四川省南充市2021_2022学年高一物理下学期开学考试试题含解析

这是一份四川省南充市2021_2022学年高一物理下学期开学考试试题含解析，共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

（总分：100分）
一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1－5题只有一项符合题目要求，第6－8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 为了行车方便与安全,厦门杏林大桥引桥很长,坡度较小,其主要目的是（）
A. 减小过桥车辆受到的摩擦力
B. 减小过桥车辆的重力
C. 减小过桥车辆的重力沿引桥面向下的分力
D. 减小过桥车辆对引桥桥面压力
【答案】C
【解析】
【详解】对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，B错误；重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解，如图：
由几何关系可得：平行斜面分量为G1=mgsinθ，由于引桥越长，坡角θ越小，G1越小，故C正确；θ变小，压力变大，故摩擦力变大，故AD错误；故选C.
2. 关于静摩擦力的说法，正确的是（）
A. 两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B. 受静摩擦作用的物体一定是静止的
C. 在物体间压力不变的情况下，静摩擦力的大小可以变化
D. 当物体间压力增大时，静摩擦力一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．要产生静摩擦力应有以下条件：两个物体相互接触并且有正压力、有相对运动的趋势；两物体相对静止，但不一定有相对运动的趋势，故不一定有摩擦力；故A错误
B．静摩擦力产生于两个相对静止的物体，但两个物体并不一定对地静止，比如随传送带一起水平加速运动的物体，受到传送带的静摩擦力．故B错误
C．静摩擦力可以随外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，故C正确
D．是滑动摩擦力与正压力成正比，静摩擦力与正压力没关系．故D错误
3. 如图所示，一质量为m的物块P，沿质量为M的楔形物体Q的斜面向上做匀减速直线运动，加速度大小为a，楔形物体Q始终静止于水平地面上。已知重力加速度为g，物块P沿斜面上滑过程中，下列关于楔形物体Q的说法正确的是（）
A. 受到地面向左的摩擦力
B. 受到地面向右的摩擦力
C. 对地面的压力大于（m+M)g
D. 对地面的压力等于（m+M)g
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设斜面倾角为，对整体受力分析，整体有水平向右的加速度，水平方向上的合力由地面对Q的摩擦力提供，所以Q受到地面向右的摩擦力，A错误，B正确；
CD．竖直方向，整体有竖直向下的加速度，由牛顿第二定律得
解得
地面对Q的支持力小于（m+M)g，根据牛顿第三定律得，Q对地面的压力小于（m+M)g，CD错误。
故选B。
4. 很多同学都做过测量“反应时间”的实验，如图所示，甲同学手握直尺，某时刻甲同学放开直尺，从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间就叫“反应时间”，直尺长80cm，处于竖直状态，乙同学的手放在直尺0刻度线位置。甲、乙两位同学做了两次测量“反应时间”的实验，第一次乙同学抓住直尺位置的刻度值为11.25cm，第二次手抓住直尺位置的刻度值为5cm。直尺下落过程中均保持竖直状态，取重力加度g=10m/s2，则下列说法错误的是（ ）
A. 乙同学第一次的“反应时间”为0.15s
B. 乙同学第二次的“反应时间”为0.1s
C. 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为1.25m/s
D. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为0.4s
【答案】C
【解析】
【详解】AB．即自由落体位移公式
两次自由下落的位移分别为11.25cm和5cm，代入可得反应时间分别为
，
AB正确，不符合题意；
C．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为
C错误，符合题意；
D．下落的最大位移为80cm，代入位移公式可得
若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为0.4s，D正确，不符合题意。
故选C。
5. 目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚，如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8m，该车减速时的加速度大小为5m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A. 如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人
B. 如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人
C. 如果驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车离停车线的距离为2m
D. 如果在距停车线6m处开始刹车制动，汽车能在停车线处刹住停车让人
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】C．若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间
所以刹车到停止的位移
汽车离停车线的距离为
8m-6.4m=1.6m
故C错误；
D．如果在距停车线6m处开始刹车制动，刹车到停止的位移是6.4m，所以汽车不能在停车线处刹住停车让人。故D错误；
AB．刹车的位移是6.4m，所以车匀速运动的位移是1.6m，则驾驶员的反应时间
故A错误，B正确。
故选B。
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式、位移时间公式，并能灵活运用，同时要注意刹车的末速度可能是0。
6. 如图为一固定于墙角的斜面体，其倾角θ＝37°，一轻质弹簧一端系在质量为m的物体上，另一端固定在墙上，弹簧水平放置，物体在斜面上静止时，弹簧处于伸长状态，取sin 37°＝0.6，则（ ）
A. 物体一定受四个力作用
B. 弹簧弹力大小可能是mg
C. 物体受到的摩擦力一定沿斜面向上
D. 斜面对物体的作用力方向一定竖直向上
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．对物体受力分析知，物体受向下的重力、弹簧水平向右的拉力、垂直斜面向上的支持力，由平衡条件可知，物体还受到沿斜面向上的摩擦力的作用，AC正确；
D．斜面对物体的作用力与物体所受重力和弹簧的水平拉力的合力等大反向，不可能竖直向上，D错误；
B．若弹簧弹力大小为，则其垂直斜面向上的分力为
与物体所受重力垂直于斜面的分力
大小相等，这样物体对斜面没有压力，不可能平衡，B错误。
故选AC。
7. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图象如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为。下列判断正确的是（ ）
A. 若甲、乙在时刻相遇，则
B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为
C. 若，则甲、乙一定相遇两次
D. 若，则甲、乙一定相遇两次
【答案】AD
【解析】
【详解】A．甲车的初速度等于，在时间内，甲车的位移
乙车的位移
若甲、乙在时刻相遇，则
故A正确；
B．由图像中的对称关系，下次相遇的时刻为
故B错误；
C．若，因，当速度相等时，甲未追上乙，之后v乙>v甲不能相遇，故C错误；
D．若，，因，则甲、乙在时刻前相遇一次，时刻后v乙>v甲再相遇一次，所以一定相遇两次，故D正确。
故选AD。
8. 在沿斜面方向的拉力F作用下，物体沿倾斜角度为θ的斜面向上运动；以沿斜面向上为正方向，0～7s内拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示，则（ ）
A. 物体的质量m=1kg
B. 物体与斜面之间的动摩擦因数μ>tanθ
C. 斜面倾斜角度sinθ=
D. 7s后若撤去力F，物体将会做匀加速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC．由v-t图像知：0～5s，物体向上匀加速运动，a1=1m/s2；
5～6s，物体向上匀减速运动，加速度大小a2=5m/s2；
6～7s，物体向下匀加速运动，加速度大小a3=3m/s2
由受力分析图和F-t图像知，根据牛顿第二定律：0～5s内
F1－mgsinθ－μmgcsθ=ma1
5～6s内
F2+mgsinθ+μmgcsθ=ma2
6～7s内
F3+mgsinθ－μmgcsθ=ma3
解得
m=1kg，sinθ=0.1，μ=tanθ
故AC正确，B错误；
D．7s末物体正沿斜面向下运动，7s后若撤去力F，由于
μ=tanθ
则有
mgsinθ=μmgcsθ
物体的合力为零，所以物体将会做匀速直线运动，故D错误。
故选AC。
二、实验题（满分15分）
9. 物理学有很多的科学研究方法，请将下列研究的对象与所采用的方法进行正确配对，填在相应的横线上(填序号A、B、C或D)
研究对象：（1）伽利略理想实验：（2）探究加速度与力关系：（3）研究共点力的合成。
部分研究方法：A．比值定义法；B．科学的类比推理法；C．控制变量法：D．等效替代法。
问题：（1）对应___________；（2）对应___________；（3）对应___________。
【答案】 ①. B ②. C ③. D
【解析】
【分析】正确理解比值定义法、理想化方法、控制变量法、科学的类比推理法、极限法、等效替代法等各种方法的物理愿意以及应用即可正确解答。
【详解】[1]伽利略理想实验，是通过推论和将斜面实验进行外推得出的，故选B。
[2]在探究加速度与力、质量三者关系的实验中，应用了控制变量法，故选C。
[3]研究共点力的合成的实验中，要求两次拉橡皮筋到同一点，因此采用的是“等效替代法”，故选D。
【点睛】物理方法、物理思想在物理的学习过程中占有重要地位，要明确科学方法的应用，培养学科思想。
10. 如图甲（侧视图只画了一个小车）所示实验装置可以用来验证“牛顿第二定律”。两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个相同的小盘，增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系条细线，用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止（如图乙）。拿起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车在此过程中位移的大小。
图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的某次实验记录，已测得小车1的总质量，小车2的总质量。由图可读出小车1的位移，小车2的位移_______，可以算出__________（结果保留3位有效数字）；在实验误差允许的范围内，________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. ②. ③. 等于
【解析】
【详解】[1]刻度尺最小分度为0.1cm，则小车2的位移为x2=2.45cm，由于误差2.45cm－2.50cm均可
[2]由于小车都是做初速度为零的匀加速运动，根据可知，由于时间相同，则有
由于读数误差，则均可
[3]由题意可知
故在误差允许的范围内
三、计算题（满分37分，其中11题10分，12题12分，13题15分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）
11. 小明是学校的升旗手，国歌响起时他拉动绳子开始升旗，国歌结束时国旗恰好停在旗杆顶端。若国旗从A点由静止做匀加速直线运动，达到最大速度0.4m/s，然后以最大速度匀速直线运动，最后做匀减速直线运动恰好到达顶端B点。已知国歌从响起到结束的时间是48s，A至B的高度H=18m。
(1)若国旗经过4s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h；
(2)求国旗匀速运动的时间。
【答案】（1）；；（2）42s
【解析】
【详解】(1)国旗匀加速上升阶段，有
上升的高度
(2)对总过程
代入数据整理得
t1+t3=t﹣t2=48﹣t2
解得
t2=42s
12. 如图，质量为3kg且倾角为α＝37°粗糙斜劈放置在水平面上，其与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.2，质量为5 kg的物体a放在斜面上且与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5.一根平行于斜面的不可伸长的轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过两个光滑小滑轮固定在c处，滑轮2下吊有一物体b且β＝74°，物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.求：保证系统静止时，b的质量范围．
【答案】1.6 kg≤mb≤5.82 kg
【解析】
【详解】a刚要下滑时b的质量最小，a受到沿斜面向上的最大静摩擦力作用
magsin α＝μ2magcs α＋FT
研究b的受力情况
2FTcs＝mb1g
联立解得
mb1＝1.6 kg
a刚好上滑时，a受到沿斜面向下的最大静摩擦力作用
magsin α＋μ2magcs α＝FT′
研究b的受力情况
2FT′cs＝mb2g
联立解得
mb2＝8 kg
当a沿斜面有上滑趋势，且斜劈相对于地面刚好滑动时，研究a和斜劈组成的整体，
FT″cs 53°＝μ1(Mg＋mag＋FT″sin 53°)
2FT″cs＝mb3g
联立解得
mb3≈5.82kg
综上可知，保证系统静止时，b的质量范围为1.6 kg≤mb≤5.82 kg.
13. 如图所示，水平木板B静置于水平桌面上，物块A（可视为质点）置于木板最左端，跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接木板B，另一端连接物块C．用外力托住物块C，使轻绳伸直但无弹力，且定滑轮与木板B间轻绳水平已知物块A质量，木板B质量，物块C质量，物块C距离水平地面高度，物块A与木板B间动摩擦因数，木板B与水平桌面间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将物块C从静止开始无初速度释放，设木板B右端距离定滑轮足够远，始终不会与定滑轮碰撞，且物块A始终未脱离木板B不计空气阻力，重力加速度取，求：
(1)物块C下落过程中，轻绳对物块C的拉力大小；
(2)物块C着地前瞬时速度大小v；
(3)木板B长度至少为多少？
【答案】(1)24N；(2)2m/s；(3)0.4m
【解析】
【详解】(1)将物块C从静止开始无初速度释放后，设物块C加速度大小为a，轻绳弹力大小为T，对物块C，由牛顿第二定律得
对物块A和木板B
解得
(2)由(1)解得
由运动学公式得
解得
(3)物块C着地后，由分析知，物块A与木板B相对运动，物块A做匀减速直线运动，加速度大小为a
，
木板B做匀减速直线运动，加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
木板B先减速至静止，位移大小为
，
之后，物块A继续减速，木板B静止不动
物块A减速至停止运动，位移大小为x
，
木板B长度至少为
解得