2021-2022学年河南省信阳高级中学高一下学期3月考试物理含答案

  2024届高一下期测试（一）

物理试题

出题人：   审题人：

一、单选题（每题4分，共48分，1~8题为单项选择题，9~12题为多项选择题）

1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）

A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动

B. 平抛运动是匀变速运动

C. 匀速圆周运动是匀速运动

D. 曲线运动受到的合外力可以为零

【答案】B

【解析】

【详解】A．曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，A错误；

B．平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动是匀变速运动，B正确；

C．匀速圆周运动速度方向随时在变化，所以匀速圆周运动是变速运动，C错误；

D．曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，D错误。

故选B。

2. 爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实验，在这个实验中，当电梯（内部为真空）相对于地球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底板上；当电梯做自由落体运动时，观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛会停在空中而不下落。下列关于这一实验的说法正确的是（　　）

A. 电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板

B. 电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零

C. 以自由下落的电梯为参考系，牛顿第二定律是成立的

D. 在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．电梯相对地球静止时，由于不受空气阻力，释放后的苹果和羽毛均做自由落体运动，故二者同时落到电梯底板上，A错误；

B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛同样只受重力作用，B错误；

C．牛顿第二定律成立的条件是必须在惯性参考系中，即选择静止或做匀速直线运动的物体为参考系，而自由下落的电梯不是惯性参考系，因此以自由下落的电梯为参考系，牛顿第二定律是不成立的，C错误；

D．由于自由下落电梯不是惯性参考系，牛顿第二定律不成立，则观察者不能仅凭苹果和羽毛的运动现象判断两个物体的受力情况，D正确。

故选D。

3. 可视为质点的甲、乙两物体，同时从同一地点开始运动。以开始运动时刻作为计时起点，甲、乙两物体的图像如图所示，关于甲、乙两物体在0~5s内的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 0~3s内，甲的位移比乙的位移大9m

B. 3s~5s内，乙的速度变化量为10m/s

C. 3s末，乙物体速度方向发生变化

D. 5s末，甲、乙两物体之间的距离最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．在图像中，图像与时间轴为成的面积等于物体的位移，因此在0~3s内，甲的位移

乙的位移

甲的位移比乙的位移大6m，A错误；

B．由乙图可知，3s~5s内乙的速度变化量

B错误；

C．3s末，乙物体速度逐渐减小，但方向没有发生变化，C错误；

D．在0~2s内，甲，乙距离逐渐增大；在2s~3s内，距离保持不变；3s~5s内，甲，乙距离继续增大，因此5s末，甲、乙两物体之间的距离最大，D正确。

故选D。

4. 如图所示，一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸，自A点出发沿直线抵达河对岸的B点，历时，且知与河岸的夹角，河水流速大小为，小船相对静水的速度不变。已知，下列判断中错误的是（　　）

A. 河流的宽度为

B. 小船相对静水速度的大小为

C. 只要调整小船的航向合适，小船可以沿直线抵达正对岸的C点

D. 无论怎样调整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．根据位移关系有

A正确，不符合题意；

B．小船相对静水速度的大小为

B正确，不符合题意；

C．因为静水中的船速小于水速，所以小船无法沿直线到达正对岸。C错误，符合题意；

D．当小船的船头与下游河岸的夹角满足

小船过河的位移最小，最小为

D正确，不符合题意。

故选C。

5. 如图所示，物块A和B用一不可伸长的轻绳通过两光滑轻定滑轮连接，B套在水平固定的光滑直杆上，现将A、B由静止同时释放，释放时θ=30°，空气阻力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A. 当θ=37°时，A、B的速度大小之比是3：4

B. 当θ向90°增大的过程中，A先处于超重状态后处于失重状态

C. 当θ=90°时，B的速度最大

D. 当θ向90°增大的过程中，绳子对A的拉力始终小于其重力

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．A、B用同一根绳连接，则B沿绳子方向的速度与A的速度大小相等，则当时，A和B的速度满足

解得

选项A错误；

C．当时，垂直B运动方向上的分速度为0，即，此时B的速度最大，选项C正确；

BD．当向增大的过程中A先加速后减速，A先处于失重状态后处于超重状态；绳子对A的拉力先小于重力后大于重力，选项BD错误．

故选C。

6. 如图所示，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接，一小球以速度v从平面的右端P点向右水平抛出，则小球在空中运动的时间t（　　）

A. 一定与v的大小有关

B. 一定与v的大小无关

C. 当v大于时，t与v有关

D. 当v小于时，t与v有关

【答案】D

【解析】

【详解】球有可能落在斜面上，也有可能落在水平面上，可用临界法求解，如果小球恰好落在斜面与水平面的交点处，则满足

联立可得

故当小球速度时，小球落在水平面上，小球在空中运动时间为

小球在空中运动时间t与无关；

当小球速度时，小球落在斜面上，此时有

联立可得小球在空中运动时间为

即小球在空中运动时间t与有关。

故ABC错误，D正确。

7. 如图所示，质量均为m的a、b两物块用轻杆连接放在倾角为37°的斜面上，a所在BC段光滑、b与AB段间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g。a、b在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面匀速上行（已知，）（　　）

A. 拉力F大小为1.6mg

B. 杆对物块a的拉力大小为0.8mg

C. 若撤消拉力F，则撤消瞬间物块a的加速度大小为0.7g

D. 若撤消拉力F，则撤消瞬间杆对物块a的拉力为0

【答案】C

【解析】

【详解】A. 拉力F大小为

选项A错误；

B. 杆对物块a的拉力大小为

选项B错误；

C. 若撤消拉力F，则撤消瞬间物块a的加速度大小为

选项C正确；

D. 若撤消拉力F，则撤消瞬间对a分析可知

解得

负号说明杆对a的作用力沿斜面向下，选项D错误。

故选C。

8. 如图所示，两墙壁平行竖直，小球从P点以垂直于墙面的初速度v0抛出，打在右侧墙壁上的Q点。已知小球与墙壁碰撞前后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力，若只改变初速度大小，小球仍能击中Q点，则初速度大小可能为（　　）

A.  B. 2v0 C. 3 v0 D. 4 v0

【答案】C

【解析】

【详解】设两墙壁之间的距离为x，则小球从P点到Q点的时间t是一定的，则水平方向

x=v0t

(2n+1)x=v1t

则

v1=(2n+1)v0

则当n=1时v1=3v0.

故选C。

9. 如图，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M、半径为R的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于C正上方距离其球心高h处（h=2R），OP竖直，PA水平，已知绳PB对B的拉力大小为，A与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A. B对C的压力大小为

B. PB绳长为

C. AP与BP绳上的拉力大小相等

D. A受到的摩擦力大于C受到的摩擦力

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．对小球B进行受力分析，如图所示

由于力的三角形与相似，对应的边长成比例，可知

解得

，

根据牛顿第三定律，B对C的压力大小为；PB绳长为，AB正确；

C．对P点进行受力分析可知，BP绳上拉力的水平分力等于AP绳上的拉力大小，可知

C错误；

D．将A、B、C及PB、PA绳子作为整体，进行受力分析可知，A受到的摩擦力与C受到的摩擦力大小相等，方向相反，D错误。

故选AB。

10. 一根轻绳一端系于竖直圆弧上的A点，另外一端系于竖直圆弧上的B点，O为圆弧的圆心，质量为m的重物通过一光滑钩子挂在轻绳上，如图所示，现在将绳的一端缓慢的由B点移动到C点，下列说法错误的是（　　）

A. 绳子夹角一直变小 B. 绳子的张力一直变大

C. 绳子的张力先变大后变小 D. 绳子的张力先变小后变大

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由于是光滑钩子，所以两侧绳子上的张力相等，设张力均为，由于水平方向平衡，所以两侧绳子与竖直方向的夹角相等，设夹角均为，对点受力分析，如图所示

所以有

解得

由几何关系有

所以

即

d为两悬点间的水平距离，l为轻绳的长度，由图可知在绳端缓慢从B点移动到C点的过程中，两悬点间的水平距离先变大后变小，所以

先变大后变小，两侧绳子的夹角也先变大后变小，A符合题意；

BCD．因为

先变小后变大，所以

先变大后变小，C不符合题意，BD符合题意。

故选ABD。

11. 如图所示，斜面倾角为，位于斜面底端正上方的小球以初速度正对斜面顶点水平抛出，小球到达斜面经过的时间为，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　）

A. 若小球以最小位移到达斜面，则

B. 若小球垂直击中斜面，则

C. 若小球能击中斜面中点，则

D. 若小球能击中斜面中点，则

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．若小球最小位移到达斜面，则位移垂直于斜面，根据平抛规律

，

根据几何关系可知

联立解得

A正确；

B．若小球垂直击中斜面，则速度垂直于斜面，根据几何关系

解得

B正确；

CD．若小球击中斜面中点，根据几何关系

解得

D正确，C错误。

故选ABD。

12. 如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体，质量均为的物体、接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后静止释放、，同时给物体施加水平向右的力的作用使之做匀加速直线运动，与作用时间的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体、分离时，弹簧刚好为原长状态 

B. 物体、分离时，物体的加速度为

C. 物体、分离时，物体的速度为

D. 开始有作用时，弹簧压缩为

【答案】BC

【解析】

详解】A．物体、分离时，B只受拉力作用，加速度大于零，此时AB加速度相同，则弹簧弹力大于零，处于压缩状态，故A错误；

B．物体、分离后，物体的加速度不变因此

故B正确；

C．物体、分离时，、速度相同，均为

故C正确；

D．开始时根据牛顿第二定律

运动0.2s后弹簧压缩量

此时根据牛顿第二定律得

联立解得

故D错误

故选BC。

二、实验题（共计62分）

13. 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：

(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.

(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．

【答案】    ①. 3.00；    ②. 4.00；    ③. 变大；    ④. 变大

【解析】

【分析】

【详解】试题分析：（1）根据胡克定律可知，；

根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3．00N；两弹簧秤夹角为90°，则可知，b的读数为：；

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角；如图所示；则可知两弹簧秤的示数均变大；

考点：考查验证平行四边形定则的实验

【名师点睛】由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况

14. 某同学在做“探究平抛运动规律”的实验时，将小球平抛。用频闪照相机对准竖直的方格背景照相，频闪照相机每隔相同时间闪一次光，在同一张照片上拍摄到小球如图所示的运动过程，但照片上有一缺损处。已知每个小方格边长4.9cm，取当地的重力加速度g=9.8m/s2。

（1）若以拍摄到小球出现的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下分别为x、y轴正方向，则频闪照相的闪光间隔时间为______s，照片上破损处的小球位置的坐标x=______cm，y=______cm。

（2）小球平抛的初速度大小为______m/s。

【答案】    ①. 0.1    ②. 44.1    ③. 58.8    ④. 1.47

【解析】

【详解】（1）[1]在竖直方向上，根据

△y=2L=gT2

得

[2]水平方向上做匀速直线运动，在相等时间内的位移相等，则破损处的横坐标为

x=9L=9×4.9cm=44.1cm

[3]竖直方向上做自由落体运动，在连续相等时间内的位移之差是一恒量，由图可知，3、4两点的竖直位移为6L；则破损处的纵坐标为

y=12L=12×4.9cm=58.8cm

（2）[4]小球的初速度为

15. 如图所示，风筝借助于均匀的风和牵线对其作用，才得以在空中处于平衡状态。图中所示风筝质量kg，某时刻风筝平面与水平面的夹角为30°，主线对风筝的拉力与风筝平面成53°角。已知风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，，，取，，取m/s2。

（1）求此时风对风筝的作用力F的大小和主线对风筝的拉力T的大小；（结果保留一位小数）

（2）若拉着风筝匀速运动时，主线与水平面成53°角保持不变，这时拉主线的力为10N，则风对风筝的作用力为多大？（结果保留一位小数）

【答案】（1）F=61N，T=3.3N；（2）

【解析】

【详解】（1）风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力mg、风对它的作用力F和主线对它的拉力T（如图所示），以风筝平面方向为x轴，F方向为y轴，建立一个坐标系，将重力和拉力T正交分解：

在x轴方向

在y轴方向

联立两式，解得

T=3.3N，F=6.1N

（2）同理以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系（如图所示）

设风对风筝的作用力水平分力为Fx，竖直分力为Fy，由平衡条件知

则

16. 如图，有一水平传送带以V0的速度匀速运动，现将一物体轻放在传送带的左端A，已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带左、右端A、B间的距离为10m，当物体运动到B点时以V0的速度离开传送带落到水平地面的D点，落地时的速度方向与水平地面的夹角为45°，大小为m/s．(g取10 m/s2 )求：

（1）物块离开传送带的速度V0；

（2）物块由A到D所需时间；

（3）物块在传送带上留下的痕迹长度．

【答案】（1）2m/s（2）5.4s（3）0.4m

【解析】

【详解】（1）物块离开传送带的速度等于落地的水平速度，则

（2）物块在传送带上加速时，加速度

则物体加速时间：

物块在传送带上的匀速运动时间

；

从B到D的时间：

；

则物块由A到D所需时

（3）物块在传送带上留下的痕迹长度

17. 如图，在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端，一小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2的大小关系满足t1: t2=1:，(取g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8) ，试求:

(1)上滑加速度a1与下滑加速度a2的大小之比；

(2)物块和斜面之间的动摩擦因数；

(3)若斜面倾角变为60°，并改变斜面粗糙程度，小物块上滑的同时用水平向右的推力F作用在物块上，发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关，求此时加速度大小。

【答案】(1)2:1  ； (2)0.25 ；   (3)

【解析】

【详解】(1)上滑为反向初速度为零的匀加速运动，根据

可知

(2) 由牛顿第二定律得：上滑时

下滑时

解得

μ=0.25

(3) 物体上滑时受力分析如图所示

由牛顿第二定律得

由平衡条件得：

整理得

因为a与F无关，所以

解得：

18. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在t=0时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的v-t图像如图乙。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）0~1s内拉力F的大小；

（2）物块最终停止时的位置与木板右端间的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】由图像可知，撤去拉力前，物块在木板上一直有相对运动，否则，撤去拉力后，木板的图像不可能是两段折线。在内，物块加速、木板减速，设它们的加速度大小分别为、，则

设物块、木板的质量均为，物块与木板之间的动摩擦因数为，木板与地面之间的动摩擦因数，则有对物块

得

撤去拉力前，木板的加速度

对木板，根据第二定律有

得

（2）在内，物块位移为

木板位移为

在后，物块与木板间仍有相对滑动，物块的加速度大小

木板的加速度大小为

得

物块到停止的时间还需

木板到停止的时间还需

所以木板比物块早停止运动，在到物块停止运动的时间内，物块的位移为

木板位移为

物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为

。