贵州省黔东南州凯里第一中学2021-2022学年高一下学期开学考试物理试题(含答案)

这是一份贵州省黔东南州凯里第一中学2021-2022学年高一下学期开学考试物理试题(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、物理公式不仅包含了物理量的大小、方向关系，还包括的单位关系。某同学在进行匀变速直线运动的计算中，得出物体的位移x与该物体的质量m、速度v、物体所受合力F及力F作用时间t的函数关系分别如下，其中可能正确的是( )
A.B.C.D.
2、将一个大小为8N的力分解为两个力，其中一个力的大小为4N，则另外一个力的大小可能为( )
A.1NB.3NC.8ND.13N
3、一物体做匀变速直线运动，先后经过A、B、C三点，测得，从A到C用时，关于该物体经过B点时的瞬时速度的大小，下列正确的是( )
A.B.
C.D.或
4、北京时间2021年4月29日11时23分，天和核心舱发射升空，标志着中国空间站“在轨组装建造”全面展开。天和核心舱环绕地球的运动可近似为匀速圆周运动，其绕地球运行的轨道半径小于人造卫星的轨道半径。则( )
A.天和核心舱的周期大于地球自转周期
B.天和核心舱的轨道平面一定与赤道平面重合
C.天和核心舱的线速度大于7.9km/s
D.天和核心舱的角速度大于地球自转的角速度
5、在如图所示的皮带传送装置中，A、B分别为传动轮边缘上的两点，C为大轮上的一固定点，三点对应的轨道关系为，传动过程中皮带不打滑。则下列A、B、C三点的线速度v、角速度ω、向心加速度的大小关系正确的是( )
A.B.
C.D.
6、如图所示，将两个质量均为m的小球P、Q系在同一轻绳上，悬挂在O点。现对Q物体施加一个力F，使OP与竖直方向的夹角。该力F的最小值为( )
A.B.mgC.D.
7、甲、乙两车在平直公路上行驶，其图象如图所示。已知两车在时恰好并排行驶。则( )
A.1s时甲车追上乙车
B.内甲乙两车运动方向相反
C.2s时甲、乙两车的加速度相等
D.0s时刻，两车相距50m
8、如图所示，质量为m的小球分别用轻弹簧a和轻绳b相连，固定在竖直墙面和天花板上，其中轻弹簧a水平，轻绳b与水平面的夹角，重力加速度为g。现将轻绳b剪断。则在剪断轻绳b的瞬间( )
A.小球有沿弹簧水平向左运动的趋势
B.弹簧的弹力为2mg
C.小球的加速度为g
D.小球的加速度为
二、多选题
9、物理学不仅可以解决实际问题，还提供了一套解决问题的思想和方法。下列关于物理思想和方法的论述中，正确的是( )
A.速度、加速度的定义采用了比值定义的方法
B.“质点”和“重心”两个概念的建立都采用了理想化模型法
C.探究加速度与力、质量的关系时，采用了控制变量法
D.牛顿用了理想实验的方法证明了力不是维持物体运动的原因
10、一质量的物体在五个共点力的作用下处于平衡状态，现撤去其中一个大小等于5N的力，而其余四个力的大小、方向均保持恒定不变，则( )
A.该物体可能做匀变速曲线运动
B.该物体可能做匀速圆周运动
C.该物体的加速度大小一定为
D.撤去外力后1s末该物体的速度一定为5m/s
11、高铁站、飞机场等场所的安检装置通过水平传送带将物品送入暗箱接受X射线的检测。某人将的行李箱（可看成质点）轻轻地放到以速度0.2m/s匀速运行的水平传送带上，行李箱先做初速度为0的匀加速直线运动再匀速运动通过暗箱。测得行李箱在传送带上留下的划痕长度为0.01m。则( )
A.行李箱加速度时间为1.0s
B.行李箱加速时的加速度大小为
C.行李箱加速过程中受到传送带的摩擦力大小为1.6N
D.行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2
12、某行星的质量为地球质量的1.5倍，半径为地球半径的，已知地球附近的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v。则( )
A.该行星附近的重力加速度为3g
B.该行星附近的重力加速度为6g
C.该行星的第一宇宙速度为
D.该行星的第一宇宙速度为
三、实验题
13、某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动并测量当地的重力加速度。已知频闪相机曝光的时间间隔，该同学以水平方向为x轴、竖直方向为y轴，得到小球运动过程中O、a、b、c的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图象中的数据可知（计算结果均保留2位有效数字）：
（1）小球水平抛出时速度大小为__________m/s；
（2）小球经过O点时，竖直方向的速度大小是否为零？_______（填“是”或“否”）。
（3）当地的重力加速度大小为_________。
14、某同学用如图甲所示的实验装置探究加速度a与力F的关系。
请回答下列问题（计算结果均保留2位有效数字）：
（1）实验中将长木板的一段垫高，在不挂钩码的情况下，将纸带穿过打点计时器，启动打点计时器，轻推小车，通过纸带上的点迹判断小车是否做匀速直线运动？这样做的目的是__________；
（2）实验中用钩码的重力表示细线对小车的拉力，小车的质量m和钩码的质量应满足的条件是__________；
（3）实验中保持小车的质量不变，改变钩码的质量进行多次实验，得到小车的加速度a与力F的关系如下列表格所示。请将第4次实验的数据对应的点标注在图乙所示的图中，并作出图象________，根据表格和图象，可以求出小车的质量__________kg。
四、计算题
15、如图所示，质量、长的木板A放置在光滑水平面上，右端放有一个可视为质点的物块B，物块的质量，已知物块B与木板A之间的动摩擦因数，重力加速度。现用一水平恒力F向右拉木板A，经过时，物块B刚好离开木板。求：
（1）物块B离开木板A时速度的大小；
（2）该水平拉力F的大小。
16、如图所示，倾角为的斜面轨道与水平轨道在B点平滑连接，物块经过连接处前后速度大小不变。现将一可视为质点的滑块从斜面上的A点无初速度释放，物块滑停在水平轨道上的C点，测得AB、BC之间的距离、的大小关系为。物块与轨道之间的动摩擦因数均相同，，，不计空气阻力的影响。求：
（1）物块在斜面上和水平面上的运动时间之比；
（2）物块与轨道之间的动摩擦因数μ（结果保留3位有效数字）。
17、在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中，18岁的中国运动员谷爱凌以优异的成绩为国家摘得本次奥运会第三块金牌。赛道可以简化为如下模型，圆弧赛道与半径为的跳台平滑相连，跳台的最高点P与圆心连线与水平方向的夹角，倾角也为θ的坡面的延长线刚好过P点。在某次比赛的过程中，运动员离开P点后腾空的高度（腾空的最高点到P点的竖直距离），不计空气阻力，重力加速度，，，运动员和滑板的总质量。求：
（1）运动员离开P点时的速度大小及对跳台的压力；
（2）运动员在斜坡上的落点到P点的距离。
参考答案
1、答案：B
解析：A.位移x的国际单位是m，的国际单位是
单位不符，故A错误；
B.的国际单位是
单位相符，故B可能正确；
C.的国际单位是
没有单位，故C错误；
D.由C中分析知没有单位，所以也没有单位，故D错误。
故选B。
2、答案：C
解析：合力与两分力构成闭合矢量三角形，因此第三个力应满足为
ABD错误，C正确。
故选C。
3、答案：A
解析：由题意可知物体从A到C的平均速度为
由匀变速直线运动规律知此速度等于A到C过程时间中点的瞬时速度。
设A、C的瞬时速度分别为、，则有
解得
而
由以上两式可知
故A正确，BCD错误。
故选A。
4、答案：D
解析：A.设天和核心舱的质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，根据万有引力提供向心力可得
解得
可知，轨道半径越大，周期越大，地球自转周期等于同步卫星的公转周期，则天和核心舱运行周期小于地球同步卫星的公转周期，即天和核心舱运行周期小于地球自转周期，A错误；
B.天和核心舱的轨道平面不一定与赤道平面重合，B错误；
C.设天和核心舱的质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，根据万有引力提供向心力可得
解得
可知，轨道半径越大，线速度越小，由于天和核心舱的轨道半径大于地球的半径，故天和核心舱的线速度小于7.9km/s，C错误；
D.设天和核心舱的质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，根据万有引力提供向心力可得
解得
可知，轨道半径越大，角速度越小，地球自转角速度等于同步卫星的角速度，则天和核心舱角速度大于地球同步卫星的角速度，即天和核心舱的角速度大于地球自转的角速度，D正确。
故选D。
5、答案：C
解析：A、B两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，根据
可知，角速度之比为；A、C两点共轴转动，具有相同的角速度，根据
可知，线速度之比为；
则A点、B点、C点的角速度大小之比；线速度之比为；根据
得A点、B点、C点的向心加速度大小之比为。
故C正确，ABD错误。
故选C。
6、答案：B
解析：对PQ整体进行受力分析，所受三力平移后组成一闭合三角形，受力如图所示
由图可以看出，当外力F与OP绳拉力垂直时有最小值，此时F与竖直方向成 60°角，则有
故ACD错误，B正确。
故选B。
7、答案：A
解析：A.图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图象可以看出，时间内两者所围面积相等，由于3s时并排，所以1s时两者也是并排行驶，1s前甲速度大于乙，1s后乙速度大于甲，说明1s时是甲车追上乙车，故A正确；
B.内甲乙两车速度都为正值，说明都沿正方向运动，方向相同，故B错误；
C.图象的斜率表示加速度，由图象可知两车都是匀变速直线运动，2s时加速度是过程平均加速度，由图象可以算得
故C错误；
D.1s内甲的位移
乙的位移
由A分析知1s时两车并排，所以0s时甲在乙后方
故D错误。
故选A。
8、答案：D
解析：剪断轻绳前，由平衡条件得轻弹簧中的弹力和轻绳的拉力为
剪断轻绳瞬间，小球只受弹簧弹力和重力两个力的作用，两力瞬间不变，所以在此瞬间，弹簧弹力为；两力合力等于剪断轻绳前此两力的合力，由共点力平衡推论知，剪断轻绳前两力的合力与轻绳拉力等大反向，所以此瞬间合力方向为斜向左下方，即为小球在此瞬间的运动趋势方向；合力大小为
由牛顿第二定律
得
故ABC错误，D正确。
故选D。
9、答案：AC
解析：A.速度、加速度的定义采用了比值定义的方法，A正确；
B.质点并不存在，采用了理想化模型法，而重心采用的是等效替代法，B错误；
C.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用了控制变量法，C正确；
D.伽利略用了理想实验的方法证明了力不是维持物体运动的原因，D错误。
故选AC。
10、答案：AC
解析：AB.根据平衡条件的推论可知撤去其中一个大小等于5N的力，剩余四个力大小方向恒定不变，四个力的合力大小恒为5N，方向沿撤去这个力的反方向。若物体开始时处于匀速直线运动状态，且速度方向与合力方向不共线，则物体将做匀变速曲线运动；若物体开始时处于匀速直线运动，且速度方向与合力方向共线，或物体开始时处于静止状态，则物体将做匀变速直线运动，由于物体所受合外力为恒力，不可能提供向心力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故A正确，B错误；
C.根据前面分析可知，物体所受合外力为5N，则加速度大小一定为
故C正确；
D.当物体由静止开始做匀加速直线运动时，撤去外力后1s末该物体的速度为5m/s，当物体做初速度不为零的匀加速直线运动时，撤去外力后1s末该物体的速度一定大于5m/s，故D错误。
故选AC。
11、答案：BD
解析：AB.根据运动学公式可知
而
可得加速度的时间及加速度分别为
，
A错误，B正确；
C.根据牛顿第二定律
可得摩擦力的大小
C错误；
D.根据
可得动摩擦因数为
D正确。
故选BD。
12、答案：BC
解析：AB.在表面由重力等于万有引力，即
解得
则星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比
行星的重力加速度
A错误，B正确；
CD.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由牛顿第二定律得
解得
某行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比
所以该行星的第一宇宙速度为，D错误，C正确。
故选BC。
13、答案：（1）3.0（2）否（3）9.8
解析：（1）小球水平抛出时速度大小为
（2）小球经过b点时竖直方向的速度大小为
小球经过O点时，竖直方向的速度大小为
（3）当地的重力加速度大小为
14、答案：（1）平衡摩擦力（阻力）
（2）
（3）；0.36
解析：（1）利用小车重力的下滑分力来平衡摩擦阻力，使挂上细线后细线的拉力成为合力，便于测量记录小车的合力。
（2）平衡好摩擦阻力后，挂上细线和钩码，放手后小车和钩码都做匀加速直线运动，对钩码
对小车
联立得
可知：当时，
（3）数据点和图象如下
由
知图象的斜率表示m的倒数。
由图象可读数斜率
解得
15、答案：（1）（2）
解析：（1）由题意，F作用在A上后，A、B发生相对滑动，对B，由牛顿第二定律和运动学公式有
可记得
（2）同理对A有
对B有
又
解得
16、答案：（1）（2）
解析：（1）设质点到B点时速度为，根据速度时间公式，有
带入已知条件
可得
（2）在斜面上有，对物块受力分析可得
又
物块在水平面上有
又
联立解得
17、答案：（1）；1050N（2）
解析：（1）设在P点速度为v，斜抛到最高点，竖直方向有
解得
设在P点，跳台对运动员的支持力为，有
解得
由牛顿第三定律知：运动员对跳台的压力
（2）将重力加速度分解到平行斜坡方向向下的及垂直斜抛向下的，有
设运动员在空中运动的总时间为t
解得
设落点到P点的距离为d，则
解得
实验次数
1
2
3
4
5
6
F/N
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.00
0.14
0.28
0.42
0.56
0.69