2022-2023学年湖南省名校联考联合体高一下学期入学考试物理试题（解析版）

名校联考联合体2023年春季高一入学考试

物理

一、单项选择题（1~6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1. “析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，研究物理有很多方法，关于物理学研究方法，下列说法正确的是（）

A. 在研究物体的运动时，将物体看作质点，这样的研究方法叫“微元法”

B. 亚里士多德对下落物体运动的研究，把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，拓展了人类的科学思维方式和科学研究方法

C. 伽利略在研究斜面实验时，依据逻辑推理把真实实验进行理想化处理并得出结果是研究物理问题的重要方法之一

D. 是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与成正比

【答案】C

【解析】

【详解】A．在研究物体的运动时，将物体看作质点，这样的研究方法叫理想模型法，故A错误；

B．伽利略对下落物体运动的研究，把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，拓展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B错误；

C．伽利略在研究斜面实验时，依据逻辑推理把真实实验进行理想化处理并得出结果是研究物理问题的重要方法之一，故C正确；

D．是利用比值定义法定义物理量，由公式可以得出加速度与无关，故D错误。

故选C。

2. 如图，是我校同学研发的赛车，该赛车采用的是前轮驱动的方式，该车在平直路面上匀速行驶时，前轮和后轮所受摩擦力的方向分别为（　　）

A. 向前、向前 B. 向前、向后

C. 向后、向前 D. 向后、向后

【答案】B

【解析】

【详解】因为赛车驱动轮在前，后轮是从动轮。匀速行驶时，前轮相对地面有向后运动的趋势，则地面给前轮一个水平向前的摩擦，这个摩擦力驱动赛车向前运动；当后轮向前运动时，地面的摩擦力将阻碍它向前运动，故地面对后轮的摩擦力方向是水平向后。

故选B。

3. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它最后1s内的位移为25m（取）。则它开始下落时距地面的高度为（　 ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以最后的中间时刻的瞬时速度为，由

解得

可知物体运动的总时间为，高度为

故选B。

4. 跳水是一项优美的水上运动。在2021年东京奥运会上，14岁的全红婵勇夺女子十米台跳水冠军。十米台跳水是指运动员从离水面10米高的跳台上起跳，在空中完成屈体、抱膝、转体等动作后完全入水的运动，其过程如图所示。下列有关说法正确的是（　　）

A. 当裁判员研究运动员在空中的动作时可以将运动员看成质点

B. 运动员在空中下降过程中处于超重状态

C. 运动员在空中上升过程中处于失重状态

D. 运动员整个过程运动的位移大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．当裁判员研究运动员在空中动作时，运动员的大小和动作均不能忽略，不能看成质点，故A错误；

BC．运动员在空中上升和下降过程中，加速度均向下，处于失重状态，故B错误，C正确；

D．因为运动员落水点不在跳台正下方且已完全入水，所以其位移大小大于，故 D错误。

故选 C。

5. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位置变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 甲车的加速度比乙车的加速度大

B. 甲、乙两车经过处的速度不相同

C. 在处甲乙两车相遇

D. 在末甲乙两车相遇

【答案】D

【解析】

【详解】A．由

可知甲加速度为

乙的加速度为

甲车的加速度比乙车的加速度大，故A错误；

B．由图像可知处两车的速度相等，故B错误；

C．甲、乙从同一位置出发，之前，甲的速度一直小于乙的速度，故不在处相遇，故C错误；

D．由图像知乙的初速度为，当位移相等时两车相遇，则有

解得

故D正确。

故选D。

6. 如图所示，小球质量为，小球质量为，用细线相连并悬挂于点，现用一轻质弹簧给小球施加一个拉力，使整个装置处于静止状态，且与竖直方向夹角为，已知弹簧的劲度系数为，重力加速度为，则弹簧的最短伸长量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】以两个小球组成的整体为研究对象，受到总的重力、弹簧弹力和细线的拉力；根据平衡条件得知，与的合力与重力总是大小相等、方向相反，力的合成情况如图所示

由力的合成图可知，当与绳子垂直时，有最小值，即图中位置2，的最小值为

则弹簧的最短伸长量为

故选A。

二、多项选择题（7~10小题，每小题5分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错得0分）

7. 我们经常会接触到一些民谚、俗语，都蕴含着丰富的物理知识，以下理解正确的是（　　）

A. “泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”——泥鳅黄鳝的表面没有摩擦力

B. “一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其它物体上才能产生力的作用，才能拍响

C. “鸡蛋碰石头，自不量力”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力

D. “人心齐，泰山移”——如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据将物体的表面涂上润滑液后有助于减小摩擦力，所以“泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”——泥鳅黄鳝的表面都比较光滑，摩擦力小不是没有摩擦力。故A错误；

B．物体之间的作用是相互的，“一只巴掌拍不响”——就是说明力是物体对物体的作用。故B正确；

C．作用力与反作用力总是大小相等，方向相反。“鸡蛋碰石头，自不量力”——说的是鸡蛋和石头相碰时，作用力与反作用力虽然大小相等，但石头的硬度要远大于鸡蛋的硬度。故C错误；

D．“人心齐，泰山移”——如果各个分力方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和。故D正确。

故选BD。

8. 质量为的物块在水平拉力的作用下，以一定的初速度沿水平面滑行。利用速度传感器在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系如图所示，则物块（　　）

A. 内的平均速度大小为

B. 内加速度大小是内加速度大小的3倍

C. 内的位移大小为

D. 内物体的速度方向发生了改变但加速度方向没发生改变

【答案】AD

【解析】

【详解】AC．由图像可知，内的位移为

则内的平均速度为

故A正确，C错误；

B．由图像可知，内加速度大小为

内加速度大小为

可知内加速度大小是内加速度大小的6倍，故B错误；

D．根据图像可知，速度为正，加速度为负，速度为负，加速度为负，速度方向发生改变，加速度方向没有发生改变，故D正确。

故选AD。

9. 未来的某天，一位同学在月球上做自由落体实验。让一个质量为的小球从离月球表面的高度处自由下落，测得小球经过刚好落到月球表面上。则（　　）

A. 月球表面的重力加速度大小为

B. 小球在月球表面受到的重力大小为

C. 小球刚落到月球表面时的速度大小为

D. 小球落到月球表面的过程中最后经过的位移大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．小球在月球表面做自由落体运动，有

解得

小球在月球上所受重力为

故A错误，B正确；

CD．小球刚落到月球表面的速度为

小球落到月球表面的过程中最后一秒经过的位移为

故C错误，D正确。

故选BD。

10. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时，将质量的物体（可视为质点）轻放在传送带上端，物体相对地面的图像如图乙所示，时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向，重力加速度取，，。下列说法正确的是（　　）

A. 物体与传送带之间的动摩擦因数

B. 传送带受到物体的摩擦力方向先沿斜面向下后沿斜面向上

C. 传送带上下两端的间距为

D. 物体在传送带上留下的痕迹长度为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由题图得内物体的加速度为

根据牛顿第二定律得

内物体的加速度为

根据牛顿第二定律得

联立解得

，

故A正确；

B．物块受到的摩擦力方向先沿斜面向下后沿斜面向上，由牛顿第三定律得，传送带受到物体的摩擦力方向先沿斜面向上后沿斜面向下，故B 错误；

C．由题可得物体内的位移即为传送带上下两端的间距，图像与横轴所围面积表示位移，可知

故C正确；

D．由题图知传送带的速率，则内，物体的位移为

传送带的位移为

物体相对传送带向上运动，相对位移为

内物体的位移为

传送带的位移为

物体相对传送带向下运动，相对位移为

痕迹重叠，因此物体在传送带上留下的痕迹长度为，故D错误。

故选AC。

三、实验题（11题6分，12题9分，共15分）

11. 在某次实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中、、、、为相邻的计数点，相邻计数点间都有9个点未画出，已知电源的频率为。

（1）计算点瞬时速度，_______；

（2）计算小车的加速度，_______；（以上两空均保留3位有效数字）

（3）以打下点的时刻为计时起点，作出小车的图线，图线与纵轴交点的物理意义是_______。

【答案】    ①. 0.0690    ②. 0.315    ③. A点的速度

【解析】

【详解】（1）[1]相邻计数点间都有9个点未画出，即相邻计数点时间间隔为

根据在匀变速直线运动中一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，则点瞬时速度为

（2）[2]根据逐差法可得，小车的加速度大小为

（3）[3] 以打下点的时刻为计时起点，作出小车的图线，图线与纵轴的交点表示时的速度，即点的速度。

12. 如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置：

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_______不变，抬高轨道一端以平衡摩擦力，用钩码的重力作为小车所受的合外力，用DIS测小车的加速度；

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线（如图），此图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________。

（3）若在原装置中的处加装一力传感器直接测量力值，重复上述实验，得到的图线与图b中的图线相比会有什么不同：________。

（4）在（3）中，若小车的质量为，不断增加钩码的数量，则力传感器示数的极限值为_________（重力加速度为）。

【答案】    ①. 小车和发射器总质量    ②. 钩码质量过大或未满足    ③. 图线为直线，没有弯曲部分    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]探究加速度与力的关系，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力。

（2）[2]由图像段可知，与成正比，即：在小车质量一定时，加速度与小车受到的合力成正比；以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力，由牛顿第二定律得

小车的加速度

小车受到的拉力

当时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，图像偏离直线。

（3）[3]若在原装置中的处加装一力传感器，重复上述实验，得到的图线将是一条直线，没有弯曲部分，因为小车拉力可以直接由力传感器测出来，砝码的质量不需要满足远小于小车的质量。

（4）[4]由小车加速度

得最大加速度为，因此最大拉力，则力传感器示数的极限值为。

四、计算题（13题12分，14题13分，15题16分，共41分）

13. 2022年12月18日，卡塔尔世界杯决赛中阿根廷队通过点球大战击败法国队获得冠军成功捧起大力神杯。如图为甲、乙两位足球运动员正在配合进攻的示意图。甲在处以初速度将足球踢出后，足球沿方向做加速度大小为的匀减速直线运动。足球被踢出的同时，乙以的速度从处沿垂直于方向做的匀加速直线运动，守门员此时位于点，经过反应时间后，由静止开始沿方向做匀加速直线运动，能达到的最大加速度为。已知，，中间无其他队员争抢，求：

（1）乙能否在点将球踢出？若能，求乙运动到点的速度大小；

（2）守门员若想在点把球成功拦截，则其反应时间最长为多少？（结果用根号表示）

【答案】（1）能，；（2）

【解析】

【详解】（1）以足球为研究对象，从到运动时间为，则有

代入数据可得

，（舍弃）

以乙为研究对象，从到运动时间为，则有

代入数据可得

因为，故乙能在点将球踢出。乙运动到点的速度为

（2）以守门员为研究对象，设反应时长为，则有

解得其反应时间最长为

，（舍弃）

14. 如图，小孩坐在雪橇上，小孩与雪橇的总质量为，大人用与水平方向成角斜向上的大小为的拉力拉雪橇，使雪橇从静止开始沿水平地面做加速度大小为的匀加速直线运动，取，，。求：

（1）雪橇受到地面支持力大小；

（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小；

（3）若拉力作用后撤去，雪橇最终停止，求整个过程雪橇运动的位移大小。

【答案】（1）；（2）0.5；（3）

【解析】

【详解】（1）以雪橇和小孩为整体，受力分析如图所示

由平衡条件得

解得

（2）以雪橇和小孩为整体，水平方向，由牛顿第二定律可得

解得

（3）拉力作用时，速度

位移

撤去拉力后，雪橇受摩擦力做匀减速直线运动，由牛顿第二定律

得加速度大小

最终减速为0，此过程位移

所以，整个过程雪橇的位移

15. 如图所示，长度、质量的木板静止在光滑水平桌面上，木板中点处静止放有一质量的小铁块（可视为质点），铁块与木板间的动摩擦因数为。现用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和铁块由静止开始运动，设木板与铁块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：

（1）当拉力为时，铁块受到的摩擦力大小；

（2）若要铁块相对木板静止，求拉力的最大值；

（3）当拉力为时，作用1s后撤去拉力。判断铁块能否从木板上滑落，若能，求滑落时铁块速度；若不能，求铁块最终停在木板上的位置。

【答案】（1）；（2）；（3）不能滑落，最终停在木板上的位置距木板左端

【解析】

【详解】（1）当拉力为时，设铁块相与木板保持相对静止；对整体由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第二定律得铁块受到的摩擦力为

即此时铁块受到的是静摩擦力，大小为。

（2）由牛顿第二定律得铁块的最大加速度为

对整体由牛顿第二定律得

解得

要铁块相对木板静止，拉力的最大值为。

（3）当拉力为时，对木板由牛顿第二定律得

解得

力作用末，铁块的速度为

铁块的位移为

木板的速度为

木板的位移为

此过程木板比铁块多运动的位移为

撤去拉力，对木板由牛顿第二定律得

解得加速度大小为

（向右减速）

铁块继续以向右加速；设经过时间二者达到共同速度，则有

解得

，

此过程铁块位移为

木板位移为

此过程木板比铁块多运动的位移为

因为

所以铁块不能从木板上滑落；铁块最终停在距木板左端距离为