河南省名校大联考2024-2025学年高一下学期开学考试物理试题（解析版）

这是一份河南省名校大联考2024-2025学年高一下学期开学考试物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年12月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将千帆极轨03组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列相关物理量属于矢量的是（ ）
A. 火箭的质量
B. 火箭在某时刻的速率
C. 火箭加速运动的加速度
D. 火箭加速运动的时间
【答案】C
【解析】质量、速率、时间均只有大小、没有方向，均属于标量；加速度既有大小、又有方向，属于矢量。
故选C。
2. 变速跑是一种快跑与慢跑交替进行的运动方法，它不但能丰富锻炼内容，增加跑步兴趣，而且能显著提高人体机能。周末，小壮进行了变速跑训练。下列说法正确的是（ ）
A. 小壮在加速跑过程中的惯性变大
B. 小壮在减速跑过程中的惯性变小
C. 小壮在训练中途休息时没有惯性
D. 小壮在训练过程中的惯性保持不变
【答案】D
【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，小壮在训练过程中的惯性保持不变。
故选D。
3. 爬竿是中国的传统杂技。如图所示，两个杂技演员在训练爬竿，上方演员拉着竿处于静止状态，下方演员静立在水平地面上。不计竿所受的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 两演员的重心一定在同一竖直线上
B. 竿对上方演员的作用力方向竖直向上
C. 上方演员对竿的弹力是竿发生形变产生的
D. 竿对下方演员作用力大于竿对上方演员的作用力
【答案】B
【解析】A．由于竿的作用，两演员的重心可以不在同一直线上，故A错误；
B．根据物体的平衡条件可知，竿对上方演员的作用力方向竖直向上，故B正确；
C．上方演员对竿的弹力是上方演员发生形变产生的，故C错误；
D．根据牛顿第三定律可知，竿对下方演员的作用力与竿对上方演员的作用力大小相等，故D错误。
故选B。
4. 在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为原点O建立直角坐标系，如图所示，其中的大小为2N，方向沿x轴正方向，的大小为4N，方向沿y轴负方向，的方向沿x轴负方向，的方向沿y轴正方向，与未在图中标出。下列四种组合中，可使这四个力的合力方向指向第三象限的是（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
【答案】D
【解析】A．当、时，与的合力沿x轴正方向，与的合力沿y轴正方向，这四个力的合力方向指向第一象限，故A错误；
B．当、时，与的合力沿x轴负方向，与的合力沿y轴正方向，这四个力的合力方向指向第二象限，故B错误；
C．当、时，与的合力沿x轴正方向，与的合力沿y轴负方向，这四个力的合力方向指向第四象限，故C错误；
D．当、时，与的合力沿x轴负方向，与的合力沿y轴负方向，这四个力的合力方向指向第三象限，故D正确。
故选D。
5. 为测定某玩具手枪中的子弹射出时的速度，小聪将玩具手枪竖直放置后扣动扳机并开始计时，测得子弹射出后经4s落回枪口处。取重力加速度大小，不计空气阻力。玩具手枪中的子弹射出时的速度大小为（ ）
A. 16m/sB. 20m/s
C. 30m/sD. 40m/s
【答案】B
【解析】玩具手枪中的子弹射出时的速度大小
其中，解得
6. 龙脑香树是大乔木，可高达几十米。龙脑香树种子被几瓣花翅包围，使其从高处下落不至于摔坏。若龙脑香树的种子（含花翅）竖直下落时所受的空气阻力大小与其速度大小成正比，则下列说法正确的是（ ）
A. 种子加速下落的过程中处于超重状态
B. 种子加速下落的过程中所受的合力增大
C. 若种子着地前已匀速下落，则着地速度随种子下落距离的增大而增大
D. 若种子着地前已匀速下落，则着地速度随种子质量的增大而增大
【答案】D
【解析】A．种子加速下落时处于失重状态，故A错误；
B．当种子下落的速度大小为v时，种子受到的合力大小
当种子的速度增大时，F减小，故B错误；
CD．设种子匀速下落的速度大小为，有
可知种子着地速度随种子质量的增大而增大，与种子下落的距离无关，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，用水平细线连接的甲、乙两物块与水平面间的动摩擦因数均为，两物块在水平恒力F的作用下，一起沿水平面向右做匀加速直线运动，此时细线的拉力大小为。若其他情况不变，仅更换水平面，使得两物块与更换后的水平面间的动摩擦因数均为，此时细线的拉力大小为，则与的比值为（ ）
A. 1B. C. D.
【答案】A
【解析】设甲、乙的质量分别为、，更换水平面前两物块的加速度大小为，对两物块整体有
对乙有
设更换水平面后两物块的加速度大小为，对两物块整体有
对乙有
解得
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，清洗高楼玻璃的工人用一根轻绳将自己悬在空中。认为玻璃墙光滑，在轻绳的长度增大（轻绳与玻璃墙的夹角减小）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳对工人的弹力增大
B. 轻绳对工人的弹力减小
C. 玻璃墙对工人的弹力增大
D. 玻璃墙对工人的弹力减小
【答案】BD
【解析】设工人所受重力为G，根据物体的平衡条件可得，当轻绳与竖直方向的夹角为时，轻绳对工人的弹力大小以及玻璃墙对工人的弹力大小分别为、
在轻绳的长度增大的过程中减小，则、均减小。
故选BD。
9. 甲、乙两汽车沿同一直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，乙汽车在0~2s内的图线与时间轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 两汽车在第1s末的速度相同
B. 两汽车在第2s末一定相遇
C. 乙汽车在第4s末的加速度方向改变
D. 甲、乙两汽车在0~6 s内的位移大小之比为3∶1
【答案】AD
【解析】A．两汽车在第1s末的速度相同，故A正确；
B．两汽车出发时的位置关系未知，无法判断两汽车是否在第2s末相遇，故B错误；
C．乙汽车在2s~6s内的图像的斜率不变，可知乙汽车在第4s末的加速度方向不变，故C错误；
D．甲、乙两汽车在0~6s内的位移大小分别为
可得，故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上，A、B的质量分别为2kg和3kg。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B上，、随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，A的加速度大小为
B. 时刻，A、B所受的合力相同
C. 时刻，A、B恰好分离
D. 时刻，B的加速度大小为
【答案】AC
【解析】AB．两物体在时刻的加速度相同，加速度大小
此时A、B所受的合力大小之比，选项A正确，B错误；
C．根据几何关系可知，在时刻，A所受的推力大小
B所受的拉力大小
因为
所以此时两物体恰好分离，选项C正确；
D．由图乙可知，在时刻，B所受的拉力大小
此时B的加速度大小，选项D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 用如图所示的装置探究加速度与力的关系。该同学在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门B的时间，用细线绕过定滑轮将滑块与力传感器连接，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A位置由静止释放。
（1）本实验______（填“需要”或“不需要”）使滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量。
（2）实验时，应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平。在不挂钩码的情况下，将滑块由静止释放，若滑块加速向左滑动，则需将气垫导轨______（填“左”或“右”）端适当调高。
（3）某次实验中，测得A位置与光电门B间的距离为x，然后将滑块从A位置由静止释放，读出遮光条通过光电门B的时间为t，则滑块的加速度大小______（用d、x、t表示）。
（4）若根据多次测量的滑块的加速度大小a与力传感器的示数F，作出的关系图像的斜率为k，则滑块（含遮光条）的质量为______（用k表示）。
【答案】（1）不需要 （2）左 （3） （4）
【解析】
【小问1解析】
因为细线对滑块的拉力可通过力传感器直接读出，所以本实验不需要使滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量。
【小问2解析】
因为滑块由静止释放后加速向左滑动，所以气垫导轨的左端比右端低，可将气垫导轨的左端适当调高。
【小问3解析】
滑块通过光电门B时速度大小
又
解得。
【小问4解析】
对滑块，根据牛顿第二定律有
变形可得
有
解得。
12. 某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。主要的实验步骤如下：
①用力传感器测得木块所受的重力大小为6.0N；
②按图甲安装好装置，调节实验桌面，使细线和木板水平；
③用力F拉动木板，使木板沿桌面向左运动，力传感器记录的拉力大小T随时间t变化的规律如图乙所示。
（1）实验中，力F的方向______（填“一定”或“不一定”）要水平。
（2）关于木板向左运动的情况，下列说法正确的是（ ）
A. 一定做匀速直线运动
B. 一定做变加速直线运动
C. 可以先做加速直线运动后做减速直线运动
（3）木块所受的最大静摩擦力为______N，木块与木板间的动摩擦因数为______。（结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）不一定 （2）C （3）2.80 0.400
【解析】
【小问1解析】
本实验是通过拉动木板使木板沿实验桌向左运动，来研究木块与木板间的动摩擦因数，只要保证木板能相对实验桌做直线运动都可以，木块就能相对木板滑动，进而可以通过力传感器记录的拉力等数据来分析计算动摩擦因数，所以力F的方向不一定非要水平，斜向上或斜向下都可以。
【小问2解析】
不管木板的运动情况如何，木块都相对实验桌静止，细线对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力平衡，通过力传感器记录的拉力大小可以测量木板对木块的滑动摩擦力大小，因此不需要使木板做匀速直线运动，木板可以做变加速直线运动，也可以先做加速直线运动后做减速直线运动。
故选C。
【小问3解析】
由题图乙可知，木块受到的最大静摩擦力为2.80N，木块受到的滑动摩擦力大小
又木板对木块的支持力大小
可得木块与木板间的动摩擦因数
13. 在某平直公路上，甲车以大小的速度匀速行驶，前方的乙车因故障突然停止，甲车司机从发现险情，经操纵刹车，到甲车开始减速行驶所经历的时间（即反应时间），甲车刹车后以大小的加速度匀减速行驶，结果恰好未撞上乙车。两车均视为质点。求：
（1）甲车在反应时间内行驶的距离x；
（2）当甲车司机发现险情时，两车间的距离s。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）甲车在反应时间内匀速行驶，有
解得
（2）设甲车匀减速行驶的距离为，根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
14. 如图所示，水平地面上竖直固定有一光滑细杆，杆上套有一质量的圆环，地面上静置一质量的物块，圆环和物块由绕过光滑轻小定滑轮（图中未画出）的轻绳连接，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为、，物块在水平向右的拉力作用下恰好不滑动。若物块与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）轻绳的拉力大小；
（2）定滑轮对轻绳的作用力大小以及方向；
（3）水平向右的拉力大小F。
【答案】（1）
（2），斜向左上方与竖直方向的夹角为8° （3）10N或
【解析】
【小问1解析】
对圆环，根据物体的平衡条件有
解得
【小问2解析】
定滑轮所受轻绳的作用力大小
解得
根据几何关系可知，方向斜向右下方，与竖直方向的夹角为8°，根据牛顿第三定律可知，定滑轮对轻绳的作用力大小
解得
的方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为8°。
【小问3解析】
设地面对物块的支持力大小为，若物块有向左运动的趋势，则根据物体的平衡条件有
解得
解得
若物块有向右运动的趋势，则根据物体的平衡条件有，
解得
15. 如图所示，长度、倾角的倾斜传送带以大小的速度顺时针匀速运行，传送带与倾角的固定斜面PC（足够长）在斜面的底端C平滑连接。将一质量的物块轻放（物块的初速度为零）在传送带的底端A，已知物块与传送带间的动摩擦因数，物块与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，将物块视为质点。求：
（1）物块第一次到达C端时的速度大小；
（2）物块第一次在斜面上运动的时间t；
（3）物块第二次在传送带上运动的路程（对地）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
设物块第一次在传送带上运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
假设物块与传送带能达到共同速度，设从物块被释放到物块与传送带达到共同速度，物块的位移大小为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
因为，所以假设成立，又
可知物块与传送带达到共同速度后随传送带一起做匀速直线运动，有
【小问2解析】
设物块第一次沿斜面向上做匀减速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
设物块沿斜面向上做匀减速直线运动至最高点所用的时间为，根据匀变速直线运动的规律有，
解得，
因为，所以物块到达最高点后沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，设物块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
设物块沿斜面向下做匀加速直线运动的时间为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
又
解得
【小问3解析】
设物块第二次到达C端时的速度大小为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
根据对称性，结合匀变速直线运动的规律有
解得