安徽省鼎尖教育2024-2025学年高一下学期开学考物理试卷（解析版）

这是一份安徽省鼎尖教育2024-2025学年高一下学期开学考物理试卷（解析版），共14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。
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1. 如图所示，两个可视为质点的物体通过轻绳、轻弹簧连接并绕过两个定滑轮处于静止状态。已知两个物体的质量均为m，不计一切摩擦，重力加速度为g，则弹簧弹力大小为（ ）
A. mgB. C. D. 2mg【答案】A
【解析】弹簧两端力相同，物体处于平衡状态，弹力大小等于mg。
故选A。
2. 如图为一水平放置的圆柱截面，一个小物块放置在圆柱顶端（圆心正上方），以圆心为轴缓慢顺时针转动圆柱，在保证小物块不滑动的前提下，圆柱转动的最大角度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块与圆柱之间的动摩擦因数大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知，小物块、圆心连线与竖直方向之间的夹角最大值为，对小物块受力分析，如图所示
此时有
解得
故选B。
3. 某同学在乘坐高铁时，为了测出高铁启动时的加速度，该同学使用手机的定位与计时功能记录经历不同时刻的位置。该同学从高铁启动后某时刻开始计时，并将此时位置记为起点处，每经过时间t，记录一次位置，已知该同学记录第n个t内的位移为x1，第m个t内的位移为，且。假设此段时间内高铁一直做匀加速直线运动，由以上数据可得高铁加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由连续相等时间间隔内的位移差公式可知
解得
故选B。
4. 如图所示，光滑倾斜墙与竖直方向夹角为30°，一物块在外力F作用下处于静止状态，F与墙的夹角为60°。现让F缓慢顺时针转动30°，同时保证物块始终不动，下列说法正确的是（ ）
A. 墙对物块的弹力逐渐减小
B. 墙对物块的弹力逐渐增大
C. 外力F先增大后减小
D. 外力F先减小后增大
【答案】A
【解析】如图
由受力分析矢量三角形可知，墙对物块的弹力及F均逐渐减小。
故选A。
5. 如图所示，将小球以一定速度从地面竖直上抛，小球会在水平挡板与水平地面之间上下反弹，小球与挡板、地面反弹前后，速度大小可以认为不变。以小球抛出时刻为计时起点，竖直向上为正方向，下列关于小球在此运动过程中的速度-时间图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】小球抛出后做减速运动，碰到挡板前后，速度大小不变，方向反向，碰到地面前后，速度大小不变，方向反向，符合条件的图像为C。
故选C。
6. 一物体做匀变速直线运动，依次通过A，B，C三个位置，其中A，B距离为3x，B，C距离为2x，通过AB段的平均速度大小为2v，通过BC段的平均速度大小为v，下列说法正确的是（ ）
A. 物体通过AB段，BC段的时间之比为
B. 物体通过AB段，BC段的时间之比为
C. 物体通过B位置时的速度大小为
D. 物体通过B位置时的速度大小为
【答案】C
【解析】AB.由题意可得物体通过AB段、BC段的时间之比为，A、B错误；
CD.由匀变速直线运动的规律可得物体通过AB段中间时刻的瞬时速度为2v，通过BC段中间时刻的瞬时速度为v，设物体通过AB段、BC段的时间分别为3t、4t，加速度大小，
则，
C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，小球A，B，C的质量均为m，B，C之间通过轻质弹簧b相连，A与B及地面之间通过轻绳连接，三者均处于静止状态。不计滑轮与轻绳之间的摩擦力，重力加速度为g，剪断轻绳a的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. A、B的加速度相同
B. 弹簧弹力为零
C. A的加速度大小为g
D. 连接A、B的轻绳拉力大小为1.5mg
【答案】D
【解析】A．AB通过细绳连接，加速度大小相同，方向相反，故A错误；
B．剪断细线a后瞬间，弹簧弹力没有突变，仍为mg，故B错误；
CD．对B分析，有
对A分析，有
解得，
故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，三角形物体与小球置于斜面上处于静止状态。已知斜面与水平面之间的夹角为，三角形物体右侧面竖直，小球光滑，三角形物体与小球的重力均为G，下列说法正确的是（ ）
A. 三角形物体对小球的作用力大小为
B. 斜面对小球的作用力大小为
C. 斜面对三角形物体的摩擦力大小为
D. 斜面对水平地面的摩擦力为零
【答案】D
【解析】AB．对小球受力分析，如图2所示，有三角形物体对小球的作用力大小；
斜面对小球的作用力大小，
A错误，B错误；
C．对三角形物体和小球作为整体分析，如图1所示，有
C错误；
D．由整体法可知，水平方向无外力作用，故摩擦力为零，D正确。
故选D。
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9. 如图1，一个小物块通过轻质弹簧与电梯顶部相连，当电梯在竖直方向做匀变速直线运动时，弹簧弹力与电梯的加速度的关系如图2所示，图线与坐标轴的交点已知且已标出。弹簧始终没有超过弹性限度且小物块不会与电梯底部接触，取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 小物块的质量为p
B. 重力加速度大小为q
C. 加速度正时，小物块处于超重状态
D. 弹簧的劲度系数为
【答案】BC
【解析】AB．以向上为正方向，有
即
结合图像可知，
解得
故A错误；B正确；
C．加速度为正时，，小物块处于超重状态，故C正确；
D．根据题目条件可知，弹簧形变量未知，无法求出劲度系数，故D错误。
故选BC。
10. 某同学将一个质量为m的手抛玩具飞行器以初速度竖直向上抛出，时刻，飞行器打开降落伞及动力装置，时刻，飞行器恰好回到抛出位置并减速为零。飞行器在打开降落伞及动力装置前可认为只受重力作用，打开降落伞后可认为做匀变速直线运动，重力加速度为g，飞行器的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，飞行器到达最高点
B. 、时间内的平均速度大小相同
C. 时间内，飞行器的加速度大小为
D. 打开降落伞后空气阻力为
【答案】BC
【解析】A．飞行器到达最高点时速度为零，而时刻，飞行器的速度为负，说明飞行器已经在下落，故A答案错误；
B．时刻，飞行器恰好回到抛出位置，所以、时间内的位移大小相等，方向相反，故平均速度大小相同，B正确；
C．以向上为正方向，由匀变速直线运动规律有，
联立解得：
C正确；
D．根据牛顿第二定律，当降落伞打开时有
得，D错误。
故选BC。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 实验小组准备了三根皮筋和一个弹簧测力计探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验步骤如下：
将木板水平放置，木板上铺一张白纸并固定在木板上，在木板的适当位置钉3个钉子；
将三根皮筋的一端连在一起，另一端连接长细绳，细绳系上套索；
将套索套在三个钉子上，使三根皮筋处于绷紧状态，三根皮筋的结点位于O处，记录下O点位置；
将一个套索从钉子上取下，并使用弹簧测力计拉动此套索，使三根皮筋的结点重新位于O处，记录下弹簧测力计弹力的方向与大小；
对另外两根套索进行相同操作，仍然记录下弹簧测力计弹力、的方向与大小；
由纸上O点出发，用力的图示法画出三个弹力、、，以、为邻边作平行四边形，并画出对角线作为合力F。
（1）本实验采用的科学方法是____填选项字母。
A. 物理模型法B. 等效替代法
C. 控制变量法D. 极限法
（2）若实验无操作错误，、的合力F与需满足_______。
（3）下列操作有助于减小实验误差的有_______填选项字母。
A. 使用较长的细绳
B. 、的夹角尽量大一些
C. 选择细绳、固定钉子时，尽量使皮筋的形变量小一些
【答案】（1）B （2）等大、反向、共线 （3）A
【解析】
【小问1解析】
本实验采用的科学方法是等效替代。
故选B。
【小问2解析】
由共点力平衡条件，可知、的合力F与满足等大、反向、共线的关系。
【小问3解析】
A．使用较长的细绳有助于减小方向测量的误差，故A正确；
C．若皮筋的形变量较小，弹力将较小，弹簧测力计读数相对误差较大，故C错误；
B．若、的夹角太大，则较小，弹簧测力计读数相对误差较大，故B错误。
故选A。
12. 某同学使用水平气垫导轨上的滑块做“质量一定的情况下，探究加速度与力的关系”的实验，实验装置如图所示。已知滑块的质量为M，槽码的质量为m。
（1）下列说法正确的是（ ）
A. 该实验需要平衡摩擦力，但是不需要满足
B. 该实验需要满足，但不需要平衡摩擦力
C. 该实验既不需要平衡摩擦力，也不需要满足
D. 该实验需要平衡摩擦力，也需要满足
（2）实验室准备有以下器材，本实验需要用到的是（ ）
A. 三角板B. 秒表C. 天平D. 刻度尺
（3）若遮光条通过光电门的时间依次为t1、t2，遮光条的宽度为d，两光电门之间的距离为L，滑块的加速度为__________用本小题所给字母表达。
（4）改变槽码的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数F，并根据求出相应的滑块运动加速度a。根据测得的多组a、F，作出图像，下列图像正确的是（ ）
A. B. C.
【答案】（1）C （2）D （3） （4）A
【解析】
【小问1解析】
该实验采用气垫导轨，阻力很小，所以不需要平衡阻力，力传感器可以直接测出绳子拉力，所以也不需要满足。
故选C。
【小问2解析】
本实验需要用到刻度尺测量长度。
故选D。
小问3解析】
由运动学公式可得
【小问4解析】
由于测得的拉力为真实绳子拉力，即滑块车合力，由加速度与合外力成正比可知，图像应是通过原点的一条倾斜直线。
故选A
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 如图所示，水平地面上，物体A的质量为m，物体A倾斜部分与水平面之间的夹角为，球B光滑，在水平力F作用下，整个装置一起向左匀速运动，球B与物体A的水平部分恰好接触但不挤压。已知，取，重力加速度为g，求：
（1）球B的质量；
（2）物体A与地面之间的动摩擦因数。
【答案】（1）0.6m （2）
【解析】
【小问1解析】
对B受力分析，受自身重力、物体A倾斜部分的弹力和外力共同作用，如图所示，
由平衡条件，可得
解得
【小问2解析】
对整体受力分析，如图所示，
有，
又
联立，解得
14. 如图所示，一同学站在楼上离地面高度的位置由静止释放小球A，又经过的时间再次在相同位置由静止释放另一个小球B，小球A与水平地面碰撞后原速率反弹，并在离地面高度处与球B相遇，不计空气阻力，重力加速度g取，求：
（1）球A第一次落地时的速度大小；
（2）两球相遇时，球B的速度大小；
（3）两球释放的时间间隔。
【答案】（1）14m/s （2）10m/s （3）0.8s
【解析】
【小问1解析】
小球A下落过程做自由落体运动，有
解得小球A的下落时间为
落地速度为
【小问2解析】
球B做自由落体运动有
解得两球相遇时球B的速度大小为
【小问3解析】
小球A反弹上升过程做匀减速直线运动，由运动学知识有
解得小球A反弹上升的时间为
小球B下落过程做自由落体运动，有
解得小球B下落时间为
则两球释放的时间差为
15. 如图1，足够长的竖直板C固定不动，C内部有电磁铁，B为长木板，铁块A始终受到电磁铁的水平方向的吸引力，吸引力随时间变化的图像如图2所示。已知A、B的质量均为m，重力加速度m取，A、B之间的动摩擦因数，B、C之间的动摩擦因数。A位于B板上端，时刻，A、B由静止释放，求：
（1） 内，A、B的加速度；
（2）0.2s时，A相对于B滑动的距离；
（3）为保证A不离开长木板B，求长木板B的最小长度。
【答案】（1）7.5m/s2， （2）0.05m （3）
【解析】
【小问1解析】
假设A、B均发生滑动， A、B之间也发生相对滑动，
对A根据牛顿第二定律，有
解得
对B根据牛顿第二定律，有
解得
即
假设成立。
【小问2解析】
在内，A运动位移为
B运动位移为
A相对于B滑动的距离
联立解得
【小问3解析】
当时，A的速度为
B的速度为
0.2s后，对A根据牛顿第二定律，有
解得
对B根据牛顿第二定律，有
解得
A运动的位移为
B运动的位移为
长木板B的最小长度
联立解得