甘肃省张掖市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

甘肃省张掖市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．关于瞬时速度和平均速度，下列说法正确的是（　　）
A．一般讲平均速度时，必须讲清是哪段时间（或哪段位移）内的平均速度
B．对于匀速直线动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关
C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D．瞬时速度是某时刻的速度，瞬时速度可以精确描述变速运动
2．一根劲度系数为103N/m的弹簧,一端固定在竖直墙壁上，另一端受500N的力作用时, 长度为63cm，当不受外力作用时，弹簧的长度可能为: ( )
A．83cm B．13cm
C．113cm D．38cm
3．假设一宇航员在某星球表面完成自由落体运动实验：让一小球从一定的高度自由下落，测得在第3s内的位移是10m（没有落地），则（　　）
A．该星球表面的重力加速度是
B．物体的加速度是
C．物体在第2s内的平均速度是3m/s
D．物体在前2s内的位移是8m
4．如图所示，运动的电梯内，有一根细绳上端固定，下端系一质量为m的小球，当细绳对小球的拉力为，则电梯的运动情况可能是 ( )
A．以的加速度匀减速上升 B．以的加速度匀减速上升
C．以的加速度匀加速下降 D．以的加速度匀加速下降
5．如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下（g取10 m/s2)（　　）
A．物体经10 s速度减为零
B．物体经2 s速度减为零
C．物体速度减为零后将保持静止
D．物体速度减为零后将向右运动
二、单选题
6．如图所示，在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4N的物块放在斜面上，让它自由滑下，则下列说法正确的是（ ）
A．测力计的示数和没放物块时相比增大N
B．测力计的示数和没放物块时相比增大2N
C．测力计的示数和没放物块时相比增大3N
D．测力计的示数和没放物块时相比增大4N
7．物体的运动图像并不仅限于位移—时间图像和速度—时间图像，还有加速度—位移图像、加速度—时间图像等，不同的图像可以从不同的角度反映物体的运动情况。如图所示是某物体做直线运动的图像（v为速度，x为位置坐标），下列关于物体从处运动至处的过程分析，其中正确的是（　　）
A．该物体做匀加速直线运动
B．该物体的加速度大小
C．该物体在位移中点的速度等于
D．该物体在运动中间时刻的速度大于
8．近日，北方多地出现积雪，给市民出行造成了困难，为保障道路交通安全有序，减少恶劣天气下重大交通事故的发生，民警不畏严寒，迅速到位，齐心协力帮助市民，保障雪天道路交通安全、有序、畅通。如图所示是民警在帮助市民推动小轿车（发动机已关闭）缓慢匀速前进的情景，下列相关解释中正确的是（　　）
A．民警的推力与车对民警的作用力相互平衡，所以汽车匀速前进
B．民警的推力小于地面对车的摩擦力，所以汽车前进缓慢
C．民警的推力与地面对车的摩擦力平衡，所以汽车匀速前进
D．汽车由于质量大，惯性很大，民警的推力有限，所以汽车前进缓慢
9．某质点在平直轨道上运动的v-t图像如图所示，则下说法正确的是（　　）
A．0~1s内与2~3s内质点的速度方向相反
B．0~1s内与2~3s内质点的加速度相同
C．0~2s内与0~4s内质点的位移相同
D．0~2s内与0~4s内质点的路程相同
10．下列各物体的受力示意图，哪个是正确的（ ）
A．
沿粗糙斜面向下滑动的物块
B．
水平力F把铁块紧压在竖直墙上静止
C．
小球系在竖直拉紧的细绳下端，且与光滑斜面接触并处于静止状态
D．
物体A和B通过跨过定滑轮的细绳连接，都处于静止状态
11．如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接，当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ=30 ，则A球、C球的质量之比为（ ）
A．1:2 B．2:1 C．1: D．:1
12．如图所示是汽车45°极限爬坡时的照片，汽车缓慢逐步沿斜坡攀爬，斜坡的倾角逐渐增大至45°．下列关于汽车这一爬坡过程的说法中正确的是
A．坡的倾角越大，汽车对坡面的压力也越大
B．汽车受到沿坡面向下、大小不断减小的滑动摩擦力作用
C．汽车受到沿坡面向上、大小不断增大的静摩擦力作用
D．若汽车能顺利爬坡．则车胎与坡间的最大静摩擦力至少为车重的大小
13．下列关于质点的说法，正确的是（　　）
A．原子核很小，所以可以当作质点
B．给体操运动员打分，可把运动员当作质点
C．研究地球的自转时，可把地球当作质点
D．研究地球的公转时，可把地球当作质点
14．下列物理量的负号表示大小的是（ ）
A．重力势能 B．位移
C．力做功为 D．速度
15．骑自行车的同学，突然用力提起自行车车把使前轮悬空，如图所示，则前轮从刚刚离地往空中升的整个过程中
A．后轮一定受到静摩擦力的作用
B．后轮对地面的压力等于车和人的总重力
C．后轮对地面的压力先增加后减小
D．人与车组成的系统所受到的合外力等于零
三、实验题
16．小明和小红同学分别通过实验“探究加速度与质量的关系”和“加速度与力的关系”。
（1）小明同学在探究小车加速度与质量的关系时，采用了如图所示方案。
①保持砝码盘中砝码质量不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M，与此相对应，利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案，下列做法中合理的是______；
A在平衡阻力时，需要把木板的一侧垫高，并将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上
B实验前，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车
C调节滑轮，使细线与木板平行
②实验中打出的一条纸带的部分实验数据如图所示，相邻两个计数点间还有四个点未画出。所用交变频率为50Hz，由该纸带可求小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）；
③小明记录的6组实验数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请用“+”标出余下的一组数据的对应点，并作出a—图像。由a—图像可得出的实验结论为______。
（2）小红同学在探究小车的加速度a与所受合外力的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下：
a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；
c．砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a—F图像______。
①该实验方案______满足条件M>>m（选填“需要“或”不需要“）；
②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的a—F图像最接近图中的______。
四、解答题
17．随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。如图所示为某型号货车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象。某路段限速72 km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h的速度行驶。通过计算求解：
（1）在规定限速范围内，驾驶员紧急制动时，满载时的最大制动时间和制动距离是多少？该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；
（2）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为0.8 s，则该型号货车满载时以54 km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远？
18．有一质量为m=2kg的小球串在长为s=1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角．（已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若由静止释放小球，t=1s后小球到达轻杆底端，小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？
（2）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，由静止释放小球后保持它的加速度大小为1m/s2，且沿杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？
19．如图所示，光滑水平面上有一长度L=1m的木板，板上右端放一质量m=1kg的物块，物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，木板的质量为M=2kg，现在木板的右端施加一水平向右的拉力．将物块视为质点，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2，
（1）要使物体与长木板不发生相对滑动，求拉力的最大值Fmax；
（2）要使物体2s内从长木板上滑下，求拉力的最小值Fmin．
20．如图所示，用水平拉力F使物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，物体的加速度a = 2.0 m/s2，已知物体的质量m = 2.0 kg．求：
（1）水平拉力F的大小；
（2）如在t = 2.0 s后撤去外力,之后物体会做什么运动
五、填空题
21．某次研究弹簧所受弹力与弹簧长度L关系实验时得到如下图所示的F-L图像，由图像可知：弹簧原长L0=______cm，求得弹簧的劲度系数k=______N/m。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ABD
【解析】
【详解】
A．平均速度与一段时间或位移对应，瞬时速度与时刻或位置对应，一般讲平均速度时，必须讲清是哪段时间（或哪段位移）内的平均速度，故A正确；
B．对于匀速直线动，其平均速度和瞬时速度始终是相等的，所以对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关，故B正确；
C．瞬时速度可以精确描述变速运动，平均速度只能粗略的描述变速运动，故C错误；
D．瞬时速度是某时刻的速度，瞬时速度可以精确描述变速运动，故D正确。
故选ABD。
2．BC
【解析】
【详解】
设弹簧的原长为L，当弹簧被压缩时，由胡克定律得
解得
当弹簧被拉长时，由胡克定律得
解得
故AD错误，BC正确；
故选BC．
【点睛】
解题关键明确弹簧可能拉伸或压缩，应用胡克定律求解．
3．BD
【解析】
【详解】
AB．物体在第3s内的位移是10m，则
即
解得
g=4m/s2
选项A错误，B正确；
C．物体在第2s内的平均速度等于第1.5s时刻的瞬时速度，大小为
选项C错误；
D．物体在前2s内的位移是
选项D正确。
故选BD。
4．BD
【解析】
【详解】
对小球受力分析，mg-mg=ma，加速度大小为a=g，加速度方向向下，所以小球运动形式可以是以g匀减速上升或以g匀加速下降，BD正确．故选BD．
点睛：本题考查了超重和失重，关键是掌握：超重是时具有向上的加速度，失重时具有向下的加速度，但是速度有两个可能的方向．
5．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．物体受到向右的滑动摩擦力
根据牛顿第二定律得
方向向右，物体减速到0所需的时间
B正确，A错误；
CD．减速到零后
物体处于静止状态，不再运动，C正确，D错误。
故选BC。
6．C
【解析】
【详解】
将物块的重力沿平行于斜面向下和垂直于斜面向下进行分解，如图1所示：
则垂直于斜面向下的分力：F2=Gcos30°
再将F2进行分解，如图2，分力F3等于测力计的示数增加的量
F3=F2cso30°=Gcos230°=4×N=3N
所以测力计的示数和没放物块时相比增大3N．
A.测力计的示数和没放物块时相比增大N，与分析不一致，故A错误；
B.测力计的示数和没放物块时相比增大2N，与分析比一致，故B错误；
C.测力计的示数和没放物块时相比增大3N，与分析相一致，故C正确；
D.测力计的示数和没放物块时相比增大4N，与分析不一致，故D错误．
7．B
【解析】
【详解】
A．由匀变速直线运动速度—位移关系公式可得
对比图像可知物体的加速度为负值且恒定不变，则速度随时间均匀减小，故物体做匀减速直线运动，选项A错误；
B．图像的斜率绝对值为，可得该物体的加速度大小为，选项B正确；
CD．该物体在中间时刻的速度
由题图可知，该物体在位移中点的速度满足
解得
选项C、D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
ABC．民警的推力与车对民警的作用力是作用力与反作用力，汽车匀速前进，是民警的推力与地面的摩擦力平衡。AB错误，C正确；
D．汽车前进缓慢，是因为民警输出的能量有限。只要汽车匀速前进，民警的推力始终等于地面对车的摩擦力，不管速度大小。D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
A．0~1s内与2~3s内质点的速度都是正值，都向正方向运动，A错误；
B．0~1s内质点的加速度向正方向，2~3s内质点的加速度向负方向，B错误；
C．0~2s内与0~4s内质点的位移相同，都等于3m，C正确；
D．0~2s内的路程小，0~4s内质点的路程大，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A图中沿粗糙斜面向下滑动的物块受到的摩擦力沿斜面向上，A错误；B图中水平力F把铁块紧压在竖直墙上静止的物体受到4个力作用，即重力、支持力、推力和摩擦力作用，B错误；C图中小球系在竖直拉紧的细绳下端，且与光滑斜面接触并处于静止状态时受到2个力，即重力和绳子拉力，C正确；D图中物体A和B通过跨过定滑轮的细绳连接，都处于静止状态时A受到的摩擦力方向水平向右，D错误．故选C．
11．C
【解析】
【详解】
B球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得B球所在位置两线的夹角为90°，以B球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，由此可知
A．1:2，与结论不相符，选项A错误；
B．2:1，与结论不相符，选项B错误；
C．1: ，与结论相符，选项C正确；
D．:1，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
考点：考查受力平衡的分析
点评：本题难度较小，明确B球所在位置夹角为90°是本题求解的关键
12．C
【解析】
【详解】
A、坡面上的汽车受到重力、斜面得支持力与摩擦力，设坡面的倾角为θ，则其中支持力：FN＝Gcosθ，坡的倾角增大，则汽车受到的支持力减小．根据牛顿第三定律可知，坡面的倾角增大，则汽车对坡面的压力减小，故A错误；
BC、汽车受到的摩擦力：f＝Gsinθ，方向沿斜面向上；当θ增大时，汽车受到的摩擦力增大，故B错误，C正确；
D、要使汽车不打滑，则有：μmgcosθ≥mgsinθ，解得：μ≥tanθ，由于μ＜1，则θ＝45°时静摩擦力达到最大；可知若汽车能顺利爬坡，则车胎与坡间的最大静摩擦力至少为车重的大小的倍，故D错误
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．原子核虽然很小，但例如在研究原子核内部的结构的时候是不能看成质点的，故A错误；
B．给体操运动员打分，需要观察运动员的肢体动作，所以不可把运动员当作质点，故 B错误；
C．研究地球的自转时，不能看成质点，否则就没有自传的情况了，故C错误；
D．研究地球的公转时，地球的大小相对于地球和太阳的距离来说是很小的，可以忽略不计，故 D正确。
故选D。
【点睛】
14．A
【解析】
【详解】
A．重力势能Ep为标量负号表示重力势能的大小，A正确；
B．位移S为矢量负号表示方向，B错误；
C．功W为标量负号表示阻力做功，C错误；
D．速度v为矢量负号表示方向，D错误。
故选A。
15．C
【解析】
【详解】
自行车正在行驶，突然提起，所以后轮相对地面一定有运动趋势，由于后轮相对于地面有向右的运动趋势，所以受到的摩擦力，当前轮上升到最高点后，系统合力为零，后轮不受摩擦力，A错误；提起前，人车合外力为零，地面对两车轮的支持力等于重力，突然提起，则前车轮有向上的加速度，故处于超重状态，人车合外力不为零，地面的支持力大于重力，当稳定后，加速度为零，人车的合外力为零，地面的支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知地面的支持力等于后轮对地面的压力，所以后轮对地面的压力先增大后减小，C正确BD错误．
16． BC 0.475 见解析 在合力力不变的情况下，加速度与质量成反比 不需要 A
【解析】
【详解】
（1）①[1]在平衡阻力时，不需要细线对小车有力的作用，故不用将砝码盘及盘中中的砝码用细线通过定滑轮系在小车上，选项A错误；
实验时，需要先接通打点计时器的电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，选项B正确；
调节滑轮，使细线与木板平行，选项C正确。
故选BC。
②[2]因为交流电的频率是50Hz，相邻还有四个点未画出，所以相邻计数点的时间间隔是T=0.1s；根据结合逐差法，故纸带的加速度
a==0.475m/s2
③[3]第五组数据没有标在图上，找出当加速度为0.81m/s2时的
=2.78kg-1
对应点，用“+”号表示即可；这些点可以用直线连接起来，并且过原点，说明在合力力不变的情况下，加速度与质量的倒数成正比，与质量成反比；
（2）[4]当盘及砝码匀速下滑时，对小车受力分析可知
mg+f=Mgsinθ
其中f是小车下滑时受到的摩擦力，θ是斜面与水平面的夹角；当去掉盘与砝码时，小车加速向下运动，再对小车进行受力分析可得
Mgsinθ-f=Ma
联立两式可得
mg=Ma
①[5]我们取盘与砝码的重力为F，则F=Ma；故该方案不需要满足条件M>>m；
②[6]由表达式F=Ma可知，加速度a与合外力F之间在关系成正比例，即选项A正确。
17．（1）4 s ，40 m，不符合安全要求；（2）34.5 m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据速度位移公式
有
图线斜率的一半表示加速度；根据题图象得到，满载时，加速度大小为
严重超载时加速度大小为
设该型号货车满载时以72 km/h（20 m/s）的速度减速，制动距离
制动时间为
设该型号货车严重超载时以54 km/h（15 m/s）的速度减速，制动距离
制动时间为
所以驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求。
（2）货车在反应时间内做匀速直线运动
最小跟车距离
18．(1)0.5 (2)4N或36N
【解析】
【详解】
（1）由 得小球下滑的加速度为
根据牛顿第二定律得
，
又，所以
（2）给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力后，小球的加速度为a2=1m/s2，由牛顿第二定律，得
得
杆以球的弹力大小为
若F垂直杆向上，则有
若F垂直杆向下，则有
19．（1）12N（2）13N
【解析】
【详解】
（1）经分析可知，当物块与长木板刚好要发生相对滑动时，施加的拉力为两者不发生相对滑动时的最大值，此时对物块有 μmg=ma
解得：a=μg=0.4×10=4m/s2．
对整体有：Fmax=（M+m）a=（2+1）×4N=12N
（2）设物块刚好经过2s从长木板上滑下，则物块滑动的加速度大小为：
a1=μg=4m/s2
长木板的加速度大小为：
2s内物块的位移为：x1=a1t2
2s内长木板运动的位移为：x2=a2t2
且有 x2-x1=L
代入数据解得：Fmin=13N
20．（1）4N（2）物体以4m/s的速度做匀速直线运动
【解析】
【分析】
（1）根据牛顿第二定律求出水平拉力的大小，（2）根据物体的受力情况分析其运动情况．
【详解】
（1）根据牛顿第二定律得，F=ma=2×2N=4N
（2）t=2s物体的速度为v=at=4m/s，此时撤去外力，则物体在水平方向上不受力作用，则物体将以4m/s的速度做匀速直线运动．
【点睛】
本题考查牛顿的第二定律和运动学公式的基本运用，比较简单，知道关于动力学问题，加速度是联系力学和运动学的桥梁．
21． 3.0 200
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长为 L0=3.0cm。
(2)[2]由
知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即
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