2023-2024学年湖南省株洲市第十三中学高一（下）入学检测物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年湖南省株洲市第十三中学高一（下）入学检测物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住。坐标原点定在出发点，向下为坐标轴的正方向。则小球的出发点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
A. 2m −2m −1mB. −2m 2m 1m
C. 0 4m 1mD. 0 4m 3m
2.关于惯性，下列说法正确的是( )
A. 物体质量越大惯性越大B. 物体质量越小惯性越大
C. 同一个物体受力越大惯性越大D. 同一个物体受力越小惯性越大
3.2015年中国乒乓球男队取得了辉煌的成绩，其中马龙包揽世锦赛、世界杯和总决赛男单冠军。假设比赛中乒乓球以15m/s的速度撞向马龙的球拍，被他以20m/s的速度反向抽回，已知球拍与球的作用时间为0.1s，此过程中乒乓球的加速度大小为( )
A. 350m/s2B. 35m/s2C. 50m/s2D. 5m/s2
4.如图所示，一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片，假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用G表示苍鹰所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是
( )
A. B.
C. D.
5.汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度的大小为5m/s2，那么刹车后2s内与刹车后4s内汽车通过的位移大小之比为( )
A. 3:1B. 1:1C. 3:4D. 4:3
6.一物体做自由落体运动，落地时的速度为30m/s，取g=10m/s2，则它下落的时间和高度分别为( )
A. 3s、4.5mB. 3s、45mC. 30s、4.5mD. 30s、45m
7.如图中甲、乙二图，某物体放在某粗糙水平地面上，现在用与水平方向夹角为30°的外力F推物体(甲图)、拉物体(乙图)，则甲、乙图中地面对物体的摩擦力f甲、f乙大小关系为( )
A. f甲>f乙B. f甲=f乙C. f甲8.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
9.1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度2m/s，木船相对静水速度3m/s，则突击队渡河所需的最短时间为( )
A. 175sB. 95sC. 150sD. 100s
10.运动场上，同学们正为校运动会努力努力训练着，如图是跳高运动员练习“背越式”跳高，起跳后向上运动，越过横杆后开始向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为( )
A. 失重、超重B. 失重、失重C. 超重、失重D. 超重、超重
11.如图所示，下列说法正确的是( )
A. 划船时，桨先给水向后的力，水后给桨向前的力
B. 卫星吸引地球的力大于地球吸引卫星的力
C. 猴子拉树枝的力作用在猴子手上，树枝拉猴子的力作用在猴子的重心上
D. 地面对汽车的作用力与汽车对地面的反作用力大小相等，方向相反
12.如图所示，一物体用一段细绳悬挂于O点而处于静止状态，现在用一个水平力F作用在物体上，使其缓慢偏离竖直位置直至细绳转动60°，则细绳对小球的拉力的大小( )
A. 先变大，后变小B. 先变小，后又变大C. 一直变小D. 一直变大
二、多选题（本题共3小题，共12分）
13.图为一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )
A. a、b、c三点的角速度相等B. a、b，c三点的线速度大小相等
C. c的线速度比a，b的小D. a、b的角速度比c的大
14.如图所示，用等大反向的力F和F′压住两块木板，中间夹着一个重量为G的立方体金属块，它们一起处于静止状态。则( )
A. 木板和金属块之间肯定有挤压
B. 金属块受三个力作用
C. 若同时增大F和F′，木板和金属块之间的摩擦力不变
D. 若同时增大F和F′，金属块所受合力会增大
15.如图所示，A和B都处于静止平衡状态，质量分别是1kg和2kg，g=10m/s2。若弹簧和悬线的质量不计，弹簧的劲度系数为200N/m，则( )
A. 悬线的拉力为10N
B. 弹簧的伸长量为0.2m
C. 在A上面的悬线烧断的瞬间，A、B的加速度大小分别等于30m/s2，0
D. 在A上面的悬线烧断的瞬间，A、B的加速度大小分别等于10m/s2，10m/s2
三、实验题（本题共2小题，共18分）
16.打点计时器是高中物理实验常用的器材。
(1)图中的实验器材是_____(选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”)，该计时器使用_____(选填“直流”或“交流”)电源，每隔t=_____s(选填“0.02”或“0.1”)打一个点。
(2)下列实验需要用到打点计时器的是______(多选)。
A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究胡克定律
(3)如图所示是打点计时器打出的一条纸带，可以用AC之间的平均速度ΔxΔt表示B点的_____，并且A、C两点离B点越近，算出的平均速度越_____(填“接近”或“远离”)B点的瞬时速度。
17.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_____m/s2。(保留二位有效数字)
(2)若取小车质量M=0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______(多选)。
A.m1=5g B．m2=1kg C．m3=10g D．m4=400g
(3)在验证牛顿第二定律的实验中，作出了如图所示的小车的加速度与合力图像，图中三条斜率不同的图线表示实验中______不同。
A.平衡摩擦力的角度不同 B.小车和其上的砝码的总质量不同
C.砂及砂桶的质量不同 D.木板的长度不同
四、计算题（本题共3小题，共34分）
18.滑雪运动员以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，在t=5s的时间内滑下的位移s=60m.求：
(1)滑雪运动员5s内的平均速度；
(2)滑雪运动员的加速度；
(3)滑雪运动员5s末的速度。
19.从离水平地面1.8m高处以初速度v0=8m/s水平抛出一小石块，不计空气阻力，取g=10m/s2，求小石块
(1)在空中飞行时间t；
(2)着地时速度大小v；
(3)落地时水平位移大小x。
20.可爱的企鹅喜欢在冰面上游玩，如图所示，有一企鹅在倾角为37∘的斜面上，先以加速度a=0.5m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25，已知sin37∘=0.6,cs37∘=0.8,g=10m/s2。求：
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小；
(2)企鹅卧倒后向上和向下滑行的加速度大小；
(3)企鹅退滑到出发点的速度大小。(计算结果可用根式表示)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】坐标原点定在出发点，小球的出发点位置坐标为0，落地点的位置坐标为
x1=4m
接住点的位置坐标为
x2=4−1m=3m
故选D。
2.【答案】A
【解析】解：A、B物体惯性大小取决于物体的质量大小，质量越大，惯性越大。故A正确，B错误。
C、D惯性是物体的固有属性，同一个物体惯性是一定的，与物体的受力情况无关。故CD错误。
故选：A。
惯性是物体固有的属性，与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的受力情况无关．
惯性是物理学上基本概念，抓住惯性是物体的固有属性，惯性大小取决于物体的质量大小，就能正确作答．
3.【答案】A
【解析】取乒乓球飞来方向为正方向，则被击回的速度为 −20m/s ，则此过程乒乓球速度的变化量为
Δv=v2−v1=−20m/s−15m/s=−35m/s
乒乓球的加速度为
a=ΔvΔt=−350.1m/s2=−350m/s2
负号表示加速度方向与击回速度方向相同，此过程中乒乓球的加速度大小为 350m/s2 。故选A。
4.【答案】B
【解析】解：
苍鹰做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，故空气对它的作用力竖直向上，和重力大小相等，方向相反，故B正确，ACD错误。
故选：B。
本题关键明确平衡条件的应用，注意明确力和运动的关系，知道物体匀速运动时受到的合力为零。对苍鹰进行分析，明确苍鹰在做匀速运动，根据平衡条件进行分析，从而明确重力和空气作用力的方向。
5.【答案】C
【解析】汽车刹车到停止所需的时间
t0=0−v0a=0−20−5s=4s
则刹车后2s内的位移
x=v0t+12at2=30m
刹车后4s内的位移
x′=0−v022a=40m
则刹车后2s内与刹车后4s内汽车通过的位移大小之比为3：4。
故选C。
6.【答案】B
【解析】由自由落体运动速度与位移关系式知
vy2=2gℎ
代入得
ℎ=vy22g=3022×10m=45m
由速度与时间关系式知
vy=gt
代入得
t=vyg=3010s=3s
故选B。
7.【答案】AB
【解析】由题意可知，当外力F推物体时(甲图)、拉物体(乙图)，若物体都处于静止状态，则地面对物体的摩擦力是静摩擦力，由水平方向受力平衡，可知其静摩擦力大小：对甲图则有
f甲=Fcs30∘
对乙图则有
f乙=Fcs30∘
可得
f甲=f乙
若物体都处于运动状态，设物体质量为m，地面与物体间的滑动摩擦因数为 μ ，对甲图则有
f甲=μ(mg+Fsin30∘)
对乙图则有
f乙=μ(mg−Fsin30∘)
可得
f甲>f乙
若甲图静止，乙图运动，对甲图则有
f甲=Fcs30∘
若乙图做匀速直线运动，对乙图则有
f乙=Fcs30∘
则有
f甲=f乙
若乙图做加速直线运动，对乙图则有
Fcs30∘>f乙
可知
f甲>f乙
由以上解析可知AB正确，CD错误。
故选AB。
8.【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向一致。在曲线运动中，速度方向沿运动轨迹的切线方向，并指向运动的一侧。合外力的方向指向运动轨迹的凹侧，又因为汽车速度在逐渐增加，所以合外力方向与速度方向夹角为锐角，即加速度方向与速度方向夹角为锐角。
故选A。
9.【答案】D
【解析】当船头垂直河岸时突击队渡河有最短时间，则
t=dv=3003s=100s
故D正确，ABC错误。
故选D。
10.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查超重和失重。当加速度向下时，物体处于失重状态；当加速度向上时，物体处于超重状态。
【解答】
运动员越过横杆前，向上减速，加速度方向向下，故处于失重状态；
越过横杆后，开始向下加速运动，加速度方向也向下，故也处于失重状态，故B正确，ACD错误。
故选B。
11.【答案】D
【解析】解：A、划船时桨向后推水，水同时给桨向前的推力，两个力具有同时性，故A错误；
B、卫星吸引地球的力和地球吸引卫星的力为作用力和反作用力，故二者一定等大反向，故B错误；
C、猴子拉树枝的力作用在树枝上，而树枝拉猴子的力作用在猴子的手上，故C错误；
D、根据牛顿第三定律可知，地面对汽车的作用力与汽车对地面的反作用力大小相等，方向相反，故D正确。
故选：D。
由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失；同时会分析力的施力物体和受力物体。
本题考查作用力和反作用力的性质，需要掌握好作用力和反作用力的性质：作用在两个物体上，大小相等，方向相反。
12.【答案】D
【解析】设细线与竖直方向的夹角为α，则根据平衡知识可得
F= mgcsα
所以当小球缓慢偏离竖直位置时，随着α的增大，F一直增大。
故选D。
13.【答案】AC
【解析】【分析】
陀螺上三个点满足共轴转动，角速度是相同的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比。
在共轴条件下，只要知道半径关系，就可确定线速度关系。
【解答】
AD.由于a、b、c三点共轴转动，所以a、b、c三点的角速度相等，故A正确，D错误；
B.根据v=ωr可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而b、c半径不同，则b，c的线速度大小不相等，故B错误；
C.根据v=ωr可知，由于a、b、c三点的角速度相等，而c点转动半径比a、b点转动半径小，所以c的线速度比a，b的小，故C正确；
故选AC。
14.【答案】AC
【解析】AB.由题意可知，金属块处于静止状态，则受力平衡，金属块受重力、左侧木板的压力和摩擦力、右侧木板的压力和摩擦力，共五个力的作用，因金属块受到木板的摩擦力，则两者之间必定存在弹力，即木板和金属块之间肯定有挤压，A正确，B错误；
CD.若同时增大 F 和 F′ ，则金属块仍处于静止状态，其受合力是零，所受的摩擦力与重力平衡，重力不变，则木板和金属块之间的摩擦力不变，C正确，D错误。
故选AC。
15.【答案】C
【解析】A.根据题意，对A和B整个系统受力分析可知，由平衡条件可得，悬线的拉力为
F=mA+mBg=30N
故A错误；
B.根据题意，对B受力分析可知，由平衡条件可得，弹簧的弹力为
FT=mBg=20N
由胡克定律有
FT=kΔx
可得，弹簧的伸长量为
Δx=0.1m
故B错误；
CD.在A上面的悬线烧断的瞬间，绳子拉力消失，弹簧的形变量不变，弹力不变，则A的合力为向下的 30N ，B的合力仍为零，则A的加速度大小
aA=301m/s2=30m/s2
B的加速度大小为0，故C正确，D错误。
故选C。
16.【答案】(1) 电火花计时器 交流 0.02
(2)AC
(3) 瞬时速度 接近

【解析】(1)[1][2][3]图中的实验器材是电火花计时器，该计时器使用 220V 交流电源，交流电频率为 50Hz ，即每隔 0.02s 打一个点。
(2)A.探究小车速度随时间变化的规律，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的速度，故A符合题意；
BD.探究两个互成角度的力的合成规律和探究胡克定律的实验不需要打点计时器，故BD不符合题意；
C.探究加速度与力、质量的关系，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，故C符合题意；
故选AC。
(3)[1][2]由极限法可知，可以用AC之间的平均速度 ΔxΔt 表示B点的瞬时速度，并且A、C两点离B点越近，算出的平均速度越接近B点的瞬时速度。
17.【答案】(1)3.2
(2)BD
(3)B

【解析】(1)[1]小车的加速度大小为
a=7.21+7.72−6.19−6.704×(2×0.02)2×10−2m/s2=3.2m/s2
(2)[2]根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力视为绳上的拉力大小，一般认为大于10倍为远远大于，所以AC合适，BD不合适，
故选BD。
(3)[3]对小车由牛顿第二定律得
F=Ma
解得
a=1MF
所以a−F图像的斜率表示小车和其上的砝码的总质量的倒数，故B正确，ACD错误。
故选B。
18.【答案】(1)12m/s；(2)4m/s2；(3)22m/s。
【解析】(1)平均速度
v=xt=12 m/s
(2)设加速度为a，则由
x=v0t+12at2
代入数值可得
a=4m/s2
(3)设滑雪运动员5s末的速度为v，由
v=v0+at
可得
v=22 m/s
19.【答案】(1)0.6s；(2)10m/s；(3)4.8m
【解析】(1)平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，则有
ℎ=12gt2
代入数据解得
t=0.6s
(2)平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，则可知小石头落地时的速度为
v= v02+vy2= v02+(gt)2= 64+36m/s=10m/s
(3)根据水平分运动为匀速直线运动可得落地时水平位移大小
x=v0t=8×0.6m=4.8m
20.【答案】解：(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小：
x=12at2=12×0.5×82m=16m
(2)根据牛顿第二定律，上滑过程：
mgsinθ+μmgcsθ=ma1，a1=gsin37∘+μgcs37∘=8m/s2
下滑过程：
mgsin37∘−μmgcs37∘=ma2
a2=gsin37∘−μgcs37∘=4m/s2
(3)企鹅上滑的位移：
x1=v122a1=(at)22a1=1m
退滑到出发点时的速度：
v2=2a2(x+x1)
代入数据，解得：v=2 34m/s≈11.7m/s

【解析】本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动的基本公式的应用。解题的关键是知道牛顿第二定律和匀变速直线运动的基本公式的应用，难度不大。
(1)由匀变速直线运动的位移时间公式得到企鹅向上“奔跑”的位移大小。
(2)由牛顿第二定律得到企鹅在冰面上滑动的加速度大小。
(3)由匀变速直线运动的速度位移公式得到企鹅退滑到出发点时的速度大小。