湖南省長沙市2023-2024學年高一下學期入學考試物理試卷

雅禮教育集團2024年上學期入學考試試卷高一物理時量：75分鐘分值：100分一、選擇題：本題共6小題，每小題4分．共24分。在每小愿給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的1.關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A.速度發(fā)生變化的運動，一定是曲線運動B.物體在恒力作用下不可能做曲線運動C.做勻速圓周運動的物體，其線速度不變D.做曲線運動的物體所受合外力的方向一定指向其軌跡的凹側(cè)【答案】D【解析】【詳解】A．物體做變速直線運動時速度發(fā)生變化，A錯誤；B．物體在恒力作用下可能做曲線運動，如平拋運動，B錯誤；C．做勻速圓周運動的物體，其線速度大小不變，方向時刻變化，C錯誤；D．做曲線運動的物體的軌跡總是沿合力的方向彎曲，即做曲線運動的物體所受合外力的方向一定指向軌跡的凹側(cè)，D正確。故選D。2.某輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，不掛鉤碼時，彈簧長度為x0，如圖甲所示。掛上鉤碼，靜止后彈簧長度為x1(彈簧處于彈性限度內(nèi))，如圖乙所示。則乙圖中彈簧的彈力大小等于A.kx0 B.kx1 C.k(x1+x0) D.k(x1一x0)【答案】D【解析】【詳解】不掛鉤碼時，彈簧處于原長，故原長為x1，由胡克定律，掛上鉤碼后彈簧彈力為，D正確。故選D。3.飛機與水平方向成60°角斜向上飛行，飛機的速度大小是200m/s，這個速度在水平方向的分速度為（）A.100m/s B.200m/s C.100m/s D.200m/s【答案】A【解析】【詳解】速度在水平方向的分速度為vｘ=vcos600=100m/s所以A正確；BCD錯誤；故選A。4.如圖，ab兩條曲線為汽車a、b在同一條平直公路上的圖像，已知a、b曲線關(guān)于它們兩交點的連線對稱，且在時刻兩車相遇，下列說法正確的是（）A.時刻兩車也相遇B.在時間內(nèi)任一時刻，a車與b車加速度相等C.在這段時間內(nèi)，兩車平均速度相等D.時刻a車在后，b車在前【答案】D【解析】【詳解】A．在這段時間內(nèi)，a圖線與坐標軸所圍的面積大于b圖線與坐標軸所圍的面積，所以這段時間內(nèi)，a車的位移大，時刻兩車不相遇，故A錯誤；B．在這段時間內(nèi)的相同時刻，圖像的斜率不相等，a車與b車加速度不相等，故B錯誤；C．在這段時間內(nèi)，a圖線與坐標軸所圍的面積大于b圖線與坐標軸所圍的面積，所以這段時間內(nèi)，a車的位移大，a車的平均速度大，故C錯誤；D．在這段時間內(nèi)，a圖線與坐標軸所圍的面積大于b圖線與坐標軸所圍的面積，所以這段時間內(nèi)，a車的位移大，在時刻兩車相遇，時刻a車在后，b車在前，故D正確。故選D。5.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一根“L”形足夠長的細桿。a球套在豎直桿上，b球套在水平桿上，a、b通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿連接，a球向下滑且輕桿與豎直桿夾角為30°時，a球與b球速度之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】因為桿不可伸長或縮短，故a，b球沿剛性輕桿的速度相同，將兩球?qū)嶋H速度沿桿和垂直桿分解，如圖所示可得a球與b球速度之比為故選A。6.人類發(fā)射的某空間探測器進入某行星的引力范圍后，在靠近該行星表面上空做勻速圓周運動，測得運行周期為T，已知引力常量為G。則可以判定該行星的平均密度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】對衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力可得又解得故選A。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.李強同學設(shè)計的一個小實驗如圖所示，他將細繩的一端系在手指B上，細繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心C上，組成一個“三角支架”。在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實驗會感受到（）A.細繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B.桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC.細繩對桿施加的作用力的方向沿細繩由B指向AD.所掛重物質(zhì)量越大，細繩和桿對手的作用力也越大【答案】AD【解析】【詳解】A．重物所受重力的作用效果有兩個，一是拉緊細繩，二是使桿壓緊手掌，所以細繩是被拉伸的，桿是被壓縮的，故A正確；B．桿對手掌施加的作用力是對手掌的壓力，所以方向沿桿由A指向C，故B錯誤；C．細繩對桿施加的作用力是繩對桿的拉力，沿繩收縮的方向，沿細繩由A指向B，故C錯誤；D．重力可分解為沿細繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如圖所示由三角函數(shù)得根據(jù)相互作用的關(guān)系可知，所掛重物質(zhì)量越大，細繩和桿對手的作用力也越大，故D正確。故選AD。8.如圖所示，A、B、C在同一平面內(nèi)，A是靜止在地面上的物體，B、C是兩顆人造衛(wèi)星。其中B為近地衛(wèi)星，C為同步衛(wèi)星。則以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星B的線速度大于地球的第一宇宙速度B.A、B的角速度大小關(guān)系為C.A、B、C周期的大小關(guān)系為D.A、B、C都在赤道所在平面上【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星B的運行速度大小等于地球的第一宇宙速度。第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故A錯誤；B．對于B繞地球表面的近地衛(wèi)星B和地球同步衛(wèi)星C，根據(jù)萬有引力提供向心力，得則知衛(wèi)星C的運行角速度小于衛(wèi)星B的運行角速度，地球同步衛(wèi)星C和靜止在赤道上的物體A是同步的，角速度相等，所以故B正確；C．地球同步衛(wèi)星C和地球赤道上的物體A的角速度相等，周期一樣TC=TA繞地球表面的近地衛(wèi)星B和地球同步衛(wèi)星C，根據(jù)開普勒第三定律可知TC＞TB故C錯誤；D．同步衛(wèi)星所在軌道在赤道面內(nèi)，A、B、C在同一平面內(nèi)，所以A、B、C都在赤道所在平面上，故D正確。故選BD。9.如圖甲所示，小物塊a與質(zhì)量為0.4kg的小物塊b用一跨過桌邊光滑小定滑輪的輕繩相連，a在水平桌面上，用手控制a，使b靜止在空中。現(xiàn)將手松開，松手后a的速度一時間圖像如圖乙所示。取重力加速度大小g＝10m/s2，a、b均視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）

A.b的初位置離地的高度為2m B.a的初位置到滑輪的距離可能為5.5mC.a與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2 D.a的質(zhì)量為0.76kg【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．速度—時間圖像中圖線與時間軸包圍的面積表示位移，0~4s內(nèi)a的位移大小即b的初位置到地面的高度為4m，選項A錯誤；B．0~5s內(nèi)a的位移大小選項B正確；CD．速度—時間圖像中圖線切線的斜率表示加速度，0~4s內(nèi)與4s~5s內(nèi)a的加速度大小分別為根據(jù)牛頓第二定律有解得選項C正確、D錯誤。故選BC。10.如圖所示，一輕彈簧一端固定在傾角為的光滑斜面的底端，另一端拴住質(zhì)量為的物塊P，Q為一質(zhì)量為的重物，Q與P接觸但不粘連。彈簧的勁度系數(shù)，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給Q施加一個方向沿斜面向上的力F，使它從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動，加速度為a且大小未知，已知在前0.2s時間內(nèi)F為變力，0.2s以后F為恒力，已知，，下列說法正確的是（）。A.加速度a大小為 B.力F的最小值為48NC.力F的最大值為64N D.Q與P分離時的彈簧彈力大小為32N【答案】BCD【解析】【詳解】A．力F作用前，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，故有彈簧彈力等于P、Q的整體重力的分力，即當P與Q分離時，彈簧的形變量為對P，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度a大小為故A錯誤；B．當力F最小時，對P、Q整體，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B正確；C．分離時力F最大，對Q，根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確；D．Q與P分離時的彈簧彈力大小為故D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.如圖1所示是研究小車加速度與力關(guān)系實驗裝置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受拉力的大小，為帶滑輪小車的質(zhì)量，為砂和砂桶的總質(zhì)量。實驗時先不掛砂桶，將木板右端墊高，調(diào)整墊塊的左右位置，平衡摩擦力，然后掛上砂桶，改變桶中砂的質(zhì)量，多次進行實驗。完成下列問題：（1）實驗中___________（填“需要”或“不需要”）滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。（2）以拉力傳感器的示數(shù)為橫坐標，小車的加速度為縱坐標，畫出的圖像是一條過坐標原點的直線，如圖2所示，則圖線的斜率___________（用表示）。（3）若某同學實驗中加墊塊過高，采集實驗數(shù)據(jù)作出的圖像可能是___________。A．B．C．【答案】①.不需要②.③.A【解析】【詳解】（1）[1]本題實驗中有拉力傳感器，拉力是已知的無需滿足滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律整理為故斜率為；（3）[3]加墊塊過高既平衡摩擦力過度，當拉力為0時，也有加速度，故A正確。故選A?！军c睛】本題考查驗證牛頓第二定律，注意平衡摩擦時產(chǎn)生的誤差。12.（1）小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運動及其特點”，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B總是同時落地。上述現(xiàn)象說明平拋物體運動：______A.水平方向是勻速直線運動B.豎直方向是自由落體運動C.水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動（2）小明通過圖乙實驗裝置，在豎直面板上記錄了小球拋物線軌跡的一部分，如圖丙所示。x軸沿水平方向，y軸是豎直方向，g取，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出：小球從A到B、B到C速率改變量______（選填“相同”或“不同”）；小球平拋的初速度大小是______m/s；小球拋出點的坐標為（______cm，______cm）?！敬鸢浮?2.B13.①.不同②.4③.80④.20【解析】【小問1詳解】小球A、B總是同時落地，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，則該現(xiàn)象說明平拋物體運動豎直方向是自由落體運動，實驗不能說明水平方向是勻速直線運動。故選B【小問2詳解】[1]小球做平拋運動，水平方向為勻速直線運動，小球從A到B、B到C水平位移相同，則運動時間相同，設(shè)小球從A到B經(jīng)歷的時間為，小球從A到B速率改變量為小球從B到C速率改變量為可知小球從A到B、B到C速率改變量不同。[2]小球豎直方向做自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動的推論解得小球平拋的初速度大小是[3][4]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，小球在B點的豎直方向的速度為從拋出點到B點經(jīng)歷的時間為從拋出點到B點，小球拋出點的軸坐標為小球拋出點的軸坐標為四、解答題13.如圖，放在長木板上的小物塊質(zhì)量為，長木板與水平方向夾角為，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，。（1）當時小物塊靜止在長木板上，求此時小物塊所受摩擦力的大??；（2）當時小物塊沿長木板勻加速下滑，求此時小物塊加速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）當時小物塊靜止在長木板上，根據(jù)平衡條件可得，小物塊所受摩擦力的大小為（2）當時小物塊沿長木板勻加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律解得此時小物塊加速度的大小為14.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長為的細線懸于O點，O點離地高度為，細線能承受的最大拉力為，重力加速度為。求：（1）將小球拉至如圖所示的位置，由靜止釋放小球，小球運動到最低點時細線剛好拉斷，則小球拉斷時的速度為多少？（2）在（1）問中，改變細線的長，同時改變小球釋放的位置，每次小球到最低點時細線均剛好拉斷，則當細線為多長時，小球落地點離O點的水平距離最大，最大為多少？（3）若懸線長改為L，讓小球做圓錐擺運動，改變小球做圓周運動的角速度，使小球做圓錐擺運動時細線剛好拉斷，細線斷后小球落地點離O點的水平距離為多少？【答案】（1）；（2）當時，；（3）【解析】【詳解】（1）小球運動到最低點時，由牛頓第二定律解得，小球拉斷時的速度為（2）設(shè)細線的長為d，小球運動到最低點細線剛好拉斷，這時小球的速度為v，則小球做平拋運動的時間小球落地點離O點的距離由數(shù)學知識，當時，小球落地點離O點水平距離為最大，其值為（3）小球做圓錐擺運動時，設(shè)懸線與豎直方向的夾角為時，細線剛好拉斷，此時豎直方向水平方向細線斷時，小球離地面的高度其中所以，做平拋運動水平位移為小球落地時，離O點的水平距離為15.如圖所示，將物塊（可視為質(zhì)點）置于長木板正中間，用水平向右的拉力將木板快速抽出，物塊的位移很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若物塊和木板的質(zhì)量都為m，物塊和木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)分別為和，已知，，重力加速度。（1）當物塊相對木板運動時，求物塊所受摩擦力的大??；（2）當物塊即將相對木板運動，求拉力的大?。海?）若在演示此實驗時，先對木板施加的恒定拉力，讓木板從靜止開始運動起來，在拉力作用一段時間后突然撤去拉