2022-2023学年广东省广州市第六中学高一下学期开学考物理试题

2022-2023学年下学期高一分班测试（一）

物理试题

第I卷（选择题，共56分）

一、单选题（在给出的四个选项中，只有一个选项正确，每题4分，共32分）

1. 下列四幅书本插图中，关于物理思想方法叙述不正确的是（　　）

A. 微元法            B. 等效替代法

C. 控制变量法  D. 实验和逻辑推理

【答案】C

【解析】

【详解】A．推导匀变速直线运动位移与时间关系时，取非常短的一段时间，在这段时间内，认为物体做匀速运动，把每一小段时间内的位移加在一起就是总位移，而且时间间隔取得越短，越接近真实值，因此采用微元的思想，A正确；

B．合力与分力为等效替代关系，体现了等效思想，故B正确；

C．通过平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了放大法，C错误；

D．伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法，D正确。

本题选不正确的，故选C。

2. 2021年8月1日，东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83的好成绩，以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员，也是人类百米历史上成绩第13好的运动员。此次半决赛中，若把苏炳添的运动看做直线运动，起跑后先加速运动，后做匀速运动直到撞线．则苏炳添在100m比赛过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 研究苏炳添起跑技术动作时，苏炳添可被视为质点

B. 苏炳添匀速运动过程中，地面对苏炳添的滑动摩擦力方向向后

C. 苏炳添加速运动过程中，地面对苏炳添的作用力大于苏炳添对地面的作用力

D. 苏炳添的成绩9秒83是时间间隔

【答案】D

【解析】

【详解】A．研究苏炳添起跑技术动作时，不能忽略人的大小和形状，所以苏炳添不可被视为质点，故A错误；

B．苏炳添匀速运动过程中，脚与地面没有产生相对滑动，所以苏炳添不受滑动摩擦力，故B错误；

C．由牛顿第三定律可知，地面对苏炳添的作用力大小等于苏炳添对地面的作用力大小，故C错误；

D．9秒83是一段时间，表示时间间隔，故D正确。

故选D。

3. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左的力T拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 实验中必须让木板保持匀速运动

B. 图乙中曲线就是T的大小随时间变化的曲线

C. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

D. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7

【答案】D

【解析】

【详解】AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是轻绳向右的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙可知轻绳向右的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，AB错误；

C．根据滑动摩擦力的计算公式

可知，由于不知道物块的重力，故无法求出物块与木板间的动摩擦因数，C错误；

D．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7，D正确。

故选D。

4. 叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：

A. 上方球与下方3个球间均没有弹力

B. 下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

C. 水平地面对下方三个球支持力均为

D. 水平地面对下方三个球摩擦力均为

【答案】C

【解析】

【详解】对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为mg，故C正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C．

5. 如图所示, 在倾角为的光滑斜面上，质量相等的甲、乙物体通过弹簧连接，乙物体通过轻绳与斜面顶端相连．已知轻弹簧、细绳均与斜面平行，重力加速度大小为g．剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(    )

A. 甲、乙的加速度大小均为

B. 甲的加速度为零，乙的加速度大小为

C. 甲的加速度为g，乙的加速度大小为零

D. 甲的加速度为零，乙的加速度大小为g

【答案】D

【解析】

【详解】设甲、乙的质量均为m，剪断轻绳前，对甲受力分析可得：弹簧弹力，剪断细绳瞬间，细绳中力突变为零，弹簧长度不会突变，弹簧弹力仍为．剪断细绳瞬间，甲物体的受力与剪断细绳前受力相同，则甲的加速度为零；剪断细绳瞬间，乙受重力、弹簧弹力、斜面对乙的支持力，由牛顿第二定律可得：，解得：剪断细绳瞬间，乙的加速度大小．故D项正确，ABC三项错误．

6. 手机中有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着质量为m的手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中t1=0.38s，t2=0.55s，t3=0.66s，t4=1.26s，取重力加速度g=10m/s2，由此可判断出（　　）

A. t1时刻手掌对手机的作用力2mg

B. t2时刻手机刚好离开手掌

C. t3时刻手机的速度为3m/s

D. 手机离开手掌后上升的高度为0.9m

【答案】C

【解析】

【详解】A．t1时刻手机的加速度最大为a=20 m/s2=2g，方向向上，由牛顿第二定律得

F-mg=ma=2mg

解得

F=3mg

故A错误；

B．t2时刻加速度为零，则手机处于平衡，故手机没有离开手掌，故B错误；

CD．手机在0.66s离开手后做竖直上抛，在1.26s接住，则升的高度为

t3时刻手机的速度为

故C正确，D错误。

故选C。

7. 小明同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，如图是他学习运动学时用来描述多种物理情景的图像，其中纵轴和横轴的截距分别为A和B，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是（　　）

A. 若为图像，则物体的运动速度可能在减小

B. 若为图像，则一定做匀变速直线运动

C. 若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻

D. 若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为

【答案】D

【解析】

【详解】A．若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，故A错误；

B．若为图像，假设物体做匀变速直线运动，则有

即对于匀变速直线运动，其图像不可能是一次函数图像，故B错误；

C．若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为

出现在t=B时刻，故C错误；

D．若为图像且物体初速度为零，由动能定理有

即

所以物体的最大速度为

故D正确。

故选D。

8. 某提升重物的装置的简易结构如图所示，一质量为m的圆环P套在固定的倾斜光滑杆上，轻绳绕过定滑轮与圆环P相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢向下拉动轻绳，可以使圆环沿着杆向上运动。若杆的弹力大小为，在圆环P上升过程中，下列说法正确的是（  ）

A. F先减小后增大，一直增大 B. F一直增大，一直增大

C F一直增大，先减小后增大 D. F先减小后增大，先减小后增大

【答案】B

【解析】

【详解】对圆环受力分析如图，圆环始终处于受力平衡状态，三个力可以组成首位相接的封闭三角形，随着圆环上升拉力F的方向与斜面的夹角逐渐变大，如图中虚线所示，F一直增大，一直增大。

故选B。

二、多选题（在给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分，共24分）

9. 下列说法正确的是（　　）

A. 牛顿三大运动定律都是实验定律，均可以通过实验来验证

B. 一对平衡力的性质可以是互不相同的，而作用力与反作用力的性质一定是相同的

C. 力学中有三个基本单位，分别是“千克”，“米”，“秒”

D. 乘车定要系上安全带，因为安全带可通过减小惯性来保护你的安全

【答案】BC

【解析】

【详解】A．牛顿第一定律不能通过实验来验证，故A错误；

B．一对平衡力的性质可以是互不相同的，而作用力与反作用力的性质一定是相同的，故B正确；

C．力学中的三个基本物理量是质量、长度和时间，则三个基本单位分别是“千克”，“米”，“秒”，故C正确；

D．惯性只跟物体的质量有关，安全带可有效减小驾乘人员因为惯性造成的交通事故伤害，但不是减小惯性，故D错误。

故选BC。

10. 将一质量不计光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 在2～4s内小球的加速度大小为1m/s2

B. 小球质量为2kg

C. 杆的倾角为30°

D. 小球在0～4s内的位移为8m

【答案】C

【解析】

【详解】A．v-t图像的斜率表示加速度，可知在2～4s内小球的加速度大小为

A错误；

BC．设杆的倾角为α，由题图乙、丙可知，在0～2s内小球做匀速直线运动，满足

在2～4s内小球做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得

联立解得

m＝1kg，α＝30°

B错误，C正确；

D．v-t图像中图线与t轴围成的面积表示位移，可得小球在0～4s内的位移为

D错误。

故选C。

11. 如图所示，质量为m的木块A放在位于水平面上的质量为M的斜面B上，现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A，B上，A，B均保持静止不动。则（　　）

A. A与B之间一定存在摩擦力 B. B与地面之间一定没有摩擦力

C. B对A的支持力一定等于mg D. 地面对B的支持力大小一定等于（m+M）g

【答案】BD

【解析】

【详解】A．木块A分析，若木块A受到自身的重力、斜面B对A的支持力、水平推力F，三者能够满足三力平衡，则A与B之间不存在摩擦力，故A错误；

B．对木块A和木块B整体进行分析，两个水平推力合力为0，水平方向上没有其他外力，故木块B与地面之间一定没有摩擦力。故B正确。

C．设斜面的倾斜角为，对木块A受力分析得

因F与的大小未知，故C错误；

D．对木块A和木块B受力分析得

故D正确。

故选BD。

12. 如图甲是一种能检测工件表面光滑程度的装置，由上传送带、下传送带、翻转组件和视觉检测组件等组成，该检测装置具有人工成本低，检测效率高的特点。图乙是该检测装置上传送带的简化图．待检工件被弹簧弹射到水平传送带上，恰好能传送到另一端是合格的最低标准。假设传送带长10m，以8m/s的速度逆时针转动。某次检测工件刚被弹射到传送带左端时的速度是10m/s，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 工件与传送带间动摩擦因数不大于0.5才为合格

B. 工件被传送到另一端的最长时间是2s

C. 若工件不被传送过去，返回的时间与正向运动的时间相等

D. 若工件不被传送过去，返回到出发点的速度仍为10m/s

【答案】AB

【解析】

【详解】A．根据动能定理可得

根据牛顿第二定律可得

解得

故A正确；

B．设工件被传送过去的最长时间为t，则有

解得

故B正确；

CD．若工件不被传过去，返回时先加速到8m/s，然后再匀速运动，所以返回的时间大于正向运动的时间，返回到出发点的速度为8m/s，故CD错误。

故选AB。

第Ⅱ卷（非选择题，共44分）

三、实验题（16分）

13. 如图甲为轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的原长为GE。某同学利用如图乙丙所示的实验装置完成了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。

（1）下列关于“替代”说法正确的是_________

A.GE间的橡皮条可以用细绳替代

B.小圆环与弹簧秤间相连的细绳可以用橡皮筋替代

C.两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用替代

（2）为了减小实验误差，以下观点正确的有______。

A.两根细线应该适当长些

B.在不超出弹簧秤量程情况下，拉力应该适当大些

C.两根弹簧秤拉力方向应该尽量接近垂直

D.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

（3）实验中丙图弹簧秤的示数如丙右侧放大图所示，其读数为_________。

（4）若两个弹簧测力计的读数分别为3.00N、4.00N，某同学用一个量程为5N的弹簧测力计可测出它们的合力，则两弹簧测力计拉力方向的夹角为_________（选填“锐角”或“钝角”）。

【答案】    ①. BC##CB    ②. AB##BA    ③. 3.70    ④. 钝角

【解析】

【详解】（1）[1]

A．GE间的橡皮条一端需要拉倒O点，从而确定用一个弹簧秤和用两个弹簧秤的作用效果相同，所以不能用细绳替代，A错误；

B．小圆环与弹簧秤间相连的细绳的作用是确定弹簧秤作用力的方向，用橡皮筋替代也可以确定作用力的方向，B正确；

C．两个弹簧秤作用时与一个弹簧秤作用时都是把橡皮条的一端拉到O点，作用效果相同，C正确。

故选BC。

（2）[2]

A．实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差，A正确；

B．在不超出弹簧秤量程情况下，拉力应该适当大些，方便作图，B正确；

C．两根弹簧拉力方向适当大一点，方便作图即可，不需要接近垂直，C错误；

D．橡皮筋不一定要与两绳夹角的平分线在同一直线上，不能减小误差，D错误。

故选AB。

（3）[3]图丙中弹簧秤的分度值为0.1N，则读数为3.70N。

（4）[4]若两个弹簧测力计的读数分别为3.00N、4.00N，根据力的合成法则可知当两弹簧测力计拉力方向的夹角为直角时合力刚好为5N，所以当两弹簧测力计拉力方向的夹角为锐角时，合力一定大于5N，则不能用量程为5N的弹簧测力计测出它们的合力，所以夹角应该为钝角。

14. 某小组同学在利用电磁打点计时器做“探究物体加速度与合力和质量的关系”的实验中，实验装置如图（a）所示，在调整好仪器后，接通电磁打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。

（1）下列关于该实验的说法正确的有________

A.该实验不需要补偿阻力

B.该实验需满足M>>m

C.该打点计时器需要低压交流电源

D.如果没有满足M>>m条件，描绘出来的a-F图像的末端会发生弯曲

（2）如图（b）所示是一次记录小车运动情况的纸带，A、B、C、D、E、F为某同学在纸带上的六个计时点。已知打点计时器所用的交流电源的频率为f，并用刻度尺测得A、C两点间的距离为x1，B、D两点间的距离为x2，则打点计时器在纸带上打下B点时瞬时速度大小的表达式v B=________；小车运动的加速度计算表达式a=________。

（3）若长木板水平，拉力传感器读数为F，在保持小车质量不变的情况下作出的a-F图像如图（c），其中横轴上的截距为c，纵轴上的截距为-b，则小车的质量M=__________。

【答案】    ①. C    ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A．该实验需要补偿阻力，平衡摩擦力，故A错误；

BD．该实验因为有力传感器，则不需满足M>>m，即使没有满足M>>m的条件，描绘出来的a-F图像的末端也不会发生弯曲，故BD错误；

C．电磁打点计时器需要低压交流电源，故C正确。

故选C。

（2）[2]相邻两点间的时间间隔为

打点计时器在纸带上打下B点时瞬时速度大小的表达式

[3]由

可得小车运动的加速度计算表达式

（3）[4]由牛顿第二定律可知

解得

则

解得

四、计算题（共28分，共2小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重更演算步票，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）

15. 今年我国舰载机在山东舰航母上成功着舰，设某一舰载机质量为，速度为，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，舰载机将在甲板上做匀减速直线运动，在第3秒内运动的位移为，且前3秒内舰载机还未停止，着舰过程中航母静止不动。

（1）舰载机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里？

（2）为了让舰载机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让舰载机减速，同时考虑到舰载机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机，如图所示为舰载机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为，减速的加速度大小，此时阻拦索夹角，空气阻力和甲板阻力保持不变，求此时阻拦索承受的张力大小？（已知）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)设仅受空气阻力和甲板阻力作用的加速度大小为，航母甲板长度至少为，由运动学公式得前的位移

前的位移

由题知

代入数据解得

匀减速运动有

代入数据解得

(2)舰载机受力分析如图所示

其中为阻拦索的张力，f为空气阻力和甲板阻力，由牛顿第二定律

仅受空气阻力和甲板阻力时

联立解得

16. 如图所示，质量为，长度的长木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以一定的初速度滑上长木板的左端，物块与长木板之间的动摩擦因数为。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。

（1）若长木板固定在地面上不动，此时物块以初速度滑上长木板，恰好到达长木板右端，求物块与长木板之间的动摩擦因数；

（2）若物块的初速度，在物块滑上长木板的同时，在长木板右侧施加一水平向右的恒力，时物块从长木板右端离开，求恒力的大小；

（3）若物块的初速度为，仍在长木板右侧施加一水平向右的恒力，要使物块仍能从长木板右侧离开，求初速度的数值范围及用符号表示恒力的范围。

【答案】（1）0.4；（2）4.5N；（3），

【解析】

【详解】（1）对物块进行受力分析，如图所示

在竖直方向上，物块受力平衡，有

在水平方向上

又因为

可以得出

因为物块m/s冲上长木板，，恰好到达长木板右端，所以物块冲到长木板右端速度刚好等于零，因此有

联立代入数据可得

，

（2）由（1）可知，物块在长木板上做加速度大小为的匀减速直线运动；对长木板进行受力分析，如图所示

水平方向上有

根据牛顿第三定律

物块在s时离开长木板，此时长木板运动的位移为

又

联立代入数据，可得

（3）若物块恰好与长木板分离，可得

联立代入可得

即

因此，当时，可得最小速度为

所以当初速度范围满足，且恒力范围满足时，物块能从长木板右侧离开。