2022-2023学年山东省东营市第一中学高一上学期选考科目测试物理试题含解析

  东营市第一中学2022-2023学年第一学期选考科目测试

物理试题

第Ⅰ卷（选择题  共48分）

一、单选题（每题4分，共32分）

1. 一物体受到四个共点力，其大小分别为400N、600N、900N和1300N，这四个力的合力大小不可能为（　　）

A. 3300N B. 2300N C. 400N D. 0

【答案】A

【解析】

【详解】四个共点力的大小分别为400N、600N、900N和1300N，最大合力，则为四个力之和，即为3200N；

400N、600N两个力的合力范围为

900N、1300N两个力的合力范围为

两级合力范围出现重叠现象，则合力最小值为0，则四个共点力的合理范围为

故A正确，BCD错误。

故选A。

2. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止．现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．下列说法正确的是（　　）

A. 施力后A、B之间的摩擦力一定比施力前大

B. 施力后B与墙面间的弹力可能与施力前相等

C. 施力后B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等

D. 施力后A对B的作用力可能比施力前小

【答案】D

【解析】

【详解】A．对A物体，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于，所以A、B之间的摩擦力可能不变，选项A错误；

B．以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为，弹力增大，选项B错误；

C．对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件可知B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，选项C错误；

D．对A分析可知，施力前A受重力和B对A作用力处于平衡，B对A的作用力大小等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B对A的作用力，推力和B对A的作用力的合力等于A的重力，根据力的合成可知，B对A的作用力可能小于A的重力，再由牛顿第三定律可知，施力后A对B的作用力可能比施力前小，选项D正确。

故选D。

3. 如图所示，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻，一部分细沙从木板上漏出斜坡。则在细沙漏出前后，下列说法正确的是（　　）

A. 木板始终做匀速运动 B. 木板由匀速变为匀加速直线运动

C. 木板所受合外力变小 D. 木板所受斜坡的摩擦力大小不变

【答案】A

【解析】

【详解】AC．在细沙漏出前，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑，对整体受力分析，如图所示

根据平衡条件有

又因为

联立解得

在细沙漏出后，细沙的质量减少，设为m'，木板的质量不变，对整体受力情况与漏出前一样，在垂直斜面方向仍处于平衡状态，则有

又因为

联立解得

而重力沿斜面向下的分力为，即

所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线运动，故A正确，C错误；

B．因为整体仍向下做匀速直线运动，所受合外力不变，仍为零，故B错误；

D．因为细沙的质量减小，根据

可知木板所受斜坡的摩擦力变小，故D错误。

故选A。

4. 轻绳A端固定，用轻质动滑轮将重物挂于轻绳上，如图。当滑轮静止后，将轻绳B端缓慢沿虚线（　　）

A. 向右移动，绳子的弹力变大 B. 向右移动，绳子的弹力变小

C. 向上移动，绳子的弹力变大 D. 向上移动，绳子的弹力变小

【答案】A

【解析】

【详解】设绳与竖直方向之间的夹角为θ，根据平衡条件得

解得

AB．将轻绳B端缓慢沿虚线向右移动，θ变大，绳子的弹力变大，A正确，B错误；

CD．将轻绳B端缓慢沿虚线向上移动，θ不变，绳子的弹力不变，CD错误。

故选A。

证明将轻绳B端缓慢沿虚线向上移动，θ不变

由于绳子上的拉力处处相等，所以绳子与竖直方向的夹角相等，将轻绳B端缓慢沿虚线向上移动，设绳子与竖直方向的夹角变为α，设绳子总长度为L，左侧绳子长度为L1，右侧绳子长度为L2，A、B两点间是水平距离为d

解得

又因为

所以

5. “西电东送”为我国经济社会发展起到了重大推动作用。如图是部分输电线路。由于热胀冷缩，铁塔之间的输电线夏季比冬季要更下垂一些，对输电线和输电塔的受力分析正确的是

A. 夏季每根输电线对输电塔的拉力较冬季时大

B. 夏季与冬季输电塔对地面的压力一样大

C. 夏季与冬季每根输电线对输电塔的拉力一样大

D. 冬季输电塔对地面的压力较大

【答案】B

【解析】

【详解】如下左图，夏季输电线下垂大，角度变小，输电线重力不变，所以夏季时每根输电线对输电塔的拉力较冬季时小，AC错误；

如下右图，由于输电线重力不变，两边输电线对铁塔的合力大小就等于输电线的重力，大小不变，所以夏季与冬季输电塔对地面的压力大小一样大，B正确，D错误；

故选B。

6. 如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连。已知两球在图示P、Q位置静止，。下列说法中正确的是（　　）

A. 若两球质量相同，则P球对槽的压力较小

B. 若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等

C. 若P球的质量大，则弹簧的劲度系数大

D. 若P球的质量大，则弹簧的弹力小

【答案】B

【解析】

【详解】AB．对两小球受力分析如图所示

都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两小球静止，受力平衡，由相似三角形关系可知

，

即支持力始终与重力大小相等，若两球质量相等，则所受支持力大小相等，对槽的压力大小必然相等，故A错误，B正确；

C．根据胡克定律得

两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误；

D．由

可得

由

可得

已知

又

则

故D错误；

故选B。

7. 粗糙的水平面上有两个可以视为质点的滑块甲、乙，开始静止在距离为L=7 m处·给甲以水平向右的、乙以水平向左的的速度，使甲乙两滑块同时开始在水平面上做匀减速运动，已知两滑块的加速度大小均为．则下列说法正确的是

A. 从开始运动计时经的时间两滑块相碰

B. 两滑块相碰的地点距离滑块甲的出发点为5.25 m

C. 从开始运动计时经的时间两滑块相碰

D. 两滑块相碰的地点距离滑块甲的出发点为6 m

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】乙减速到零所需时间为

1s内甲通过的位移为

1s内乙通过位移为

此时甲乙未相碰，故相碰时，甲通过的位移为

有

计算得出

故ABC错误D正确

故选D。

8. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是（　　）

A. “笛音雷”在t2时刻上升至最高点

B. t3~ t4时间内“笛音雷”做自由落体运动

C. t0~ t3时间内“笛音雷”的平均速度可能为

D. 若另一颗“笛音雷”紧挨着在t0'时刻起飞，其后的运动情况与t0时刻起飞的“笛音雷”一样，则两者之间先越来越近、后又越来越远

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．图中所示时间内“笛音雷”一直向上运动，故t4时间到达最高点，选项AB选项错误；

C．速度—时间图像与时间轴所围成的面积表示位移，平均速度接近

选项C正确；

D．作出另一颗“笛音雷”的图像如图：

根据速度—时间图像与时间轴所围成的面积表示位移，可以看出二者之间的位移先越来越远，后越来越近。选项D错误。

故选C。

二、多选题（每题4分，共16分）

9. 如图所示，为北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。在大跳台比赛过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 研究运动员在空中的技术动作时，不能将他看成质点

B. 整个比赛过程中，无论研究什么问题运动员都不能看成质点

C. 整个比赛过程中，运动员通过的路程一定大于他的位移大小

D. 当运动员在空中下落时，若以他作为参考系，则大地向下运动

【答案】AC

【解析】

【详解】A．研究运动员在空中的技术动作时，需要分析身体的肢体动作，所以不能将他看成质点，故A正确；

B．整个比赛过程中，当研究运动员的水平分位移时可以不考虑运动员的形状和大小，能看成质点，故B错误；

C．整个比赛过程中，运动员运动轨迹是曲线，所以通过的路程一定大于他的位移大小，故C正确；

D．当运动员在空中下落时，若以他作为参考系，则大地向上运动，故D错误。

故选AC。

10. 如图所示，质量不等的盒子A和物体B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为θ的斜面上，与斜面间的动摩擦因数，B悬挂于斜面之外而处于静止状态，现向A中缓慢加入沙子，下列说法正确的是（  ）

A. 绳子拉力可能变大

B. A对斜面的压力可能增大

C. A所受的摩擦力可能减小

D. A可能沿斜面下滑

【答案】BC

【解析】

【详解】B．物体A在垂直于斜面方向上处于平衡状态，A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加，A对斜面的压力逐渐增大，故B正确；

ACD．由于不知道A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，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、也可能减小；若开始时A受到的摩擦力的方向向上，随着沙子质量的增加，静摩擦力增加；由于

所以最大静摩擦力

A始终处于平衡状态，则A沿斜面受到的力

显然若开始时A受到的摩擦力的方向向上，随着沙子质量的增加，摩擦力f逐渐增大，但始终满足

所以A不可能沿斜面下滑，始终处于静止状态，同时B也处于静止状态，则绳子的拉力始终与重力大小相等，方向相反，保持不变，故AD错误，C正确。

故选BC。

11. 甲乙两质点在同一直线上运动，从t＝0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示，已知甲图像过、、三个点。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示，下列说法正确的是（    ）

A. t＝0时刻，甲的速度2m/s B. 甲的加速度大小

C. 经过，甲追上乙 D. 经过2.5s，甲追上乙

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．对甲图有

将、、三个点代入上式解得

，，

A错误，B正确；

CD．对乙图有

变形为

结合图像可知

，

由运动学公式

代入数据解得，甲追上乙的时间为

C正确，D错误。

故选BC。

12. 质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，，则（    ）

A. 质点做单向匀加速直线运动

B. 质点在某个位置附近来回运动

C. 在时间段内，质点在时刻的速度最大

D. 质点在时刻速度为零

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．将加速度与时间关系图像转化为图像，如图所示

质点向正方向做单向运动，先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，AB错误；

C．由图可知，在时间段内，质点在时刻的速度最大，C正确；

D．由图可知，质点在时刻速度为零，D正确。

故选CD。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题

13. 为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力，甲、乙两位同学分别进行了如下实验．

(1)甲同学操作如下：

如图a所示，将细线上端固定，在其下端不断增挂钩码，直至挂第4个钩码(每个钩码重为G)时，细线突然断裂，甲同学将3G记为细线所能承受的最大拉力

(2)乙同学操作如下：

①用刻度尺测出细线的长度l；

②按图b所示将细线左端固定，右手捏住细线另端，然后将3个钩码挂在细线上；

③捏住细线的右手沿水平刻度尺缓慢向右移动，直至细线断裂，测出此时细线两端的水平距离d．

(3)若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计，根据上述实验，请完成下列内容：

①测量结果较准确的是_______________(选填“甲”或“乙”)同学；

②乙同学的测量结果是_____________(用题中所给物理量的字母表示)；

③在乙同学的实验中，当细线刚断时钩码两侧细线的夹角________(选填“>”、“=”或“＜”)120°．

【答案】    ①. 乙    ②.     ③. ＞

【解析】

【详解】① [1]甲同学的方案中钩码只能一个一个加，使得测量的细线拉力不连续，造成测量的不准确，所以乙同学的测量结果较准确．

②[2]当绳子断时，根据共点力平衡求出绳子的最大拉力．绳子与竖直方向夹角的正弦值为：

sinθ=d/L

根据平衡有

2Fcosθ=G

解得最大拉力为

F=

③[3]根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变，大小等于物体重力3G，细线上的拉力大小大于3G，根据力的平行四边形定则，两侧细线的夹角大于120°。

14. 小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。

（1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。

A.钢球    B.乒乓球    C.橡胶球

（2）用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示（零刻线），则h=______cm。

（3）作出图线，如图3所示，则可得到重力加速度g=______（保留三位有效数字）。

（4）小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g跟真实值相比，结果______（填偏大、偏小或无影响）。

【答案】    ①. A    ②. 61.20    ③. 9.58    ④. 无影响

【解析】

【详解】（1）[1]为了减小空气阻力对实验的影响，实验时，小球体应该选择体积小，质量大，即密度大一些的球体。在钢球、乒乓球、橡胶球中，钢球密度最大，空气阻力对其影响最小。

故选A。

（2）[2]根据刻度尺的读数规律，该读数为

61cm+0.1×2.0cm=61.20cm

（3）[3]根据

解得

结合图像可知

（4）[4]根据上述可知，图像的斜率表示重力加速度，即

由于木条厚度为一个定值，因此即使实验中未考虑木条厚度，在利用图线求变化率时，对实验结果没有影响。

四、解答题

15. 质量分别为和的P、Q两物体置于足够长的顺时针转动的水平传送带上，劲度系数分别为和的A、B两轻质弹簧按照图甲所示与P、Q相连，A弹簧的右侧固定于竖直固定的挡板上，两物块与传送带间的滑动摩擦因数均为，重力加速度为g，轻质弹簧始终保持水平且在弹性限度内，将物体P、Q视为质点，

（1）稳定时，求A弹簧的形变量的大小；

（2）若对Q施加一个水平向左的拉力，使Q缓慢向左移动，当两弹簧的长度之和等于它们的原长之和时，求此时A弹簧的形变量大小以及此时拉力的大小

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【详解】（1）对PQ及中间的弹簧看成一整体，对整体受力分析有

解得

（2）分析可得，最后两弹簧长度之和要等于原长，必然有A被压缩B被拉长，且两弹簧的形变量相等；对PQ及中间的弹簧看成一整体，对整体受力分析有

对Q隔离受力分析有

联立方程可得

16. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面的动摩擦因数为。（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：

（1）正方体和墙壁对球的支持力F1、F2分别是多大?

（2）若=45°，保持正方体的质量M不变，增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球的质量最大为多少?（）

（3）若球的质量，改变正方体到墙壁之间的距离，要使正方体不出现滑动， 则正方体的右侧面AB到墙壁的最大距离是多少?

【答案】（1），N 2=mgtan；（2）m<；（3）R

【解析】

【详解】（1）对球受力情况如图所示

根据平衡条件知：

N1cosθ=mg

N1sinθ=N2

解得

N2=mgtanθ

（2）对整体受力分析

根据平衡条件知：

N3=Mg+mg

N2=f

f≤μN3

三式联立

mgtanθ≤μ（Mg+mg）①

解得

（3）设与竖直方向夹角为α，根据①式知

解得

tanα=

即

α=60°

则正方形到墙距离为

d=Rsin60°+R=R