高一下学期开学摸底考试卷01-高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版必修第二册）

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注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第1~4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12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．诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”描述了物体相对运动的情况，关于物体的运动与静止及质点的概念，下列说法正确的是（ ）
A．孤帆穿梭于青山中时，可以将青山视为质点
B．研究船全程的运动时间时不可以将船视为质点
C．诗句“两岸青山相对出”中认为青山运动是因为选择以孤帆为参考系
D．诗句“孤帆一片日边来”中认为孤帆运动是因为选择以孤帆上的人为参考系
【答案】C
【详解】A．物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响可以忽略时，物体可看作质点。孤帆穿梭于青山中时，青山的大小和形状不能忽略。A错误；
B．研究船全程的运动时间时，船的大小和形状对研究的问题影响可以忽略，可以将船视为质点。B错误；
C．诗句“两岸青山相对出”中以船或船上的人为参考系，青山是运动的。C正确；
D．诗句“孤帆一片日边来”可以看出以地面或者青山为参考系，船是运动的，以船上人为参考系，船是静止的。D错误；
故选C。
2．2022年，我国自主研发的大型民用客机顺利完成持续3小时2分钟的首飞任务，该飞机总长38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、总质量44.1吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（ ）
A．小时B．分钟C．米D．吨
【答案】C
【详解】AB．“小时”与“分钟”是时间的常用单位，不是国际单位制中的单位，故选项AB都错误；
C．“米”是国际单位制中的基本单位，故C正确；
D．“吨”是质量的常用单位，不是国际单位制中的基本单位，故D错误。
故选C。
3．2023年杭州亚运运会上，来自中国天才选手全红婵频频上演“水花消失术”，10米台决赛第二轮的第二跳，7名裁判全部给出10分，下列说法正确的是（ ）
A．跳水过程全红婵的重心一直都在自己身上且重心位置相对自己是不变的
B．跳台受到的压力就是运动员的重力
C．研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵可看作质点
D．全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的
【答案】D
【详解】A．跳水过程，由于动作的不断变化，全红婵的重心不一定一直都在自己身上且重心位置相对自己是改变的，故A错误；
B．跳台受到的压力作用在跳台上，运动员的重力作用在运动员上，所以跳台受到的压力不是运动员的重力，故B错误；
C．研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵的形状大小不能忽略不计，全红婵不可看作质点，故C错误；
D．全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的，故D正确。
故选D。
4．如图所示，球A在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是（ ）
A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
C．球A受两个弹力作用，一个由挡板的向右的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的
D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下
【答案】B
【详解】小球处于静止状态，对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上，故小球受两个弹力：一个水平向右，一个垂直斜面向上。一个由挡板的向左的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向下的形变而产生的。
故选B。
5．北京时间2023年2月3日凌晨，在瑞典哥德堡田径室内赛男子60米比赛中，中国“飞人”苏炳添以6.59秒的成绩夺冠，东田旺洋以6.60秒取得第二名，如图为比赛过程的情境，比赛中苏炳添与东田旺洋之间的距离渐渐变大，则下列说法正确的是（ ）
A．以苏炳添为参考系，东田旺洋向后运动
B．以东田旺洋为参考系，苏炳添向后运动
C．在研究两位运动员跑步的动作时，可将他们视为质点
D．在比较两位运动员谁跑得更快时，不可将他们视为质点
【答案】A
【详解】A．以苏炳添为参考系，东田旺洋向后运动，A正确；
B．以东田旺洋为参考系，苏炳添向前运动，B错误；
C．在研究两位运动员跑步的动作时，他们的动作细节不能忽略，不可将他们视为质点，C错误；
D．在比较两位运动员谁跑得更快时，可将他们视为质点，D错误。
故选A。
6．如图所示，木块A、B的质量分别为，它们与水平地面之间的动摩擦因数为0.25，弹簧分别与A、B相连接且处于原长状态，其劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用水平拉力向右拉动木块B，某时刻木块B的加速度大小为，弹簧伸长了，此时木块A仍然保持静止不动。取。该时刻下列说法正确的是（ ）
A．水平拉力的大小为
B．木块A对地面的摩擦力大小为，方向水平向左
C．木块B受到摩擦力大小为，方向水平向右
D．弹簧对木块B的弹力大小为
【答案】A
【详解】B．对木块A，设木块A受到静摩擦力大小为，弹簧对木块A的弹力为，依题意有
由胡克定律得
联立并代入数据解得
由牛顿第三定律，木块A对地面静摩擦力大小为
方向水平向右，故选项B错误；
ACD．对木块B，设木块B受到滑动摩擦力大小为，弹簧对木块B的弹力为，地面对B的支持力为，由牛顿第二定律有
又
联立并代入数据解得
方向向左，综上所述，选项A正确，CD错误。
故选A。
7．一位同学玩弹性很好的弹力球，他由静止释放弹力球后，观察弹力球在竖直方向往复运动的过程，他发现弹力球每次反弹能达到的高度几乎不变，他画出了两幅“速度—时间图像”和两幅“位移—时间图像”，描述弹力球连续多次往复运动的过程，下列四幅图中最合适的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】AB．弹力球每次反弹的高度几乎不变，可以认为球从地面反弹后速度大小不变。球从最高点释放，先做自由落体运动，弹回后速度大小不变做竖直上抛运动，加速度均为向下的g不变，则图像的斜率不变，故A正确，B错误；
CD．因球上升和下落的过程都做匀变速运动，根据
则位移与时间不成线性关系，故图像不可能是直线，故CD错误。
故选A。
8．一个质点做变速直线运动的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．在段时物体处于静止状态
B．前2s内的运动方向与第5s内的运动方向相反
C．第5s内的加速度为
D．段的加速度方向与速度方向相反
【答案】C
【详解】C．AB段速度为4m/s，即AB段时物体处于匀速运动状态，故A错误；
B．由图可知，前2s内的速度与第5 s内的速度均为正值，即两时刻的运动方向相同，故B错误；
C．v-t图像斜率代表加速度，由图可知，第5s内的加速度为
故C正确；
D．OA段的加速度与速度均为正值，方向相同，物体做匀加速直线运动，故D错误。
故选C。
9．（多选）如图所示，两物块A、B的质量分别为mA、mB，整个系统处于静止状态，设此时轻质动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为θ。滑轮光滑。下列说法正确的是（ ）

A．若，则B．若，可能
C．若，则D．若，则
【答案】AC
【详解】以A为对象，根据受力平衡可得
以滑轮为对象，根据受力平衡可得
联立可得
若，则有
若，则有
若，则有
故选AC。
10．（多选）2023年杭州亚运会女子水球决赛中，来自南平浦城的董文鑫与队友团结协作战胜日本队，夺得金牌。若她将水平飞来的速度为15m/s的水球以原速率水平拦回，水球被击打过程的时间为0.2s，以初速度方向为正方向，在这段时间内水球的速度变化量和平均加速度a为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】BD
【详解】AB．根据题意可知，水球的初速度为，水球的末速度为，则水球速度的变化量
故A错误，B正确；
CD．根据加速度的定义可得，水球的加速度
故C错误，D正确。
故选BD。
11．（多选）如图所示，水平传送带以速度向右匀速运动，小物体P、Q质量均为1kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，时刻P在传送带左端具有向右的速度，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带之间动摩擦因数，传送带两端距离，绳足够长，。关于小物体P的描述正确的是（ ）
A．小物体P离开传送带时速度大小为
B．小物体P在传送带上运动的时间为5s
C．小物体P将从传送带的右端滑下传送带
D．小物体P在传送带上运动的全过程中，合外力对它做的功为
【答案】AD
【详解】ABC．P相对传送带向右运动时，对PQ，由牛顿第二定律有
解得
相对运动的位移
（假设速度减小到时未从传送带右端滑出），代入数据解得
所用的时间
故假设成立，在P的速度和传送带速度相等后，会继续减速速度小于传送带速度，所以摩擦力会突变向右，由牛顿第二定律有
得
则速度减小到0的位移为
代入数据得
则从减速到0的时间
由于
故P不会从传送带右端滑出，后面以向左加速，由
求得
传动到传送带最左端的速度
随后掉下传送带，则P在传送带上的时间
A正确，BC错误；
D．由动能定理可得合外力对P做的功为
代入数据求得
D正确。
故选AD。
12．（多选）如图所示，A、B为弹性竖直挡板，相距，A、B之间为水平导轨。一小球（可视为质点）自A板处开始，以的速度沿导轨向B板运动，它与A、B挡板碰撞后瞬间均以碰前瞬间的速率反弹回来，且在导轨上做减速运动的加速度大小不变，为使小球恰好停在两挡板的中间，这个加速度的大小可能为（ ）
A．B．C．D．
【答案】BD
【详解】根据题意可把小球整个过程的运动看成是匀减速直线运动，设加速度大小为a，为使小球恰好停在两挡板的中间，小球通过的路程应满足
（n=0，1，2⋯）
根据运动学公式可得
解得
（n=0，1，2⋯）
当n=0时，可得
当n=1时，可得
当n=2时，可得
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共2小题，每题6分，共12分）
13．如图所示，水平轻杆AB左端固定在竖直墙壁上，右端固定一光滑轻质滑轮，一轻绳一端固定在竖直墙壁上的O点，另一端跨过滑轮挂上一质量的物块，已知，重力加速度g取，则轻杆AB对滑轮的作用力大小为 N；若将轻绳在墙上的固定点下移到点，则系统稳定后轻杆AB对滑轮的作用力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 30 变大
【详解】[1]物块保持静止，则绳子的拉力等于
滑轮静止，对滑轮受力分析，如图所示。
、为同一绳上的张力，大小相等，根据平衡条件可得轻杆AB对滑轮的作用力大小为
[2]将轻绳在墙上的固定点下移到点，则、间的夹角减小，、的合力变大，系统稳定后轻杆AB对滑轮的作用力与、的合力平衡，则系统稳定后轻杆AB对滑轮的作用力变大。
14．某跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下由静止自由下落，教练用相机连拍功能连续拍摄了多张照片，其中一张照片中运动员双脚离水面3.2m，重力加速度g取10m/s2，则此时运动员的速度大小为 m/s；相邻的另一张照片中运动员双脚离水面1.8m，则相邻两张照片拍摄的时间间隔为 s。
【答案】 6 0.2
【详解】[1]根据自由落体运动规律可得
其中
，
所以
，，
[2]相邻两张照片拍摄的时间间隔为
三．实验题（共2小题,共20分）
15．某实验小组利用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律，电磁打点计时器所接电源为低压交流电源，电源频率为50Hz。回答下列问题：
（1）为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，在开始实验前必须 。
（2）为了方便，实验小组近似的认为细线的拉力等于所挂钩码的重力，则必须满足 。
（3）某同学进行正确操作后得到了如图乙所示的一条纸带（选取的一部分），相邻两计数点之间省略了四个点，若小车做理想的匀加速直线运动，则计数点O、A之间的距离为 cm，小车的加速度为 。
（4）实验小组中一位同学保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到了不同的拉力下小车的加速度，并作出了图像，如图所示，则图线上端不是直线的原因是 。
【答案】 平衡摩擦力 钩码的质量远小于小车的质量 4 2 钩码的总质量不满足远小于小车的质量
【详解】（1）[1]为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，在操作前必须平衡摩擦力。
（2）[2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知为了使细线的拉力近似等于所挂钩码的重力，需要满足钩码的质量远小于小车的质量。
（3）[3]小车做理想的匀加速直线运动，则
解得
[4]小车的加速度为
（4）[5]作出的图像中，图线最后不是直线的原因是：随着钩码个数的增加，使得钩码的总质量不满足远小于小车的质量，细线拉力不再近似等于所挂钩码的重力。
16．如图为某同学在研究小车做匀变速直线运动实验中使用电磁打点计时器获得的一条纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。
（1）图中相邻计数点间的距离分别为s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，小车的加速度大小a= m/s2（结果均保留两位有效数字）
（2）若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则上述计算结果与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）若实验中发现，实际所用交流电的电压高于220V，则上述计算结果与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】 0.80 偏小 不变
【详解】（1）[1]相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法求出小车的加速度大小为
（2）[2]若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则打点计时器打点周期小于，相邻两计数点的时间间隔小于，计算加速度时所用时间偏大，则加速度的测量值小于真实值，则上述计算结果与实际值相比偏小。
（3）[3]若实验中发现，实际所用交流电的电压高于220V，交流电的电压与打点计时器打点周期无关，则上述计算结果与实际值相比不变。
四．计算题（本题共2小题，共20分）
17．一辆智能汽车在平直公路上沿直线进行加速和刹车性能测试，它以36km/h的初速度从计时起点位置以的加速度匀加速行驶，20s后立即刹车，匀减速滑行25m停止运动。求：
（1）前20s汽车行驶的距离；
（2）刹车时的加速度大小。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）汽车初速度为
前20s内位移为
代入数据解得
（2）汽车刹车时的速度为
根据运动学公式可得
解得刹车时的加速度大小为
18．风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验简化的物理模型，一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中，已知小球的质量为m，风力水平向左，细线与竖直方向夹角为，重力加速度为g，不计小球在空气中受到的浮力。
（1）求细线拉力大小；
（2）若剪断细线，求小球的加速度；
（3）若已知小球离地的高度为H，求剪断细线后小球落地的时间。
【答案】（1）；（2），方向沿细线向下；（3）
【详解】（1）分析小球受力，由平衡条件可知
解得
（2）剪断细线后，小球所受合外力与F等大反向，由牛顿第二定律有
解得
方向沿细线向下
（3）小球做初速度为零的匀加速直线运动，至落地位移为
又，解得