2021-2022学年河南省商丘市第一高级中学高一（下）开学测试物理试题含解析

这是一份2021-2022学年河南省商丘市第一高级中学高一（下）开学测试物理试题含解析，共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
商丘市一高2021-2022学年第二学期开学考试高一物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。第1-7题只有一项符合题目要求，第8-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1. 下列说法正确的是（　　）A. 在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B. 同一个物体在地球上的任意位置，所受重力一定相等C. 速度越快的物体惯性越大，运动状态越不容易改变D. 伽利略为了探究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这里运用了实验与逻辑推理结合法【答案】D【解析】【详解】A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，故A错误；B．由于地球上不同位置g值大小不一定相等，所以同一个物体在地球上的任意位置，所受重力大小不一定相等，故B错误；C．物体的惯性只与物体质量有关，与物体速度无关，故C错误；D．伽利略为了探究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这里运用了实验与逻辑推理结合法，故D正确。故选D。2. 关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系，下列说法正确的是（　　）A. 物体加速度增大时，速度也增大B. 做曲线运动的物体加速度可以为零C. 物体速度变化越快，则速度的变化率越大，速度也越大D. 物体加速度不等于零时，速度一定变化【答案】D【解析】【分析】【详解】A．当物体加速度方向与速度方向相反时，即使物体加速度增大时，速度也会较小，故A错误；B．做曲线运动的物体速度会发生变化，所以加速度一定不为零，故B错误；C．物体速度变化越快，则速度的变化率越大，加速度也越大，但速度不一定越大，故C错误；D．物体加速度不等于零时，速度一定发生变化，故D正确。故选D。【点睛】3. 某质点做直线运动的位置时间关系式为，该质点的运动下列描述正确的（　　）A. 质点做匀加速直线运动，加速度大小为，初速度为B. 质点在末的速度为C. 质点在前内的位移为D. 质点在第内的平均速度为【答案】D【解析】【详解】A．将质点的位置与时间关系式与匀变速直线运动位移与时间的关系对比可知质点的初速度，加速度为，故A错误；B．质点在末的速度为故B错误；C．将t=0代入表达式，可知质点的初位置为2m，t=2s时，质点的位置为x=12m，所以2s内质点的位移为10m，故C错误；D．第2s内的位移根据平均速度公式可知质点在第2s内的平均速度为故D正确。故选D。4. 如图所示，在平直轨道上匀加速行驶的封闭车厢中，悬挂一个有滴管的盛油的容器，当滴管依次滴下三滴油时，三滴油落在车厢的地板上，下列说法正确的是（　　）A. 三滴油依次落在O点B. 三滴油依次落在同一位置上C. 三滴油依次落在O到A之间，而且后滴比前一滴离O点近些D. 三滴油依次落在O到B之间，而且后一滴比前一滴离O点远些【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第一定律，可知三滴油离开容器时的速度和车厢速度相同，即在水平方向上油滴相对于车厢，其初速度为零，在竖直方向上运动情况相同，落到车厢地板上所用的时间相同，在水平方向上油滴相对于车的加速度方向向左，所以在水平方向上油滴相对于车的位移方向向左，位移大小所以三滴油依次落在同一位置上。故选B。5. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球，落在斜面上处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α，若把初速度变为kv0，则（  ）A. 小球的水平位移和竖直位移之比变为原来的k倍B. 夹角α将变原来的k倍C. PQ间距一定为原来间距的k倍D. 空中的运动时间变为原来的k倍【答案】D【解析】【详解】斜面足够长，所以小球最终落在斜面上，则，即小球的水平位移和竖直位移之比不变，故A错误；根据平抛运动的推论：速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍，即 由于位移偏向角不变，所以速度偏向角也不变，故B错误；根据解得：知小球在空中运动的时间变为原来的k倍，故D正确；因为初速度变为原来的k倍，运行的时间也变为原来的k倍，根据x=v0t，水平位移变为原来的k2倍，竖直位移也变为原来的k2倍，而所以PQ间距变为原来间距的k2倍，故C错误；故选D6. 气球以的速度匀速竖直上升，距地面从气球上掉下一个物体，物体经多长时间落到地面（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】依题意，根据取竖直向下为正方向，则物体落回地面时有求得物体落到地面时间为故选A。7. 如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，轻杆的重力不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图（a）、（b）中的受力分别为Fa、 Fb，则下列关系正确的是（　　）
 A. Fa=Fb B. Fa>Fb C. Fa<Fb D. 大小不确定【答案】A【解析】【详解】对题图甲中的A点受力分析，受两绳拉力和杆的支撑力Fa′处于静止，由平衡条件可得Fa=Fa′=2mgcos30°=mg
 由图乙，三力平衡可得tan30°=Fb=Fb′=mg可得Fa=Fb故A正确，BCD错误；故选A8. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物，下列说法正确的是（　　）A. 当货物相对车厢匀速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力B. 当货物相对车厢静止时，地面对货车无摩擦力C. 当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力D. 当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力等于货物和货车的总重力【答案】BC【解析】【详解】A．当货物相对于车厢匀速下滑时，对整体受力分析可知，整体处于平衡状态，在水平方向不受外力，故地面对货车没有摩擦力。故A错误；B．当货物相对于车厢静止时，整体仍然平衡，故地面对车厢没有摩擦力。故B正确；C．当货物相对于车厢加速下滑时，货物受重力、支持力及滑动摩擦力，因加速度沿斜面向下，则将加速度分解为水平和竖直向下两个方向，则在水平方向有向左的合外力，则由作用力与反作用力可知，货物对车厢有向右的作用力，故货车受到地面对它向左的摩擦力。故C正确；D．当货物加速下滑时，对货物进行受力分析，受到重力、支持力，滑动摩擦力，因为加速度沿斜面向下，将加速度分解，则竖直向下的方向上，支持力一定小于重力，则根据牛顿第三定律可知，物体对车厢的压力小于重力，故货车对地面的压力小于货车和货物的总重力，故D错误。故选BC。9. 甲、乙两物体同时从同一地点由静止开始运动，其v-t图像如图所示，甲的图像为半圆弧，乙的图像为一倾斜直线，且与t轴成30°夹角，t1时刻甲的速度为v0，且t1刚好位于半圆弧的圆心处，以下说法正确的是（　　）A t2时刻，两者加速度相同B. t2时刻，两者的速度大小都为C. 0~t3这段时间内，甲的位移一定大于乙的位移D. 0~t3这段时间内，两者的运动方向一直不变【答案】BCD【解析】【详解】A．v-t图像切线斜率表示该时刻物体的加速度，甲乙两图像的交点表明两物体此时的速度相同，但在该点处各自切线斜率不同，故A错误。B．如图连接t1与甲乙的交点由几何知识求得t2时刻对应的速度大小为，故B正确。C．v-t图像围成的面积可表示物体的位移，由图知0~t3这段时间内甲的图像围成的面积为，乙的图像围成的面积为，即，故C正确。D．由图知0~t3这段时间内速度正负未变，因此速度方向一直未变，故D正确。故选BCD。10. 如图所示，两小球分别用轻质细绳和轻弹簧系在天花板上，两小球之间用一轻质细绳连接，细绳、弹簧与竖直方向的夹角均为，细绳水平拉直，现将细绳剪断，则细绳剪断瞬间，下列说法正确的是（　　）A. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为B. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为C. A与B的加速度之比为D. A与B的加速度之比为【答案】BD【解析】【详解】依题意，可知A、B两球的质量相等，均设为m，剪断细绳L2瞬间，对A球受力分析，如图1所示
由于细绳L1的拉力突变，沿细绳L1方向和垂直于细绳L1方向进行力的分解，得FT=mgcosθma1=mgsinθ剪断细绳L2瞬间，对B球进行受力分析，如图2所示，由于弹簧的弹力不发生突变，则弹簧的弹力还保持不变，有Fcosθ=mgma2=mgtanθ所以FT∶F=cos2θ∶1a1∶a2=cosθ∶1故选BD。11. 在斜面上，两物块A、B用细线连接，当用力F沿斜面向上拉物体A时，两物块以大小为a的加速度向上运动，细线中的张力为FT，两物块与斜面间的动摩擦因数相等，则当用大小为2F的拉力沿斜面向上拉物块A时(　　)A. 两物块向上运动的加速度大小为2aB. 两物块向上运动的加速度大小大于2aC. 两物块间细线中的张力为2FTD. 两物块间细线中的张力与A、B的质量无关【答案】BC【解析】【详解】AB.设斜面倾角为θ，A、B两物块的质量分别为M和m，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得两物块的加速度大小为a＝＝－g(sin θ＋μcos θ)，当拉力为2F时，加速度大小a′＝－g(sin θ＋μcos θ)，则a′－a＝＞a，即a′＞2a，故A错误，B正确；CD.两物块间细线中的张力FT＝ma＋mgsin θ＋μmgcos θ＝，与斜面倾角和动摩擦因数无关，且当拉力为2F时，细线中的张力为2FT，但张力与两物块的质量有关，故C正确，D错误．12. 一轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面的底端，另一端拴往质量不计的物块为质量为的重物，弹簧的劲度系数为，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上均加速运动，已知在前内F为变力，以后F为恒力，则以下分析正确的是（　　）A. 一起匀加速运动的加速度为B. F的最小值为，F的最大值为C. 分离时弹簧为压缩状态D. 若P为有质量物体，分离时弹簧为压缩状态【答案】AD【解析】【详解】AC．P、Q静止时，设弹簧压缩量为x，则0.2s时P、Q分离，由于P质量不计，合力为零，此时P、Q间无弹力，弹簧恢复原长，则Q在0.2s内代入数据可得故A正确，C错误；B．设P、Q间作用力大小为FPQ，弹簧弹力为FT，对P对Q在P、Q加速上移过程中，FT在逐渐较小，FPQ逐渐减小，F逐渐增大，故0s时的F是最小值Fmin，0.2s时的F是最大值Fmax0s时联立可得0.2s时可得故B错误；D．若P有质量，则刚要分离时，P合力也要沿斜面向上，弹簧必须有沿斜面向上弹力，应处于压缩状态，故D正确。故选AD。二、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填在横线上）13. 用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。（1）完成下列实验步骤中的填空：i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv．以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。（2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：①下列说法正确的是________；A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小______，加速度大小______；③写出随变化的关系式________（用表示）；④测得关系图线的斜率为，则小车质量_______。【答案】    ①. 等间距    ②. AB##BA    ③. 0.723    ④. 0.820    ⑤.     ⑥. 0.190【解析】【详解】（1）[1]若小车匀速下滑则a=0，由故纸带上打出一系列等间距的点。（2）①[2]A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确；B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确；C．由于该实验每个槽码的质量已知道，故不需要使质量远小于小车质量，故C错误；D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于，故D错误。故选AB。②[3][4]依题意，可知相邻计数点间的时间间隔为根据图乙，点5是点4、6的中间时刻由解得③[5]对于小车匀速时有减小n个槽码后，对小车和槽码分别有，则即④[6]由③可得斜率求得14. 某学习小组进行如下实验：在一端封闭光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，同学们测出某时刻R的坐标为，此时R的速度大小为________。R在上升过程中运动轨迹的示意图是______。（R视为质点）A.　B. 　C. 　D.【答案】    ①. 5    ②. D【解析】【详解】[1]小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有所以有在x轴水平方向做匀加速直线运动，有解得所以R的速度大小为[2]因匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，根据运动的合成与分解，所以运动轨迹是曲线，且向x轴一侧弯曲，故选D。三、计算题（本题共3小题，共36分。请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）15. 2022年2月4日至2月22日第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一、图示是简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为θ，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，测得运动员从飞出到着陆的时间为t，求：（1）运动员从飞出到着陆过程中，速度变化量的大小和方向；（2）运动员从O点飞出到着陆点的位移；（3）运动员到达O点时获得的速度v0的大小。【答案】（1）Δv=gt ，方向竖直向下；（2） 方向沿斜面向下；（3）【解析】【详解】（（1）运动员从飞出到着陆过程中速度变化Δv=gt         方向竖直向下；   （2）运动员下落的高度        根据几何关系         联立解得 方向沿斜面向下；（3）根据几何关系可得水平位移    水平方向位移大小x=v0t        联立解得16. 如图所示，一重力为10N的小球，在的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿AB向上运动，F作用1.2s后撤去．已知杆与球间的动摩擦因数为，杆足够长，取。求：（1）有F作用的过程中小球的加速度；（2）撤去F瞬间小球的加速度；（3）从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25m的B点。【答案】（1）a1＝2.5m/s2，方向沿杆向上；（2）a2＝7.5m/s2，方向沿杆向下；（3）t≈0.75s【解析】【详解】（1）小球的质量为设小球在力F作用过程的加速度为a1，此时小球的受力如图所示Fcos 30°＝mgcos30°＋NFsin30°－mgsin30°－μN＝ma1联立解得a1＝2.5m/s2即大小为2.5 m/s2，方向沿杆向上；（2）撤去F瞬间，小球的受力如图所示，设此时小球的加速度为a2，则有N′＝mgcos 30°mgsin30°+μN′＝ma2联立解得a2＝7.5m/s2即大小为7.5 m/s2，方向沿杆向下；（3）刚撤去F时，小球的速度v1＝a1t1＝3m/s小球的位移为x1＝＝1.8m撤去F后，小球继续向上运动的时间为t2＝＝0.4s小球继续向上运动的最大位移为x2＝＝0.6m则小球向上运动的最大距离为xm＝x1＋x2＝2.4m在上滑阶段通过B点，即xAB－x1＝v1t3＋解得t3＝0.2s或者t3＝0.6s（舍去）小球返回时，受力如图所示设此时小球的加速度为a3，有mgsin30°－μN′＝ma3得a3＝2.5m/s2即大小为2.5 m/s2，方向沿杆向下，小球由顶端返回B点时有－（xm－xAB）＝解得t4＝s则通过B点时间为t＝t2＋t4≈0.75s17. 如图所示，以速度v速运动的传送带与平板B靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度L1=2.5m，平板B的质量M=2kg、长度L2=2m，现将一质量m=2kg的滑块A可视为质点轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，滑块A与平板B间的动摩擦因数μ1=0.3，平板B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1，不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，g取10m/s2。（1）若滑块在传送带上一直加速，则传送带的速度至少多大？（2）若滑块恰好不从平板上掉下，求传送带的速度大小；（3）若传送带运动速度为6m/s，求滑块A离开平板B时的速度。
 【答案】（1）；（2）4 m/s；（3）3.5 m/s【解析】【详解】（1）滑块A在传送带上受重力、支持力和传送带摩擦力作用，有：N-mg=0μN=ma1联解得a1=5m/s2滑块在传送带上一直加速到传送带右端，则A滑到右端时速度解得则要使滑块在传送带上能一直加速，则传送带的速度至少为。（2）滑块A在平板B上做匀减速运动，设加速度为a2，有μ1mg=ma2由于μ1mg>2μ2mg，故平板B做匀加速运动，设加速度为a3，有     设滑块A从平板B左端滑至右端用时为t，共同速度为v′，平板B的位移为x，则v′＝v－a2t        L2＋x＝vt－a2t2  v′＝a3t            x＝a3t2        联解代入数据解得v＝4 m/s                （3）若滑块A在传送带上一直加速，则有v12=2a1L1解得v1＝5 m/s<v带=6m/s即滑块A滑上平板B时速度为v1=5 m/s。设滑块A在平板B上运动的时间为t′，平板位移为x′，则                联解得v2＝3.5 m/s