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湖南省长郡中学2023-2024学年高一下学期寒假检测（开学考试）物理试题
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这是一份湖南省长郡中学2023-2024学年高一下学期寒假检测（开学考试）物理试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
命题人： 审题人：
时量：75分钟 满分：100分
得分______
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、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
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
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、、，则
B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为、、，则
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
★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
★5. 如图所示，a、b两小球穿在一根与水平方向成角的光滑固定杆上，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，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mgD. b的重力大小为
★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，，。则（ ）
A. 小球与直杆之间的动摩擦因数为
B. 小球的角速度
C. 当杆以匀速转动，小球受到的弹力大小为
D. 当直杆以角速度转动时，小球受到的摩擦力方向沿杆向上
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时段通过的位移为
C. 丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
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
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，引力常量为G。则（ ）
A. 月球质量为B. 月球同步卫星的轨道半径为
C. 月球表面重力加速度大小为D. 月球第一宇宙速度为
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，，，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，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时，小船的实际速度为
D. 小船垂直河岸方向前进的距离为时，小船的实际速度为
★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。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，，。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5mD. 滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.（8分）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B. 小球运动的线速度大小为
C. 小球运动的向心力大小为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、，，，，取3.14，则小球做圆周运动的周期______s，当地重力加速度大小应为______。（计算结果均保留3位有效数字）
★12.（8分）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。
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______cm，弹簧的劲度系数______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。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______，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”）。
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.（10分）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，高，物体与斜面之间的动摩擦因数为，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。
14.（14分）如图所示，在距地面2l的高空A处以水平初速度投掷飞镖，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应为多少？
15.（16分）如图所示，木板B在水平面上向右运动，当木板B的速度为时，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，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，木板B与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，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。
长郡中学2024年高一寒假作业检测
物理参考答案
一、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. B 【解析】鱼儿跃出水面后处于失重状态，A错误、B正确；鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对作用力与反作用力，C错误；研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。故选B。
2. A 【解析】若研究两个过程的逆过程，可看作是从篮筐处沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的A、B两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，A正确。
3. D 【解析】地球在1、2、3运行轨道的半长轴依次增大，根据开普勒第三定律，知地球在1、2、3轨道的运行周期关系为，故A错误。地球从轨道1上的P点进入轨道2，要做离心运动，需点火加速，可知；同理，地球从轨道2上的P点进入轨道3，也需点火加速，可知，所以有，故B错误，D正确。地球在3轨道上运行经过P点和在2轨道上运行经过P点所受万有引力相等，加速度相等，故C错误。
4. B 【解析】设与物块相连的这段橡皮筋与水平方向的夹角为，设橡皮筋在OA正下方时伸长量为，为物块在任意处的伸长量，分别对物块受力分析如图所示，由题意可得，在OA正下方处，根据平衡条件得，物块在任意处，在竖直方向上根据平衡条件得，联立解得，由牛顿第三定律得：物块对地面的压力不变，由，可知，物块从P点运动至O点正下方的过程中，摩擦力不变，故A错误、B正确；由牛顿第二定律得，弹力变小，增大则减小，减小，不变，则物块先加速，且加速度a减小；当小于摩擦力时，物块开始减速且加速度反向增大，故CD错误。故选B。
5. D 【解析】对b进行受力分析，因为Ob段绳沿竖直方向，故b只受竖直向下的重力和竖直向上的绳子的拉力，有，B错误；细绳对a的拉力为，对a进行受力分析，如图所示，可知a受3个力，A错误；沿杆方向，对a有，解得，则b的重力大小为，绳子对a的拉力大小为，D正确，C错误。
6. B 【解析】小球静止时，受力分析，解得；小球在A点转动时，解得；小球转动时，对小球受力分析有；当小球的角速度时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，摩擦力方向沿杆向下。
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. AC 【解析】甲图是图像，由图像可知，0~2s内物体的加速度恒定，做匀变速直线运动，选项A正确；乙图中所描述的物体在时段通过的位移为，选项B错误；丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为，选项C正确；若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，根据，则该物体的加速度，解得加速度为，选项D错误。故选AC。
8. CD 【解析】在月球表面有，对“玉兔号”有，，解得月球表面的重力加速度大小，月球的质量，选项A错误，C正确；对月球的同步卫星有，解得该同步卫星的轨道半径，选项B错误。月球的第一宇宙速度，选项D正确。
9. BC 【解析】因为，所以小船的实际速度方向随小船距河岸距离的不同而不同，故小船渡河的轨迹为曲线，A错误，B正确；由运动的合成可知：小船垂直河岸方向前进的距离为时的速度为，故C正确；x为各点到近岸的距离，当小船垂直河岸方向前进的距离为时，x应为，此时，故D错误。
10. BC 【解析】两物块从静止开始沿传送带下滑，开始阶段传送带对A物体的滑动摩擦力沿斜面向下，对B物体的滑动摩擦力沿斜面向上，则对A物体，物块A先加速，加速到传送带速度位移为，所需时间为，加速到传送带速度后，由于，故不能和传送带保持相对静止，摩擦力反向，之后加速度为，加速到传送带底端，解得时间，到达底端共用时，B物块一直以加速度加速至传送带底端，解得，，故A错误，B正确；加速到传送带速度之时的相对位移为，加速到传送带速度以后，相对位移为，物块比传送带速度快，会覆盖之前的划痕，滑块A在传送带上的划痕长度为5m，故C正确；A到达底端时的速度为，B到达底端时的速度为，故D错误。故选BC。
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.（8分）（1）BD（3分） （2）2.00（2分） 9.86（3分）
【解析】（1）从小球第1次到第n次通过A位置，转动圈数为，时间为t，故周期，故A错误；小球的线速度大小，故B正确；小球受重力和拉力的作用，这两个力的合力提供向心力，设细绳与竖直方向的夹角为，则，，故，故C错误；若电动机的转速增加，则转动半径增加，故激光笔1、2应分别左移、上移，故D正确。
（2）小球做圆周运动的周期；向心力。解得。
12.（8分）（1）4（2分） 70（2分） （2）0.35（2分） 小（2分）
【解析】（1）由图可知，弹簧的原长，弹簧的劲度系数。
（2）物块A与长木板间的动摩擦因数，实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
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.（10分）【解析】（1）当力F沿斜面向上，物体恰好不向上滑动时，对物体受力分析如图所示
有：……（2分）
由几何关系得：，
解得：……（2分）
（2）力F顺时针转动至水平向右时，物体受力如图所示，
根据平衡条件得，……（2分）
解得……（2分）
（或：）
据牛顿第三定律，物体对斜面的摩擦力……（1分）
（或：据牛顿第三定律，物体对斜面的摩擦力大小）
方向沿斜面向上……（1分）
14.（14分）【解析】（1）飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间
……（2分）
此时飞镖在竖直方向上的分速度……（2分）
故此时飞镖的速度大小……（2分）
（2）飞镖从掷出到击中气球过程中，
下降的高度……（2分）
气球从被释放到被击中过程中上升的高度
……（1分）
气球的上升时间……（2分）
，所以应先释放气球……（1分）
释放气球与掷飞镖两个动作之间的时间间隔
……（2分）
15.（16分）【解析】（1）木块刚放上木板时，A、B加速度分别为、，
根据牛顿第二定律对A有……（2分）
解得……（1分）
根据牛顿第二定律对B有……（2分）
解得……（1分）
（2）假设物块与木板共速时，速度为v，从开始到共速所用时间为，
则有，……（1分）
解得，……（1分）
设A、B共速后能一起运动，加速度为a，A、B间摩擦力为f，则有
解得，
A、B间的最大静摩擦力
假设成立……（1分）
共速后，A、B一起运动时间为，则有……（1分）
解得……（1分）
小物块运动时间为……（1分）
（3）共速时，物块的位移为，木板位移为，则有
……（1分）
……（1分）
木板B最小长度为……（1分）
联立解得……（1分）题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
A
D
B
D
B
题号
7
8
9
10
答案
AC
CD
BC
BC
命题人： 审题人：
时量：75分钟 满分：100分
得分______
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、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
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
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、、，则
B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为、、，则
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
★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
★5. 如图所示，a、b两小球穿在一根与水平方向成角的光滑固定杆上，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，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mgD. b的重力大小为
★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，，。则（ ）
A. 小球与直杆之间的动摩擦因数为
B. 小球的角速度
C. 当杆以匀速转动，小球受到的弹力大小为
D. 当直杆以角速度转动时，小球受到的摩擦力方向沿杆向上
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时段通过的位移为
C. 丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
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
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，引力常量为G。则（ ）
A. 月球质量为B. 月球同步卫星的轨道半径为
C. 月球表面重力加速度大小为D. 月球第一宇宙速度为
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，，，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，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时，小船的实际速度为
D. 小船垂直河岸方向前进的距离为时，小船的实际速度为
★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。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，，。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5mD. 滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.（8分）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B. 小球运动的线速度大小为
C. 小球运动的向心力大小为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、，，，，取3.14，则小球做圆周运动的周期______s，当地重力加速度大小应为______。（计算结果均保留3位有效数字）
★12.（8分）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。
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______cm，弹簧的劲度系数______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。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______，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”）。
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.（10分）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，高，物体与斜面之间的动摩擦因数为，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。
14.（14分）如图所示，在距地面2l的高空A处以水平初速度投掷飞镖，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应为多少？
15.（16分）如图所示，木板B在水平面上向右运动，当木板B的速度为时，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，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，木板B与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，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。
长郡中学2024年高一寒假作业检测
物理参考答案
一、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. B 【解析】鱼儿跃出水面后处于失重状态，A错误、B正确；鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对作用力与反作用力，C错误；研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。故选B。
2. A 【解析】若研究两个过程的逆过程，可看作是从篮筐处沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的A、B两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，A正确。
3. D 【解析】地球在1、2、3运行轨道的半长轴依次增大，根据开普勒第三定律，知地球在1、2、3轨道的运行周期关系为，故A错误。地球从轨道1上的P点进入轨道2，要做离心运动，需点火加速，可知；同理，地球从轨道2上的P点进入轨道3，也需点火加速，可知，所以有，故B错误，D正确。地球在3轨道上运行经过P点和在2轨道上运行经过P点所受万有引力相等，加速度相等，故C错误。
4. B 【解析】设与物块相连的这段橡皮筋与水平方向的夹角为，设橡皮筋在OA正下方时伸长量为，为物块在任意处的伸长量，分别对物块受力分析如图所示，由题意可得，在OA正下方处，根据平衡条件得，物块在任意处，在竖直方向上根据平衡条件得，联立解得，由牛顿第三定律得：物块对地面的压力不变，由，可知，物块从P点运动至O点正下方的过程中，摩擦力不变，故A错误、B正确；由牛顿第二定律得，弹力变小，增大则减小，减小，不变，则物块先加速，且加速度a减小；当小于摩擦力时，物块开始减速且加速度反向增大，故CD错误。故选B。
5. D 【解析】对b进行受力分析，因为Ob段绳沿竖直方向，故b只受竖直向下的重力和竖直向上的绳子的拉力，有，B错误；细绳对a的拉力为，对a进行受力分析，如图所示，可知a受3个力，A错误；沿杆方向，对a有，解得，则b的重力大小为，绳子对a的拉力大小为，D正确，C错误。
6. B 【解析】小球静止时，受力分析，解得；小球在A点转动时，解得；小球转动时，对小球受力分析有；当小球的角速度时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，摩擦力方向沿杆向下。
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. AC 【解析】甲图是图像，由图像可知，0~2s内物体的加速度恒定，做匀变速直线运动，选项A正确；乙图中所描述的物体在时段通过的位移为，选项B错误；丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为，选项C正确；若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，根据，则该物体的加速度，解得加速度为，选项D错误。故选AC。
8. CD 【解析】在月球表面有，对“玉兔号”有，，解得月球表面的重力加速度大小，月球的质量，选项A错误，C正确；对月球的同步卫星有，解得该同步卫星的轨道半径，选项B错误。月球的第一宇宙速度，选项D正确。
9. BC 【解析】因为，所以小船的实际速度方向随小船距河岸距离的不同而不同，故小船渡河的轨迹为曲线，A错误，B正确；由运动的合成可知：小船垂直河岸方向前进的距离为时的速度为，故C正确；x为各点到近岸的距离，当小船垂直河岸方向前进的距离为时，x应为，此时，故D错误。
10. BC 【解析】两物块从静止开始沿传送带下滑，开始阶段传送带对A物体的滑动摩擦力沿斜面向下，对B物体的滑动摩擦力沿斜面向上，则对A物体，物块A先加速，加速到传送带速度位移为，所需时间为，加速到传送带速度后，由于，故不能和传送带保持相对静止，摩擦力反向，之后加速度为，加速到传送带底端，解得时间，到达底端共用时，B物块一直以加速度加速至传送带底端，解得，，故A错误，B正确；加速到传送带速度之时的相对位移为，加速到传送带速度以后，相对位移为，物块比传送带速度快，会覆盖之前的划痕，滑块A在传送带上的划痕长度为5m，故C正确；A到达底端时的速度为，B到达底端时的速度为，故D错误。故选BC。
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.（8分）（1）BD（3分） （2）2.00（2分） 9.86（3分）
【解析】（1）从小球第1次到第n次通过A位置，转动圈数为，时间为t，故周期，故A错误；小球的线速度大小，故B正确；小球受重力和拉力的作用，这两个力的合力提供向心力，设细绳与竖直方向的夹角为，则，，故，故C错误；若电动机的转速增加，则转动半径增加，故激光笔1、2应分别左移、上移，故D正确。
（2）小球做圆周运动的周期；向心力。解得。
12.（8分）（1）4（2分） 70（2分） （2）0.35（2分） 小（2分）
【解析】（1）由图可知，弹簧的原长，弹簧的劲度系数。
（2）物块A与长木板间的动摩擦因数，实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
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.（10分）【解析】（1）当力F沿斜面向上，物体恰好不向上滑动时，对物体受力分析如图所示
有：……（2分）
由几何关系得：，
解得：……（2分）
（2）力F顺时针转动至水平向右时，物体受力如图所示，
根据平衡条件得，……（2分）
解得……（2分）
（或：）
据牛顿第三定律，物体对斜面的摩擦力……（1分）
（或：据牛顿第三定律，物体对斜面的摩擦力大小）
方向沿斜面向上……（1分）
14.（14分）【解析】（1）飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间
……（2分）
此时飞镖在竖直方向上的分速度……（2分）
故此时飞镖的速度大小……（2分）
（2）飞镖从掷出到击中气球过程中，
下降的高度……（2分）
气球从被释放到被击中过程中上升的高度
……（1分）
气球的上升时间……（2分）
，所以应先释放气球……（1分）
释放气球与掷飞镖两个动作之间的时间间隔
……（2分）
15.（16分）【解析】（1）木块刚放上木板时，A、B加速度分别为、，
根据牛顿第二定律对A有……（2分）
解得……（1分）
根据牛顿第二定律对B有……（2分）
解得……（1分）
（2）假设物块与木板共速时，速度为v，从开始到共速所用时间为，
则有，……（1分）
解得，……（1分）
设A、B共速后能一起运动，加速度为a，A、B间摩擦力为f，则有
解得，
A、B间的最大静摩擦力
假设成立……（1分）
共速后，A、B一起运动时间为，则有……（1分）
解得……（1分）
小物块运动时间为……（1分）
（3）共速时，物块的位移为，木板位移为，则有
……（1分）
……（1分）
木板B最小长度为……（1分）
联立解得……（1分）题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
A
D
B
D
B
题号
7
8
9
10
答案
AC
CD
BC
BC
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