哈师大附中 2021-2022 学年度高一学年下学期开学考试

物理试卷

一、选择题（本题共 14小题，每题 4分，共 56分。其中 1-9题为单选，选对得 4分，错选、不选或多选得 0分；10-14题为多选，全选对得 4分，少选得 2分，选错、多选或不选得 0分）

1.关于摩擦力，以下说法中正确的是(  )

A.运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用

B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用

C.正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变

D.摩擦力方向一定与速度方向在同一直线上

2.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在0～t0时间内，下列说法中正确的是(　)

A.Ⅰ、Ⅱ两个物体的速度都在不断减小         

B.Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小      

C.Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大

D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是

3.一块砖放在一长木板上表面上的中间，长木板放在水平地面上，现缓慢抬起木板的一端，而保持另一端不动，关于砖受到的摩擦力f，叙述正确的是(   )

A随木板倾角的增大而减小

B砖滑动前，f随木板倾角的增大而增大，砖开始滑动后，f随木板倾角的增大而减小。

C砖滑动前，f随木板倾角的增大而减小，砖开始滑动后，f随木板倾角的增大而增大。

D砖滑动前后，均随木板倾角的增大而减小。

4.如右图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则(　)

A.a处小孩最先到O点

B.b处小孩最后到O点

C.c处小孩最先到O点

D.a、c处小孩同时到O点

5.某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是(   )

A.易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快

B.易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快

C.易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变

D.易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出

6.太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，看到这现象的条件是：(    )

A.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大

B.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大

C.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大

D.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大

7.如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一 个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是  (   )

A.若环沿杆无摩擦下滑， B的加速度为g sinθ

B.若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为Gsinθ

C.若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳一定竖直

D.无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直

8.如图所示，弹簧下端悬一滑轮，跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物，mA=3kg， mB=2kg，不计细线、滑轮质量及摩擦，则A、B两重物在运动过程中，弹簧中的弹力大小为：(g=10m/s2) (     )

A.20N         B.30N         

C.48N           D.60N

9.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是(     )

A.B.

C. D.

10.如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板的加速度a的大小可能是(　　)

A.μg  B.μg

C.μg  D.－μg

11.如图所示，轻弹簧一端固定，原长时恰好到达O点，将质量为m(视为质点)的物体P与弹簧连接，并将弹簧压缩到A，由静止释放物体后，物体将沿水平面运动,能够通过B点.物体与水平面间的摩擦力不能忽略，则下列关于运动的说法中正确的是(   )

A.从A到O的速度不断增大，从O到B的速度不断减小

B.从A到O的速度先增大后减小，从O到B的速度不断减小

C.从A到O的加速度先减小后增大，从O到B的加速度不断增大

D.从A到O的速度不断减小，从O到B的速度不断增大

12.如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是(　　)

A.质点由O到达各点的时间之比ta∶tb∶tc∶td＝1∶∶∶2

B.质点通过各点的速率之比va∶vb∶vc∶vd＝1∶∶∶2

C.在斜面上运动的平均速度＝vb

D.在斜面上运动的平均速度＝vd/2

13.如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，开始时系统静止，则()

A.如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大

B.无论物体B在地板上左移还是右移，α角将不变

C.增大小球A的质量，α角一定减小

D.悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力

14．如图所示，A为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C，A、B、C的质量分别为m、、m，B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.1，K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮，若测得A的加速度大小为，重力加速度取，则（　）

A．物块B、C的加速度大小也等于

B．物块B的加速度为，C的加速度为外力的大小

C. 外力的大小F=2.2mg

D．物块B、C给长方形物块A的摩擦力为

二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分；其中 15 题 6分，16 题8分）

15． 在保持小车质量M不变的情况下“探究加速度与力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，实验所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz，g=10m/s2，，实验步骤如下：

①按图甲所示安装好实验装置：

②调节长木板与水平夹角，轻推小车后使小车能沿长木板匀速下滑；

③取下物块，用天平测出其质量m；

④将小车置打点计时器旁，先接通电源再放开小车，打出一条纸带，

由纸带求得小车的加速度a；

⑤重新挂上物块重复以上步骤。

（1）关于本实验下列说法正确的是_________。

A．本实验需要平衡摩擦力：

B．实验中拉小车的细线必须始终与木板保持平行：

C．此实验中物块质量m必须满足。

（2）实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，相邻两计数点间有四个点未画出，则可求得小车的加速度a=______m/s2（保留两位有效数字）

（3）某同学根据测量数据画出a-m图线如图丙所示，由此可知，小车的质量M=_______kg （保留两位有效数字）

16．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上。

根据实验结果画出的图。

(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为____________N。

(2)图乙中一定沿着AO方向的力是____________（选填“”或“F”）。

(3)关于本实验，下列说法正确的是____________。

A．两细绳必须等长

B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行

C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可

D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些

(4)图甲中，当保持与B相连的弹簧测力计的示数不变（，其中OB与竖直方向夹角为α，OC与竖直方向夹角为β），而在角α逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以____________；

A．增大与C相连的弹簧测力计示数，减小β角度

B．减小与C相连的弹簧测力计示数，增大β角度

C．减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度

D．增大与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度

三、计算题（本题共 3 小题，共 30分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分）

17.（9分）如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求：

(1)力F多大时，物体不受摩擦力；

(2)为使物体静止在斜面上，力F的取值范围。

18.（10分）如图所示为车站使用的水平传送带模型，其A、B两端的距离L＝8 m，它与水平台面平滑连接，现有物块以v0＝10 m/s的初速度从A端水平地滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.6。g取10 m/s2。

(1)若传送带保持静止，求物块滑到B端时的速度大小；

(2)若传送带顺时针匀速转动的速率恒为12 m/s，求物块到达B端时的速度大小；

(3)若传送带逆时针匀速转动的速率恒为4 m/s，且物块初速度变为v0′＝6 m/s，仍从A端滑上传送带，求物块从滑上传送带到离开传送带的总时间。

19.（11分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图a所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v ­t图线如图b所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求：

(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；

(2)木板的最小长度；

(3)木板右端离墙壁的最终距离。

一、选择题

二、实验题

15.（1）B （2分）（2）0.88（2分）（3）0.15（2分）

16.（1）3.70（2分）（2）（2分）（3）BD（2分）（4）C（2分）

三、计算题（30分）

17.（9分）答案　(1)mgtanθ(2) ≤F≤

解析　(1)物体不受摩擦力时受力如图1所示，

由平衡条件得：Fcosθ＝mgsinθ........................................2分

解得：F＝mgtanθ...........................................................1分

(2)当物体恰不沿斜面向下滑动时，F最小，物体受力如图2所示，

由平衡条件得：

沿斜面方向：Fmincosθ＋f1＝mgsinθ

垂直斜面方向：Fminsinθ＋mgcosθ＝N1     .................................2分

又f1＝μN1。

解得：Fmin＝.................................1分

当物体恰不沿斜面向上滑动时，F最大，物体受力如图3所示，

由平衡条件得：

沿斜面方向：Fmaxcosθ＝f1＋mgsinθ

垂直斜面方向：Fmaxsinθ＋mgcosθ＝N2       ................................2分

又f2＝μN2

解得：Fmax＝.............................................1分

为使物体静止在斜面上，力F的取值范围是：≤F≤。

18.（10分）答案　(1)2 m/s　(2)12 m/s　(3) s

解析　(1)设物块的加速度大小为a，由受力分析可知

FN＝mg，Ff＝ma，Ff＝μFN，

得a＝6 m/s2。...............................................1分

传送带静止，物块从A到B做匀减速直线运动，

又x＝＝ m>L＝8 m，

则由v－v＝－2aL，得vB＝2 m/s。.......................................1分

(2)由题意知，若物块能加速到v1＝12 m/s，

由v－v＝2ax1，得x1＝ m<L＝8 m。.....................................1分

故物块先加速后匀速运动，

即物块到达B端时的速度为vB′＝v1＝12 m/s。...............................1分

(3)若物块能向右减速到v2＝0，

由v－v0′2＝－2ax2，得x2＝3 m<L＝8 m，...............................................1分

所以物块先向右减速到0，

由v2＝v0′－at1，得减速运动的时间t1＝1 s。....................................1分

接着向左加速运动，向左加速到v3＝4 m/s的过程中，

由v－v＝2ax3，

得x3＝ m<x2＝3 m，..............................................1分

故物块向左先加速后匀速，

由v3＝v2＋at2，得加速时间t2＝ s。..............................................1分

向左匀速运动的位移x4＝x2－x3＝ m，

由x4＝v4t3，得匀速运动时间t3＝ s，..............................................1分

故t＝t1＋t2＋t3＝ s。..............................................1分

19.（11分）答案　(1)μ1＝0.1　μ2＝0.4　(2)6.0 m　(3)6.5 m

解析(1)规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M。由牛顿第二定律有

－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1①..............................................1分

由题图b可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v1＝4 m/s，由运动学公式得

v1＝v0＋a1t1②

s0＝v0t1＋a1t③..............................................1分

式中，t1＝1 s，s0＝4.5 m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度。

联立①②③式和题给条件得μ1＝0.1④

在木板与墙壁碰撞后，木板以－v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有

－μ2mg＝ma2⑤

由题图b可得a2＝⑥..............................................1分

式中，t2＝2 s, v2＝0，

联立⑤⑥式和题给条件得μ2＝0.4。⑦..............................................1分

(2)设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间Δt，木板和小物块刚好具有共同速度v3。由牛顿第二定律及运动学公式得

μ2mg＋μ1(M＋m)g＝Ma3⑧..............................................1分

v3＝－v1＋a3Δt⑨

v3＝v1＋a2Δt⑩..............................................1分

碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为s1＝Δt⑪..............................................1分

小物块运动的位移为s2＝Δt⑫..............................................1分

小物块相对木板的位移为Δs＝s2－s1⑬

联立④⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬式，并代入数据得

Δs＝6.0 m⑭..............................................1分

因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0 m。

(3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3，由牛顿第二定律及运动学公式得

μ1(m＋M)g＝(m＋M)a4⑮..............................................1分

0－v＝2a4s3⑯

碰后木板运动的位移为s＝s1＋s3⑰

联立④⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式，

并代入数值得s＝－6.5 m..............................................1分

木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m。

参考答案：

1．     B     0.88     0.15

【解析】

【详解】

（1）[1]挂上物块，调节长木板与水平夹角，轻推小车后使小车能沿长木板匀速下滑，绳子拉力用T表示，由平衡条件，对物块有

mg=T

对小车

得

取下物块后，小车加速下滑，由牛顿第二定律

将f带入可得

只要通过测量m和a的数据，两者成正比关系，即说明了在小车质量M不变的前提下，小车的加速度a与所受合外力成正比，所以本实验不需要平衡摩擦力，也不需要满足，故选B。

（2）[2]根据匀变速直线运动规律，利用逐差法进行数据处理

（3）[3]由（1）中推导出的公式可知，a-m图线的斜率

k=

根据图像可得

带入可得

M=0.15kg