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

长沙市平高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，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上。现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态。下列判断正确的是（　　） A. c对b的摩擦力可能减小 B. 地面对c的支持力可能增大 C. 地面对c的摩擦力可能不变 D. 弹簧的弹力可能增大 【答案】A 【解析】 【详解】盒子a受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡，随着沙子质量的增加；由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故A正确；对a分析可知，a处于静止状态，加入适量砂粒后重力变大，弹簧弹力不变，绳子的张力变大；对b与c整体分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，故地面对c的支持力一定减小，摩擦力一定变大，故BCD错误． 2. 一物体从静止开始做匀加速直线运动，用T表示一个时间间隔，在第3个T时间内的位移为3m，在第3个T时间末的瞬时速度是3m/s。则（　　） A. 物体的加速度为1m/s2 B. 物体在第1个T时间末的瞬时速度是0.6m/s C. 时间间隔T=1s D. 物体在第1个T时间内的位移为0.6m 【答案】D 【解析】 【详解】由得，3Ts内的位移 2Ts内的位移 第3个T秒内的位移 由公式v=at得，3Ts末的速度 联立解得 ， 第一个T末的速度 第一个T内的位移 故选D。 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. a、b、c、d四个质点在一条直线上运动，它们的运动图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0﹣t2时间内，质点b、d同方向运动 B. 在0﹣t3时间内，质点a、c做单向直线运动 C. 在0﹣t3时间内，质点a、b平均速度相同 D. 在 0∼t3时间内，质点c、d平均速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A. 在0−t2时间内，质点b先沿负方向运动，后沿正方向运动；质点d的速度方向一直为负，沿负方向运动．故A项错误； B. 根据x−t图象的斜率表示速度，知在0−t3时间内，质点a先沿正向运动，后沿负向运动．质点c做单向直线运动，故B错误； C. 在0﹣t3时间内，质点a、b的初位置相同，末位置相同，所以平均速度相同，故C项正确； D.根据v−t图象与时间轴所围的面积表示位移，知在0∼t3时间内，质点c、d的位移不等，则平均速度不同，故D项错误． 5. 如图所示，倾角为的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B，C间的动摩擦因数为，物块B通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连，连接物块B的一段细绳与斜面平行，物块A，B的质量分别为、现给物块B一初速度，使物块B沿斜面下滑，斜面体C始终处于静止状态，则在B下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无论物块A，B的质量大小关系如何，物块B一定匀速下滑 B. 物块A运动的加速度大小为 C. 水平面对斜面体C一定有摩擦力，摩擦力方向可能水平向左 D. 水平面对斜面体C的支持力与B，C的总重力大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．B、C间的动摩擦因数为，即如果B不受绳子拉力，则：，B匀速下滑，但是绳子对B有沿斜面向上的拉力，故不论质量关系如何，B一定是减速下滑，故A错误； B．根据牛顿第二定律，对A有： 对B有： 结合，解得，故B错误； C．对C受力分析，B给的压力 和摩擦力 ，因为，所以二者的矢量和等于，方向竖直向下，即C在水平方向上没有运动趋势，故C水平方向不受地面的摩擦力，故C错误； D．由前面分析知B对C的作用力等于其重力，竖直向下，对C分析，竖直方向地面对C的支持力等于两者重力之和，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一物体仅在三个共点恒力、、的作用下以速度水平向右做匀速直线运动，其中斜向右上方，竖直向下，水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，则下列说法正确的是（　　） A. 如果撤去的是，则物体做匀变速曲线运动 B. 如果撤去的是，则物体做加速度变化的曲线运动 C. 如果撤去的是，则物体做曲线运动，且加速度的方向不断改变 D. 如果撤去的是，物体将向右做匀减速直线运动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．物体在三个共点恒力、、的作用下以速度水平向右做匀速直线运动，说明物体受力平衡，如果撤去，则、的合力与等大反向，此时的合力方向与速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，加速度不变，故A正确，B错误； C．由受力分析可知，撤去后，物体做曲线运动，加速度方向竖直向上，故C错误； D．撤去后，合力方向水平向右，合力方向与速度方向相同，所以物体将向右做匀加速直线运动，故D错误。 故选A。 7. 小明是一个象棋爱好者，在某次与棋友的对弈过程中在三步棋里把自己的“车”从位置经过位置、位置最后移到了位置，如图所示。设象棋棋盘上横格与纵格间的距离都等于，则下列说法中正确的是（　　） A. 这三步棋里棋子的路程为； B. 这三步棋里棋子的路程最大的为第二步，路程为 C. 这三步棋里棋子的位移大小为 D. 这三步棋里棋子的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．路程为质点轨迹的长度，可知这三步棋里棋子的路程为 这三步棋里棋子的路程最大的为第二步，路程为 AB错误； CD．这三步棋里棋子的位移大小为 C错误，D正确。 故选D。 8. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角越大，链条对球体施加的拉力越小 C. 链条与竖直方向的夹角越大，链球做匀速圆周运动的角速度越小 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 【答案】D 【解析】 【详解】A.链球在水平面内做匀速圆周运动，受力分析可知其受重力和拉力两个力作用，故A错误； B.由题意可知，重力与拉力的合力指向圆心，提供向心力，根据受力情况由平行四边形定则可得，其中为拉力与竖直方向的夹角，根据关系式可知越大，拉力越大，B项错误； C.根据受力分析可得 故，所以夹角越大，角速度越大，C项错误； D.若运动员松手，拉力消失，链球只受重力作用，且具有水平初速度，接下来将沿松手时的速度方向做平抛运动，D正确。 故选D。 9. 为满足高速运行的需要，在高铁列车的前端和尾端各有一节机车，可以提供大小相等的动力。某高铁列车，机车和车厢共节，假设每节机车和车厢的质量相等，运行时受到的摩擦和空气阻力相同，每节机车提供大小为的动力。当列车沿平直铁道运行时，第节对第节的作用力大小和方向为（　　） A. 向后 B. 向前 C. 向后 D. 向前 【答案】A 【解析】 【详解】前端和尾端各有一节机车，每节机车提供大小为的动力，故以节车厢为研究对象，动力为，设每节车厢摩擦和空气阻力为，每节车厢的质量为，向前的方向为正方向，由牛顿第二定律得 令第10节对第11节的作用力为，以后六节车厢为研究对象由牛顿第二定律得： 解得 故第10节对第11节的作用力大小为，方向向后。 故选A。 10. 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。 11. 如图所示，柔软轻绳OA与OB的一端将一重物拴于圆心O点，另一端均固定在圆环上。初始时，OA绳处于水平状态，OB绳与竖直方向的夹角为30°，现将圆环向右缓慢滚动，重物始终位于圆心处。在OB绳由图中状态第一次转至水平状态的过程中，下列说法正确的是（　　） A. OB绳上的张力逐渐增大 B. OB绳上的张力先增大后减小 C. OA绳上的张力逐渐增大 D. OA绳上的张力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】以重物为研究对象进行受力分析，设轻绳OA与OB上的拉力分别为、，由正弦定理可知 由150°减至90°，逐渐增大，逐渐增加；由90°增加至150°，逐渐减小，逐渐减小，ABD错误，C正确。 故选C。 12. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为 ，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小齿轮和后轮的角速度大小之比为16:1 B. 大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4 C. 大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:4 D. 大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为4:1 【答案】B 【解析】 【详解】A．小齿轮和后轮共轴，角速度相等，故A错误； B．大齿轮和小齿轮通过皮带传动，线速度相等，根据可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4，故B正确； C．小齿轮和后轮共轴，根据可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1:16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:16，故C错误； D．大齿轮和小齿轮通过同皮带传动，线速度相等，所以线速度大小之比为1:1，故D错误。 故选B。 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. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（　　） A. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v= B. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v= C. 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨 D. 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨 【答案】A 【解析】 【详解】AB．火车以某一速度经过弯道时，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，如图所示 根据牛顿第二定律得 解得 故A正确，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错误； D．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D错误。 故选A。 15. 关于加速度，下列说法正确的是（　　） A. 由定义式可知，a的方向与的方向一定相同 B. 物体的速度发生变化，其加速度也一定变化 C. 当物体的加速度减小时，其速度也一定减小 D. 当物体的加速度方向为负时，物体一定做减速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由定义式 可知，时间是标量，a和是矢量，加速度的方向和物体速度变化的方向相同，A正确； B．如果物体匀加速直线速运动，速度虽然在变化，但是其加速度不变，B错误； C．物体的加速度减小时，如果加速度方向与速度方向相同，它的速度增大，C错误； D．当加速度为负时，速度也可能为负，物体做加速运动，D错误。 故选A。 16. 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。 17. 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。 18. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系可知A运动的位移为，根据速度—位移公式 解得 根据速度的分解有 解得 故选A。 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是），相邻两计数点间的时间间隔为T，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得，，，，，。 （1）相邻两计数点间的时间间隔为________s。 （2）计算小车的加速度表达式为_______（用题中所给的字母表示），小车的加速度为________（计算结果保留两位小数）。 （3）打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是_______（计算结果保留两位小数），若当时电源实际频率为49Hz，但仍按频率为50Hz的时间间隔打一次点计算，则测算出的某时刻速度数值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）实际速度的值。 【答案】 ①. 0.1 ②. ③. 0.80 ④. 0.48 ⑤. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]由于从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是），所以相邻的计数点间有5个时间间隔，即 （2）[2][3]根据匀变速直线运动的推论可得 对三个加速度取平均值，可得 联立解得小车的加速度表达式为 代入数据解得 （3）[4]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求纸带上打下5计数点时小车的瞬时速度大小为 [5]若当时电源实际频率为49Hz，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用，则计算所用时间间隔偏小，则测出的速度值将大于实际速度的值。 20. “验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示。先用两个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点，再用一个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点。每次操作均记录相关数据，并据此在白纸上作图，如图丙所示。 （1）图乙是测量时某弹簧测力计的示数，示数为______N（保留一位小数）； （2）图丙中F、两个力，其中______是根据平行四边形定则作出的； （3）本实验采用的方法是______（填“理想实验法”或“等效替代法”）。 【答案】 ①. 3.8 ②. F ③. 等效替代法 【解析】 【详解】（1）[1]根据乙图可读出测力计的示数为3.8N。 （2）[2]由图丙可看出F是根据平行四边形定则作出的。 （3）[3]该实验中两次要求橡皮条弹性形变效果相同，用一个弹簧测力计作用效果替代两个弹簧测力计作用的效果，所以实验采用了等效替代法。 21. 如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度。 （1）测得小铁块的质量 ，则小铁块与长木板间的动摩擦因数_______。保留三位有效数字 （2）以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力_______。填“越来越大”“越来越小”或“不变” 【答案】（1）0.204 （2）不变 【解析】 【小问1详解】 由于整个过程中，铁块都处在受力平衡状态，由图可知，铁块受到的滑动摩擦力 根据滑动摩擦力计算公式，解得动摩擦因数 【小问2详解】 以不同的速度把长木板拉出，摩擦力均为滑动摩擦力，而滑动摩擦力与相对速度无关，故随着速度的增加小铁块受到的摩擦力不再发生变化。 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 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 23. 如图所示，厚0.2m、长为3m的木板AB静止在粗糙水平地面上，C为其中点，木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，木板右端静止放置一个小物块（可看成质点），它与木板CB部分的动摩擦因数μ2=0.3。已知木板和小物块的质量均为2kg，重力加速度g取10m/s2，现对木板施加一个水平向右的恒力F。 （1）为使小物块与木板保持相对静止，求恒力的最大值Fm； （2）当F=22N时，小物块多长时间滑到木板中点C； （3）接第（2）问，当小物块到达C点时撤去F，求小物块落地时与木极A端的距离。 【答案】（1）16N；（2）1s；（3）0.326m 【解析】 【详解】（1）设小物块能够达到的最大加速度为am，由牛顿第二定律有 解得 am=3m/s2 对整体，由牛顿第二定律有 解得 Fm=16N （2）当F=22N时，小物块相对于长木板发生相对滑动，对长木极 解得 a1=6m/s 小物块加速度 小物块滑到木板中点C，有 解得 t=1s （3）设撤掉外力时各自速度分别为小、，则有 撤掉外力后，物块匀速，设木板匀减速加速度为a3，则 解得 a3=2m/s2 设小物块从长木板中点滑动到最左端时长木板速度为v3，则有 解得 此时长木板做减速运动 解得 a4=lm/s2 此后小物块做平抛运动 长木板做匀减速运动，落地时距长木板左端的距离为 解得 24. 如图甲，长L=5m、质量M=1kg的木板静置在粗糙水平面上，木板与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，木板的上表面由不同材料构成。质量m=1kg的小物块静止在木板左端的O点，物块与木板OA段、AB段、BC段之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1和μ3=0.5.从t=0开始对物块施加一水平拉力F，F随时间t变化关系如图乙所示，取水平向右为正方向。已知OA、AB段长度分别为L1=1.0m、L2=3.0m，重力加速度g=10m/s2.求： (1)物块到达木板上表面A点时的速度大小v1； (2)第2s内物块与木板之间的摩擦产生的热量Q； (3)最终物块与木板都静止时，物块距木板右端C的距离d。 【答案】(1)3m/s；(2)3J；(3)0.2m 【解析】 【详解】(1)在0~1s时间内，由图象可知拉力F1=6N，假设该段时间t1=1s内，物块一直在OA段运动，设物块和木板末速度分别为、，物块和木板加速度分别为、，由牛顿第二定律，对物块有 对木板有 解得 ， 由于 故物块相对木板向右滑动，该段时间t1=1s内，物块的位移 木板的位移 两者相对位移 物块刚好到达木板上A点，假设成立；此时，物块和木板的速度分别为 ， (2)在1s~2s时间内，由图象可知拉力F2=2N，假设该段时间t2=1s内，物块一直在AB段运动，设物块和木板末速度分别为、，物块和木板的加速度分别为、，由牛顿第二定律，对物块有 对木板有 解得 ， 则该段时间t2=1s内，物块的位移 木板的位移 两者相对位移 物块刚好到达木板上B点，假设成立，此时物块和木板的速度分别为， 因此，第2s内物块与木板之间摩擦生热 (3)在2s~3s时间内，由图象可知拉力，物块滑入木板表面BC段后，假设该段时间t3=1s内，物块一直在BC段运动，设设物块和木板末速度分别为、，物块与木板加速度分别为、 ，由牛顿第二定律，对物块有 对木板有 解得 ， 设经过时间物块与木板共速，速度为，由速度与时间的关系 解得 ， 该过程时间内物块位移 木板位移 由于 所以物块还在木板上，未到达C点，假设成立。之后，假设物块和木板共同减速，其加速度大小为 此时，对物体 得物块受到摩擦力 假设成立，即板块不再相对滑动，F3再作用时间 物块与木板共同速度为 即恰好都停止。最终物块到木板右端C点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市平高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，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上。现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态。下列判断正确的是（　　） A. c对b的摩擦力可能减小 B. 地面对c的支持力可能增大 C. 地面对c的摩擦力可能不变 D. 弹簧的弹力可能增大 2. 一物体从静止开始做匀加速直线运动，用T表示一个时间间隔，在第3个T时间内的位移为3m，在第3个T时间末的瞬时速度是3m/s。则（　　） A. 物体的加速度为1m/s2 B. 物体在第1个T时间末的瞬时速度是0.6m/s C. 时间间隔T=1s D. 物体在第1个T时间内的位移为0.6m 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. a、b、c、d四个质点在一条直线上运动，它们的运动图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0﹣t2时间内，质点b、d同方向运动 B. 在0﹣t3时间内，质点a、c做单向直线运动 C. 在0﹣t3时间内，质点a、b平均速度相同 D. 在 0∼t3时间内，质点c、d平均速度相同 5. 如图所示，倾角为的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B，C间的动摩擦因数为，物块B通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连，连接物块B的一段细绳与斜面平行，物块A，B的质量分别为、现给物块B一初速度，使物块B沿斜面下滑，斜面体C始终处于静止状态，则在B下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无论物块A，B的质量大小关系如何，物块B一定匀速下滑 B. 物块A运动的加速度大小为 C. 水平面对斜面体C一定有摩擦力，摩擦力方向可能水平向左 D. 水平面对斜面体C的支持力与B，C的总重力大小相等 6. 如图所示，一物体仅在三个共点恒力、、的作用下以速度水平向右做匀速直线运动，其中斜向右上方，竖直向下，水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，则下列说法正确的是（　　） A. 如果撤去的是，则物体做匀变速曲线运动 B. 如果撤去的是，则物体做加速度变化的曲线运动 C. 如果撤去的是，则物体做曲线运动，且加速度的方向不断改变 D. 如果撤去的是，物体将向右做匀减速直线运动 7. 小明是一个象棋爱好者，在某次与棋友的对弈过程中在三步棋里把自己的“车”从位置经过位置、位置最后移到了位置，如图所示。设象棋棋盘上横格与纵格间的距离都等于，则下列说法中正确的是（　　） A. 这三步棋里棋子的路程为； B. 这三步棋里棋子的路程最大的为第二步，路程为 C. 这三步棋里棋子的位移大小为 D. 这三步棋里棋子的位移大小为 8. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角越大，链条对球体施加的拉力越小 C. 链条与竖直方向的夹角越大，链球做匀速圆周运动的角速度越小 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 9. 为满足高速运行的需要，在高铁列车的前端和尾端各有一节机车，可以提供大小相等的动力。某高铁列车，机车和车厢共节，假设每节机车和车厢的质量相等，运行时受到的摩擦和空气阻力相同，每节机车提供大小为的动力。当列车沿平直铁道运行时，第节对第节的作用力大小和方向为（　　） A. 向后 B. 向前 C. 向后 D. 向前 10. 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. ， 11. 如图所示，柔软轻绳OA与OB的一端将一重物拴于圆心O点，另一端均固定在圆环上。初始时，OA绳处于水平状态，OB绳与竖直方向的夹角为30°，现将圆环向右缓慢滚动，重物始终位于圆心处。在OB绳由图中状态第一次转至水平状态的过程中，下列说法正确的是（　　） A. OB绳上的张力逐渐增大 B. OB绳上的张力先增大后减小 C. OA绳上的张力逐渐增大 D. OA绳上的张力先增大后减小 12. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为 ，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小齿轮和后轮的角速度大小之比为16:1 B. 大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4 C. 大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:4 D. 大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为4:1 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. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（　　） A. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v= B. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v= C. 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨 D. 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨 15. 关于加速度，下列说法正确的是（　　） A. 由定义式可知，a的方向与的方向一定相同 B. 物体的速度发生变化，其加速度也一定变化 C. 当物体的加速度减小时，其速度也一定减小 D. 当物体的加速度方向为负时，物体一定做减速运动 16. 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 17. 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 18. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） 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. 如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是），相邻两计数点间的时间间隔为T，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得，，，，，。 （1）相邻两计数点间的时间间隔为________s。 （2）计算小车的加速度表达式为_______（用题中所给的字母表示），小车的加速度为________（计算结果保留两位小数）。 （3）打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是_______（计算结果保留两位小数），若当时电源实际频率为49Hz，但仍按频率为50Hz的时间间隔打一次点计算，则测算出的某时刻速度数值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）实际速度的值。 20. “验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示。先用两个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点，再用一个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点。每次操作均记录相关数据，并据此在白纸上作图，如图丙所示。 （1）图乙是测量时某弹簧测力计的示数，示数为______N（保留一位小数）； （2）图丙中F、两个力，其中______是根据平行四边形定则作出的； （3）本实验采用的方法是______（填“理想实验法”或“等效替代法”）。 21. 如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度。 （1）测得小铁块的质量 ，则小铁块与长木板间的动摩擦因数_______。保留三位有效数字 （2）以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力_______。填“越来越大”“越来越小”或“不变” 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 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？ 23. 如图所示，厚0.2m、长为3m的木板AB静止在粗糙水平地面上，C为其中点，木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，木板右端静止放置一个小物块（可看成质点），它与木板CB部分的动摩擦因数μ2=0.3。已知木板和小物块的质量均为2kg，重力加速度g取10m/s2，现对木板施加一个水平向右的恒力F。 （1）为使小物块与木板保持相对静止，求恒力的最大值Fm； （2）当F=22N时，小物块多长时间滑到木板中点C； （3）接第（2）问，当小物块到达C点时撤去F，求小物块落地时与木极A端的距离。 24. 如图甲，长L=5m、质量M=1kg的木板静置在粗糙水平面上，木板与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，木板的上表面由不同材料构成。质量m=1kg的小物块静止在木板左端的O点，物块与木板OA段、AB段、BC段之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1和μ3=0.5.从t=0开始对物块施加一水平拉力F，F随时间t变化关系如图乙所示，取水平向右为正方向。已知OA、AB段长度分别为L1=1.0m、L2=3.0m，重力加速度g=10m/s2.求： (1)物块到达木板上表面A点时的速度大小v1； (2)第2s内物块与木板之间的摩擦产生的热量Q； (3)最终物块与木板都静止时，物块距木板右端C的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $