2021-2022学年黑龙江省双鸭山市第一中学高一（下）开学考试物理试题含解析

2021--2022年度下学期高一物理开学考试

一、单选题（每题4分，共28分）

1. 一辆电车做直线运动，速度v与时间t的关系遵守v＝bt，其中b＝0.5 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A. 电车做匀速直线运动 B. 电车速度变化量大小是0.5 m/s

C. 电车做匀变速直线运动 D. 电车的初速度为0.5 m/s

【答案】C

【解析】

【详解】由速度与时间关系式：v＝v0＋at与v＝bt=0.5t相比较，可以看出该电车的初速度为零，且随时间均匀变化，即加速度恒定，所以电车做匀变速直线运动，故C正确，AD错误；电车的速度变化率是0.5 m/s2，因时间不确定，所以速度变化量不确定，故B错误．所以C正确，ABD错误．

2. 小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室，如图所示，水和水桶的总质量为m，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，大小都为F，则下列说法中正确的是（　　）

A. 当θ为30°时，F＝mg

B 当θ＝45°时，最省力F＝mg

C. 当θ越小时，人对水桶的作用力就越大

D. 不管θ为何值，两人提总比一人提省力

【答案】A

【解析】

【详解】由题意，设小陶、小盛的手臂对水桶的拉力大小为F，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，根据对称性可知，结合平衡条件得

解得

当时，最大，则

当θ为30°时，

F＝mg

当θ＝45°时，

F＝mg

当越大时，则人对水桶的作用力就越大，当θ较大时，两人提总比一人提可能更费力，BCD错误，A正确。

故选A。

3. 在同一地点，甲、乙两物体同时沿同一方向做直线运动的速度－时间图象如图所示，对过程，下列说法正确的是（　　）

A. 两物体两次相遇的时刻是末和末

B. 乙在甲后面

C. 两物体相距最远的时刻是末

D. 乙物体先向前运动，随后向后运动

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．v-t图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，t=2s时乙的位移为

甲的位移为

x′=2×2m=4m

两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，故A正确；

B．4s时甲的位移为

x=4×2m=8m

乙的位移为

甲的位移小于乙的位移，故4～6s甲在乙后面，故B错误；

C．1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，故C错误；
D．乙的速度一直为正，说明其运动方向始终未发生变化，故D错误。

故选A。

4. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　）

A. 1:2 B. 2:1

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】将两个小球看成整体，对整体受力分析，可知整体受重力、弹簧A、C的拉力共三个力作用，由于整体受力平衡，如图所示，由力的平衡条件可有

FAsin30°=FC

FA: FC=2:1

A、B、C是完全相同的轻弹簧，由胡克定律

F=kx

可知

FA: FC=kxA: kxC= xA:xC =2:1

故弹簧A、C的伸长量之比为2:1。

故选B。

5. 用绳、悬挂一个重物，水平，为半圆形支架的圆心，悬点A和在支架上。悬点A固定不动，将悬点从图示位置沿支架逐渐移动到点的过程中，绳和绳上的拉力大小的变化情况是（　　）

A. 绳上的拉力逐渐增大 B. 绳上的拉力先减小后增大

C. 绳上的拉力逐渐增大 D. 绳垂直于绳时绳上拉力最小

【答案】D

【解析】

【详解】对结点O进行受力分析，如图所示，将悬点从图示位置沿支架逐渐移动到点的过程中，绳上的拉力一直减小，绳上的拉力先减小后增大，且当绳垂直于绳时绳上拉力最小，故ABC错误，D正确。

故选D。

6. 如图所示，在水平光滑桌面上放有两个小物块，它们中间有细线连接．已知， m2=2Kg连接它们的细线最大能承受6N的拉力．现用水平外力向左拉或用水平外力向右拉，为保持细线不断，则的最大值分别为

A. 10N；15N B. 15N；6N

C. 12N；10N D. 15N；10N

【答案】D

【解析】

【详解】用水平外力F1向左拉m1，对m1有：，对m2有：，解得F1最大值为15N；用水平外力F2向右拉m2，对m2有：，对m1有：，解得F2最大值为10N；故ABC错误，D正确；

故选D。

7. 如图所示，质量为M的本板放在水平桌面上，木板上表面有一质量为m的物块，物块与木板，木板与桌面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，若要以水平外力F将木板抽出，则力的大小应大于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】物块m运动的最大加速度为

则要使得m和M不产生相对滑动则整体的最大加速度为a，由牛顿第二定律

解得

若要以水平外力F将木板抽出，则力的大小应大于。

故选C。

二、多选题（每题4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共20分）

8. 升降机地板上放一个弹簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是(    )

A. 加速下降 B. 加速上升 C. 减速上升 D. 减速下降

【答案】AC

【解析】

【详解】由题意可知，木箱受到的支持力为，物体受到的合力

由牛顿第二定律可知，加速度

方向竖直向下，故物体可能的运动情况为减速上升，或加速下降，故选项AC正确，选项BD错误。

故选AC。

9. 如图所示，一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下下落，接触弹簧将后弹簧压缩，忽略空气阻力，在压缩的全过程中（）

A. 小球一直减速运动

B. 小球先加速然后减速

C. 小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小

D. 弹簧的压缩量最大时小球加速度为零

【答案】BC

【解析】

【详解】小球接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧的弹力一直增大，开始重力大于弹力，合力方向向下，合力在减小，加速度减小，由于加速度的方向与速度方向相同，小球的速度在增大；接着，弹力等于重力，此时加速度为零，速度最大；然后弹力大于重力，合力方向向上，合力在增大，加速度增大，由于加速度的方向与速度方向相反，速度在减小。当弹簧压缩量最大时小球的加速度向上，不为零，此时速度为零，由此分析可知，BC正确，AD错误。

故选BC。

10. 如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为0.5,要使物体不下滑,车厢前进的加速度应为(取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)   

A. 5m/s2 B. 10m/s2 C. 20m/s2 D. 25m/s2

【答案】CD

【解析】

【详解】设物体的质量为m，在竖直方向上，由平衡条件得：mg=f，摩擦力：f=μFN，FN为物体所受水平弹力．在水平方向上，由牛顿第二定律得：FN=ma．解得：．则加速度的最小值为20m/s2，故选CD.

11. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如甲图所示；物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示，6s后的速度图象没有画出，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 滑动时受的摩擦力大小是3N

B. 物块的质量为

C. 物块在内的加速度大小是

D. 物块前6s内的平均速度大小是

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．由速度—时间图象可以知道，在3s～6s内，物体处于匀速直线状态，即物体所受到的摩擦力大小应该与推力F大小相等，有

F滑=F推=6N

故A错误；

B．在0～3s内，物体做匀加速直线运动，由图像斜率求得加速度

a=2m/s2

根据牛顿第二定律有

F推-F滑=ma

求得物块的质量

m=1.5kg

故B正确；

C．在6s～9s内，F推=3N，F滑=6N，由

F滑-F推=ma

解得物块在内的加速度大小

a=2m/s2

故C正确；

D．由速度—时间图象围成面积可知，物块在前6s内的位移

x=(3+6)6m=27m

前6s平均速度大小

故D错误

故选BC。

【点睛】此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，图象、图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小。

12. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10 m/s2，若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则（　　）

A. 乘客与行李同时到达B处

B. 乘客提前0.5s到达B处

C. 行李提前0.5s到达B处

D 若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B处

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】ABC．行李无初速度地放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动，加速时

历时

达到共同速度，位移

此后行李匀速运动

到达B处共用时2.5s，乘客到达B处时

故B正确AC错误；

D．若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间

故D正确。

故选BD。

三、实验题（每空2分，共14分）

13. 用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。实验中，保持小车质量一定时，探究小车加速度a与合力F的关系。

（1）除了电火花计时器、小车、天平（附砝码）。砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有___________ （选填选项前的字母）。

A.220V、50Hz的交流电源      B.电压可调的直流电源     C.刻度尺      D.秒表

（2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是___________。

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

（3）该同学在实验中得到如图（乙）所示的一条纸带， 已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（4）在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据作出的a-F图像如图丙中的1、2、3所示，下列分析正确的是___________ （选填选项前的字母）

A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

【答案】    ①. AC    ②. AC    ③. 2.63    ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]AB.电火花计时器使用家用交流电，A正确；B错误；

C.需要测量纸带上各点间的距离，C正确；

D.电火花计时器可以记录时间了，D错误。

故选AC。

（2）[2]A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，才能使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，A正确；

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，不用将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上，B错误；

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，C正确；

故选AC。

（3）[3]小车的加速度为

（4）[4]A.出现图线1的原因可能是平衡摩擦力时角度过大，A错误；

B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量没有远远小于小车的质量，B正确；

C.出现图线3的原因没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，C错误。

故选B。

14. 如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小。传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度。

（2）实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为___________。

（3）若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系：

①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是________。（文字说明并用相应的字母表示）

②下列不必要的一项实验要求是__________。（请填写选项前对应的字母）

A．滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．应将气垫导轨调节水平

D．应使细线与气垫导轨平行

【答案】    ①. 0.225    ②. 遮光条到光电门的距离L    ③. A

【解析】

【详解】（2）[1]实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则。

（3）①[2]根据运动学公式可得，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L。

②[3]A.拉力是直接通过传感器测得的，故不需要满足钩码和力传感器的质量远小于滑块的质量，A符合题意；

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B不符合题意；

C.应将气垫导轨调节水平，使拉力等于滑块所受的合力，故C不符合题意；

D.要保持细线与气垫导轨平行，这样拉力才等于滑块所受的合力，故D不符合题意。

故选A。

四、计算题

15. 如图所示，使用三段轻绳悬挂质量m1物体甲，三段轻绳的结点为O，OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力FA、FB的大小；

（2）人受到的摩擦力的大小和方向；

（3）若人质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1的最大值。

【答案】（1），；（2），方向水平向左；（3）24kg

【解析】

【详解】以结点为研究对象，如图

由平衡条件有

，

联立，可得

，

(2)人水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，由平衡条件得

方向水平向左。

当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值

由平衡条件得

又

联立，可得

即物体甲的质量最大值为。

16. 质量为的小物体，由点静止在恒力作用下向右运动，运动至点时撤去F，AB相距，设斜面足够长，物体与平面、斜面之间的动摩擦因数均为，物体在点没有能量损失。其中：，，求：

(1)物体在水平面运动的加速度；

(2)在斜面上向上滑行的最大距离；

(3)物体在斜面上运动的时间（答案可以有根号）。

【答案】(1)；(2)；(3)。

【解析】

【详解】(1)对物块受力分析，设物块加速度为a，由牛顿第二定律可得

解得

；

(2)设物块到达B点的速度为，由运动学公式

解得

当物块滑上斜面时，设加速度为，由牛顿第二定律得

解得

设物块在斜面上滑行的距离为x，则

解得

；

(3)当滑块沿斜面向上滑行时，设时间为，则

当滑块沿斜面向下滑行时，设运动时间为，加速度为，则

解得

由运动学公式

解得

在斜面上运动的总时间为

。

17. 如图所示，物块A、木板B的质量分别为mA=5kg，mB=10kg，不计A的大小，木板B长L=4m。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度v0从B的最左端开始运动。已知A与B之间的动摩擦因数为0.3，水平地面光滑，g取10m/s2。

(1)求物块A和木板B发生相对运动过程的加速度的大小；

(2)若A刚好没有从B上滑下来，求A的初速度v0的大小。

【答案】(1)3m/s2，1.5m/s2；(2)6m/s

【解析】

【分析】

【详解】(1)分别对物块A、木板B进行受力分析可知，A在B上向右做匀减速运动，设其加速度大小为a1，则有

解得

木板B向右做匀加速运动，设其加速度大小为a2，则有

.

(2)由题意可知，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同，设为v，则有

位移关系

解得

18. 倾斜传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示．在时，将一小煤块轻放在传送带上点处，时小煤块从点离开传送带．小煤块速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度，求：

（1）内和内的加速度大小；

（2）小煤块与传送带之间的动摩擦因数；

（3）在时间内小煤块在传送带上留下的痕迹长度．

【答案】（1） ；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据加速度的定义式

（2）内：

内：

联立解得

（3）内：传送带多运动

内，物块多运动

痕迹覆盖，所以小煤块在传送带上留下的痕迹长度为。