湖南省长郡名校2023-2024学年高一下学期开学考物理试题

试卷更新日期：2024-03-28 类型：开学考试

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一、/span>、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分，每小题有且仅有一个选项符合题意）

1. 如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（）

A、鱼儿跃出水面后受力平衡 B、鱼儿跃出水面后处于失重状态 C、鱼儿摆尾击水时，鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对平衡力 D、研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时可把鱼儿视为质点

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2. 如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）

A、B比A先落入篮筐 B、A比B先落入篮筐 C、A与B同时落入篮筐 D、无法确定A与B哪个先落入篮筐

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3. 《流浪地球》系列电影深受好评，观众分析流浪地球的发动机推动地球的原理：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的行星轨道，然后达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球，整个流浪时间长达几十年。通过停止自转，然后加大地球的反推力来逐步改变地球绕太阳公转轨道。具体过程如图所示，轨道1为地球运行的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道长轴端点。以下说法正确的是（）

A、地球在1、2、3轨道的运行周期分别为 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 、 $T_{3}$ ，则 $T_{1} > T_{2} > T_{3}$ B、地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ ，则 $v_{1} > v_{2} > v_{3}$ C、地球在3轨道上运行经过P点的加速度大于在2轨道上运行经过P点的加速度 D、地球在1轨道P点加速后进入2轨道，在2轨道P点再加速后进入3轨道

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4. 如图，一橡皮筋上端固定在O点，自然伸直后另一端位于O点正下方的A点，在A点固定一光滑铁钉，将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连，由静止释放物块，物块沿水平地面向左运动并能经过O点正下方。已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内，地面上各点动摩擦因数处处相同。则物块从P点运动至O点正下方的过程中，以下说法正确的是（）

A、物块对地面的压力越来越大 B、物块所受摩擦力不变 C、物块一直做加速运动 D、物块加速度越来越小

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5. 如图所示，a、b两小球穿在一根与水平方向成 $θ$ 角的光滑固定杆上，并且通过一条跨过定滑轮的细绳相连，当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为 $θ$ ， Ob段绳沿竖直方向。已知a球质量为m，重力加速度为g，不计所有摩擦，则下列说法正确的是（）

A、a可能受到2个力的作用 B、b可能受到3个力的作用 C、绳子对a的拉力大小等于mg D、b的重力大小为 $m g t a n θ$

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6. 如图所示，质量为m的小球套在粗糙直杆上，杆与水平面间始终保持 $θ = 37 °$ 角。初始时直杆静止，小球恰好静止在A点，AM间距为L。现使小球与直杆一起绕经过直杆下端的竖直轴MN以某一角速度 $ω_{0}$ 匀速转动，小球仍处于A点且与直杆之间的摩擦力恰好为零。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。则（）

A、小球与直杆之间的动摩擦因数为 $\frac{3}{5}$ B、小球的角速度 $ω_{0} = \sqrt{\frac{15 g}{16 L}}$ C、当杆以 $ω_{0}$ 匀速转动，小球受到的弹力大小为 $\frac{4 m g}{5}$ D、当直杆以角速度 $ω = \sqrt{\frac{g}{L}}$ 转动时，小球受到的摩擦力方向沿杆向上

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二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）

7. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（）

A、甲图中所描述的物体在0~2s内做匀变速直线运动 B、乙图中所描述的物体在 $0 ~ t_{1}$ 时段通过的位移为 $x_{1}$ C、丙图中所描述的物体在 $t_{1} ~ t_{2}$ 时段速度的变化量为 $a_{0} (t_{2} - t_{1})$ D、若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为 $2 m / s^{2}$

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8. “玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人“玉兔号”在距月球表面高h处绕月球做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，月球自转周期为 $T_{0}$ ，引力常量为G。则（）

A、月球质量为 $\frac{4 π^{2} R^{3}}{G T^{2}}$ B、月球同步卫星的轨道半径为 $R {(\frac{T_{0}}{T})}^{\frac{2}{3}}$ C、月球表面重力加速度大小为 $\frac{4 π^{2} {(R + h)}^{3}}{T^{2} R^{2}}$ D、月球第一宇宙速度为 $\frac{2 π (R + h)}{T} \sqrt{\frac{R + h}{R}}$

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9. 小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近河岸的距离成正比， $v_{水} = k x$ ， $k = \frac{4 v_{0}}{d}$ ， x为各点到较近河岸的距离。小船渡河过程中船头垂直河岸，小船在静水中的速度为 $v_{0}$ ，则下列说法正确的是（）

A、小船渡河的轨迹为直线 B、小船渡河的轨迹为曲线 C、小船垂直河岸方向前进的距离为 $\frac{d}{4}$ 时，小船的实际速度为 $\sqrt{2} v_{0}$ D、小船垂直河岸方向前进的距离为 $\frac{3 d}{4}$ 时，小船的实际速度为 $\sqrt{10} v_{0}$

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10. 如图所示，传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是16m，且与水平方向的夹角均为 $37 °$ 。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为1kg，与传送带间动摩擦因数均为0.5，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、滑块A先做匀加速运动后做匀速运动 B、滑块A比B早到达底端2s C、滑块A在传送带上的划痕长度为5m D、滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等

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三、实验题（本大题共2小题，共16分）

11. 如图所示为改装后的探究圆周运动的向心加速度的实验装置。有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个小球。实验操作如下：
①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；
②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，让激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h；
③当小球第一次到达A点时开始计时，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，整理器材。
请回答下列问题：

(1)、下列说法正确的是____。

A、小球运动的周期为 $\frac{t}{n}$ B、小球运动的线速度大小为 $\frac{2 π (n - 1) R}{t}$ C、小球运动的向心力大小为 $\frac{m g R}{h}$ D、若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、上移

(2)、若已测出 $R = 40.00 c m$ 、 $r = 4.00 c m$ ， $h = 90.00 c m$ ， $t = 100.00 s$ ， $n = 51$ ， $π$ 取3.14，则小球做圆周运动的周期 $T =$ s，当地重力加速度大小应为 $g =$ $m / s^{2}$ 。（计算结果均保留3位有效数字）

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12. 某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。
图1 图2 图3

(1)、测劲度系数的实验步骤：
a. 将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁并将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b. 在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c. 在 $m - x$ 坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长 $l_{0} =$ cm，弹簧的劲度系数 $k =$ N/m。

(2)、用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得弹簧的长度为 $l = 9 c m$ 。已知物块A的质量为1kg。则物块A与长木板间的动摩擦因数 $μ =$ ，实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏（填“大”或“小”）。

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四、解答题（本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分）

13. 如图所示，有一个重量为20N的小物体放在斜面上，斜面底边长 $A B = 40 c m$ ，高 $B C = 30 c m$ ，物体与斜面之间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，物体在一沿斜面向上的力F的作用下刚好不向上滑动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：

(1)、力F的大小；

(2)、现保持力F大小不变将力F顺时针转动至水平向右，求此时物体对斜面的摩擦力。

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14. 如图所示，在距地面2l的高空A处以水平初速度 $v_{0} = \sqrt{g l}$ 投掷飞镖，在与A点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度 $v_{0} = \sqrt{g l}$ 沿竖直方向匀速上升，在升空过程中被飞镖击中。飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g。求：

(1)、飞镖击中气球时，飞镖的速度大小；

(2)、是先掷飞镖还是先释放气球？两个动作之间的时间间隔 $Δ t$ 应为多少？

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15. 如图所示，木板B在水平面上向右运动，当木板B的速度为 $v_{0} = 18 m / s$ 时，将小物块A轻放在B的右端，已知小物块A和木板B的质量均为 $m = 2 k g$ ，小物块A可视为质点，且A始终没有离开B，A、B间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ，木板B与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

(1)、小物块刚放上木板瞬间，A和B的加速度分别是多大？

(2)、小物块A运动的时间t；

(3)、木板B的最小长度L。

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