安徽省部分地市2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷（解析版）

这是一份安徽省部分地市2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册、必修第二册第五章。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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）
1. 陀螺仪的工作原理中常用到角动量的概念，角动量的大小为L = rmvsinθ，其中L是质点的角动量，r是质点到旋转轴的的距离，m是质点的质量，v是质点的速度大小，θ是r与v的夹角，则角动量用国际制基本单位表示为（ ）
A. kg∙m2/sB. kg∙m/sC. N∙m/sD. N∙m·s
【答案】A
【解析】CD．由于国际制基本单位没有牛顿，故CD错误；
AB．根据角动量的公式可得
距离r的单位为m，质量m的单位为kg，速度v的单位为m/s，故角动量的单位为kg∙m2/s，故A正确，B错误。
故选A。
2. 如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在地上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是（ ）
A. 利用了锤头惯性B. 利用了锤柄的惯性
C. 物体的质量越大，其惯性越小D. 物体的速度越大，其惯性越大
【答案】A
【解析】AB．锤头和锤柄向下运动，锤柄撞击地面停止运动，锤头由于惯性继续向下运动，锤头就紧紧套在锤柄上，A正确，B错误；
CD．惯性与物体的运动状态无关，只与质量有关，物体的质量越大，其惯性越大，CD错误。
故选A。
3. 桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和“固定轨道”三部分组成，其简化模型如图所示，其中桥架垂直固定轨道放置。在某次作业中，桥架沿固定轨道向上移动了2m，小车在桥架上移动了1.5m，则该次作业中小车相对地面的位移大小为（ ）
A. 3.5mB. 2.5mC. 2mD. 1.5m
【答案】B
【解析】根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移大小
故选B。
4. 如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（ ）
A. 乒乓球仍沿着直线运动
B. 乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒
C. 乒乓球一定能进入纸筒
D. 只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒
【答案】B
【解析】当乒乓球经过纸筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，乒乓球做曲线运动，故乒乓球会偏离原有的运动路径；而乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左下方的合速度，因此乒乓球将向左下方运动但不进入纸筒；故ACD错误，B正确。
故选B。
5. 春节期间，某同学随家人去海边游玩，在该同学乘坐的小船渡过某段紧挨平直海岸、宽度为200m的水域过程中，小船在静水中的速度大小为1m/s，海水沿海岸方向的流速与船到海岸的距离关系如图所示。关于小船渡过这段水域的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 渡过这段水域的最短时间为100s
B. 小船的最小位移为200m
C. 小船不可能垂直海岸渡过该段水域
D. 小船的运动轨迹一定为直线
【答案】C
【解析】A．小船垂直海岸渡过水域时，时间最短，有
A错误；
BC．由于水流速度不断变化，当水流速度大于船在静水中的速度时，船将不能垂直海岸渡过水域，所以最小位移大于水域宽度，即最小位移大于200m，B错误，C正确；
D．若船垂直海岸渡过水域，运动轨迹为曲线运动，D错误。
故选C。
6. 如图所示，倾角、长和宽均为l的光滑斜面固定在地面上，一质量的小物块（可视为质点）由斜面左上方顶点P静止释放，同时对小物块施加一外力F，小物块恰好可沿PQ连线滑到Q点。重力加速度g取，则外力F的最小值为（ ）
A. 5NB. 10N
C. D.
【答案】D
【解析】对小物块受力分析，受到重力，支持力和外力，将重力分解到沿斜面向下和垂直于斜面方向，沿斜面方向的合力与共线，根据矢量三角形法则可知，当外力和垂直时，外力最小，故对小物块施加的外力的最小值
故选D。
7. 如图甲所示，水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳AC固定，，在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P；如图乙所示，水平轻杆HG一端固定在竖直墙上，另一端G处固定一个光滑定滑轮（重力不计），一端固定的轻绳EG跨过定滑轮栓接一个与P质量相等的重物Q，。BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对图甲，以点为研究对象，受力分析如图1所示，由平衡条件有
根据牛顿第三定律可知，轻杆在点受到的作用力大小
对图乙，以滑轮为研究对象，受力情况如图2所示，轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力等大反向，由几何关系有
根据牛顿第三定律可知，轻杆在点受到的作用力大小
故
故选B。
8. 如图所示为一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸住处于静止状态。已知磁吸力的方向垂直于手机支架斜面，手机的质量为m，支架斜面与水平面的夹角为，手机与支架斜面始终保持相对静止，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 时，支架对手机的作用力大小为mg
B. 时，手机受到的支持力大小为
C. 仅将磁吸力F增大，手机受到的摩擦力也增大
D. 仅将从30°缓慢增大到，手机受到的摩擦力一直增大
【答案】AD
【解析】AB．时，支架对手机的作用力与重力是一对平衡力，即支架对手机的作用力大小为，手机受到的支持力等于磁铁的吸引力与重力垂直支架斜面向下分力的合力，即大于，A正确，B错误；
C．仅将磁吸力增大，手机受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即大小不变，C错误；
D．仅将从缓慢增大到，手机受到的摩擦力大小
则一直增大，D正确。
故选AD。
9. 甲、乙两玩具车沿同一方向做匀加速直线运动，当同时通过某一位置时开始计时，得到它们的图像如图所示。关于甲、乙两玩具车，下列说法正确的是（ ）
A. 甲玩具车的初速度大小为1m/s
B. 乙玩具车的加速度大小为
C. 甲、乙两玩具车经过1s再次相遇
D. 甲、乙两玩具车相遇前最大距离为2m
【答案】BD
【解析】AB．根据匀变速直线运动中速度一时间公式
化简变形有
结合图像可知，甲玩具车的初速度大小
乙玩具车的初速度大小
甲玩具车的加速度大小，乙玩具车的加速度大小，故A错误，B正确；
C．甲，乙两玩具车位移相等时，有
解得
故C错误；
D．甲，乙两玩具车相遇前速度相等时相距最远，有
解得
最大距离甲
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，传送带与水平面间的夹角，上下两个传动轮的转轴间距。传送带静止时，将一物块（可视为质点）放在传送带的最下端，然后启动传动带，让传送带以的加速度匀加速启动，3s后保持匀速，当物块通过传送带到达顶端被取走后，发现物块在传送带上留下一段痕迹。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带刚启动时，传送带所受摩擦力方向向下
B. 物块从底端到达顶端的过程中，先超重后失重
C. 物块从传送带底端到顶端所用时间5s
D. 痕迹的长度为5m
【答案】AC
【解析】A．假设传送带刚启动时，物块受向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有
解得
假设成立，根据牛顿第三定律，可知传送带所受摩擦力方向向下，故A正确；
BC．3s时，物块的速度大小
传送带的速度大小
物块的位移大小1.8m
之后物块继续向上加速运动，假设到达顶端时还没有与传送带共速，则有
解得
假设成立，则物块继续向上加速运动的时间为
物块从传送带底端到顶端所用时间为
物块一直沿传送带向上做加速运动，一直处于超重状态，故B错误，C正确；
D．物块在传送带上留下的痕迹长度
故D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______。
A. 本实验采用的科学方法是控制变量法
B. 小车的质量应远大于砝码盘及砝码的总质量
C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D. 平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
（2）某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致B点模糊不清，现测得OA和CD的距离分别为和，可知小车运动的加速度大小________（保留三位有效数字）
（3）若实验选用的是电火花打点计时器，实验完毕后，某同学发现实验时交变电流的频率小于50Hz，那么加速度的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1）AB （2）2.40 （3）大于
【解析】（1）A．该实验中有三个变化的物理量，研究其中两个量的关系，需要控制第三个量不变，故本实验采用的科学方法是控制变量法，故A正确；
B．本实验无法准确测出小车所受的合力，故可以用砝码盘及砝码的总重力来代替小车所受的合力，故小车的质量应远大于砝码盘及砝码的总质量，故B正确；
C．每次实验时应先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C错误；
D．平衡摩擦力的实质是让重力的下滑分力等于阻力，只需将纸带挂上，不用悬挂砝码盘及盘中砝码，故D错误。
故选AB。
（2）由题意可知，纸带上相邻计数点时间间隔
根据逐差法可得小车运动加速度大小
（3）若实验时交变电流的频率小于50Hz，则打点计时器的打点周期大于0.02s，由（2）问中加速度表达式可知，加速度的测量值大于实际值。
12. 用如图甲、乙所示的两种装置来“探究平抛运动”。
（1）图甲中M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球A、B分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现无论如何改变轨道M在轨道N上方的高度，两球总是发生碰撞，这说明做平抛运动的A球在水平方向上的运动情况与B球______（填“相同”或“不同”）。
（2）图乙中用小锤击打弹性金属片，小球P沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与球P相同的球Q被松开做自由落体运动。改变实验装置离地高度，多次实验，两球总是______（填“同时”“P先Q后”或“Q先P后”）落地，这说明做平抛运动的球P在竖直方向上做自由落体运动。
（3）图乙中球P的运动轨迹如图丙所示，在运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，重力加速度g取，则小球在B点时的竖直分速度大小______m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向，则球P抛出点的坐标是______（单位：cm）。
【答案】（1）相同 （2）同时 （3）2
【解析】
【小问1解析】
两球以相同的初速度同时通过轨道的末端，发现两球同时到达处，发生碰撞。改变轨道在轨道上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的球在水平方向上的运动情况与球相同。
【小问2解析】
改变实验装置离地高度，多次实验，两球总是同时落地，说明做平抛运动的球在竖直方向上做自由落体运动。
小问3解析】
小球P做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论
可得相邻两点间小球的运动时间
在竖直方向，由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球P在点时竖直方向的分速度大小
小球P从开始抛出运动到点的时间
又小球从A点到点的时间
则水平方向有
竖直方向有
因此抛出点的坐标为。
三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，放在粗糙水平面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，绳OA水平，劲度系数的轻弹簧中轴线与水平方向的夹角。已知物块A的质量，物块B的质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，，求：
（1）轻弹簧的伸长量；
（2）物块A受到的摩擦力；
（3）若此时物块A恰好保持静止，则物块A与水平面间的动摩擦因数。
【答案】（1） （2），方向水平向左 （3）
【解析】（1）对节点受力分析，竖直方向有
根据胡克定律，有
联立解得
（2）对节点受力分析，水平方向有
对物块受力分析，水平方向有
分析可知，物块受到的摩擦力方向水平向左
（3）对物块受力分析，水平方向有
解得物块与水平面间的动摩擦因数
14. 如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上，一小球（可视为质点）以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出，经的时间，小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
（1）小球抛出时的初速度大小；
（2）小球从抛出到击中斜面过程的位移大小；
（3）小球抛出点到斜面底端的高度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设小球击中斜面时的竖直分速度大小为，小球在空中做平抛运动，竖直方向有
因小球垂直击中斜面，由几何关系有
解得小球抛出时的初速度大小
（2）水平方向有
竖直方向有
则小球从抛出到击中斜面过程的位移大小
（3）设小球抛出点到斜面底端的高度为，由几何关系有
解得
15. 如图所示，质量的木板放在粗糙的水平地面上，木板最右端放有一质量的物块（可视为质点）。现在木板左端施加一大小、方向水平向右的推力，经时间后撤去推力F，再经过一段时间，木板和物块均停止运动，整个过程中物块始终未脱离木板。已知木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
（1）开始时，木板的加速度大小；
（2）物块能获得的最大速度；
（3）木板的最短长度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）假设木板和物块发生相对滑动，对木板，有
解得
对物块，有
解得
因，故假设成立
可知开始时，木板的加速度大小为。
（2）撤去推力时，木板的速度大小
物块的速度大小
撤去后，对木板，有
解得
对物块，有
解得
设经过时间，木板和物块速度相同，有
解得
可知物块的最大速度为
（3）由于，木板和物块共速后并不能一起减速。对木板，有
解得
对物块，有
解得
因，故物块相对木板向右运动，则两者共速时，相对位移最大
内，木板的位移大小
内，物块的位移大小
则木板的最短长度