2023-2024学年江苏省百校大联考高一（上）阶段检测物理试卷(含解析 )

这是一份2023-2024学年江苏省百校大联考高一（上）阶段检测物理试卷(含解析 )，共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.关于物理学史或者物理观念的叙述中，下列说法正确的是( )
A. 笛卡尔开创了实验研究和逻辑推理相结合的科学方法
B. 伽利略最早提出弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比
C. 合力与分力是利用了等效替代的思想
D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如：v=ΔxΔt、a=ΔxT2
2.下列工具测得的物理量，不属于国际单位制中的基本物理量的是( )
A. 米尺B. 弹簧测力计
C. 秒表D. 天平
3.一辆汽车在水平路面上做匀减速直线运动，经3s停止，已知停止前的最后1s内的位移大小为2m，则关于初速度和加速度的大小，下面正确的是( )
A. v0=6m/sB. v0=8m/sC. a=1m/s2D. a=4m/s2
4.如图所示，某同学将一物块轻放在塑料直尺的一端，并将该端伸出水平桌面边缘。现将直尺缓慢向外移动，弯曲程度变大，物块相对直尺始终保持静止，则在此过程中( )
A. 直尺对物块的支持力是因物块发生形变而产生的
B. 物块受到的摩擦力大小与物块对直尺的压力大小成正比
C. 直尺对物块的作用力的方向一直在改变
D. 直尺对物块的静摩擦力一直在增大
5.如图，用一根细线穿过光滑的杯柄，两手握住细线两端，提起水杯，保持静止状态，下列说法正确的是
A. 只要人的力气足够大，就可以将细线拉至水平
B. 逐渐减小细线之间的夹角θ，细线的张力将逐渐变大
C. 当细线之间的夹角θ为120°时，细线的张力大小等于杯子的重力大小
D. 无论细线之间的夹角多大，细线的张力大小一定小于杯子的重力大小
6.如图所示，质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g，下列说法正确的是
A. 人未受到摩擦力作用
B. 人处于超重状态
C. 踏板对人的摩擦力大小Ff=masin θ
D. 踏板对人的支持力大小FN=mg−masin θ
7.如图所示，一可视为质点的小物块先后沿两光滑斜面Ⅰ和Ⅱ从顶端由静止滑下，到达底端的时间分别为t1和t2，斜面Ⅰ与水平面的夹角为30∘，斜面Ⅱ与水平面的夹角为45∘(未标出)，则( )
A. t1>t2B. t1=t2C. t18.图为一质点沿直线运动的xt与t的关系图像，关于该质点的运动，下列说法正确的是
A. 质点做匀速直线运动
B. 质点的加速度大小为4 m/s2
C. 质点在2 s末的瞬时速度大小为0
D. 图线与t轴围成的阴影面积表示质点在此时间内通过的位移大小
9.如图所示，与水平面夹角为θ、足够长的传送带以恒定速度v沿顺时针方向匀速运行。一工件(视为质点)轻放在传送带底端，在传送带的带动下，工件向上运动，传送带之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )
A. μB. 仅增大μ，工件从底端到顶端的时间减小
C. 仅减小夹角θ，工件从底端到顶端的时间增大
D. 仅将工件的质量加倍，工件从底端到顶端的时间增大
10.如图甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块b的质量为1 kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1 s时撤去，在0∼1 s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是
A. 弹簧对物块a的弹力和弹簧对物块b的弹力是一对平衡力
B. t=1 s时物块b的速度大于0.2 m/s
C. 恒力F大小为1.6 N
D. 物块a的质量为0.5 kg
11.如图所示，质量为m1=0.1kg的小环A套在粗糙的竖直杆上，小环A与杆间的动摩擦因数μ= 33，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。一质量为m2=0.2kg的小球B与A用不可伸长的细线相连，整个装置在外力F(如图)作用下恰好保持静止。下列说法正确的是( )
A. 外力F的最小值为1.5 3N
B. 外力F的最小值为10 3N
C. 外力F最小时，其方向与水平方向的夹角θ=30∘
D. 外力F最小时，其方向与水平方向的夹角θ=45∘
二、实验题（本大题共1小题，共8分）
12.为了探究物体质量一定时，加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为沙和沙桶的总质量。一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑轮一端连接沙桶，另一端连接拉力传感器，拉力传感器可测出轻绳中的拉力大小，动滑轮与小车之间用轻杆Р相连。实验过程中，每次在释放小车前，先读出拉力传感器的示数并记为F。

(1)下列说法不正确的是( )
A.补偿阻力时，需要挂上沙和沙桶
B.补偿阻力时，小车需要连着纸带
C.补偿阻力是为了使轻杆P对小车的拉力等于小车所受的合力
D.该装置不需要让沙和沙桶的总质量远小于小车质量
(2)该同学在补偿阻力后，调整定滑轮的高度，使动滑轮左边的两细绳与木板平行，这样做目的是( )
A.防止小车运动时细线会被滑轮缠住
B保证小车最终能够做匀速直线运动
C.使两细绳拉力代数和的大小等于小车所受的合力
D.防止小车在木板上运动的过程中发生抖动
(3)根据某次实验数据作出了加速度a随拉力传感器的示数F的变化图线，如图所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是__________。

A.可能是阻力补偿时木板倾角过小
B可能是沙和沙桶的质量过大
C.可能是小车的质量过大
(4)根据上面的实验装置可得，沙和沙桶的加速度大小为小车加速度大小的________倍。
三、计算题（本大题共4小题，共48分）
13.一可视为质点的小球从离水面的高度为H=10m的平台上落下，它在空中的运动可以视为自由落体运动，落水后做匀减速直线运动，落水后的加速度大小为25m/s2，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)小球在空中运动的时间；
(2)小球落水前的瞬时速度大小；
(3)小球落水至速度减小为0的位移大小。
14.如图所示，小球A置于水平面上的半圆体上静止，半圆柱体底面粗糙，其余面光滑。小球B用系于竖直板上的水平轻弹簧拉着﹐两小球A、B通过光滑滑轮О用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知A球质量为m，O点在半圆主体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆住体半径相等，OB与竖直方向成45°角，重力加速度为g，求：
(1)小球A受到细线的拉力大小；
(2)若半圆柱体质量也为m且恰好不滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，半圆柱体底面与地面间的动摩擦因数μ；
(3)若将OB绳剪断，则在剪断瞬间，小球B的加速度的大小和方向。
15.竖直墙壁上有一质量为0.1kg的物块受到水平压力F的作用，F随时间的变化如图，已知物块在0∼1s内以20m/s的速度匀速下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)物块与墙壁间的动摩擦因数；
(2)物块在1.5s末受到的摩擦力大小；
(3)物块在3.5s末受到的摩擦力和加速度大小。
16.如图所示，光滑的水平地面上有一块足够长的长木板B，小滑块A放置于长木板B上最左端，小滑块A与长木板B间的动摩擦因数为μ1=0.2，小滑块A的质量mA=1kg，长木板B的质量为mB=2kg，现用一水平向右的恒力F=3N作用在长木板B的右端，使A、B一起加速，重力加速度g=10m/s2。
(1)A、B一起加速的加速度为多大？
(2)欲使A、B能够一起加速，则恒力F不应超过多大？
(3)若水平地面不光滑，长木板B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.3，恒力大小改为F′=12N，且恒力作用2s后撤去，求最终均停止时，A距离B左端的距离。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可；
在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。
本题考查物理学史、物理分析方法，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
【解答】
A．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的科学方法，故A错误；
B．胡克最早提出弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故B错误；
C．合力与分力是利用了等效替代的思想，故C正确；
D．加速度的定义式为a=ΔvΔt，用的是比值定义法，而a=ΔxT2，是匀变速直线运动的推论，故D错误。
2.【答案】B
【解析】A.米尺所测物理量以米为单位，而米是国际基本单位，其符号为m，故A正确，不符合题意；
B.弹簧测力计用来测力的大小，其单位为牛顿，符号为N，而牛顿不属于国际基本单位，是导出单位，根据牛顿第二定律
F=ma
其量纲相乘可得
N=kg⋅m/s2
其中，千克、米、秒都属于国际基本单位，故B错误，符合题意；
C.秒表所测时间的单位为秒，其符号为s，属于国际基本单位，故C正确，不符合题意；
D.天平用来称物体的质量，其单位是千克，用符号kg表示，属于国际基本单位，故D正确，不符合题意。
故选B。
3.【答案】D
【解析】运用逆向思维有
x=12at2 ， t=1s
可得加速度大小为
a=4m/s2
初速度大小为
v0=at′=12m/s
故选D。
4.【答案】D
【解析】【分析】
弹力的产生是施力物体形变产生的，只需分清楚谁是受力物体，谁是施力物体，便可知道直尺受到的压力是由谁发生弹性形变产生的。根据对物块的受力分析，结合几何关系分析出物块对尺子摩擦力的变化；根据平衡条件可分析直尺对物块的作用力方向。
【解答】
A．直尺对物块的支持力是因直尺发生形变而产生的，故A错误；
B．物块受到的摩擦力为静摩擦力，不能说与物块对直尺的压力大小成正比，故B错误；
C．直尺对物块的作用力的方向一直未改变，始终竖直向上，故C错误；
D．直尺对物块的静摩擦力大小始终等于重力沿斜面的分力大小，一直在增大，故D正确。
5.【答案】C
【解析】【分析】
根据水杯竖直方向所受合力为零，利用几何关系分析拉力大小；
根据细线的拉力始终有竖直方向的分量，分析细线是否能够拉至水平。
解答本题需要特别注意条件：“提起水杯”否则不容易列出竖直方向受力平衡方程。
【解答】
A．由于杯子的重力作用，无论人的力气多大，细线不可能被拉至水平，故A错误；
B．根据水杯受力平衡，有2Tcsθ=mg，解得T=mg2csθ，当逐渐减小细线夹角时，csθ增大，细线张力将逐渐变小，故B错误；
C．由以上分析可知当细线之间的夹角θ为120°时，细线的张力大小等于杯子的重力大小，故C正确；
D．因夹角的不同，细线的张力大小可能小于、等于或大于杯子的重力大小，故D错误。
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查牛顿第二定律，运用牛顿第二定律时，若分解力比较复杂，由于人受的力在水平和竖直两个方向上，采用正交分解加速度的方法简捷方便，这也是本题的解题关键。
【解答】
A．对人受力分析，根据牛顿第二定律可知，人受到水平向右的静摩擦力作用，故A错误;
B．因加速度沿斜面向下，人处于失重状态，故B错误
C．水平方向，踏板对人的摩擦力大小Ff=macs θ，故C错误
D．竖直方向，踏板对人的支持力大小满足：mg−FN=masin θ，故FN=mg−masin θ，故D正确。
7.【答案】A
【解析】【分析】
加速度是把力与运动联系起来的桥梁，根据牛顿第二定律求加速度，根据运动学公式求时间。
【解答】
小物块沿光滑斜面下滑的加速度大小为a=gsinθ，设两斜面对应的水平长度均为x，
则由xcsθ=12at2 知，t= 2xgsinθcsθ，代入数据得t1>t2。
故选A。
8.【答案】B
【解析】【分析】
根据位移—时间关系式得到图象的函数表达式，从函数表达式上得到质点的初速度和加速度大小，然后根据运动学公式可解得瞬时速度。
注意图象xt−t和x−t图象所表示的含义是不同的，凡是在物理问题当中出现图象问题，一般都要写出图象的函数表达式，这样可以起到事半功倍的效果。
【解答】
A.根据x=v0t+12at2，得xt=a2t+v0，该质点做匀变速直线运动，故A错误；
B.由A选项的表达式可得，质点的加速度大小为4 m/s2，故B正确；
C.质点在2 s末的瞬时速度大小为4 m/s，故C错误；
D.图线与t轴围成的阴影面积不表示质点在此时间内通过的位移大小，故D错误。
9.【答案】B
【解析】A.由于工件在传送带上向上运动，故沿斜面方向受力为
mgsinθ<μmgcsθ
故
μ>tanθ
故A错误；
B.设工件在传送带上一直加速，则由牛顿第二定律
μmgcsθ−mgsinθ=ma
则有
a=μgcsθ−gsinθ
设传送带长度为x，则有
x=12at2
则上滑的时间
t= 2xa= 2xμgcsθ−gsinθ
则仅增大 μ ，工件从底端到顶端的时间将减小，故B正确；
C.仅减小夹角θ， sinθ 减小， csθ 增大，则工件从底端到顶端的时间将减小，故C错误；
D.仅将工件的质量加倍，工件从底端到顶端的时间将不变，故D错误。
故选B。
10.【答案】D
【解析】【分析】平衡力作用在同一个物体上。a−t图像所围成的面积为速度变化量。根据图乙利用牛顿第二定律建立两个等式即可求出F以及a的质量。
【解答】A．弹簧对物块a的弹力和弹簧对物块b的弹力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．根据a−t图像所围成的面积为速度变化量，由图像可知0∼1 s内物块b的速度变化量小于0．2m/s，故B错误；
CD．t=0时，对物块a有：F=maa0，a0=1.2m/s2，t=1s时，对整体有：F=(ma+mb)a1，a1=0.4m/s2，得ma=0.5 kg，恒力大小为0.6N，故C错误，D正确。
11.【答案】A
【解析】当外力F的最小值时，A、B整体具有向下运动的趋势，杆对小环有向上的静摩擦力，令F与水平方向的夹角为θ，杆对小环的弹力为N，对A、B整体进行分析有
Fsinθ+f=m1+m2g ， Fcsθ=N
当外力F的最小值时，摩擦力达到最大静摩擦力，则有
f=μN
解得
F=m1+m2gsinθ+μcsθ
令 y=sinθ+μcsθ ，对该函数求导数有
y′=csθ−μsinθ
当导数等于0时，解得
tanθ= 3
则有
θ=60∘
将该夹角代入上述函数式，解得外力F的最小值为
Fmin=1.5 3N
故选A。
12.【答案】 A C A 2
【解析】(1)[1]
A.补偿阻力时，在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，利用小车自身重力沿斜面的的分力平衡摩擦力，A错误；
B.补偿阻力时，小车需要连着纸带，目的是为了把纸带的摩擦也平衡掉，同时需要通过纸带上的点迹来判断是否已经平衡好摩擦力，B正确；
C.补偿阻力是为了使轻杆P对小车的拉力等于小车所受的合力，小车受到的摩擦力会被小车自身重力沿斜面的的分力平衡掉，C正确；
D.本实验利用传感器测量拉力的大小，故实验中不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，D正确。
故选A。
(2)[2]该同学在补偿阻力后，调整定滑轮的高度，使动滑轮左边的两细绳与木板平行，这样做目的是使两细绳拉力代数和的大小等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直木板方向上有分力，且这一分力随角度变化而变化，C正确，ABD错误。
故选C。
(3)[3]由图可知，挂沙桶拉力达到某一值时小车才具有加速度，这说明平衡摩擦力时木板倾角过小，A正确，BCD错误。
故选A。
(4)[4]由于小车与动滑轮相连接，在任意时刻小车的速度大小是沙桶速度大小的一半，则在相等时间内小车的速度变化大小是沙桶速度变化大小的一半，因此沙和沙桶的加速度大小为小车加速度大小的2倍。
13.【答案】(1) 2s ；(2) 10 2m/s ；(3)4m
【解析】(1)依题意，根据 H=12gt2 ，可得小球在空中运动的时间为
t= 2Hg= 2×1010= 2s
(2)球落水前的瞬时速度大小为
v=gt=10 2m/s
(3)小球落水至速度减小为0的位移大小为
s=v22a=10 222×25=4m
14.【答案】(1) TOA= 33mg ；(2) μ= 39 ；(3) a= 2g ；方向与竖直方向夹角为45°斜向右下方
【解析】(1)对A、B受力分析如下
TOA=TOB
由几何关系可知
FN=TOA
且有
mg=2TOAcs30∘
可得
TOA= 33mg
(2)由平衡可得
FNsin30∘=μ(mg+FNcs30∘)
可得
μ= 39
(3)若将OB绳剪断，剪断绳子前，B的重力与弹簧拉力的合力与TOB平衡，则在剪断瞬间B的重力与弹簧拉力的合力与TOB等大反向，则有
F合=mBgcs45∘=mBa
可得B的加速度大小
a= 2g
方向与竖直方向夹角为45°斜向右下方。
15.【答案】(1) 0.5 ；(2) 2N ；(3) 1N ； 0m/s2
【解析】(1)对物块进行受力分析，如图
在0∼1s内，水平压力 F1=2N ，物块匀速运动，根据平衡条件，有
FN=F1
Ff=mg
由
Ff=μFN
联立解得物块与墙壁间的动摩擦因数为
μ=0.5
(2)在1∼4s内，水平压力 F2=4N ，根据二力平衡可得墙壁对物块的力为
F′N=4N
此时的摩擦力为
F′f=μF′N=2N
物体的加速度为
a=F合m=mg−F′fm=−10m/s2
根据速度公式
v=v0+at
可得物块停下来的时间为
t0=v−v0a=0−20−10s=2s
因为 1.5s<2s ，物块在1.5s末还没有停止运动，受到的摩擦力大小为
F′f=2N
(3)因为 3.5s>2s ，3.5s末物块已经停止运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大于重力，物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据二力平衡，可得摩擦力的大小等于重力为 1N ，加速度大小为 0m/s2
16.【答案】(1)1m/s2；(2)6N；(3) 37 m
【解析】(1)小滑块A的最大加速度为
a′A=μ1mAgmA=2m/s2
A、B一起加速的加速度为
a1=FmA+mB=1m/s2故A、B一起加速的加速度为1m/s2；
(2)A、B能够一起加速，最大加速度为
a′A=2m/s2
恒力F最大为
Fmax=mA+mBaA=6N
则恒力F不应超过6N；
(3)长木板B与地面间的动摩擦因数为 μ2 =0.3，恒力大小改为F′=12N，A、B一起加速度为
a2=F′−μ2(mA+mB)mA+mB=1m/s2
恒力作用2s后撤去，A、B的速度为
v0=a2t=2m/s
此时A、B的加速度分别为
aA=−mAgμ1mA=−2m/s2
aB=−mA+mBgμ2−mAgμ1mB=−3.5m/s2
最终均停止时，A、B的位移分别为
xA=v02−2aA=1m
xB=v02−2aB=47m
A距离B左端的距离为
Δx=xA−xB=37m