2023-2024学年度高一年级第一学期教学质量调研（二）
物理
一、单项选择题：共10题，每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于电火花打点计时器，下列说法中正确的是（）
A. 使用直流电源 B. 工作电压约为
C. 在纸带上打点的是振针和复写纸 D. 可记录的物理量的国际单位制单位是和
2. 2023年9月21日，在天宫课堂的奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗实心水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。则水球（）
A. 在太空舱中处于完全失重状态 B. 离开球拍后做自由落体运动
C. 被弹开速度越大其惯性越大 D. 所受弹力是由于水球发生形变而产生的
3. 如图所示，某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受到恒力F。经过B点后，若F的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能的运动轨迹是（）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
4. 如图所示，一物体位于坐标原点O处，物体可能做直线运动的情境是（）
A. x轴正方向有初速度，y轴正方向受恒定外力
B.x轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
C. y轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
D. x、y轴正方向均有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
5. 如图所示，AB、AC是竖直面内固定的光滑轨道，且，A、B、C三点位于同一圆周上，C是圆周的最低点。现甲、乙两球同时从A点由静止开始沿轨道分别运动到B、C两点，则甲球（）
A. 加速度较大 B. 运动时间较长 C. 末速度较大 D. 平均速度较大
6. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法中正确的是（）
A. 甲图中，时间内物体的加速度增大
B.乙图中，物体做匀加速直线运动
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的位移大小
D. 丁图中，物体做匀速直线运动
7. 如图所示，一端带有定滑轮的伸缩杆固定在竖直墙面上，轻绳一端固定在墙面上的P点，另一端跨过光滑定滑轮悬挂一小球，小球静止。则在伸缩杆缓慢变长的过程中（）
A. 绳中的弹力逐渐增大 B. 滑轮对绳的作用力一定沿杆
C. 滑轮对绳的作用力逐渐增大 D. 滑轮对绳的作用力先增大后减小
8. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在地面上，小球A、B的质量相同，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A相连，A、B间由一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，所有物体均处于静止状态。则（）
A. 细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力为0
B. 细线被烧断的瞬间，A的加速度为
C. 细线被烧断后，B的速度变化率逐渐增大
D. 细线被烧断后，当弹簧处于原长时A的速度最大
9. 如图所示，半圆柱体上有一根能沿竖直方向运动的竖直杆，竖直杆在外力作用下以速度v向下匀速运动，当杆、半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，半圆柱体的速度大小为（）
A. B. C. D.
10. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为，当载人车厢沿钢索运动时，质量为m的人对厢底的压力为其重力的1.15倍，已知人与车厢底部的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，，下列说法中正确的是（）
A. 人处于失重状态 B. 人对厢底的摩擦力方向水平向右
C. 车厢运动加速度大小为 D. 车厢对人的摩擦力大小为
二、非选择题：共7题。其中第13题-第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 利用如图甲所示的装置探究弹簧弹力F的大小与长度x之间的关系，实验器材有铁架台、带挂钩的弹簧、钩码若干、刻度尺等。实验中，测出不同长度下的弹力，得到如图乙所示的图像。
（1）由图乙计算得弹簧的劲度系数为________。
（2）由于弹簧自身重力的影响，第（1）问得到的劲度系数与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12. 小明利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）关于该实验，下列说法正确的有________。
A．补偿阻力时，应挂上细线与槽码，小车后面的纸带需穿过限位孔
B．每次改变小车质量后，需重新补偿阻力
C．使槽码的质量应远小于小车质量的目的是让绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力
D．处理数据时，在纸带上取连续5个计时点为一个计数点可减小实验误差
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间的时间间隔为，则打B点时小车的速度大小为________，小车运动的加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
（3）实验中作出如丙图所示的图像，在F较大时，出现图线明显弯曲的现象，造成这一现象的原因是________。
（4）若利用力传感器测F，如图丁所示，则________（选填“仍会”或“不会”）出现第（3）问中图像弯曲的现象。
（5）小华利用如图戊所示的实验装置进行实验，图中上下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。她测量了上、下小车的位移分别为、，质量分别为、，则上、下小车的加速度之比为________。
13. 如图所示，轻绳OC上端固定在结点O处，下端悬挂重为的重物，求轻绳AO、BO中的弹力大小、。
14. 如图所示，在光滑的水平面上，一辆质量的玩具卡车装载着规格相同质量均为的5个光滑圆柱形空桶，车厢底层的一排桶固定，在桶A、B上方自由地摆放桶C，没有用绳索固定，车和桶均处于静止状态，现对车施加一水平向左的拉力F。取重力加速度。
（1）若桶C恰好与桶A接触但不挤压，求车的加速度大小a；
（2）若拉力，求桶A对桶C的支持力大小。
15. 如图所示，一热气球从地面由静止开始匀加速上升，加速度大小为，当升到离地面高时，从气球上落下一质量为的小球。假设小球在空中运动过程中所受的阻力大小恒为，取重力加速度，求小球
（1）相对地面上升的最大高度；
（2）从最大高度落至地面所需的时间t。
16. 如图所示，倾角的斜面与长的水平传送带AB平滑连接（物体滑上传送带时速度大小不变）。一质量的货物（可视为质点）在水平推力F的作用下静止在斜面上，此时货物到斜面底端A点的距离，撤去推力F后，货物沿斜面运动并滑上水平传送带，已知传送带以恒定速率顺时针传动，货物与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。求：
（1）水平推力的最大值；
（2）货物滑上传送带时的速度大小；
（3）货物在传送带上运动的时间t。
17. 如图甲所示，在足够长的粗糙水平地面上有一长、质量的木板B，在B的中点P放有质量（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。现用水平向右的恒定拉力拉B。已知A与B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。
（1）若A、B不发生相对滑动，求拉力的最大值；
（2）若施加恒力，求A离开B时的速度大小v；
（3）若地面光滑，且B右侧有一竖直挡板，如图乙所示。当A、B一起向右加速运动至速度时撤去拉力，一段时间后B与挡板碰撞，碰后B以原速率返回，求A最终距B左端的距离x。
12023-2024学年度高一年级第一学期教学质量调研（二）
物理答案
一、单项选择题：共10题，每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于电火花打点计时器，下列说法中正确的是（）
A. 使用直流电源 B. 工作电压约为
C. 在纸带上打点的是振针和复写纸 D. 可记录的物理量的国际单位制单位是和
【答案】D
【解析】
【详解】电火花打点计时器使用的交流电压，工作电压为；电火花计时器在纸带上打点是火花放电针和墨粉盘；可记录的物理量是时间和距离，在国际单位制单位是和。
故选D。
2. 2023年9月21日，在天宫课堂的奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗实心水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。则水球（）
A. 在太空舱中处于完全失重状态 B. 离开球拍后做自由落体运动
C. 被弹开的速度越大其惯性越大 D. 所受弹力是由于水球发生形变而产生的
【答案】A
【解析】
【详解】AB．水球在太空舱中处于完全失重状态，离开球拍后，在太空舱中做匀速运动，故A正确，B错误；
C．由于水球质量不变，则惯性不变，故C错误；
D．水球所受弹力是由于白毛巾发生形变而产生的，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受到恒力F。经过B点后，若F的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能的运动轨迹是（）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】物体做曲线运动时，合力方向位于轨迹的凹侧，且速度方向在该点的轨迹切线上；则经过B点后，若F的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能的运动轨迹是②。
故选B。
4. 如图所示，一物体位于坐标原点O处，物体可能做直线运动的情境是（）
A. x轴正方向有初速度，y轴正方向受恒定外力
B. x轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
C. y轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
D. x、y轴正方向均有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力
【答案】D
【解析】
【详解】A．x轴正方向有初速度，y轴正方向受恒定外力，则物体沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀变速直线运动，物体做曲线运动，故A错误；
B．x轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力，则物体的初速度沿x轴正方向，物体的合力方向与初速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故B错误；
C．y轴正方向有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力，则物体的初速度沿y轴正方向，物体的合力方向与初速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故C错误；
D．x、y轴正方向均有初速度，x、y轴正方向均受恒定外力，则物体的合初速度与合力方向可能在同一直上，物体可能做直线运动，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，AB、AC是竖直面内固定的光滑轨道，且，A、B、C三点位于同一圆周上，C是圆周的最低点。现甲、乙两球同时从A点由静止开始沿轨道分别运动到B、C两点，则甲球（）
A. 加速度较大 B. 运动时间较长 C. 末速度较大 D. 平均速度较大
【答案】B
【解析】
【详解】设，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为，甲球和乙球的加速度分别为、；根据牛顿第二定律可得
，
由于，则有
根据运动学公式可得
，，
可得
，，
由于甲球的加速度较小，则甲球的运动时间较长，末速度较小，平均速度较小。
故选B。
6. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法中正确的是（）
A. 甲图中，时间内物体的加速度增大
B. 乙图中，物体做匀加速直线运动
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的位移大小
D. 丁图中，物体做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图像的切线斜率表示加速度，可知甲图中，时间内物体的加速度减小，故A错误；
B．根据匀变速直线运动位移速度公式
可知乙图中，物体做匀加速直线运动，故B正确；
C．根据
可知丙图中，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．根据匀变速直线运动位移时间公式
可得
可知丁图中，物体做匀变速直线运动，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，一端带有定滑轮伸缩杆固定在竖直墙面上，轻绳一端固定在墙面上的P点，另一端跨过光滑定滑轮悬挂一小球，小球静止。则在伸缩杆缓慢变长的过程中（）
A. 绳中的弹力逐渐增大 B. 滑轮对绳的作用力一定沿杆
C. 滑轮对绳的作用力逐渐增大 D. 滑轮对绳的作用力先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】以小球为对象，根据受力平衡可知，绳中的弹力大小一直等于小球的重力，大小保持不变；伸缩杆缓慢变长的过程中，滑轮两侧绳子之间的夹角逐渐减小，且绳子拉力大小不变，根据平行四边形定则可知，绳子对滑轮的作用力逐渐增大，则滑轮对绳的作用力逐渐增大，滑轮对绳的作用力处于滑轮两侧绳子之间夹角的角平分线上，不一定沿杆。
故选C。
8. 如图所示，倾角为光滑斜面固定在地面上，小球A、B的质量相同，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A相连，A、B间由一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，所有物体均处于静止状态。则（）
A. 细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力为0
B. 细线被烧断的瞬间，A的加速度为
C. 细线被烧断后，B的速度变化率逐渐增大
D. 细线被烧断后，当弹簧处于原长时A的速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设小球的质量为，细线被烧断前，以A、B为整体，根据受力平衡可知，弹簧的弹力大小为
细线被烧断的瞬间，弹簧弹力保持不变，则弹簧的弹力为；以A为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A的加速度为
方向沿斜面向上，故A错误，B正确；
C．细线被烧断后，B的加速度为，保持不变，则速度变化率不变，故C错误；
D．细线被烧断后，A向上加速运动，弹簧弹力逐渐减小，当弹力大小等于A球重力沿斜面向下的分力时，A的速度最大，此时弹簧处于伸长状态，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，半圆柱体上有一根能沿竖直方向运动的竖直杆，竖直杆在外力作用下以速度v向下匀速运动，当杆、半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，半圆柱体的速度大小为（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】竖直杆相对于半圆柱体的速度方向沿切线向下，将竖直杆的速度进行分解，如图所示
由图可知
可得
可知半圆柱体的速度大小为。
故选A。
10. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为，当载人车厢沿钢索运动时，质量为m的人对厢底的压力为其重力的1.15倍，已知人与车厢底部的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，，下列说法中正确的是（）
A. 人处于失重状态 B. 人对厢底的摩擦力方向水平向右
C. 车厢运动的加速度大小为 D. 车厢对人的摩擦力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．因为人对车厢的压力大于重力，处于超重状态，所以载人车厢可能沿斜索道向上做加速运动，也可能沿斜索道向下做减速运动，故A错误；
BCD．由A分析知，车厢加速度沿索道斜向上，将a沿水平和竖直两个方向分解，对人受力分析如图
水平方向
竖直方向
由几何关系
解得车厢的加速度
车厢对人的摩擦力大小为
方向水平向右，根据牛顿第三定律得：人对厢底的摩擦力方向向左，故C正确，BD错误。
故选C。
二、非选择题：共7题。其中第13题-第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 利用如图甲所示的装置探究弹簧弹力F的大小与长度x之间的关系，实验器材有铁架台、带挂钩的弹簧、钩码若干、刻度尺等。实验中，测出不同长度下的弹力，得到如图乙所示的图像。
（1）由图乙计算得弹簧的劲度系数为________。
（2）由于弹簧自身重力的影响，第（1）问得到的劲度系数与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 15 ②. 不变
【解析】
【详解】（1）[1] 根据胡克定律，该弹簧的劲度系数为
（2）[2]即使考虑弹簧自身重力，则未挂钩码时弹簧有一定的形变量，但不影响弹簧的劲度系数，劲度系数仍为，即对劲度系数的测量没有影响，得到的劲度系数与真实值相比不变。
12. 小明利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）关于该实验，下列说法正确的有________。
A．补偿阻力时，应挂上细线与槽码，小车后面的纸带需穿过限位孔
B．每次改变小车质量后，需重新补偿阻力
C．使槽码的质量应远小于小车质量的目的是让绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力
D．处理数据时，在纸带上取连续5个计时点为一个计数点可减小实验误差
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间的时间间隔为，则打B点时小车的速度大小为________，小车运动的加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
（3）实验中作出如丙图所示的图像，在F较大时，出现图线明显弯曲的现象，造成这一现象的原因是________。
（4）若利用力传感器测F，如图丁所示，则________（选填“仍会”或“不会”）出现第（3）问中图像弯曲的现象。
（5）小华利用如图戊所示的实验装置进行实验，图中上下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。她测量了上、下小车的位移分别为、，质量分别为、，则上、下小车的加速度之比为________。
【答案】 ①. CD##DC ②. 0.84 ③. 2.8 ④. 不满足槽码的质量远小于小车质量 ⑤. 不会 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]
A．补偿阻力时，应把细线与槽码撤去，小车后面的纸带需穿过限位孔，故A错误；
B．根据
可得
可知每次改变小车质量后，不需要重新补偿阻力，故B错误；
C．以小车为对象，由牛顿第二定律可得
以槽码为对象，由牛顿第二定律可得
联立可得
可知使槽码的质量应远小于小车质量的目的是让绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力，故C正确；
D．处理数据时，在纸带上取连续5个计时点为一个计数点，可适当增大计数点之间的距离，减小测量计数点之间距离带来的误差，故D正确。
故选CD。
（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打B点时小车的速度大小为
[3]根据逐差法可得，小车运动的加速度大小为
（3）[4]以小车为对象，由牛顿第二定律可得
以槽码为对象，由牛顿第二定律可得
联立可得
当较大时，即槽码的质量较大时，不满足槽码的质量远小于小车质量，此时拉力明显小于槽码的重力，图线出现明显弯曲的现象。
（4）[5]若利用力传感器测，以小车为对象，可得
可得
则不会出现第（3）问中图像弯曲的现象。
（5）[6]根据运动学公式
由于运动时间相同，则加速度与位移成正比，上、下小车的加速度之比为
13. 如图所示，轻绳OC上端固定在结点O处，下端悬挂重为的重物，求轻绳AO、BO中的弹力大小、。
【答案】，
【解析】
【详解】以重物为对象，可知轻绳OC的拉力大小为
以O点为对象，根据受力平衡可得
联立解得
，
14. 如图所示，在光滑的水平面上，一辆质量的玩具卡车装载着规格相同质量均为的5个光滑圆柱形空桶，车厢底层的一排桶固定，在桶A、B上方自由地摆放桶C，没有用绳索固定，车和桶均处于静止状态，现对车施加一水平向左的拉力F。取重力加速度。
（1）若桶C恰好与桶A接触但不挤压，求车的加速度大小a；
（2）若拉力，求桶A对桶C支持力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）若桶C恰好与桶A接触但不挤压，以桶C为对象，竖直方向有
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得
（2）若拉力，以卡车和5个空桶为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以桶C为对象，竖直方向有
水平方向有
联立解得
15. 如图所示，一热气球从地面由静止开始匀加速上升，加速度大小为，当升到离地面高时，从气球上落下一质量为的小球。假设小球在空中运动过程中所受的阻力大小恒为，取重力加速度，求小球
（1）相对地面上升的最大高度；
（2）从最大高度落至地面所需的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当升到离地面高时，从气球上落下一小球，设此时速度为，则有
解得
小球继续上升的加速度大小为
小球继续上升的高度为
则小球相对地面上升的最大高度为
（2）小球从最大高度下落过程的加速度大小为
根据
解得小球从最大高度落至地面所需的时间为
16. 如图所示，倾角的斜面与长的水平传送带AB平滑连接（物体滑上传送带时速度大小不变）。一质量的货物（可视为质点）在水平推力F的作用下静止在斜面上，此时货物到斜面底端A点的距离，撤去推力F后，货物沿斜面运动并滑上水平传送带，已知传送带以恒定速率顺时针传动，货物与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。求：
（1）水平推力的最大值；
（2）货物滑上传送带时的速度大小；
（3）货物在传送带上运动的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当斜面对货物的静摩擦力沿斜面向下，且达到最大值时，水平推力具有最大值；以货物为对象，根据受力平衡可得
又
联立解得水平推力的最大值为
（2）撤去推力F后，以物为对象，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得货物滑上传送带时的速度大小为
（3）货物刚滑上传送带时，由于
可知物块在传送带上做匀减速直线运动，加速度大小为
货物减速到与传送带共速所用时间为
减速过程通过的位移为
货物与传送带共速后做匀速运动的时间为
则货物在传送带上运动的时间为
17. 如图甲所示，在足够长的粗糙水平地面上有一长、质量的木板B，在B的中点P放有质量（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。现用水平向右的恒定拉力拉B。已知A与B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。
（1）若A、B不发生相对滑动，求拉力最大值；
（2）若施加恒力，求A离开B时的速度大小v；
（3）若地面光滑，且B右侧有一竖直挡板，如图乙所示。当A、B一起向右加速运动至速度时撤去拉力，一段时间后B与挡板碰撞，碰后B以原速率返回，求A最终距B左端的距离x。
【答案】（1）9N；（2）4m/s；（3）6.67m
【解析】
【详解】（1）若A、B恰好不发生相对滑动，A受到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律
以A、B为整体，则
解得
（2）根据牛顿第二定律，对物块A
对木板B
小物块从木板上滑下时
小物块的速度
联立解得
（3）根据牛顿第二定律，对物块A
对木板B
最终两者速度相等
则相对位移
A最终距B左端的距离
联立解得
1
