2022-2023学年安徽省合肥市第一中学高一下学期段一考试物理试题

合肥一中2022-2023学年第二学期高一年级

阶段一考试物理试卷

一、选择题∶本题共12小题，每题4分，共48分。1-8题为单选题；9-12题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 幼儿园小朋友搭积木时，将重为G的玩具汽车静置在薄板上，薄板发生了明显弯曲，如图所示。关于玩具汽车受到的作用力，不考虑摩擦力的影响，下列说法正确的是（　　）

A. 玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力大小均为

B. 玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力方向均为竖直向上

C. 薄板弯曲程度越大，每个车轮受到的弹力越大

D. 玩具汽车受到的合力大小为G

【答案】C

【解析】

【详解】汽车静置在薄板上，所受合力为零，因为薄板发生了明显弯曲，每个轮子所受弹力大小相等都为F，方向垂直薄板向上，设与水平方向的夹角为θ，由平衡条件可知

解得

当薄板弯曲程度越大，θ越小，sinθ越小，F越大，故ABD错误，C正确。

故选C。

2. 如图所示，建筑工地常用吊车将建筑材料从地面吊起，建筑材料被吊车竖直向上吊起过程的图像如图所示，下列判断正确的是（  　）

A. 前的平均速度是

B. 整个过程上升高度是30m

C. 材料处于超重状态

D. 材料处于超重状态

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据题意，由图像中面积表位移，由图像可得，前的位移

则前的平均速度是

整个过程上升高度是

故AB错误；

C．由图可知，材料减速上升，加速度向下，处于失重状态，故C错误；

D．由图可知，材料加速上升，加速度向上，处于超重状态，故D正确。

故选D。

3. 河中水流速度处处相同且恒定不变，方向平行于河岸。小船渡河时船头方向始终垂直于河岸，且初速度相同。若小船相对于静水分别做匀加速直线运动、匀减速直线运动和匀速直线运动，其运动轨迹如图所示。下列说法不正确的是（　 　）

A. 三种轨迹中，沿AD轨迹渡河，船靠岸时速度最大

B. 三种轨迹中，沿AC轨迹渡河所用时间最短

C. 沿AC和AD轨迹渡河，小船都是做匀变速运动

D. 沿AD轨迹时，小船相对于静水做匀减速运动

【答案】A

【解析】

【详解】CD．由题意可知小船做匀变速运动的加速度方向垂直于河岸方向，根据曲线运动合力方向处于轨迹的凹侧，可知沿AC轨迹的运动是匀加速运动，沿AB轨迹的运动是匀速运动，沿AD轨迹的运动是匀减速运动，故CD正确，不满足题意要求；

A．三种轨迹中，沿AD轨迹渡河，小船做匀减速运动，船靠岸时速度最小，故A错误，满足题意要求；

B．三种轨迹中，沿AC轨迹渡河，小船做匀加速运动，渡河所用时间最短，故B正确，不满足题意要求。

故选A。

4. 如图所示，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰好水平，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物体A做减速运动 B. 物体A做匀速运动

C. 可能小于 D. 一定大于

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示

由几何关系可得

由于B以速度匀速下滑，又在增大，A的速度增大，则A处于加速运动，故AB错误；

CD．根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有

故C错误，D正确。

故选D。

5. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（　　）

A. <v<L1 B. <v<

C. <v< D. <v<

【答案】D

【解析】

【详解】设以最小速率发射乒乓球经过时间到达球网中心，由平抛公式得

设以最大速率发射乒乓球经过时间到达球桌两角，由平抛公式得

能使乒乓球落到球网右侧台面上，则

联立解得

故选D。

6. 质量为1kg的物体在水平面直角坐标系内运动，已知两互相垂直方向上的速度-时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 物体的初速度为5m/s

B. 物体所受的合外力为3N

C. 2s末物体速度大小为7m/s

D. 物体初速度方向与合外力方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据合速度与分速度的矢量关系，可得

易知初速度方向沿y轴正方向。故A错误；

B．根据合加速度与分加速度的矢量关系，可得

由图可知

联立，解得

易知加速度方向沿x轴正方向，根据牛顿第二定律，有

故B正确；

C．2s末物体速度大小为

故C错误；

D．结合上面选项分析可知，初速度方向与合外力方向垂直。故D错误。

故选B。

7. 如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度通过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度通过最低点A．则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差(　　)

A. 3mg B. 4mg C. 5mg D. 6mg

【答案】D

【解析】

【详解】由题意可知，在B点，有，解之得FB＝mg，在A点，有，解之得FA＝7mg，所以A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg．故选项D正确．

8. 固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示．今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使球通过最高点D，则小球通过D点后(　　)

A. 一定会落到水平面AE上

B. 一定会再次落到圆弧轨道上

C. 可能会再次落到圆弧轨道上

D. 不能确定

【答案】A

【解析】

【详解】能通过最高点的最小速度为v，根据公式得，通过D点后，小球做平抛运动，落回AE水平面需要的时间为t，由公式得；则这段时间内发生的水平位移，所以一定会落到水平面AE上，故A正确，BCD错误；

【点睛】解决本题的关键知道小球做圆周运动在最高点的临界情况，即重力完全充当向心力，结合平抛运动的规律进行求解．

9. 甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动，该过程的速度—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A. 乙物体先向前运动2s，然后向后运动

B. 第4 s末，乙在甲前面

C. 在0~6s内，两物体相距最远的时刻是1 s时刻

D. 2s时刻两物体相遇， 6s时刻两物体再次相遇

【答案】BD

【解析】

【详解】A．乙物体运动反向始终沿正方向，故A 错误；

B．图像面积代表位移，根据图像可知，第4 s末，乙的位移大于甲的位移，乙在甲前面，故B正确；

C．4s末两物体相距的距离等于2s-4s之间上面三角形的面积，可知，4s末二者的距离最大，相距最远，故C错误；

D．根据速度-时间图象与坐标轴围成图形的面积表示位移，可知，0-2s内两个物体通过的位移相等，两者又是从同一地点出发的，故2s末时二者相遇，同理可知6s末二者又相遇，故D正确；

故选BD。

10. 如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离)为d＝5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（　　）

A. 拖把头的周期为7s

B. 拖把头转动的角速度为14πrad/s

C. 紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D. 旋转时脱水桶内壁接触的点与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5

【答案】BD

【解析】

【详解】A．旋转杆上有长度为35cm的螺杆，相邻螺纹之间的距离为d = 5cm，所以共7圈螺纹，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，所以1s转了7个周期，故周期为

故A错误；

B．根据周期和角速度的关系式，有

故B正确；

C．紧贴脱水筒内壁的拖布条半径最大，根据

易知半径越大，向心加速度越大，需要的向心力越大，越容易甩出。故C错误；

D．脱水筒内壁半径为12cm，托盘边缘半径为10cm，根据

向心加速度之比为

故D正确。

故选BD。

11. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点（　　）

A. 线速度大小之比为1∶1 B. 线速度大小之比为3∶1

C. 角速度之比为1∶1 D. 角速度之比为3∶1

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由题意可知，当齿轮转动的时候，三个齿轮边缘在相同时间内转的齿数相等，即线速度大小相等，因此则有

A正确，B错误；

CD．由线速度与角速度关系公式，可知小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点的角速度则有

C错误，D正确。

故选AD。

12. 如图所示，物体P用两根等长细线BP、AP（不可伸长）系于竖直杆上，随杆转动，若转动角速度为，则（　  　）

A. 只有超过某一值时，绳子AP才有拉力

B. 绳子BP的拉力随的增大而不变

C. 绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力

D. 当增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力

【答案】AC

【解析】

【详解】A．设转动角速度为时，AP绳刚好伸直，但拉力刚好为零，此时物体只受重力和BP绳拉力；设此时BP绳与竖直方向的夹角为，绳子长度为，根据牛顿第二定律可得

解得

可知当大于时，绳子AP才有拉力，故A正确；

BCD．当时，绳子AP拉力为零，竖直方向根据受力平衡可得

随的增大，逐渐增大，逐渐减小，绳子BP的拉力逐渐增大；

当时，绳子AP有拉力，AP、BP绳与竖直方向的夹角均为，则有

联立可得

，

可知随的增大，绳子BP的拉力逐渐增大；绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力，故C正确，BD错误。

故选AC。

二、实验题（每空3分，共15分）

13. 频闪摄影是研究变速运动常用实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题（g取10 m/s2）：

（1）乙图中，A处摄像头所拍摄的频闪照片为______（选填“a”或“b”）。

（2）测得图乙a中OP距离为30cm，b中OP距离为45cm，则平抛小球的初速度大小应为______ m/s。（结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. a    ②. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]由于A处摄像头所拍摄的频闪照片显示的是小球水平方向上的匀速直线分运动，则照片上记录的小球位置是均匀分布的，可知A处摄像头所拍摄的频闪照片为a。

（2）[2]令相邻位置的时间间隔为T，由于图乙a中OP距离为30cm，则有

由于b中OP距离为45cm，则有

解得

14. 某实验小组用如图所示的装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系。处理数据时，砝码桶（包括砝码）的重量近似等于绳子拉力。

（1）下列做法正确的是________（填字母代号）。

A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜程度平衡木块受到的阻力时，将砝码桶（装有砝码）通过细绳拴在木块上

C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

（2）甲、乙两同学分别做上述实验，装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到下图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲______m乙，μ甲______μ乙（均选填“>”“＝”或“<”）。

【答案】    ①. A    ②. <    ③. >

【解析】

【详解】（1）[1]A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；

B.在调节木板倾斜程度平衡木块受到的阻力时，应该不挂砝码桶（装有砝码），只让木块拖着纸带在木板上匀速运动，选项B错误；

C.实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误；

故选A。

（2）[2][3]由牛顿第二定律

解得

则图像的斜率为

纵轴截距大小

b=μg

由图像可知甲的斜率较大，则

m甲<m乙

甲的截距较大，则

μ甲>μ乙

三、计算题（第15题10分，第16题12分，第17题15分）

15. 如图所示的光滑固定斜面长为l=10m、宽为b=8m、倾角为θ=30°，一物块（可看成质点）从斜面左上方顶点沿水平方向射入，然后沿斜面下滑，最后恰好从底端右侧点离开斜面，已知重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，求：

（1）物块由运动到所用的时间；

（2）物块由点水平射入时初速度的大小。

【答案】（1）2s；（2）4m/s

【解析】

【详解】（1）对物块分析有

物块做类斜抛运动，沿斜面方向上有

解得

（2）物块在水平方向做匀速直线运动，则有

解得

16. 如图所示，一质量M=4kg，长L=3.2m的长木板B静止于光滑水平地面上，质量m=2kg的小物块A（可视为质点）以v0=6m/s的速度滑上B的左端，已知A与B之间动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g＝10 m/s2，

（1）从A滑上B，经多长时间A、B相对静止？

（2）A滑上B后2.8s内B的位移？

【答案】（1）0.8s ；（2）4.8m

【解析】

【详解】（1）A滑上B

，

根据

解得

（2）0-0.8s内

0.8-2.8s内

A滑上B后2.8s内B的位移

17. 科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构如图所示：传送带AB部分水平，其长度L1=1.344m，以v1=1.2m/s顺时针匀速转动。大轮半径r =6.4cm，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接。圆弧轨道的半径R=0.5m，倾斜传传送带GH长为L2=0.4m，倾角θ=37°。某同学将一质量为0.5kg的小物块轻放在水平传送带左端A处，小物块从B点离开水平传送带后，恰能从D点沿切线方向进入圆弧轨道，到达F点后，小物块以v2=2m/s的速度滑上倾斜传送带GH。已知小物块与两段传送带的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）小物块由A到B所经历时间；

（2）小物块在D点对圆弧的压力大小；

（3）若要小物块能被送到H端，倾斜传动带GH顺时针运转的速度应满足的条件。

【答案】（1）1.24s；（2）7N；（3）

【解析】

【详解】（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律可得

解得

物体加速到v1=1.2m/s的时间为

在加速阶段的位移

物体做匀速直线运动的时间

物块由A到B所经历的时间为

（2）若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足

解得

物体在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间

到达D点时，如图

物体沿竖直方向的分速度

D点速度

到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角

解得

在D点有

解得

根据牛顿第三定律可得物块在D点对圆弧的压力大小为7N。

（3）当经过F点时，重力功率为

解得

设传送带速度至少为v2，则物体先向上以a2减速，则

解得

减速到v2后因

将继续以a3减速，有

解得

则物体恰好到达顶端有

解得

若要小物块能被送到H端，倾斜传动带GH顺时针运转的速度应满足。