2023年高一下学期物理开学考试卷B（江苏专用）（解析版）

这是一份2023年高一下学期物理开学考试卷B（江苏专用）（解析版），共13页。试卷主要包含了人对电梯底部的压力大小为，5 s等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。
某同学推一物块沿水平面做直线运动。设物块在这条直线上运动的速度大小为v，到某参考点的距离为x，物块运动的图像如图所示，图线是一条过原点的倾斜直线。关于该物块的运动，下列说法正确的是( )
A．该物块运动到x=2.0m处时的速度大小为4m/s
B．该物块做匀减速直线运动，加速度大小为20m/s2
C．该物块从x=1.0m处运动到x=2.0m处所用的时间为
D．该物块从x=1.0m处运动到x=2.0m处所用的时间为3s
【答案】D
【解析】由图像知x=2.0m时，纵坐标为4.0，即，解得，故A错误；对比匀变速直线运动的规律知物块不做匀减速直线运动，故B错误；该图像与横轴围成的面积对应物块的运动时间，则物块由x=1.0m处运动到x=2.0m处所用的时间为，故C错误，D正确。故选D。
如图所示，木块、和沙桶通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接，处于静止状态。其中细绳的端与滑轮的转轴连接，端固定于天花板上。现向沙桶内加入少量沙子后，系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法，正确的是( )
A．斜面对木块的摩擦力增大
B．细绳对沙桶的拉力不变
C．地面对斜面体的支持力增大
D．绳与竖直方向的夹角增大
【答案】D
【解析】B．以沙桶为对象，根据受力平衡可知，细绳对沙桶的拉力等于沙与沙桶的重力，可知向沙桶内加入少量沙子后，细绳对沙桶的拉力变大，B错误；
A．以木块为对象，由于不清楚绳子拉力与木块重力沿斜面向下的分力之间的大小关系，故斜面对木块的摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，向沙桶内加入少量沙子后，细绳对的拉力变大，斜面对木块的摩擦力可能减小，也可能增大，甚至可能大小不变，A错误；
D．以木块为对象，设木块两边绳子与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得
向沙桶内加入少量沙子后，细绳拉力变大，可知变小，变大，以端滑轮为研究对象，根据受力平衡可知，绳与竖直方向的夹角为，故绳与竖直方向的夹角增大，D正确；C．以木块和斜面为整体，根据受力平衡可得
可知向沙桶内加入少量沙子后，地面对斜面体的支持力不变，C错误。故选D。
“嫦娥四号”在月球背面软着陆后进行巡视探测，创造了人类探月的历史．为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通信，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上．若某飞行器运行至L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图3所示．已知地球的质量是月球的质量的k倍，飞行器的质量远小于月球的质量，地球与月球中心距离是L2点与月球中心距离的n倍．下列说法正确的是( )
图3
A．飞行器的加速度大于月球的加速度 B．飞行器的运行周期大于月球的运行周期
C．飞行器所需的向心力由地球对其引力提供 D．飞行器的速度小于月球的速度
【答案】 A
【解析】 飞行器的角速度与月球的角速度相等，由公式T＝eq \f(2π,ω)可知周期相等，故B错误；由an＝ω2r知，轨道半径越大，向心加速度越大，所以飞行器的加速度大于月球的加速度，故A正确；飞行器所需的向心力由地球的引力与月球的引力的合力提供，故C错误；飞行器与月球的角速度相等，由v＝ωr可知，轨道半径越大，速度越大，所以飞行器的速度大于月球的速度，故D错误．
一质量为m的人站在电梯中，电梯匀加速上升，加速度大小为eq \f(1,3)g(g为重力加速度).人对电梯底部的压力大小为( )
A.eq \f(1,3)mg B.2mg
C.eq \f(4,3)mg D.mg
【答案】 C
【解析】 根据牛顿第二定律有FN－mg＝ma，解得电梯底部对人的支持力大小为FN＝eq \f(4,3)mg，由牛顿第三定律知，人对电梯底部的压力大小为FN′＝eq \f(4,3)mg，选项C正确
即，故C正确，D错误。故选C。
2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站．对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接．则神舟十二号飞船( )
A．在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动经过A点时速度大小相同
B．沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速度不断增大
C．沿轨道Ⅱ运行的周期为T2＝T1eq \r(\f(r1＋r3,2r1)3)
D．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
【答案】 C
【解析】 飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要加速，所以沿两轨道经过A点时速度大小不相同，故A错误；沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，万有引力做负功，速度不断减小，故B错误；根据开普勒第三定律，有eq \f(r13,T12)＝eq \f(\f(r1＋r3,2)3,T22)，解得T2＝T1eq \r(\f(r1＋r3,2r1)3)，故C正确；飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有eq \f(GMm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r，解得T＝eq \r(\f(4π2r3,GM))，所以沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故D错误．
如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间.由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息( )
A.1 s时人处在下蹲的最低点
B.2 s时人处于下蹲静止状态
C.0～4 s内该同学做了2次下蹲－起立的动作
D.下蹲过程中人始终处于失重状态
【答案】 B
【解析】 人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项D错误；在1 s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；2 s时人已经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B正确；该同学在前2 s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的动作，选项C错误.
如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙面和水平地面滑动．当AB杆和墙面的夹角为θ时，杆的A端沿墙面下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2.v1、v2的关系是( )
A．v1＝v2 B．v1＝v2cs θ
C．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ
【答案】 C
【解析】 将A端的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向，在沿杆方向上的分速度为v1∥＝v1cs θ，将B端的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向，在沿杆方向上的分速度v2∥＝v2sin θ，由于v1∥＝v2 ∥，所以v1＝v2tan θ，故选C.
如图所示，某人向放在水平地面上的垃圾桶中水平扔废球，结果恰好从桶的右侧边缘飞到地面，不计空气阻力。为了能把废球扔进垃圾桶中，则此人水平抛球时，可以做出的调整为( )
A．初速度不变，抛出点在原位置正上方
B．初速度不变，抛出点在原位置正右侧
C．减小初速度，抛出点在原位置正上方
D．增大初速度，抛出点在原位置正上方
【答案】C
【解析】
设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间水平位移
AB．由上式分析可知，初速度大小不变，要减小水平位移x，应降低抛出点高度，所以抛球时位移应调到抛出点的原位置正下方或正左方，故AB错误；
C．减小初速度，增大抛出点的高度，可以减小水平位移，从而能把废球扔进垃圾桶中，故C正确；
D．增大初速度，应减小抛出点的高度，即抛出点在原位置正下方，才能把废球扔进垃圾桶中，故D错误。
故选C。
如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为ω0时，小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）
A．小球均静止时，弹簧的长度为L-
B．角速度ω=ω0时，小球A对弹簧的压力为mg
C．角速度ω0=
D．角速度从ω0继续增大的过程中，小球A对弹簧的压力不变
【答案】B
【解析】若两球静止时，均受力平衡，对B球分析可知杆的弹力为零，；设弹簧的压缩量为x，再对A球分析可得：，故弹簧的长度为：，故A项正确；
当转动的角速度为ω0时，小球B刚好离开台面，即，设杆与转盘的夹角为，由牛顿第二定律可知：
，，而对A球依然处于平衡，有：
而由几何关系：，联立四式解得：，，则弹簧对A球的弹力为2mg，由牛顿第三定律可知A球队弹簧的压力为2mg，故B错误，C正确；当角速度从ω0继续增大，B球将飘起来，杆与水平方向的夹角变小，对A与B的系统，在竖直方向始终处于平衡，有：
，则弹簧对A球的弹力是2mg，由牛顿第三定律可知A球队弹簧的压力依然为2mg，故D正确；故选B。
在光滑水平面上重叠静置两个滑块A和B，如图甲所示，现对B滑块施加一水平力F，力F随时间变化的关系如图乙所示，两滑块在运动过程中始终保持相对静止．以水平向右为正方向，则关于滑块A的速度v、加速度a、所受摩擦力Ff及运动的位移x随时间变化图像正确的有( )
【答案】 B
【解析】 A、B一起加速运动，由牛顿第二定律F＝ma可知，加速度先减小后增大，故B正确；v－t图像的斜率表示加速度，因加速度先减小后增大，故v－t图线不是直线，故A错误；A、B整体做单向直线运动，速度逐渐增大，x－t图像的斜率变化反映速度变化，故C错误；对滑块A由牛顿第二定律有Ff＝ma，根据加速度先减小后增大可判定摩擦力先减小后增大，故D错误．
非选择题：共5题，共60分其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
为了探究平抛运动的规律，某同学用如图(a)所示的装置进行实验．
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是________．
A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图(b)所示．从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹符合y＝ax2的抛物线．若坐标纸中每个小方格的边长为L，根据图中M点的坐标值，可以求出a＝________，小球平抛运动的初速度v0＝________.(重力加速度为g)
(3)乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失．他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向)，如图(c)所示．在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长仍为L，重力加速度为g.由此可知：小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为：t1________t2(选填“>”“