河北省保定市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

河北省保定市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．商场的智能扶梯如图所示，扶梯与水平面之间的夹角为θ，扶梯没有站人时以较小的速度v1匀速向上运动，当质量为m的人踏上自动扶梯的水平踏板时，扶梯会自动以加速度a向上匀加速运动，经过时间t加速到较大速度v2后再次匀速向上运动。已知电梯在加速过程人上升的竖直高度为h，人手未接触电梯扶手，重力加速度为g。则（　　）
A．电梯在加速过程中人处于超重状态
B．加速过程中踏板对人的摩擦力不做功
C．加速过程电梯对人做的功为
D．当扶梯以速度v2匀速运动时，支持力做功的功率为
2．关于直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时，飞船可以看成质点
B．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3m
C．表示做事得过且过说“做一天和尚，撞一天钟”，“一天”指时间间隔
D．物体的加速度方向保持不变，速度方向不一定保持不变
3．一个物体速度与时间的关系是,单位都为国际制单位，下列说法中正确的是
A．该物体的初速度为2.5m/s
B．该物体的加速度与初速度同向
C．该物体在2s时的速度为5m/s
D．该物体做的是匀变速直线运动
4．下列物体中，能看作质点的是（ ）
A．计算从北京开往上海所用时间时的火车
B．研究绕地球飞行的航天飞机
C．沿地面翻滚前进的体操运动员
D．比较两辆行驶中的车的快慢
5．如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图，金属导轨倾斜固定，倾角为，导轨上开有一狭槽，内置于一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为，且保持不变。假设抱枕质量为，小孩质量为，小球、绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．小孩与抱枕一起做匀速直线运动
B．分析可知
C．小孩对抱枕的作用力垂直导轨方向向下
D．绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为
6．如图所示，放在粗糙的斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数（，）。则下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的伸长量
B．物块A受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向下
C．地面对斜面体的摩擦力大小为，方向水平向右
D．地面对斜面体的摩擦力大小为，方向水平向左
二、单选题
7．下列说法正确的是（　　）
A．分析运动员踢出的香蕉球的运动规律时，足球可看成质点
B．物理考试9：40开始，这个9：40是时间间隔
C．速率即瞬时速度的大小，平均速率即平均速度的大小
D．选取不同的参考系，同一物体的运动描述可能不同
8．如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架（AB为直径），支架上套着一个小球，轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为（　　）
A．F1保持不变，F2先增大后减小
B．F1先减小后增大，F2保持不变
C．F1先增大后减小，F2先减小后增大
D．F1和F2均增大
9．以下描述了两个不同的运动过程：（1）一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10s；（2）一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2s获得了0.002m/s的速度。以下关于两者运动的物理量的比较，正确的是（　　）
A．蜗牛的速度大
B．超音速飞机的加速度较大
C．超音速飞机的速度变化量较大
D．蜗牛的速度的变化率较大
10．一条粗细均匀的电阻丝，电阻为R，圆形横截面的直径为d．若将它拉制成直径为的均匀细丝，电阻变为( )
A． B．
C．10000R D．100R
11．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块与木板间的动摩擦因数为（　　）
A．0.6 B．0.625 C．0.75 D．0.8
12．质点做匀变速直线运动，已知加速度大小为a，初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为3v，这段时间内的路程与位移大小不相等，则下列叙述正确的是（　　）
A．这段时间内质点运动方向不变
B．再经过相同时间质点速度大小为5v
C．这段时间的位移大小为
D．这段时间内的路程与位移大小之比为5∶4
13．图甲是一款“反重力悬浮水滴创意台灯”，它将水流经过特殊装置处理过后，再结合灯光频率可营造出来一种超炫视觉效果。在适当的情况下，观察者可以看到一种奇特的现象：水滴好像都静止在各自固定的位置不动（图乙中a、b、c、d所示，右边刻度尺数值的单位是cm）。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．每个水滴都受到平衡力的作用 B．光源是持续发光
C．光源是间歇发光的，间隔时间可能为0.06s D．关闭台灯光源，在阳光下也能看到该奇特现象
14．如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，下列说法正确的是（ ）
A．木块受墙面弹力的原因是由于木块发生形变
B．木块所受墙面的摩擦力不变
C．木块会沿墙面下滑
D．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
三、实验题
15．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：
（1）除电磁式打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有___________。（填仪器前符号）
A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源
C．刻度尺 D．秒表 E.天平
（2）电磁式打点计时器是高中物理实验中常用的，电源采用的是________。
A．直流4~6V B．交流220V
C．四节干电池 D．交流4~6V
（3）实验过程中，下列做法正确的是________。
A．先接通电源，再释放小车使纸带运动
B．先释放小车使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
在某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出。
（4）由纸带上的数据可知：相邻两个计数点间所对应的时间T=________s；
（5）打E点时物体的速度vE=________m/s；（结果保留两位有效数字）；
（6）物体运动的加速度a=________m/s2（结果保留两位有效数字）；
（7）如果当时交变电流的频率是f=48Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
16．图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为m0。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是_____
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和m0的选取，以下最合理的一组是____
A．m0=200 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．m0=200 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．m0=400 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．m0=400 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
四、解答题
17．如图1所示，质量为m的滑块放置于粗糙水平地面，对滑块施加水平向右的拉力作用，滑块的加速度随时间的变化图象如图2所示（、为已知量）。已知时刻拉力的大小为，重力加速度为g，求：
(1)滑块与地面间的动摩擦因数；
(2)时刻的拉力大小；
(3)时刻，滑块速度的变化量。
18．2020年7月23日，中国的火星探测器“天问一号”成功发射，预计于2021年4月23日登陆火星。其实在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作，指令传播速度为3.0×105km/s，下表为控制中心的显示屏的数据：已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。试求：
(1)探测器匀速前进时的速度为多少？
(2)探测器在9：1034时与障碍物的距离L？
(3)假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度a需满足什么条件？请计算说明
收到信号时间 9：1020 9：1030 发射信号时间 9：1033 收到信号时间 9：1040 前方障碍物距离（单位：m） 50.5 30.5 给减速器设定的加速度（单位：m/s2） 2 前方障碍物距离（单位：m） 10.5
19．新能源电瓶车在平直路面上由静止开始以的加速度匀加速启动，经过4s达到额定功率，随后电瓶车保持该额定功率继续行驶了6s达到最大速度，设电瓶车受到的阻力恒定，大小为车重的，重力加速度g取，求：
（1）电瓶车在平直路面上行驶的最大速度的大小；
（2）电瓶车由静止开始至达到最大速度所行驶的位移大小．
20．如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：
（1）拉力的大小；
（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【详解】
A．电梯在加速过程中，竖直方向上，人所受的合力向上，支持力大于重力，因此人处于超重状态，A正确；
B．加速过程中，踏板对人摩擦力水平向右，人在水平向右的方向上通过的位移，因此摩擦力对人做正功，B错误；
C．根据能量守恒定律，加速过程电梯对人做的功
C错误；
D．扶梯匀速运动时，支持力等于重力，因此支持力做功的功率
D正确。
故选AD。
2．ACD
【解析】
【详解】
A．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时，飞船的大小可以忽略，可以看成质点，故A正确；
B．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的平均速度不一定是3m/s，位移不一定是3m，故B错误；
C．表示做事得过且过说“做一天和尚，撞一天钟”，“一天”指时间间隔，故C正确；
D．物体的加速度方向保持不变，速度方向不一定保持不变，例如平抛运动，故D正确。
故选ACD。
3．CD
【解析】
【详解】
对比公式可得，，可知物体初速度方向和加速度方向相反，做匀减速直线运动，故AB错误C正确；该物体在2s末的速度为，D正确．
4．ABD
【解析】
【详解】
解：A、计算从北京开往上海所用时间时的火车，火车的长度可以忽略，可以看成质点．故A正确．
B、研究绕地球飞行的航天飞机，航天飞机的大小和形状可以忽略，可以看成质点．故B正确．
C、沿地面翻滚前进的体操运动员，运动员的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故C错误．
D、比较行驶中车的快慢，车的大小和形状可以忽略，可以看成质点．故D正确．
故选ABD．
考点：质点的认识．
分析：当物体的大小和形状在研究的问题中可以忽略，物体可以看成质点．
点评：解决本题的关键掌握物体是否可以看成质点的条件，关键看物体的形状和大小在研究的问题中能否忽略．
5．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则
解得
做匀加速直线运动；隔离对小孩和抱枕分析，加速度
解得
可得
A错误，B正确；
C．对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为
可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上，C正确；
D．对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力
抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为﹐则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为，选项D错误。
故选BC。
6．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．对结点O受力分析如图所示：
根据平衡条件，有：
Tcosθ-mBg=0
Tsinθ-F=0
且：
F=kx
解得：
x=4cm；
选项A正确；
B．设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体A做受力分析如图所示：
根据平衡条件，有：
T-f-mAgsinα=0
解得：
f=-5N
即物体A所受摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上，选项B错误；
CD．对斜面体和A的整体，水平方向，地面对斜面体的摩擦力为
方向水平向右，选项C正确，D错误。
故选AC。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．分析运动员踢出的香蕉球的运动规律时，需要研究足球的旋转，此时足球不能看成质点，A错误；
B．物理考试9：40开始，这个9：40是时刻，B错误；
C．速率是瞬时速度的大小，平均速率不是平均速度的大小，C错误；
D．选取不同的参考系，同一物体的运动描述可能不同，D正确。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
设小球所在位置为为Q，对小球受力分析如图所示
小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2，三力平衡，三个力构成的矢量三角形与相似，可有
重力为恒力，P点下移的过程，OP间距离减小，比例式比值增大，PQ间距离为绳长，OQ间距离为圆形支架的半径，均保持不变，所以F1和F2均增大．
A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；
B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；
C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；
D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意．
9．D
【解析】
【详解】
A．飞机的速度500m/s，蜗牛的速度0.002m/s，飞机的速度大，A错误；
C．超音速飞机沿直线匀速飞行速度的变化量为0，蜗牛的变化量
蜗牛的速度变化量较大，C错误；
BD．超音速飞机沿直线匀速飞行加速度为零，蜗牛由静止开始爬行，加速度
蜗牛的加速度较大，速度的变化率大，B错误D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
试题分析：将电阻丝的直径拉成原来的时，横截面积变为原来的，长度变为原来的100倍，由可知电阻变为原来的10000倍，即10000R，故选项C正确．
考点：考查电阻定律的应用．
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
依题意可知，当板与水平面间的倾角为30°时，物体静止在斜面上，对应的静摩擦力为
当板与水平面间的倾角为37°时，物体沿斜面加速下滑，对应的滑动摩擦力
由
解得
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
A．由于这段时间内质点的路程与位移大小不相等，所以质点运动方向一定发生了改变，故A错误；
B．根据A项分析可知这段时间内质点速度变化量的大小为
所以再经过相同时间质点速度大小为
故B错误；
C．质点运动的时间为
取初速度方向为正方向，则质点的位移为
即质点的位移大小为，故C错误；
D．取初速度方向为正方向，则质点沿正方向运动的路程为
沿负方向运动的路程为
可得总路程为
故这段时间内的路程与位移大小之比为5∶4，故D正确。
故选D。
13．C
【解析】
【详解】
AB．光源应该是间歇发光的，在一个闪光周期内，a处的水滴恰好运动到b处，b处的水滴恰好运动到c处，依次类推，故水滴是在自由下落，受力并未平衡，AB错误；
C．图乙中的水滴可等效看成是纸带上的点，据匀变速直线运动的推论可得
代入数据解得
C正确；
D．关闭台灯光源，在阳光下没有间歇光源的配合，不能看到该奇特现象，D错误。
故选C。
14．B
【解析】
【分析】
根据“木块静止在竖直墙壁上”可知，本题考查平衡状态的应用，根据受力分析和共点力平衡判断弹力和摩擦力的变化分析推断.
【详解】
A、木块受墙面弹力的原因是由于墙面发生形变产生的，故A错误；
B、C、D、木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡，摩擦力方向竖直向上；当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍.但摩擦力大小始终等于重力，保持不变，而方向与重力方向相反，竖直向上；故B正确，C、D错误.
故选B.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意确定物体受到静摩擦力与什么因素有关是解题的关键.
15． AC##CA D AD##DA 0.10 0.25 0.30 偏大
【解析】
【详解】
（1）[1]除电磁式打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源和刻度尺，故选AC。
（2）[2]电磁式打点计时器是高中物理实验中常用的，电源采用的是交流4~6V，故选D。
（3）[3]AB.先接通电源，再释放小车使纸带运动，选项A正确，B错误；
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，选项C错误，D正确。
故选AD。
（4）[4]相邻两个计数点间有4个点未画出，则所对应的时间T=0.1s；
（5）[5]打E点时物体的速度
（6）[6]物体运动的加速度
（7）[7]如果当时交变电流的频率是f=48Hz，则打点周期偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大。
16． B C
【解析】
【详解】
(1)[1]将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙和沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力。要判断是否是匀速运动，我们可以从打出的纸带相邻的点的间距来判断小车是否做匀速运动，故选B。
(2)[2]当时，即当沙和沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，故选C。
17．(1) ； (2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)已知时刻拉力的大小为，加速度为a0，根据牛顿第二定律
解得
(2)时刻加速度为2a0，则由牛顿第二定律
解得
(3)时刻，滑块速度的变化量
18．(1)2m/s；(2)22.5m；(3)0.8m/s2
【解析】
【详解】
(1)从前两次收到的信号可知，探测器的速度
(2)设在地球和月球之间传播电磁波需时为
从9：1030到9：1034 ，4s内探测器移动的距离
则探测器在与障碍物的距离
L=30.5m-8m=22.5m
(3)控制中心第三次收到的信号是探测器在发出的。而第二次收到信号到第三次收到信号的时间差为10s，探测器前进了20m的距离，可见探测器速度未变，并未执行命令而减速。减速器出现故障。应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时可，探测器在执行命令，此时距前方障碍物距离。设定减速器加速度为a，则有
可得
即只要设定加速度，便可使探测器不与障碍物相撞。
19．（1）16m/s （2）64m
【解析】
【详解】
（1）设电瓶车质量为m，额定功率为P0，电瓶车匀加速启动时输出功率随速度的增大而增大，达到额定功率后做加速度变小的加速运动，最后做匀速运动；匀加速启动过程中，根据牛顿第二定律有
F﹣f＝ma
当t1＝4s时，电瓶车的速度v＝at1＝8m/s，此时电瓶车的功率P＝P0，则得匀加速运动的牵引力，阻力f＝0.2mg，即
解得电瓶车的额定功率P0＝32mW，当牵引力等于阻力时，加速度为零，速度最大，故有P0＝f·vm，代入数据得电瓶车在平直路面上行驶的最大速度
（2）匀加速过程的位移为
设变加速过程行驶的位移为x2，根据动能定理有
其中v＝at1，代入数据得x2＝48m，故总位移为x＝x1+x2＝64m．
答：（1）电瓶车在平直路面上行驶的最大速度的大小为16m/s，（2）电瓶车由静止开始至达到最大速度所行驶的位移大小为64m．
20．（1）；（2）。
【解析】
【详解】
（1）物块在拉力的作用下做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律有
设物块从开始运动到滑离长木板所用的时间为，根据运动学公式有
假设开始时物块与长木板不会发生相对滑动，一起做加速运动的加速度为则
解得
由于假设成立
根据运动学公式有
解得
（2）在长木板与挡板相碰的一瞬间，设物块和长木板的速度为，根据运动学公式有
解得
长木板与挡板碰撞后，物块以大小为的速度向右做匀减速运动，加速度大小
长木板以大小为的速度向左做匀减速运动，加速度大小
物块向右减速运动的时间
s
当物块的速度为零时，长木板的速度为
此后物块向左做匀加速运动，加速度大小仍为，长木板向左仍做匀减速运动，加速度大小仍为。设再经时间，两者达到共同速度，则
解得
此时物块与长木板的速度
此后物块与长木板一起做匀减速运动的加速度大小
此后物块和长木板一起运动的时间
因此物块滑离后长木板运动的时间
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