vB，物块做减速线运动，物块所受重力沿斜面向下的分力小于其所受的滑动摩擦力，故应增大斜面的倾角，直至两光电门的示数相等，说明物块做匀速直线运动． (3)[5]设物块的质量为m、斜面的倾角为，物块受力平衡，有 结合几何关系解得: 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 如图所示，一顶端固定装有光滑的轻质定滑轮的粗糙斜面体，放置在水平地面上。斜面体的质量为、斜面倾角为。一条轻绳绕过滑轮K，一端与放在斜面上的物块A相连，另一端与轻质弹簧的右端及悬挂物块B的轻绳上端连接于点。轻质弹簧的左端固定在左墙上。稳定时，物块A、B和斜面体均处于静止状态，轻质弹簧的中轴线沿水平方向，滑轮K左侧的轻绳与竖直方向成夹角。已知物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，物块A与斜面体间动摩擦因数，斜面体与水平地面间动摩擦因数。轻质弹簧、轻质定滑轮和轻绳的质量均忽略不计，可以认为物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度，，求： （1）轻质弹簧的拉伸形变量和斜面体对物块A作用的摩擦力； （2）地面对斜面体作用的支持力和摩擦力； （3）现沿斜面向下对物块A作用拉力F，为使物块A仍然保持静止，则拉力F不能超过多大？ 【答案】（1），，方向沿斜面向下 （2），方向垂直地面向上，，水平向右 （3） 【解析】 【小问1详解】 对B，根据平衡条件，， 解得， A最大静摩擦力 对A，根据平衡条件，沿斜面方向 解得 符合假设，斜面体对物块A作用的摩擦力为，方向沿斜面向下 【小问2详解】 对整体，根据平衡条件，竖直方向 地面对斜面体最大摩擦力 水平方向 地面对斜面体作用的支持力为，方向垂直地面向上，摩擦力，水平向右 【小问3详解】 当F最大时，沿斜面方向，有 联立解得 为使物块A仍然保持静止，则拉力F不能超过30N。 23. 如图所示，质量为mA=2kg的物块A和质量为mB=4kg的小车B叠放在光滑的水平地面上，左边缘对齐，处于静止状态，A与B间的动摩擦因数为μ=0.2．某时刻对小车B施加水平向左的恒力F．已知物块A可看作质点，小车长为L=2m，上表面距地面高度为h=0.2m，重力加速度g=10m/s2. 问： （1）水平恒力F0至少为多大，物块A才能相对小车B滑动？ （2）若恒力F1=6N，物块A所受摩擦力f大小为多少？ （3）若恒力F2=16N，物块A落地时距小车B右边缘的水平距离s为多大？ 【答案】(1)12N (2)2N (3)0.48m 【解析】 【详解】(1)物块A在小车B上即将发生相对滑动时，物块A所受摩擦力达到最大静摩擦力，对A由牛顿第二定律有： 代入数据得：a= 2m/s2；对A、B整体分析由牛顿第二定律有： 代入数据得： F0=12N (2)因为： F1=6N< F0 所以此时物块A在小车B上没有发生相对滑动，A、B保持相对静止一起加速，物块A 所受摩擦力为静摩擦力对A、B整体分析由牛顿第二定律有： 代入数据得： a1=1m/s2；对A分析由牛顿第二定律有： (3)因为： F2=16N > F0 所以此时物块A在小车B上发生相对滑动，物块A和小车B都做匀加速直线运动，对A分析由牛顿第二定律有： 对B分析由牛顿第二定律有： 代入数据得： aB=3m/s2 设物块A经时间t1滑到小车B最右端，此时物块A和小车B的速度分别为vA、vB，在这个过程中物块A和小车B通过的位移分别为xA、xB，则有： 代入数据解得： t1=2s，所以： 当物块A滑离小车B后，物块A做平抛运动，小车B以加速度继续做匀加速运动，物块A做平抛运动的时间由： 可得： 所以物块A做平抛运动的水平位移： 小车B的加速度： 小车B加速的位移： 物块A落地时距小车B右边缘的水平距离为： 答：（1）水平恒力F0至少为12N，物块A才能相对小车B滑动. （2）若恒力F1=6N，物块A所受摩擦力f大小为2N. （3）若恒力F2=16N，物块A落地时距小车B右边缘的水平距离s为0.48m. 24. 如图（a）所示，长 L =1.4 m的木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板的右端放置着质量 m=1 kg的滑块（可视为质点）． 现用不同的水平恒力 F向右拉木板，得到滑块和木板的加速度 a随拉力 F变化的关系图像如图（b）所示，重力加速度g =10 m/s2． 求 （1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ1； （2）木板与地面之间的动摩擦因数μ2以及木板的质量M； （3）若水平恒力F=27.8 N，滑块从木板上滑落经历的时间 t。 【答案】（1）μ1=0.4 ；（2）μ2=0.1 ，M=4kg ；（3）t=2s 【解析】 【详解】（1）由图可知，F=25N时，滑块和木板发生相对运动．此时滑块的加速度 分析滑块受力，由牛顿第二定律 解得 μ1=0.4 （2）分析木板受力，由牛顿第二定律 解得 根据a-F图像的斜率 解得 M=4kg 带入（25，4）得 μ2=0.1 （3）F=27.8N时，滑块和木板发生相对运动．此时，滑块的加速度 分析木板受力，由牛顿第二定律 解得 由运动学规律 解得 t=2s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市岳麓实验中学高一学业水平测试物理试题 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. 一同学叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为，则（　　） A. 上方球对下方其中一个球的弹力大于下方一个球对上方球的弹力 B. 下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C. 水平地面对下方三个球的支持力均为mg D. 水平地面对下方三个球的摩擦力均为mg 2. 我国（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车加速4s后速度恢复到20m/s B. 汽车开始减速时距离自动收费装置110m C. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为3.75s D. 汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为120m 3. 如图所示，一个质量为的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环直径略大于细杆的直径，圆环的两侧与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端连在和圆环同一高度的墙壁上的、两点处，两弹簧的劲度系数均为，圆环位于与、等高的点时弹簧处于原长状态且原长为，细杆上面的、两点到点的距离都为。将圆环拉至点并由静止释放，已知重力加速度为，劲度系数，圆环运动过程中弹簧一直在弹性限度内。对于圆环从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环通过点时的加速度最大 B. 圆环通过点时的速度最大 C. 圆环在点时的速度为 D. 圆环在点时的加速度为 4. 甲、乙两车沿水平方向做直线运动，某时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为，乙的速度为，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，则（　　） A. 在时，甲、乙两车相距最远 B. 在时，乙车恰好回到出发点 C. 乙车在运动过程中速度的方向保持不变 D. 乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 5. 如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为M的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ。若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ < β，则滑块的运动情况是（ ） A. 沿着杆加速下滑 B. 沿着杆加速上滑 C. 沿着杆减速下滑 D. 沿着杆减速上滑 6. 设想如果自行车轮子没有了挡泥板，当轮子上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，泥巴在空中的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动 B. 任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动 C. 泥巴离开轮子后，取相等的时间间隔，速度的变化量不相等 D. 泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上 7. 如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s，已知方格的边长表示1m，下列说法错误的是（　　） A. 物体在AB段的平均速度大小为1m/s B. 物体在ABC段的平均速度大小为m/s C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D. 物体在B点的瞬时速度等于ABC段的平均速度 8. 如图所示，光滑水平面上，小球在绳拉力作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，绳突然断裂，小球将（ ） A. 将沿轨迹Pa做离心运动 B. 将沿轨迹Pb做离心运动 C. 将沿轨迹Pc做离心运动 D. 将沿轨迹Pd做离心运动 9. 如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 杆对小环的作用力大于m1g+m2g B. m1不变，则m2越大，β越小 C. θ=β，与m1、m2无关 D. 若杆不光滑，β可能大于θ 10. 四个小球在离地面不同高度同时由静止释放做匀加速直线运动，从开始运动时刻起每隔相同的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出各小球刚开始运动时相对地面位置的是（　　） A. B. C. D. 11. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　） A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 12. 如图所示的是便携式放音机基本运动结构示意图，在正常播放音乐时，保持不变的是 （　　） A. 磁带盘边缘的线速度大小 B. 磁带盘的角速度 C. 磁带盘的转速 D. 磁带盘的周期 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，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 15. 一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图像如图所示，那么和两段时间内，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小之比为 B. 位移大小之比为 C. 平均速度大小之比为 D. 平均速度大小之比为 16. 如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力 B. 由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力 C. 当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹力作用 D. 当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同 17. 如图所示，AB、AC是竖直面内固定的光滑轨道，且，A、B、C三点位于同一圆周上，C是圆周的最低点．现甲、乙两球同时从A点由静止开始沿轨道分别运动到B、C两点，则甲球（ ） A. 加速度较大 B. 运动时间较长 C. 末速度较大 D. 平均速度较大 18. 如图所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3的质量为，物块2、4的质量为，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为、、、。重力加速度为，则有（　　） A. B. C. ，， D. ，，， 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 如图为某同学在研究小车做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 (1)已知打点计时器电源频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则纸带上打相邻计数点的时间间隔为_______s。 (2)图中相邻计数点间的距离分别为s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则打点计时器在打D点时小车的速度大小vD=_____m/s，小车的加速度大小a=_____ m/s2。（结果均保留两位有效数字） (3)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则上述计算结果与实际值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 20. 在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力与弹簧的形变量作出的图线如图所示。 (1)由图求出弹簧的劲度系数，即________； (2)本题中弹簧的形变量与外力关系式________； (3)图线不过原点的原因是：________。 21. 某同学欲测量小木块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图甲所示，光电门的位置B、C可沿斜面移动，木块上固定有宽度为d的挡光窄片．物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间． （1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm． （2）在A处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过B、C，光电门1、2显示的时间分别为30 ms、40 ms，则物块经过B处时的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字），经过C处时的速度大小为 ______m/s（结果保留两位有效数字），比较物块经过B、C处的速度大小可知，应________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等． （3）正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面的长度L和斜面顶端与底端的高度差h，则物块与斜面间的动摩擦因数可表示为μ=_______（用L、h表示）． 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 如图所示，一顶端固定装有光滑的轻质定滑轮的粗糙斜面体，放置在水平地面上。斜面体的质量为、斜面倾角为。一条轻绳绕过滑轮K，一端与放在斜面上的物块A相连，另一端与轻质弹簧的右端及悬挂物块B的轻绳上端连接于点。轻质弹簧的左端固定在左墙上。稳定时，物块A、B和斜面体均处于静止状态，轻质弹簧的中轴线沿水平方向，滑轮K左侧的轻绳与竖直方向成夹角。已知物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，物块A与斜面体间动摩擦因数，斜面体与水平地面间动摩擦因数。轻质弹簧、轻质定滑轮和轻绳的质量均忽略不计，可以认为物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度，，求： （1）轻质弹簧的拉伸形变量和斜面体对物块A作用的摩擦力； （2）地面对斜面体作用的支持力和摩擦力； （3）现沿斜面向下对物块A作用拉力F，为使物块A仍然保持静止，则拉力F不能超过多大？ 23. 如图所示，质量为mA=2kg的物块A和质量为mB=4kg的小车B叠放在光滑的水平地面上，左边缘对齐，处于静止状态，A与B间的动摩擦因数为μ=0.2．某时刻对小车B施加水平向左的恒力F．已知物块A可看作质点，小车长为L=2m，上表面距地面高度为h=0.2m，重力加速度g=10m/s2. 问： （1）水平恒力F0至少为多大，物块A才能相对小车B滑动？ （2）若恒力F1=6N，物块A所受摩擦力f大小为多少？ （3）若恒力F2=16N，物块A落地时距小车B右边缘的水平距离s为多大？ 24. 如图（a）所示，长 L =1.4 m的木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板的右端放置着质量 m=1 kg的滑块（可视为质点）． 现用不同的水平恒力 F向右拉木板，得到滑块和木板的加速度 a随拉力 F变化的关系图像如图（b）所示，重力加速度g =10 m/s2． 求 （1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ1； （2）木板与地面之间的动摩擦因数μ2以及木板的质量M； （3）若水平恒力F=27.8 N，滑块从木板上滑落经历的时间 t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $