广东省广州市高一（下）开学测试物理试题（word版含答案）

广东省广州市高一（下）开学测试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，水平传送带A、B两端相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度，则煤块从A运动到B的过程中（　　）
A．煤块到A运动到B的时间是 B．煤块从A运动到B的时间是
C．划痕长度是 D．划痕长度是
2．如图所示是滑梯斜面体（倾角为θ放在粗糙水平面上）简化图，一质量为m的小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB与BC长度相等，则下列判断中正确的是（　　）
A．小孩在AB段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg(sinθ-μ1cosθ)cosθ,方向向右
B．动摩擦因数
C．小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重
D．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
3．从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点释放另一小石子，忽略空气阻力则它们落地之前（　　）
A．质量大的小石子加速度大
B．它们间的速度之差保持不变
C．它们间的间距保持不变
D．它们间的间距不断增大
4．如图所示，建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动．下列说法正确的是　　
A．倾角越大，雨滴对屋顶压力越大
B．倾角越大，雨滴下滑时的加速度越大
C．倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短
D．倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大
二、单选题
5．某高速公路旁的交通警示牌有如图所示的标记，表示车辆的速度不得超过120 km/h，某人和汽车系统的总反应时间为s，已知轮胎与潮湿的沥青混凝土路面间的动摩擦因数为。取。若汽车在下雨天在该路段以108 km/h的速度行驶，则行驶时与前车的安全距离至少应保持（　　）
A．100 m B．150 m C．210 m D．250 m
6．在运动会上，运动员在标准400m跑道的第一跑道上比赛，按规定跑完1500m，则运动员的位移大小是
A．100m B．1500m C．0 D．无法确定
7．下列几个关于力学问题的说法中正确的是:
A．米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位
B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
D．摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任何角度
8．如图所示，光滑大圆环固定在竖直平面内，圆心为O点．轻弹簧的一端固定在最高位置P点，另一端拴连一个套在大环上的小球，小球在环上的Q点位置处于静止状态，Q点位于圆心O点所在水平面的上方，则( )
A．弹簧可能处于压缩状态
B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点
C．大圆环对小球的弹力大小可能小于小球的重力，也可能大于小球的重力
D．弹簧对小球的弹力大小可能小于小球的重力，也可能大于小球的重力
9．A、B两点相距8 m，一质点由A向B做直线运动，质点在A点的速度为vA，质点速度的二次方v2与位移x之间的关系图象如图所示，则由图象可知(　　)
A．质点做变加速运动，其加速度不断增大
B．质点做匀加速运动，其加速度大小为4.0 m/s2
C．质点由A到B所经历的时间为2.0 s
D．质点由A到B所经历的时间为8.0 s
10．蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．运动员的速度一直增大
B．运动员始终处于失重状态
C．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力
D．运动员克服弹力做的功等于重力对运动员做的功
11．下面关于速度和加速度的说法正确的是（　　）
A．物体的加速度不变，则物体的速度就不变
B．物体加速度变小时，其速度不可能变大
C．物体具有向东的加速度，故其速度方向不可能向西
D．物体速度增加的越快，其加速度一定越大
12．从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小
B．小球抛出瞬间的加速度大小为
C．小球被抛出时的加速度值最大，最高点的加速度值最小
D．小球上升过程的平均速度等于
三、实验题
13．在“互成角度的两个力的合成”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中：
必须记录的是__________．
A.橡皮条固定端的位置
B.描下O点位置和两条细绳套的方向
C.橡皮条伸长后的总长度
D.两个弹簧秤的读数
做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点图中的_______是和的合力的理论值；_______是和的合力的实际测量值．
如图所示，用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点，当保持弹簧秤a的示数不变，而在角逐渐减小到的过程中，要使结点始终在O点，可以_______；
A.增大b的示数，减小角度
B.减小b的示数，增大角度
C.减小b的示数，先增大角度，后减小角度
D.增大b的示数，先减小角度，后增大角度
14．在“探究加速度与力的关系”实验中，某同学利用图甲中的力传感器测出细线的拉力，通过改变钩码的个数改变细线拉力。
(1)如图乙所示为实验中得到的一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，则打B点时小车的速度大小为vB=___________m/s，小车的加速度大小a=___________m/s2。
(2)实验中描绘出a—F图像如图丙所示，图像不过原点的原因是___________。
四、解答题
15．在一次低空跳伞训练中，当直升飞机悬停在离地面H=300 m高处时，伞兵离开飞机竖直向下做初速度为0，加速度为10 m/s2的匀加速直线运动，运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以15 m/s2的加速度匀减速下降．若伞兵落地速度刚好为零．求：
(1)伞兵展伞时，伞兵的速度为多少？
(2)伞兵展伞时，离地面的高度为多少？
(3)伞兵在空中的时间为多少？
16．如图所示，一质量为M的物块静止在粗糙的水平地面上，一氢气球（不计质量）用细绳拴在物块上，地面上空风速水平且恒为v0，球静止时绳与水平方向夹角为α．物块刚好要与地面发生相对滑动。已知氢气球在空气中所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv（k为已知的常数）．不考虑空气对物块的作用力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：
（1）氢气球受到的浮力为多大？
（2）细绳的拉力为多大？
（3）物块与地面间的动摩擦因素μ为多大？
17．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的倾斜直杆上，直杆足够长且与水平方向的夹角为θ，环与杆的动摩擦因数为，圆环由静止开始释放，同时对环施加一个垂直于杆向上、大小随速度变化的作用力，其中k为已知常数，重力加速度为g，则圆环运动过程中，求：
(1)释放瞬间圆环的加速度大小；
(2)圆环最大加速度和该时刻对应的速度；
(3)圆环最大速度。
18．如图所示，足够长的长木板AB质量M＝2 kg在水平地面上，可视为质点的木块质量m＝1 kg在长木板的左端A处，木块与长木板保持相对静止一起向右运动，当右端B经过地面上O点时速度为v0＝5 m/s，长木板与P点处的挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，已知O点与P点间距离x0＝4.5m，木板与地面间动摩擦因数＝0.1，木块与长木板间动摩擦因数＝0.4，g取10 m/s2．
（1）求长木板碰挡板时的速度v1的大小；
（2）当木块与挡板的距离最小时，木块与长木板左端A之间的距离．
五、填空题
19．如图所示，用水平力F将一本重为2N的书本压在竖直墙面上，书本处于静止状态，则书本所受的摩擦力大小为______________N，方向___________。
20．在倾角θ=37°的固定斜面，一物块以初速度v0=10m/s从斜面底端A沿粗糙斜面向上运动，如图所示．已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．则（结果可保留根号）
（1）物块向上运动时的加速度大小为______m/s2；
（2）物块沿斜面上升的最大位移为______m；
（3）物块重新回到斜面底端A时的速度大小为______m/s．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
AB．煤块在传送带上做匀加速运动的加速度大小为
煤块从静止加速到与传送带共速的过程中的位移大小为
煤块匀加速运动的时间为
煤块匀速运动的时间为
煤块从A运动到B的时间为
故A错误，B正确；
CD．划痕长度为
故C错误，D正确。
故选BD。
2．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．小朋友在AB段做匀加速直线运动，由牛顿第二定律
可得加速度
则对梯子及人的整体，由牛顿第二定律可得
方向向右，选项A正确；
B．设AB的长度为L，AB间的高度为h，则
小孩在B点的速度为v，小孩从A到B由动能定理得
小孩从B到C为研究过程，由动能定理得
联立代入数据得
选项B正确；
C．小孩在AB段先向下加速，然后在BC段向下减速，即竖直方向的加速度先向下后向上，即小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重，选项C正确；
D．小孩在AB段失重，则地面对滑梯的支持力小于小孩和滑梯的总重力；在BC段超重，则地面对滑梯的支持力大于小孩和滑梯的总重力，选项D错误。
故选ABC。
3．BD
【解析】
【详解】
A．自由落体运动的加速度恒定为g，与质量大小无关，选项A错误；
B．设落地前第一个小石子运动的时间为ts，则第二个小石子运动的时间为（t-1）s，根据速度公式
v=gt
得
△v=v2-v1=gt-g（t-1）=g
速度之差保持不变，故B正确。
CD．根据位移时间公式得
h1=gt2
h2=g（t-1）2
△h=h1-h2=gt-g=10t-5
所以随着时间的增大，两粒石子间的距离将增大。则C错误，D正确。
故选BD。
4．BD
【解析】
【分析】
雨滴从房顶下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，该物理模型和物块从斜面顶端沿斜面下滑一样，然后根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律列式，分析运动时间、速度与倾角的关系．
【详解】
屋檐的倾角为，底边为L，设屋顶的坡面长度为s，雨滴下滑时加速度为a．
对水滴做受力分析，只受重力mg和屋顶对水滴的支持力N，垂直于屋顶方向：；平行于屋顶方向：；可知，倾角越大，N越小，则由牛顿第三定律知雨滴对屋顶的压力：，所以倾角越大，雨滴对屋顶压力越小，故A错误；雨滴下滑的加速度为：，则倾角越大，雨滴下滑时的加速度越大，故B正确；设从O到M的时间为t，水滴的运动位移为：，由位移时间公式得：，则：，故当时，用时最短，故C错误；雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度为：，知倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大，故D正确．故选BD．
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
汽车在反应时间内做匀速运动，刹车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
与前车的安全距离为
代入数据解得
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
标准跑道为400m，圆弧部分各100m，因起点位置不确定，那么运动员的位移大小可能等于100m，也可能小于100m．故D正确，ABC错误．
故本题选D
【点睛】
位移的大小等于从初位置指向末位置有向线段的距离，方向由初位置指向末位置，路程等于运动轨迹的长度．
7．D
【解析】
【详解】
米、千克是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，选项A错误； 放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力大小等于物体对斜面的压力，选项B错误；物体的惯性只与质量有关，与速度无关，选项C错误；摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任何角度，选项D正确；故选D.
8．D
【解析】
【详解】
A、B、小球受三个力处于静止状态，任意两个力的合力必然与第三个力等大反向，弹簧对小球的弹力只能沿QP指向P点，弹簧处于拉伸状态；大圆环对小球的弹力应沿着的半径方向由O指向Q；故A、B均错误．
C、D、依据力三角形和几何三角形相似，对应边成比例，大圆环对小球的弹力大小一定等于小球的重力，弹簧对小球的弹力大小可能小于（等于或大于）小球的重力；故C错误，D正确．
故选D．
【点睛】
本题考查了共点力平衡的基本运用，知道物体受三个力处于平衡，任意两个力的合力与第三个力等值反向．
9．C
【解析】
【详解】
由v2－v02＝2ax得v2＝2ax＋v02，由此可知图线斜率为2a，故质点做匀加速运动，其加速度大小为2.0 m/s2；图线的纵截距vA2＝4 m2·s－2，所以vA＝2 m/s，质点由A到B所经历的时间为2.0 s，选项C正确，ABD错误；
故选C.
10．C
【解析】
【详解】
A．该过程随着弹性绳的伸长，拉力不断变大，开始阶段，运动员的重力大于绳的拉力，运动员做加速运动，随着拉力增大，合力减小，加速度减小；后来绳的拉力大于运动员的重力，运动员受到的合力向上，运动员做减速运动，合力随拉力的增大而增大，则加速度增大；即在运动员从a点到c点的运动过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增加，故A错误；
B．运动员在加速的过程，加速度向下，处于失重状态；减速阶段，加速度向上，处于超重状态，故B错误；
C．当人的重力等于绳子的拉力时，即
时，人的速度是最大的，动能时最大的，故C正确；
D．在运动员从a点到c点的运动过程中，动能变化量为负值，由动能定理知外力对运动员做的总功是负值，则运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功，故D错误。
故选C。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体的加速度不变，则物体的速度一定发生变化，故A错误；
B．物体速度变大还是变小，取决于加速度与速度的方向关系，与加速度的大小变化无关，故B错误；
C．物体的速度方向与加速度方向没有决定关系，物体具有向东的加速度，其速度可以是任何方向，故C错误；
D．加速度表示物体速度变化的快慢，速度增加的越快，其加速度就一定越大，故D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
AC．上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有：，解得；由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：，解得：；由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升过程，加速度一直在减小；在下降过程，加速度先减小，当加速度减小到零后不变，小球被抛出时的加速度值最大，落地前匀速阶段加速度值最小，故AC错误；
B．空气阻力与其速率成正比，最终以匀速下降，有：；小球抛出瞬间，有：；联立解得：，故B正确；
D．速度—时间图象与时间轴包围的面积表示位移，如图
从图象可以看出，0~t1时间上升过程的位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，其平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故D错误。
所以B正确，ACD错误。
13． BD F BC
【解析】
【详解】
(1)该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故A,C错误，B,D正确．故选BD．
(2)本实验采用了“等效替代法”，F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值．所以F是F1和F2的合力的理论值，F′是F1和F2的合力的实际测量值．
(3)该问本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下：
第一种情况，原来α、β的值较小．
所以由图可知α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角减小，
第二种情况，原来α、β值较大．
由图可以看出α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角增大．
或者
由图可以看出α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角先增大后减小．故B，C正确；A，D错误．故选BC．
【点睛】
明确实验原理和实验目的解答实验问题的关键，同时要正确理解矢量合成的法则，熟练应用平行四边形定则解决动态平衡题．本题要理解合力的大小范围：大于两力之差，小于两力之和；同时要正确利用图象所提供信息结合物理规律解题．
14． 0.416或0.42 1.48或 1.5 没有平衡摩擦力
【解析】
【详解】
(1)[1]已知打点计时器电源频率为，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：
点对应的速度为：
。
[2]根据可得：
，
小车运动的加速度为：
；
(2)[3]实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，图象在F轴上有截距。
15．(1) 60m/s (2) 120 m (3)10 s
【解析】
【分析】
伞兵离开飞机先竖直向下做初速度为0的匀加速直线运动，再做竖直向下做匀减速直线运动，对两个过程，分别运用速度位移关系公式列式，可求得高度；对两个过程，分别运用速度时间公式求解时间，从而求得总时间．
【详解】
(1)(2) 设伞兵展伞时，离地面的高度为h，此时速度为v0，则对匀减速运动的过程有：
v2-v02=-2ah，
即为：02-v02=-2×15×h
对匀加速运动的过程有：v02=2g（H-h）=2×10×（300-h）
联立解得：
h=120 m
v0=60 m/s；
(3) 设伞兵在空中的最短时间为t，则有：
v0=gt1
解得：
故总时间为：t=t1+t2=10 s．
【点睛】
本题是多过程问题，熟练应用匀变速直线运动的规律列式是解决本题的关键，同时要找出各个过程之间的关系，如速度关系、位移关系等等．
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）（2）气球静止时，设细绳的拉力为T，由平衡条件得:
①
②
由①②式解得
③
④
（3）以物块为对象，根据平衡条件可知
水平方向
⑤
竖直方向
⑥
由滑动摩擦力公式得
⑦
由④⑤⑥⑦式得
17．(1)；(2)，；(3)
【解析】
【详解】
(1)刚释放时，，根据牛顿第二定律得
解得
(2)产生速度后，根据牛顿第二定律得
当时，加速度a最大，解得
(3)接下来支持力变成垂直杆向下，随着速度增大，支持力越来越大，摩擦力越来越大，加速度将会越来越小，最后达到匀速，合力等于零时速度最大
解得
18．（1）4 m/s；（2）4.25 m
【解析】
【分析】
（1）对木板和木块组成的系统运用牛顿第二定律，求出整体的加速度，结合匀变速直线运动的速度位移公式求出木板碰挡板时的速度大小；
（2）分别对m和M分析，根据牛顿第二定律求出m和M的加速度，结合m和M的运动规律，当木块速度为零时木块与挡板的距离最小，结合运动学公式求出当木块与挡板的距离最小时，木块与长木板左端A之间的距离。
【详解】
（1）设木块与长木板一起向右运动运动过程中加速度大小为a，则
μ1(m＋M)g＝(m＋M)a
解得
a=1 m/s2
v1＝4 m/s
（2）设碰撞后木块在长木板上滑动过程中长木板加速度大小为a1，木块加速度大小为a2，则
μ1(m＋M)g +μ2mg=Ma1
μ2mg＝ma2
解得
a1=3.5m/s2
a2＝4m/s2
当木块速度为零时木块与挡板的距离最小，设从与挡板碰撞到木块速度为零经过的时间为t1，长木板通过的距离为x1，木块通过的距离为x2，木块与长木板左端A之间的距离为x3，则
v1＝a2t1
解得
t1＝1 s
x1=2.25 m
x2＝2 m
x3＝4.25 m
【点睛】
解决本题的关键理清木板和木块在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．本题也可以通过动能定理、功能关系进行求解。
19． 2 竖直向上
【解析】
【详解】
[1][2]物体受推力，重力、弹力和静摩擦力处于平衡，由平衡条件可知，摩擦力与重力大小相等，方向相反。所以
方向竖直向上
20． 10 5
【解析】
【详解】
（1）根据牛顿第二定律有：mgsin37°+μmgcos37°＝ma
代入数据解得物体的加速度：a=10m/s2
（2）根据速度位移公式可得物块沿斜面上升的最大位移为：
（3）下降过程中有：mgsin30° μmgcos30°＝ma1
代入数据解得物体的加速度：a1=4m/s2
根据速度位移公式可得物块重新回到斜面底端A时的速度大小为：．
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