2021-2022年四川省成都外国语学校高一（下）入学考试物理试题含解析

  成都外国语学校2021级高一下入学考试

物理

满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共44分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体受到外力作用惯性消失后，运动状态才会发生改变

B. 物体受到作用力撤消后，它的反作用力仍然可以存在

C. 起跳时，地面对人脚的支持力大于人脚对地面下蹬的力

D. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律，但无法用实验直接验证

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体受到外力作用时运动状态会发生改变，但是惯性不会消失，选项A错误；

B．一对作用力和反作用力存在同在同失的关系，即物体受到的作用力撤消后，它的反作用力也立即消失，选项B错误；

C．起跳时，地面对人脚的支持力与人脚对地面下蹬的力是一对作用力和反作用力，则地面对人脚的支持力等于人脚对地面下蹬的力，选项C错误；

D．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律，但无法用实验直接验证，选项D正确。

故选D。

2. 在如图所示的装置中，两物块A、B的质量分别为mA、mB，而且mA＞mB，整个系统处于静止状态，设此时轻质动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为θ，若小车向左缓慢移动一小段距离并停下来后，整个系统再次处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A. 物块A的位置高度不变 B. 物块A的位置将变低

C. 轻绳与水平面的夹角θ将变大 D. 轻绳与水平面的夹角θ将不变

【答案】D

【解析】

【详解】CD．动滑轮两边绳子拉力相等，且在水平方向的分量也要相等才能平衡，故两边绳子与水平方向的夹角相等，都等于，绳子上的拉力总是等于A的重力保持不变，且动滑轮两边绳子的拉力合力总是等于mBg，合力不变，根据平行四边形合成，则两边绳子的夹角不变，即不变。故D正确， C错误。

AB．小车向左缓慢移动一小段距离，由上分析可知绳子与水平方向的夹角不变，而小车和滑轮之间的水平距离增大，因此滑轮到小车之间的绳子应变长，绳子总长度不变，则物体A将上升。故AB错误。

故选D。

3. 甲、乙两物体沿直线同向运动，其位置x随时间t的变化关系图线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 甲做匀减速直线运动 B. 乙做匀加速直线运动

C. 第4s末二者相遇 D. 0~4s内甲的平均速度大于乙的平均速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．如果甲做匀减速直线运动，其x-t图线应为一条抛物线，但图中并不能准确的判断出甲是抛物线还是圆弧，若为圆弧则甲不做匀减速直线运动，A错误；

B．x-t图像斜率代表速度，乙的斜率不变，故乙做匀速直线运动，B错误；

C．根据图像可知，二者图线在4s末相交，即在第4s末二者相遇，C正确；

D．二者初末位置相同，所以二者位移相同，所以二者在0~4s内平均速度相等，D错误。

故选C。

4. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上质量为m的小球，小球静止，弹簧与竖直方向的夹角θ为30°，重力加速度为g。则（　　）

A. 小球所受弹簧的弹力等于

B. 小球所受弹簧的弹力等于mg

C. 小球所受大圆环的支持力等于mg

D. 大圆环对小球的弹力方向一定沿OQ指向圆心O

【答案】C

【解析】

【详解】D．小球受重力G、弹簧的拉力F、圆环的弹力N，圆环的弹力沿半径向外，如图所示，D错误；

ABC．弹簧的弹力F沿弹簧向上，与竖直方向成30°角，圆环的弹力N与竖直方向成60°角，由正弦定理得

解得

C正确，AB错误。

故选C。

5. 如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间，，，重力加速度为g。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 平板BP受到的最小压力为 B. 平板BP受到的最大压力为mg

C. 平板AP受到的最大压力为 D. 平板AP受到的最大压力为

【答案】A

【解析】

【详解】A．小球受重力，斜面AP给的弹力F1，斜面BP给的弹力F2，受力分析如图所示

小球一直处于平衡状态，F1和F2的合力一定始终与重力等大反向，在推BP的过程中，F1越来越大，F2先变小后变大，当F2与AP方向平行时，F2有最小值，为

根据牛顿第三定律可知，平板BP受到的最小压力为，A正确；

B．当挡板BP竖直时，F2最大，有

B错误；

C．当BP沿竖直方向时，AP对球的支持力最大，为

即平板AP受到的最大压力为，CD错误。

故选A。

6. 如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离。下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧的劲度系数等于

B. B和A刚分离时，弹簧长度处于原长状态

C. B和A刚分离时，它们的加速度为g

D. 在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．物体B和A分离时，两物块的加速度相等，两物块之间的弹力为零，B受到重力mg和向上的恒力F=mg，则B的加速度为零；所以分离时A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态，物体B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量

两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小

由胡克定律得

故A正确，BC错误；

D．对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，向上的弹力在减小，合力减小，整体做加速度减小的变加速运动，故D错误；

故选A。

7. 如图所示，质量均为m的a、b两物块用轻杆连接放在倾角为37°的斜面上，a所在BC段光滑、b与AB段间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g。a、b在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面匀速上行（已知，）（　　）

A. 拉力F大小为1.6mg

B. 杆对物块a的拉力大小为0.8mg

C. 若撤消拉力F，则撤消瞬间物块a的加速度大小为0.7g

D. 若撤消拉力F，则撤消瞬间杆对物块a的拉力为0

【答案】C

【解析】

【详解】A. 拉力F大小为

选项A错误；

B. 杆对物块a的拉力大小为

选项B错误；

C. 若撤消拉力F，则撤消瞬间物块a的加速度大小为

选项C正确；

D. 若撤消拉力F，则撤消瞬间对a分析可知

解得

负号说明杆对a的作用力沿斜面向下，选项D错误。

故选C。

8. 甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发，在泳池里训练，甲、乙的速度—时间图像分别如图（a）、（b）所示，不计转向的时间，两人的运动均可视为质点的直线运动。则（　　）

A. 游泳池长为50m B. 60s内两人共相遇了2次

C. 60s内两人共相遇了3次 D. 两人前两次相遇的时间间隔为20s

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据vt图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知游泳池长度为

或

A错误；

BCD．根据v-t图像可画出x-t图像，甲、乙的x-t图像如图所示

根据x-t图像的交点表示相遇可知，在0～60s内甲、乙相遇3次，第一次相遇的时刻为

第二次相遇的时刻为

两人前两次相遇的时间间隔为22.2s，C正确，BD错误；

故选C。

二、多项选择题

9. 如图所示，中国三一重工的一台62m长的泵车，参与某次消防救火冷却作业，对泵车在水平路面上以加速度a做匀加速运动的过程，下列分析正确的（　　）

A. 泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力

B. 轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间的摩擦力

C. 开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性

D. 若泵车发动机的牵引力增为原来的2倍时，泵车的加速度将大于2a

【答案】BD

【解析】

【详解】A. 泵车受到重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力，故A错误；

B. 轮胎上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦；故B正确；

C. 开车时要求系安全带是为了减小惯性带来的危害，惯性的大小不会变化，因为惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变；故C错误；

D. 当牵引力为F时，有：

F−f=ma，

当牵引力为2F时，有：

2F−f=ma′，

所以加速度大于2a，故D正确。

故选：BD

10. 在足够高的空中某点竖直上抛一物体，抛出后第2s内物体的位移大小为3m，取竖直向上为正方向，不计空气阻力，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体在第2s内一定先向上运动再向下运动

B. 物体在第2s内有可能一直向上运动

C. 物体2s末的瞬时速度可能为8m/s

D. 物体前2s内的位移可能为4m

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．设物体初速度为，则物体前1s内位移为

前2s内位移为

第2s内的位移为

代入数据，解得

或者

物体向上运动的时间可能为

代入数据，解得

或者

则物体在第2s内一定先向上运动再向下运动，选项A正确，B错误；

C．物体2s末的瞬时速度为

将或者带入可得

v2=-2m/s或者v2=-8m/s

方向向下，选项C错误；

D．根据

可知物体前2s内的位移

x2=16m或者x2=4m

选项D正确。

故选AD。

11. 一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为x的A、B两点时的速度分别为v和7v，从A到B的运动时间为t，则下列说法正确的是（　　）

A. 经过AB中点时的速度为4v

B. 前时间通过的位移与后时间通过的位移之比为1∶3

C. 前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt

D. 通过前位移所需时间是通过后位移所需时间的2倍

【答案】CD

【解析】

【详解】AD．设经过中点时的速度为v1，则有

且有

联立有

此公式里的为整个过程的平均速度，满足

故有

解得

则前位移所用时间为

后位移所用时间为

则时间之比为

A错误，D正确；

BC．整个过程中间时刻速度设为v2，有

则前时间的平均速度为

后时间的平均速度为

则前时间通过的位移为

后时间通过的位移为

则有

，

B错误，C正确。

故选CD。

12. 如图所示，质量分别为M、m的物块A、B，两上下底面平行，叠放在一起置于固定的、倾角为θ的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为，B与A之间的动摩擦因数为。两物块从静止开始下滑且始终保持相对静止，此过程中物块B受到的摩擦力（　　）

A 方向沿斜面向下 B. 方向沿斜面向上 C. 大小等于 D. 大小等于

【答案】BC

【解析】

【详解】以整体为研究对象，受力分析如图所示

根据牛顿第二定律可得整体加速度

设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为，对B受力分析，如图所示

根据牛顿第二定律可得

可得

符号表示摩擦力方向沿斜面向上，故BC正确，AD错误。

故选BC。

13. 如图所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角，斜杆下端连接一质量为m的小球；同时横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角β（β≠α）保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，下列说法正确的是（　　）

A. F1、F2大小不相等

B. F1、F2方向相同

C. 小车加速度大小为gtanα

D. 小车加速度大小为gtanβ

【答案】BD

【解析】

【详解】CD．对右边的小铁球为研究对象，受重力、线的拉力，设其质量为m，根据牛顿第二定律得

解得a=gtanβ， 故D正确，C错误；

AB．对左边的小铁球为研究对象，受重力、轻杆对小球的弹力且弹力的方向与竖直方向夹角为θ。设其加速度为a′，由牛顿第二定律，得

因为a=a′，所以有θ=β，那么轻杆对小球的弹力方向与细线平行，所以F1、F2方向相同，大小相等，故A错误，B正确。

所以BD正确。

第Ⅱ卷（非选择题，共56分）

三、实验探究题（本题共2小题，共14分。）

14. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时：

（1）小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。这种实验方法称控制变量法。

（2）按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到质量m与形变量x的关系式图象，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图象，如图乙所示，则可知弹簧单位长度的圈数越________（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。

（3）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为________

【答案】    ①. 少    ②.

【解析】

【详解】（2）[1]根据胡克定律有

整理有

则x-m图像的斜率为，所以图像的斜率越大弹簧的劲度系数越小，由图可看出直线2的斜率大于直线1的斜率，则有

由于1的圈数少，2的圈数多，则可知弹簧单位长度的圈数越少，弹簧的劲度系数越大。

（3）[2]由于x-m图像斜率为，则有

联立解得

15. 如图甲所示，为探究“物体的加速度与所受合外力、物体质量的关系”的实验装置。

某同学的实验步骤如下：

①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F，根据相对应的纸带，求出滑块的加速度a；

④多次改变托盘中砝码的质量m，重复步骤③。

为了很好地验证加速度a与合力F（即传感器读数）的正比关系，请按要求回答下列问题：

（1）关于该同学的操作，下列说法正确的是：___________；

A.需要使长木板稍微倾斜以平衡摩擦阻力    B.操作中应先释放滑块再接通电源

C.本实验中需要测出托盘及砝码的质量m    D.为减小误差，本实验中应注意使m远小于M

（2）图乙是该同学实验得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带求出滑块的加速度大小为___________m/s2。打下第3点瞬间滑块的速度为___________m/s（结果均保留两位有效数字）；

（3）该同学按他的做法进行实验，由实验得到的数据，画出如图丙所示的图线，该图线的斜率是否等于滑块和拉力传感器的总质量？______（选填“是”或“否”）。该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用M、、g表示为______（其中M为滑块和拉力传感器的总质量，为图中的纵截距，g为重力加速度）。

【答案】    ①. A    ②. 2.0    ③. 0.61    ④. 是    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]A．需要使长木板稍微倾斜以平衡摩擦阻力，A正确；

B．操作中应先接通电源再释放滑块，B错误；

CD．本实验中拉力直接由拉力传感器测量，不需要用mg代替，所以不需要测出托盘及砝码的质量m，也不需要使m远小于M，CD错误。

故选A。

（2）[2][3]两计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点的时间为T=0.1s，根据逐差法，有

根据某段时间的平均速度与这段时间的中间时刻瞬时速度相等，则打下第3点瞬间滑块的速度为

（3）[4]根据牛顿第二定律有

所以图线的斜率等于M，即滑块和拉力传感器的总质量，图线未过原点的原因为未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，并不影响图线的斜率。

[5]当

此时有

故有

四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写答案不得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数字和单位。）

16. 如图所示，风筝借助于均匀的风和牵线对其作用，才得以在空中处于平衡状态。图中所示风筝质量kg，某时刻风筝平面与水平面的夹角为30°，主线对风筝的拉力与风筝平面成53°角。已知风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，，，取，，取m/s2。

（1）求此时风对风筝的作用力F的大小和主线对风筝的拉力T的大小；（结果保留一位小数）

（2）若拉着风筝匀速运动时，主线与水平面成53°角保持不变，这时拉主线的力为10N，则风对风筝的作用力为多大？（结果保留一位小数）

【答案】（1）F=6.1N，T=3.3N；（2）

【解析】

【详解】（1）风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力mg、风对它的作用力F和主线对它的拉力T（如图所示），以风筝平面方向为x轴，F方向为y轴，建立一个坐标系，将重力和拉力T正交分解：

在x轴方向

在y轴方向

联立两式，解得

T=3.3N，F=6.1N

（2）同理以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系（如图所示）

设风对风筝的作用力水平分力为Fx，竖直分力为Fy，由平衡条件知

则

17. 在一次救援中，一辆汽车停 在一小山坡底，突然司机发现在距坡底240m的山坡处一巨石以8m/s的初速度，0.4 m/s2的加速度匀加速滚下，巨石到达坡底时速率不变，此后在水平面的运动可以近似看成加速度大小为0.2 m/s2的匀减速直线运动；司机发现巨石开始经过2s后汽车才启动起来，并以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动（如图所示） 。求：

（1）巨石到达坡底的速率以及所用的时间；

（2）巨石到达坡底时汽车在水平面的位移和速率；

（3）汽车司机能否安全脱险。

【答案】（1）20s，16m/s；（2）81m； 9m/s；（3）汽车能安全脱险

【解析】

【详解】（1）设巨石到达坡底时间为，速率为，则有：

解得

（2） 而汽车在18 s时间内发生的位移为

速度为

（3）设再经历时间时间巨石与汽车速度相等，则有

代入数值得

所以此巨石在水平面上发生位移为

而汽车发生的位移为

x汽′=v2t2+a2t22=115m

因为

所以汽车能安全脱险。

18. 如图所示的传送带是一加工厂的传动装置，现有一质量的物块静止在水平面上的A点，、两点为水平传送带与水平面的平滑连接点，物块通过平滑连接点前后速率保持不变。工作人员打开传送带的开关，同时对物块施加一恒定的水平推力推动物块，经过传送带速度稳定后物块刚好以的速度从点滑上传送带，物块到达点的同时撤去推力，已知传送带稳定时的速度为。物块与水平面和传送带间的动摩擦因数分别为和，传送带的长度为，重力加速度取。（结果可用分数表示）

（1）求水平推力的大小；

（2）求物块从静止开始运动到点所用的时间；

（3）由于停电传送带不能工作，则要使物块仍能够从点由静止出发到达点，在段全程所加水平恒力的最小值为多少？

【答案】（1）  （2）  （3）

【解析】

【详解】（1）物块在、间的加速度

对物块在、间的运动，由牛顿第二定律可得：

得

（2）物块在传送带上加速运动时的加速度大小为

物块从点加速到和传送带共速时所用时间为

物块从点加速到和传送带共速时走过的距离为

物块在传送带上匀速的时间

物块从点到点的总时间为

联立解得

（3）由题意，间的距离

到点时的速度恰好为零时，所加推力最小，在此过程物块在点时的速度为，在段加速度大小为，则物块从到

从点到点的过程

从点到点

联立解得

19. 如图，质量kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力N，当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量为kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，m/s2，问：

（1）如果小车足够长，经过多长时间物块停止与小车的相对运动？

（2）如果小车足够长，小物块从放在车上开始经过s所通过的位移是多少？

（3）达到相同速度时，若水平恒力立即增大为N，请通过计算说明物块会从小车左端掉下吗？

【答案】（1）1s；（2）13.2m；（3）不会

【解析】

【详解】（1）对物块

μmg＝ma1

得

a1＝4m/s2

对小车

F1－μmg＝Ma2

得

a2＝1m/s2

物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，则有

a1t1＝v0＋a2t1

得

t1＝1s

（2）t1内物块位移

x1＝a1t12＝2m

t1时刻物块速度

v1＝a1t1＝4m/s

t1后M、m有相同的加速度，对M、m整体有

F1＝（M＋m）a3

得

a3＝1.6m/s2

则t1~3s内物块位移

x2＝v1t2＋a3t22＝11.2m

则3s内物块位移

x＝x1＋x2＝13.2m

（3）两者恰好不发生相对滑动时，对m有

Ffm＝mam

得

am＝4m/s2

对整体有

F0＝（m＋M）am＝40N

由于F2<F0，故物块不会从小车左端掉下来。                                ‍‍