河南省郑州市郑州中学2022-2023学年高一物理下学期入学考试试题（Word版附解析）

郑州中学2022-2023学年高一下学期入学考试物理试题满分：100分；考试时间：90分钟注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道，飞船入轨后，将按照预定程序，与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十五号乘组将与神舟十四号乘组进行在轨轮换。下列过程中，能把研究对象看作质点的是（　　）A.航天员出舱，进行太空行走的过程B.神舟十五号载人飞船与空间站组合体快速对接的过程C.研究神舟十五号载人飞船绕地球一圈时间D.“天和”机械臂的工作过程【答案】C【解析】【详解】A．航天员太空行走，要关注其动作，不能将其看成质点，A错误；B．飞船和核心舱对接时，要注意对接位置以及对接时机等，其形状对此过程有影响，不能忽略，故不能将它们看作质点，B错误；C．研究神舟十五号载人飞船绕地球运行时间，可以把神舟十五号载人飞船的形状和大小忽略，把它看成质点，C正确；D．机械臂在工作时，要关注其每一个动作，不能将其看作质点，D错误。故选C。2.雨滴在空气中下落速度比较大时，受到的空气阻力与其速度二次方成正比，与其横截面积成正比，即 。比例系数的单位是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据可得则k的单位故选C。3.如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（　　）A.机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力B.包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C.包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力【答案】A【解析】【详解】A．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，A正确；B．包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，B错误；C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对作用力和反作用力，不是平衡力，C错误；D．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，不存在相对运动，包裹不受摩擦力，D错误。故选A。4.如图所示，质量分别为m1和m2 的两块方木中间以轻弹簧相连，在空中设法使弹簧处于自然长度（即其中没有弹力）后，给它们相同的初速度，向上抛出。在空中时，发现系统始终保持竖直，且弹簧长度保持自然长度。空气阻力不计。则（　　）A.m1一定等于m2B.m1一定大于m2C.m1一定小于m2D.不能通过该现象判断m1和m2的大小关系【答案】D【解析】【详解】两块方木以相同的初速度，向上抛出，弹簧没有弹力，只受重力作用解得具有相同的重力加速度，同步做竖直上抛运动，与质量大小无关，不能通过该现象判断m1和m2的大小关系。故选D。5.汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（　　）A.刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/sB.刹车后第1s末的速度大小为15m/sC.刹车后第1s末的速度大小为16m/sD.刹车后4s内的位移大小为32m【答案】C【解析】【详解】A．逆向思维，刚刹车时，汽车的初速度大小为 解得A错误；BC．刹车后第1s末的速度大小为B错误，C正确；D．速度减小到零的时间为第3s末汽车的速度减小到零，刹车后4s内的位移大小为36m，D错误。故选C。6.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（　　）A.甲图中图可求出物体的加速度大小为1m/s2B.乙图中图可求出物体的加速度大小为5m/s2C.丙图中图可求出物体的加速度大小为2m/s2D.丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s【答案】B【解析】【详解】A．根据匀变速运动的位移与时间关系公式，根据甲图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为解得 A错误；B．根据匀变速运动的速度与位移时间关系，根据乙图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为解得B正确；C．根据匀变速运动的位移与时间关系公式，整理得根据丙图中图像为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为解得物体的加速度大小为4m/s2，C错误；D．根据微元法可以得到，物理学中图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化量，则丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为D错误。故选B。7.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有P、Q两个轻环，两根等长细绳一端分别系在环上，另一端拴住书本，书本处于静止状态．下列说法正确的是（　　）A.两绳对书本的拉力大小不同 B.每根绳对书本的拉力一定大于书本的重力C.若减小两环间距离，书本仍处于静止状态，则杆对P环的支持力不变D.若减外两环间距离，书本仍处于静止状态，杆对P环摩擦力不变【答案】C【解析】【详解】A．依题意，两绳等长，对书本受力分析，根据对称性可知两绳对书本的拉力大小相同。故A错误；B．依题意，书本处于静止状态，三力平衡，两绳拉力之和与重力等大反向，每根绳对书本的拉力不一定大于书本的重力，需要根据两绳夹角判断。故B错误；C．对书本和P、Q两环组成的整体进行受力分析，可知杆对P、Q两环的支持力大小相等均为重力的一半，且不会随两环间距离的变化而变化。故C正确；D．对P环受力分析，如图由平衡条件，可得若减外两环间距离，变大，杆对P环的摩擦力变小。故D错误。故选C。8.如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈的斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c向右移动少许，而物体a与斜劈始终静止，则（　　）A.细线对物体a的拉力减小B.斜劈对物体a的摩擦力减小C.地面对斜劈的摩擦力变大D.地面对斜劈的支持力减小【答案】C 【解析】【详解】A．对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示根据平衡条件，有解得将固定点c向右移动少许，则θ增加，所以拉力T增加，故A错误；B．对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，不能判断静摩擦力的变化情况，故B错误；CD．对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，有N与角度θ无关，恒定不变，θ增大，地面对斜劈的摩擦力一定变大，故C正确，D错误。故选C。9.如图所示，A，B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A，B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（  ）A.图甲中AB球的加速度一定相等B.图甲中B球的加速度为0C.图乙中轻杆的作用力一定为零D.图乙中两球的加速度一定为 【答案】CD【解析】【详解】AB．对甲图，弹簧弹力为突然撤去挡板的瞬间，弹簧弹力保持不变；对A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为零；对B进行受力分析，根据牛顿第二定律解得故AB错误；CD．对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，以AB为整体，根据牛顿第二定律得即A、B的加速度都为；假设轻杆有作用力，且对A方向沿斜面向上，则有又解得故CD正确。故选CD。10.如图所示，小明将一根轻质软弹簧上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，在电梯停止前最后一小段时间，小明在电梯里发现小球相对电梯静止不动，且弹簧拉伸的形变量比电梯静止时的形变量大，弹簧处于弹性范围内，则（　　） A.这一小段时间小球处于失重状态B.这一小段时间小明处于超重状态C.电梯停止前处于下降状态D.电梯停止后小球上升，在弹簧原长位置处速度最大【答案】BC【解析】【详解】A．电梯静止时，弹簧弹力大小等于小球的重力，依题意，可知电梯停止前最后一小段时间内，小球受到的弹簧弹力方向竖直向上，且大于小球的重力，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度方向竖直向上，则小球处于超重状态，故A错误；B．由于小球、电梯及小明三者的加速度相同，则这一小段时间小明的加速度方向也竖直向上，小明处于超重状态，故B正确；C．由于电梯的加速度方向竖直向上，则停止前电梯的速度方向向下，即电梯处于下降状态，故C正确；D．小球相对电梯静止不动，当电梯停止时，小球的速度也为零；但由于弹簧弹力大于小球的重力，小球的加速度方向向上，小球将向上做加速运动，当弹簧弹力等于小球重力时，小球的加速度为零，此时小球的速度最大，之后小球继续向上减速运动，故D错误。故选BC。11.如图所示，在水平直轨道上的小车车厢内有一个倾角的光滑斜面，一细线系着小球放在斜面上，细线与斜面平行。当小车以加速度向左运动时（　　）A.若，小球受两个力的作用B.若，小球受三个力的作用C.若，小球受两个力的作用D.若，小球受三个力的作用 【答案】AD【解析】【详解】设小车加速度为时，小球刚好对斜面没有压力，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得解得AB．若，可知小球已经离开斜面，小球受到重力和绳子拉力两个力的作用，A正确，B错误；CD．若，可知小球还没有离开斜面，小球受到重力、绳子拉力和斜面支持力三个力的作用，D正确，C错误。故选AD。12.如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ。现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F的最小值为mgcosθC.地面对框架的摩擦力始终在减小D.框架对地面的压力先增大后减小【答案】BC【解析】【详解】AB．以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示 根据几何关系可知，当F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时F=mgcosθ故A错误，B正确；C．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；D．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题）二、实验题（共12分）13.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源每打两个计时点所用时间为，记录小车运动的纸带如图1所示。在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻计数点之间还有四个点没有画出，各点到A点的距离依次是、、、、。（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度______，CE间的平均速度为______；（2）以打B点时为计时起点，建立坐标。请在坐标图2中作出小车运动的速度与时间的关系图线___；（3）根据坐标图线可得小车运动的加速度为______。【答案】①②.③.答案见解析④.【解析】【详解】(1)[1]相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以 [2]CE间的平均速度为(2)[3]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，求各点速度，，描点作图像如右图所示(3)[4]在图像中图线的斜率表示加速度，即为14.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。（1）实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另端拉到某一确定的O点，以下操作正确的是（）A.同次实验过程中，O点位置允许变动B.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另端拉到O点C.实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度D.实验中，把橡皮条的另端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°，以便于算出合力的大小（2）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数正确的是（）A.2.1NB.2.10NC.2.100ND.2.01N（3）在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.0N，O 是橡皮条的一个端点。则合力F的大小正确的是（）A.0.7NB.0.70NC.7.0ND.7.00N【答案】①.C②.B③.C【解析】【详解】（1）[1]A．为了保证效果相同，同次实验过程中，O点位置不允许变动，故A错误；B．本实验只要达到效果相同，对弹簧称拉力的大小没有具体要求，拉力只需要适当大一些即可，不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，故B错误；C．实验中，为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，故C正确；D．实验中，把橡皮条的另端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角只需适当即可，不需要取90°，故D错误。故选C。（2）[2]图中弹簧测力计的分度值为，需要估读到下一位，由图甲可知示数为。故选B。（3）[3]根据、的图示作出平行四边形，如图所示由图可知合力F的大小为。故选C。三、解答题（共40分）15.如图所示，重力为500N的人用跨过定滑轮的轻绳牵引质量为20kg的物体，g=10m/s2，绳与水平面成60°角。不计滑轮与绳的摩擦，求：（1）当人和物体都静止时，地面对人的摩擦力大小；（2）当人站在原地，以1m/s2的加速度匀加速收绳子时，绳子拉力大小。 【答案】（1）100N；（2）220N【解析】【详解】（1）当人和物体都静止时，对物体，根据平衡条件对人，根据水平方向平衡条件可得地面对人的摩擦力大小为（2）对物体，根据牛顿第二定律代入数据解得16.如图所示，斜面长，倾角，段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量的小物块从斜面顶端A处由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，，，。求：（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小；（2）小物块滑到斜面底端点时的速度大小；（3）求小物块在水平地面上滑行的最远距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小物块在斜面上运动时受重力、支持力、滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得 解得（2）小物块滑到斜面底端点时，有解得（3）小物块在水平地面上滑行时，地面给的滑动摩擦力是物块的合力，则解得（方向水平向左）物块在水平面上有解得17.如图所示，倾角的传送带以m/s的速度顺时针转动，货物从底端以m/s的速度冲上传送带，到达传送带顶端时速度为m/s，不考虑传送带轮子的大小，已知货物与传送带之间的动摩擦因数，，（，）求：（1）货物刚冲上传送带时的加速度的大小；（2）传送带两端的距离L。【答案】（1）；（2）4m【解析】【详解】（1）货物冲上传送带，受到沿带向下的摩擦力做减速运动，加速度，根据牛顿第二定律 解得（2）货物经时间与传送带共速解得s货物位移，得然后货物受到沿带向上的摩擦力继续做减速运动，加速度，根据牛顿第二定律得解得经时间到传送带顶端解得s货物位移，则所以18.如图所示，一质量的长木板B静止在粗糙水平面上，其右端有一质量的小滑块A，对B物体施加的水平拉力；后撤去拉力，撤去拉力时滑块仍然在木板上。已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数为，取，则：（1）求有拉力F作用时木板B和滑块A各自的加速度大小；（2）求A、B由静止到速度相同所需的时间及共同速度的大小v； 【答案】（1）3m/s2，2m/s2；（2），【解析】【详解】（1）设A、B相对滑动，对物体A根据牛顿第二定律可得解得对木板B根据牛顿第二定律可得解得有拉力F作用时木板B和滑块A各自的加速度大小分别为3m/s2和2m/s2。（2）撤去外力时，木板B的速度为撤去外力后，在二者同速前物块A的受力没变，故物块A仍然做加速运动，加速度不变，木板B做减速运动，其加速度大小变为设经过时间两者达到共速，则有解得所以总时间两物体共速时的速度为