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2021-2022学年广东省佛山市第一中学高二上学期第一次段考试题 物理（学考） 解析版
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这是一份2021-2022学年广东省佛山市第一中学高二上学期第一次段考试题 物理（学考） 解析版，共8页。
本试卷共4页，23小题，满分100分，考试时间60分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
3．作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。
一、单选题（本大题共20小题，共60分）
对于一个做匀减速直线运动的物体，在它静止前，下列说法中正确的是( )
A. 速度越来越小B. 速度越来越大
C. 加速度越来越小D. 加速度越来越大
一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物后立即刹车，汽车以0.2m/s2的加速度作匀减速运动，经过1min汽车的位移是( )
A. 240mB. 250mC. 300mD. 90m
关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A. 自由落体运动是一种理想化的运动，现实中不可能实现
B. 自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始的运动
C. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动
D. 自由落体运动是忽略了空气阻力的匀速直线运动
理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．如图所示．小球运动至斜面最低点时，没有速度损失．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列对理想实验各步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是( )
A. 顺序②①③④，①是事实，②③④是推论 B. 顺序②③①④，②是事实，①③④是推论
C. 顺序③②①④，③是事实，①②④是推论 D. 顺序③①②④，④是事实，①②③是推论
如果地面上一切物体受到的重力都消失了，那么不可能出现的现象是( )
A. 江河的水不会流动B. 一切物体的质量都变为零
C. 天不会下雨D. 鸡毛和铁球都可以悬浮在空中
下列说法正确的是( )
A. 一本书放在桌面上，桌面受到的压力是由桌面的弹性形变形成的
B. 挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
C. 轻弹簧对物体的拉力方向总是沿弹簧且竖直向上
D. 用一根细竹杆拔动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由木头发生形变而产生的
小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
两个力F1和F2的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是( )
①若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F就越大
②合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
③如果θ角不变，F1的大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
④F可能垂直于F1或F2．
A. ①③B. ②③C. ①②D. ①④
关于机械能，下列说法正确的是（ ）
A. 做变速运动的物体，只要收到摩擦力，其机械能一定减少
B. 如果物体所受的合外力不为零，则物体的机械能一定发生变化
C. 将物体斜向上抛出后，不计空气阻力时机械能守恒的，物体在同一水平高度处具有相同的速率
D. 在水平面上做变速运动的物体，它的机械能一定变化
关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的
根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因
根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因
牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )
A. FMB. FcsαM
C. (Fcsα-μMg)MD. [Fcsα-μ(Mg-Fsinα)]M
如图所示，人站在斜坡式自动扶梯上，下列为一对作用力与反作用力的是( )
A. 人受到的重力和人对坡面的压力
B. 人受到的重力和坡面对人的支持力
C. 人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力
D. 人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的分力
某卖场售货员欲坐电梯将一台式弹簧秤由1楼送至5楼，在1楼处该售货员将台式弹簧秤放置在电梯内，同时将一物体静止地放在台式弹簧秤上，下列有关说法正确的是( )
A. 电梯未启动时物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力
B. 电梯在启动时物体对弹簧秤产生压力是因为物体发生了形变，而且该形变比电梯未启动时要大
C. 电梯在启动时物体对弹簧秤的压力大于弹簧秤对物体的支持力
D. 电梯在即将到达5楼时，物体处于超重状态
下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A. kgB. m/sC. ND. m/s2
宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量为( )
如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 重力做功为mgL B. 悬线拉力做负功
C. 空气阻力做功为−fL D. 空气阻力f做功为
短跑运动员在100m 竞赛中，测得他5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在这100m中的平均速度为( )
A. 10.0m/sB. 10.2m/sC. 10.3m/sD. 10.4m/s
质量为1kg的铅球从离地高6m处无初速度释放，到达地面时速度为10m/s。若重力加速度g取10m/s2，则( )
A. 铅球释放时相对地面具有的重力势能是6J B. 铅球落地时具有的动能为100J
C. 铅球整个下落过程重力做功60J D. 铅球整个下落过程合外力做功5J
关于打点计时器的原理以及使用，下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器的使用非常方便，可以直接接到家用电路上
B. 使用打点计时器时应该先接通电源，再拖动纸带
C. 纸带上的点迹越稀疏，说明与纸带相连的物体运动得越慢
D. 如果将它接到直流电源上，打点计时器仍然能够正常工作
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图，若小车及车内钩码总质量用M表示，盘内钩码总质量用m表示，要减小误差则M和m的关系是( )
A. M>>mB. M<二、非选择题（本大题共3小题，共40分）
（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)为使细线的拉力等于小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，同时将长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在______ (填“挂”或“不挂”)沙桶的情况下做运动．
(2)若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F的图线如图1所示，试分析图象不过原点的主要原因可能是_________________________ ．
(3)实验中得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔为T，则：打点计时器打下点D时，小车运动速度的表达式vD= ______ ，小车运动加速度的表达式a= __________________ ．
（10分）竖直平面内有一光滑轨道abc。小球从a点静止释放，沿轨道在a、c两点间往复运动（不计空气阻力）
（1）小球从a下降到b的过程中，动能和机械能如何变化？
（2）比较a、c两点的高度，并说明原因
（18分）如图所示，质量(连同装备)m=60kg的滑雪运动员以v0=10m/s的初速度从高h=15m的A点沿光滑雪道滑下，到达水平面的B点后进入平直缓冲道BC，最终停下，已知滑雪板与缓冲道间动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。求：(1)以BC为零势能面，运动员在A点时的机械能；
(2)到达最低点B时的速度大小；
(3)运动员在缓冲道上通过的位移
佛山一中2020级高二上学期第一次段考物理（学考）答案和解析
1.【答案】A
对于一个做匀减速直线运动的物体，速度均匀逐渐减小，加速度保持不变．故A正确，BCD错误．
2.【答案】B【解析】解：汽车速度减为零的时间t0=0-v0a=-10-0.2s=50s<1min，
则汽车的位移等于50s内的位移，x=v02t0=102×50m=250m，故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
3.【答案】B【解析】解：A、自由落体运动是一种理想化的运动，实质为初速度为0、加速度恒定的匀加速直线运动，现实中能实现，故A错误；
B、物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力，即可以忽略空气阻力；故B正确，CD错误；
4.【答案】B【解析】解：伽利略的理想实验是以经验事实为基础，设想实验步骤和过程，运用分析推理得出结论的．之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的．但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映．本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，其余都是推理，实验步骤的正确顺序为②③①④.分类正确的选项是B项．
5.【答案】B【解析】解：A、如果重力消失了，江河的水就不会因为地势高低而流动，故A正确；B、质量是物体的固有属性，与重力无关，故B错误；C、如果重力消失了，雨就不会落向地面，故C正确；D、如果重力消失了，鸡毛和铁球只受空气浮力，就可以悬浮在空中，故D正确。
6.【答案】B【解析】解：A、书放在桌面上，桌面受到的压力是由书的形变形成的，故A错误；B、弹力是施力物体的形变产生的，挂在电线下的电灯受到向上的拉力，拉力是由于电线发生微小形变而产生的，故B正确；C、轻弹簧对物体的拉力方向总是沿弹簧的轴线方向，不一定竖直向上，故C错误；D、用一根细竹杆拔动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由细竹杆发生形变而产生的，故D错误；
7.【答案】C
8.【答案】D【解析】解：①、若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故①正确；
②、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故②错误；
③、如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可以减小，也可以增加，故③错误；
④、由题意可知，F可能垂直于F1或F2，如图,故④正确
9.【答案】C
10.【答案】B【解析】解：A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；B、根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．故 B正确，C错误；D、由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态．所以牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律，故D错误；
11.【答案】D【解析】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有，
竖直方向有，
滑动摩擦力f=μFN，
根据以上三式联立可以求得a=Fcsα-μ(Mg-Fsinα)M，故D正确，ABC错误；
12.【答案】C
【解析】解：A、人受到的重力和人对坡面的压力施力物体是地球和人，而受力物体是人和坡面，不是一对作用力与反作用力。故A错误；B、人受到的重力和坡面对人的支持力，受力物体都是人，不是一对作用力与反作用力，故B错误；C、人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对作用力与反作用力，故C正确；D、人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的分力是一对平衡力，故D错误
13.【答案】B【解答】
A.物体受到弹簧秤的支持力和物体对弹簧秤的压力，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；又由于物体处于平衡状态，所以电梯未启动时物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力，但不能说物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力，因为两个力是不同性质的力，故A错误；
B.电梯在启动时物体的加速度的方向向上，物体受到的支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，物体对弹簧秤产生压力大于物体的重力；而电梯未启动时，物体对弹簧秤产生压力等于物体的重力；物体对弹簧秤产生压力是因为物体发生了形变，所以电梯在启动时物体的形变比电梯未启动时要大，故B正确；
C.物体对弹簧秤的压力和弹簧秤对物体的支持力是一对作用力与反作用力，二者总是大小相等，方向相反，故C错误；
D.电梯在即将到达5楼时，电梯是向上做减速运动，加速度的方向向下，所以物体处于失重状态，故D错误。
故选B。
14.【答案】A【解析】解：A、kg是国际单位制中的基本单位，故A正确；B、m/s是国际单位制中导出单位。故B错误；C、N是国际单位制中的导出单位。故C错误；D、m/s2是国际单位制中的导出单位，故D错误；
15.【答案】A
16.【答案】A
17.【答案】A【解答】根据平均速度的定义，运动员的位移为100m，所用时间t=10s，故v=xt=10010m/s=10m/s。
故A正确，BCD错误。
18.【答案】C
19.【答案】B【解析】解：A、电磁式打点计时器采用低压交流电源，不能直接接到家用电路上，故A错误；
B、使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带，故B正确；C、纸带上的点迹越稀疏，说明相同时间间隔内位移越大，则与纸带相连的物体运动得越快，故C错误；D、打点计时器的周期取决于交流电的频率，若接在直流电源上，则打点计时器不能正确工作，故D错误；
20.【答案】A【解析】解：该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究。当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系。
那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力。
根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F拉=ma 对M：F拉=Ma 解得：F拉=mMgm+M
当M>>m时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力。
故选：A。
为使绳子的拉力等于重物的重力，M应远远大于m，这样可以减小实验误差．
本题关键明确探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验的实验原理，知道减小系统误差的方法，不难．
21.【答案】(1)不挂
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(3)x3 +x4 2T；(x3 +x4 )-(x1 +x2 )4T 2
【解析】解：1为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力；
2F≠0，a=0，所以图线不过原点的主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；
3根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．vD=x3 +x4 2T；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=12a1+a2=x3 +x4 -x1 +x2 4T 2；
故答案为：1不挂2没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够3x3 +x4 2T；x3 +x4 -x1 +x2 4T 2
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
22. （1）动能增加，机械能不变；（2）高度相同。因机械能守恒，小球在a、c两点机械能相等，动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等。
23.
本试卷共4页，23小题，满分100分，考试时间60分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
3．作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。
一、单选题（本大题共20小题，共60分）
对于一个做匀减速直线运动的物体，在它静止前，下列说法中正确的是( )
A. 速度越来越小B. 速度越来越大
C. 加速度越来越小D. 加速度越来越大
一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物后立即刹车，汽车以0.2m/s2的加速度作匀减速运动，经过1min汽车的位移是( )
A. 240mB. 250mC. 300mD. 90m
关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A. 自由落体运动是一种理想化的运动，现实中不可能实现
B. 自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始的运动
C. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动
D. 自由落体运动是忽略了空气阻力的匀速直线运动
理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．如图所示．小球运动至斜面最低点时，没有速度损失．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列对理想实验各步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是( )
A. 顺序②①③④，①是事实，②③④是推论 B. 顺序②③①④，②是事实，①③④是推论
C. 顺序③②①④，③是事实，①②④是推论 D. 顺序③①②④，④是事实，①②③是推论
如果地面上一切物体受到的重力都消失了，那么不可能出现的现象是( )
A. 江河的水不会流动B. 一切物体的质量都变为零
C. 天不会下雨D. 鸡毛和铁球都可以悬浮在空中
下列说法正确的是( )
A. 一本书放在桌面上，桌面受到的压力是由桌面的弹性形变形成的
B. 挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
C. 轻弹簧对物体的拉力方向总是沿弹簧且竖直向上
D. 用一根细竹杆拔动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由木头发生形变而产生的
小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
两个力F1和F2的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是( )
①若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F就越大
②合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
③如果θ角不变，F1的大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
④F可能垂直于F1或F2．
A. ①③B. ②③C. ①②D. ①④
关于机械能，下列说法正确的是（ ）
A. 做变速运动的物体，只要收到摩擦力，其机械能一定减少
B. 如果物体所受的合外力不为零，则物体的机械能一定发生变化
C. 将物体斜向上抛出后，不计空气阻力时机械能守恒的，物体在同一水平高度处具有相同的速率
D. 在水平面上做变速运动的物体，它的机械能一定变化
关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的
根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因
根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因
牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )
A. FMB. FcsαM
C. (Fcsα-μMg)MD. [Fcsα-μ(Mg-Fsinα)]M
如图所示，人站在斜坡式自动扶梯上，下列为一对作用力与反作用力的是( )
A. 人受到的重力和人对坡面的压力
B. 人受到的重力和坡面对人的支持力
C. 人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力
D. 人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的分力
某卖场售货员欲坐电梯将一台式弹簧秤由1楼送至5楼，在1楼处该售货员将台式弹簧秤放置在电梯内，同时将一物体静止地放在台式弹簧秤上，下列有关说法正确的是( )
A. 电梯未启动时物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力
B. 电梯在启动时物体对弹簧秤产生压力是因为物体发生了形变，而且该形变比电梯未启动时要大
C. 电梯在启动时物体对弹簧秤的压力大于弹簧秤对物体的支持力
D. 电梯在即将到达5楼时，物体处于超重状态
下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A. kgB. m/sC. ND. m/s2
宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量为( )
如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 重力做功为mgL B. 悬线拉力做负功
C. 空气阻力做功为−fL D. 空气阻力f做功为
短跑运动员在100m 竞赛中，测得他5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在这100m中的平均速度为( )
A. 10.0m/sB. 10.2m/sC. 10.3m/sD. 10.4m/s
质量为1kg的铅球从离地高6m处无初速度释放，到达地面时速度为10m/s。若重力加速度g取10m/s2，则( )
A. 铅球释放时相对地面具有的重力势能是6J B. 铅球落地时具有的动能为100J
C. 铅球整个下落过程重力做功60J D. 铅球整个下落过程合外力做功5J
关于打点计时器的原理以及使用，下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器的使用非常方便，可以直接接到家用电路上
B. 使用打点计时器时应该先接通电源，再拖动纸带
C. 纸带上的点迹越稀疏，说明与纸带相连的物体运动得越慢
D. 如果将它接到直流电源上，打点计时器仍然能够正常工作
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图，若小车及车内钩码总质量用M表示，盘内钩码总质量用m表示，要减小误差则M和m的关系是( )
A. M>>mB. M<
（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)为使细线的拉力等于小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，同时将长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在______ (填“挂”或“不挂”)沙桶的情况下做运动．
(2)若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F的图线如图1所示，试分析图象不过原点的主要原因可能是_________________________ ．
(3)实验中得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔为T，则：打点计时器打下点D时，小车运动速度的表达式vD= ______ ，小车运动加速度的表达式a= __________________ ．
（10分）竖直平面内有一光滑轨道abc。小球从a点静止释放，沿轨道在a、c两点间往复运动（不计空气阻力）
（1）小球从a下降到b的过程中，动能和机械能如何变化？
（2）比较a、c两点的高度，并说明原因
（18分）如图所示，质量(连同装备)m=60kg的滑雪运动员以v0=10m/s的初速度从高h=15m的A点沿光滑雪道滑下，到达水平面的B点后进入平直缓冲道BC，最终停下，已知滑雪板与缓冲道间动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。求：(1)以BC为零势能面，运动员在A点时的机械能；
(2)到达最低点B时的速度大小；
(3)运动员在缓冲道上通过的位移
佛山一中2020级高二上学期第一次段考物理（学考）答案和解析
1.【答案】A
对于一个做匀减速直线运动的物体，速度均匀逐渐减小，加速度保持不变．故A正确，BCD错误．
2.【答案】B【解析】解：汽车速度减为零的时间t0=0-v0a=-10-0.2s=50s<1min，
则汽车的位移等于50s内的位移，x=v02t0=102×50m=250m，故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
3.【答案】B【解析】解：A、自由落体运动是一种理想化的运动，实质为初速度为0、加速度恒定的匀加速直线运动，现实中能实现，故A错误；
B、物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力，即可以忽略空气阻力；故B正确，CD错误；
4.【答案】B【解析】解：伽利略的理想实验是以经验事实为基础，设想实验步骤和过程，运用分析推理得出结论的．之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的．但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映．本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，其余都是推理，实验步骤的正确顺序为②③①④.分类正确的选项是B项．
5.【答案】B【解析】解：A、如果重力消失了，江河的水就不会因为地势高低而流动，故A正确；B、质量是物体的固有属性，与重力无关，故B错误；C、如果重力消失了，雨就不会落向地面，故C正确；D、如果重力消失了，鸡毛和铁球只受空气浮力，就可以悬浮在空中，故D正确。
6.【答案】B【解析】解：A、书放在桌面上，桌面受到的压力是由书的形变形成的，故A错误；B、弹力是施力物体的形变产生的，挂在电线下的电灯受到向上的拉力，拉力是由于电线发生微小形变而产生的，故B正确；C、轻弹簧对物体的拉力方向总是沿弹簧的轴线方向，不一定竖直向上，故C错误；D、用一根细竹杆拔动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由细竹杆发生形变而产生的，故D错误；
7.【答案】C
8.【答案】D【解析】解：①、若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故①正确；
②、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故②错误；
③、如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可以减小，也可以增加，故③错误；
④、由题意可知，F可能垂直于F1或F2，如图,故④正确
9.【答案】C
10.【答案】B【解析】解：A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；B、根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．故 B正确，C错误；D、由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态．所以牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律，故D错误；
11.【答案】D【解析】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有，
竖直方向有，
滑动摩擦力f=μFN，
根据以上三式联立可以求得a=Fcsα-μ(Mg-Fsinα)M，故D正确，ABC错误；
12.【答案】C
【解析】解：A、人受到的重力和人对坡面的压力施力物体是地球和人，而受力物体是人和坡面，不是一对作用力与反作用力。故A错误；B、人受到的重力和坡面对人的支持力，受力物体都是人，不是一对作用力与反作用力，故B错误；C、人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对作用力与反作用力，故C正确；D、人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的分力是一对平衡力，故D错误
13.【答案】B【解答】
A.物体受到弹簧秤的支持力和物体对弹簧秤的压力，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；又由于物体处于平衡状态，所以电梯未启动时物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力，但不能说物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力，因为两个力是不同性质的力，故A错误；
B.电梯在启动时物体的加速度的方向向上，物体受到的支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，物体对弹簧秤产生压力大于物体的重力；而电梯未启动时，物体对弹簧秤产生压力等于物体的重力；物体对弹簧秤产生压力是因为物体发生了形变，所以电梯在启动时物体的形变比电梯未启动时要大，故B正确；
C.物体对弹簧秤的压力和弹簧秤对物体的支持力是一对作用力与反作用力，二者总是大小相等，方向相反，故C错误；
D.电梯在即将到达5楼时，电梯是向上做减速运动，加速度的方向向下，所以物体处于失重状态，故D错误。
故选B。
14.【答案】A【解析】解：A、kg是国际单位制中的基本单位，故A正确；B、m/s是国际单位制中导出单位。故B错误；C、N是国际单位制中的导出单位。故C错误；D、m/s2是国际单位制中的导出单位，故D错误；
15.【答案】A
16.【答案】A
17.【答案】A【解答】根据平均速度的定义，运动员的位移为100m，所用时间t=10s，故v=xt=10010m/s=10m/s。
故A正确，BCD错误。
18.【答案】C
19.【答案】B【解析】解：A、电磁式打点计时器采用低压交流电源，不能直接接到家用电路上，故A错误；
B、使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带，故B正确；C、纸带上的点迹越稀疏，说明相同时间间隔内位移越大，则与纸带相连的物体运动得越快，故C错误；D、打点计时器的周期取决于交流电的频率，若接在直流电源上，则打点计时器不能正确工作，故D错误；
20.【答案】A【解析】解：该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究。当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系。
那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力。
根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F拉=ma 对M：F拉=Ma 解得：F拉=mMgm+M
当M>>m时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力。
故选：A。
为使绳子的拉力等于重物的重力，M应远远大于m，这样可以减小实验误差．
本题关键明确探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验的实验原理，知道减小系统误差的方法，不难．
21.【答案】(1)不挂
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(3)x3 +x4 2T；(x3 +x4 )-(x1 +x2 )4T 2
【解析】解：1为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力；
2F≠0，a=0，所以图线不过原点的主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；
3根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．vD=x3 +x4 2T；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=12a1+a2=x3 +x4 -x1 +x2 4T 2；
故答案为：1不挂2没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够3x3 +x4 2T；x3 +x4 -x1 +x2 4T 2
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
22. （1）动能增加，机械能不变；（2）高度相同。因机械能守恒，小球在a、c两点机械能相等，动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等。
23.
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