河北省张家口高一下学期开学考试物理试题（word版含答案）

河北省张家口高一下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．在电梯内的底面上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50kg．电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g=10m/s2)( )
A．该同学所受的重力变小
B．电梯可能竖直向上运动
C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D．电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下
2．如右图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则（ ）
A．物块和木板间的动摩擦因数为0.5
B．物块和木板间的动摩擦因数为
C．木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动
D．木板的倾角α为45°时物块的加速等于
3．下列与加速度有关的描述中，不正确的是（　　）
A．加速度就是增加出来的速度
B．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动
C．速度增加时，加速度方向可能为负
D．速度变化越来越快，加速度越来越小
二、单选题
4．如图所示，水平向右运动的小汽车通过轻绳和光滑定滑轮拉小船，使小船向河岸匀速靠近，假设该过程中小船受到的水的阻力不变。则该过程中（　　）
A．小汽车向右做匀速运动 B．小汽车向右做减速运动
C．轻绳受到的拉力保持不变 D．小船受到的浮力保持不变
5．关于物体的运动描述下列说法中正确的是（　　）
A．匀速圆周运动是变速运动但加速度可能恒定不变
B．做平抛运动的物体某时刻速度的速度方向可能竖直向下
C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向不一定与速度方向垂直
D．做曲线运动的物体速度方向必定变化，且一定处于不平衡状态
6．如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F1和F2作用,但木块处于静止状态,F1=10N,F2=3N,若撤去F1,则木块所受的合力F和摩擦力f的大小分别为( )
A．F=0、f=3N B．F=10N、f=7N
C．F=0、f=0 D．F=10N、f=13N
7．我国选手陈一冰在北京奥运会上以优异成绩夺得吊环比赛冠军．比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为．已知他的体重为，吊环和绳索的重力不计．则每条绳索的张力为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端，并斜靠在OP、OQ挡板上．现有一个水平向左的推力F作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则（　 　）
A．b对挡板OQ的压力变大
B．挡板OP对a的弹力不变
C．推力F变大
D．弹簧长度变长
9．两倾斜的平行滑杆上分别套A、B两圆环，两环上均用细线悬吊着物体，如图所示．当它们都沿滑杆向下滑动时（环、物保持相对静止），A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（ ）
A．A环与杆有摩擦力 B．B环与杆无摩擦力
C．A环做的是匀速运动 D．B环做的是匀速运动
10．一个做平抛运动的物体，从运动开始发生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为d1，紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向发生的位移为d2。已知重力加速度为g，则平抛运动的物体的初速度为（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体跨过滑轮通过细线连接，整个装置处于静止状态（不计绳子的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平力作用在物体A上，缓慢拉开一小角度，斜面与物体B一直保持静止，此过程中（　　）
A．地面对斜面的弹力不变
B．地面对斜面体的摩擦力变小
C．绳子对物体A的拉力可能变小
D．斜面对物体B的摩擦力一定变大
12．某质点做直线运动的位移s和时间t的关系如图所示，那么该质点在3s内的位移是（ ）
A．-1m B．-2m C．1m D．2m
13．某人用双手托举一箱质量为m的西瓜箱，静止不动，下列说法正确的是（　　）
A．人对西瓜箱的作用力大小为mg，方向竖直向上
B．手对西瓜箱的弹力是因为西瓜形变而产生的
C．人对西瓜箱的力比西瓜箱对人的力要大
D．如果把西瓜箱举的更高一点，则西瓜的惯性变大
14．如图所示，一辆可视为质点的小汽车沿着两个相同的圆弧组成的竖直轨道以恒定的速率从A点经BCD点运动到E点，其中A、C、E在同一水平面上B、D两点分别为轨道的最低点和最高点，下列说法正确的是（　　）
A．小汽车的合外力始终为零
B．小汽车在从A到C的过程中加速度大小不变
C．小汽车从A到C的平均速度大于从C到E的平均速度
D．B、D两点轨道对小车的支持力相等
三、实验题
15．甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是__________。
A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙
（2）甲、乙、丙三组实验需要满足的是___________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。
（3）若三组同学分别用各自的实验装置做探究小车的加速度和合外力的关系实验，各组同学的操作均完全正确，甲、乙、丙三组同学作出的a-F图线如图丁所示（乙组同学所用F为弹簧测力计示数，丙组同学所用F为力传感器示数），则甲组实验对应的图线是___________（填“A”、“B”或“C”。）
（4）实验时，乙组同学得到的一条纸带如图戊所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点；打点计时器所用电源的频率为50Hz，根据所标的测量数据可算得：小车的加速度为___________，打下2点时小车的速度为_________m/s。（结果保留2位有效数字）
16．（1）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的纸带打的点很稀，这是由于( )
A.接的电压太高
B.接的电源频率偏高
C.所挂钩码太少
D.所挂钩码太多
（2）在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（所用电源频率为50Hz）
①根据运动学公式可求得vB=1.38m/s，vC=________m/s，vD=3.90m/s。（结果保留3位有效数字）
②利用求得的数值在图乙所示的坐标纸上作出小车的v-t图线________（从打A点时开始计时）。利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=________m/s2。（结果保留3位有效数字）
③将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此交点的物理意义是________。
四、解答题
17．一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度v1＝2.5 m/s.
(1)若船在静水中的速度为v2＝5 m/s，欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
(2)若船在静水中的速度为v2＝5 m/s，欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
(3)若船在静水中的速度为v2＝1.5 m/s，欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
18．水平面上一物体以的初速度做匀变速直线运动，并从此时开始计时。
(1)若第4s末物体的速度方向未改变，大小减小为，求物体的加速度；
(2)若物体的加速度取(1)中数值始终不变，速度方向可以改变，求物体第7s末的速度。
19．淄博市消防大队，快速反应，快速出警，不怕牺牲，英勇作战，为挽救人民财产损失作出了突出贡献，消防队员为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下，设消防员先以的加速度沿杆做匀加速直线运动，接着再以的加速度沿杆做匀减速直线运动一名消防员，在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中，重心共下降了，消防员着地的速度不能超过求：
消防员下滑过程中速度的最大值；
消防员下滑过程的最短时间．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，A错误；以竖直向下为正方向，根据牛顿第二有：mg-F=ma，解得a=2m/s2，方向竖直向下，故D正确；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向下加速，也可能向上减速．故B正确；同学对体重计的压力与体重计对他的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故C错误；故选BD．
2．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由题分析得知，板的倾角为30°时物块处于静止状态，受到静摩擦力，由平衡条件得静摩擦力
木板的倾角为45°时物块沿木板下滑受到滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为
由题
联立解得
故A错误，B正确；
CD．木板的倾角α为45°时物块的重力沿斜面向下的分力大小为
物块所受的滑动摩擦力大小
则有
所以物块一定在斜面上做匀加速运动，根据牛顿第二定律得
故C错误，D正确。
故选BD。
3．ABD
【解析】
【详解】
A．根据加速度的定义式可知，物体的加速度等于物体速度的变化率，而不是增加出来的速度，故A错误，符合题意；
B．只要加速度与速度方向相同，物体就做加速运动，故B错误，符合题意；
C．速度增加时，说明加速度的方向与速度方向相同，如果此时速度方向为负，则加速度方向也为负，故C正确，不符合题意；
D．物体的速度变化越快，则加速度越大，故D错误，符合题意。
故选ABD。
4．B
【解析】
【详解】
AB．由速度分解可知此时汽车的速度为
v1=v0cosθ
船靠岸的过程中，当θ增大，cosθ减小，船的速度不变，则车速v1减小，所以汽车做减速运动，故A错误，B正确；
CD．因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡，合力为零，设拉力与水平方向的夹角为θ，有
Fcosθ=f
Fsinθ+F浮=mg
船在匀速靠岸的过程中，θ增大，阻力不变，根据平衡方程知，绳子的拉力F不断增大；拉力F增大，sinθ增大，所以船的浮力不断减小，故CD错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
A．匀速圆周运动是变速运动，加速度的方向是不断变化的，则加速度不是恒定不变的，选项A错误；
B．做平抛运动的物体水平速度不为零，则某时刻速度的方向不可能竖直向下，选项B错误；
C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向指向圆心，则一定与速度方向垂直，选项C错误；
D．做曲线运动的物体速度方向必定变化，则加速度不为零，一定处于不平衡状态，选项D正确。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
受水平方向的推力F1和F2作用,但木块处于静止状态,根据平衡状态可知此时摩擦力为7N,所以最大静摩擦力,撤去F1,外力为3N,小于最大静摩擦力,物块仍处于平衡状态,合力仍为零,根据平衡可知,此时摩擦力与外力平衡,为3N,BCD错误A正确．
7．C
【解析】
【详解】
陈一冰的受力分析图，由共点力的平衡可知，在竖直方向上
解得
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
8．D
【解析】
【详解】
BD．设弹簧与竖直方向的夹角为α，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则α减小，以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：
F弹=
α减小，cosα增大，则F弹减小，弹簧变长；挡板对a的弹力
N=mgtanα
α减小，N减小．选项B错误，D正确；
C．对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小，故C错误；
A．竖直方向：地面对b的支持力
FN=（ma+mb）g
不变，根据牛顿第三定律可知，b对地面的压力不变，故A错误．
故选D．
点睛：本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，整体和隔离相结合，先对a研究，再对ab整体研究，比较简便．
9．D
【解析】
【详解】
AC．左图，物体受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，受力如图所示：
知物体与A以共同的加速度向下滑，对物体有：
，
则A的加速度为gsinθ，做匀加速直线运动，对A环分析，设摩擦力为f，有：
Mgsinθ﹣f=Ma，
解得：
f=0
所以A环与杆间没有摩擦力，故AC不符合题意；
BD．右图，物体处于竖直状态，受重力和拉力，因为加速度方向不可能在竖直方向上，所以两个力平衡，物体做匀速直线运动，所以B环也做匀速直线运动。可知B环受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
在竖直方向上，物体做自由落体运动，根据
可得
所以时间的间隔
所以平抛的初速度
故A正确。
故选A。
11．A
【解析】
【详解】
AB．以A、B斜面整体为研究对象，分析受力情况做出如图所示受力图
由平衡条件得知
当F增大时斜面体受到地面的摩擦力变大，地面对斜面体的弹力不变，B错误A正确；
C．对A研究可知，原来细线的拉力大小等于A的重力，当用水平向左的力F缓慢拉物体A，细线的竖直分力大小等于A的重力，所以细线所受拉力的大小一定增大，C错误；
D．B原来所受的摩擦力大小可能为零，也可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，当用水平向左的力F缓慢拉物体A时，绳的拉力增大，A所受的摩擦力可能增大，也可能减小，D错误。
故选A。
【点睛】
12．A
【解析】
【详解】
试题分析：由图，在0-1s时间内，位移不随时间而变化，说明物体处于静止状态；在1-2s时间内，物体沿负方向做匀速直线运动，位移为△x=1m-2m=-1m．在2-3s时间内，位移不随时间而变化，说明物体处于静止状态，所以该质点3s内的位移是x=-1m．故选A．
考点：位移；x-t图像
【名师点睛】根据位移图象的斜率等于速度，分析物体的运动状态．位移等于纵坐标的变化量．
13．A
【解析】
【详解】
A．西瓜箱受力平衡，则人对西瓜箱的作用力大小为mg，方向竖直向上，选项A正确；
B．手对西瓜箱的弹力是因为手的形变而产生的，选项B错误；
C．人对西瓜箱的力与西瓜箱对人的力是一对作用力与反作用力，等大反向，选项C错误；
D．物体的惯性只与质量有关，则如果把西瓜箱举的更高一点，则西瓜的惯性不变，选项D错误。
故选A。
14．B
【解析】
【详解】
A．小汽车做匀速圆周运动，所受合力提供向心力用于改变速度的方向，故A错误；
B．小汽车做匀速圆周运动，合力提供向心加速度，其大小不变，方向沿径向改变，故B正确；
C．小汽车从A到C和从C到E的位移相同，做匀速圆周运动的时间相同，根据
可知两过程的平均速度相同，故C错误；
D．小汽车在B点加速度向上，处于超重，可知支持力大于其重力；小汽车在D点的加速度向下，处于失重，可知支持力小于重力，则B、D两点轨道对小车的支持力不相等，故D错误；
故选B。
15． A 甲 C 0.16 0.36
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]甲、乙、丙三个图小车与长木板之间都有摩擦力，为保证小车受到的拉力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，故A正确，BC错误；故选A；
（2）[2]乙、丙两图绳上的力由弹簧测力计和力传感器直接读出，不需要用重物的重力代替，所以不需满足M m；甲图用重物的重力代替绳的拉力，必须满足M m；
（3）[3]甲图用重物的重力代替绳子的拉力，需满足M m，随着m的增大，不满足M m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；乙、丙图根据拉力相等时，加速度a乙＞a丙，从而判断乙组对应A，丙组对应B。
（4）[4][5]每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔
T=0.02×5=0.1s
由匀变速直线运动的推论
△x=aT2
可知，加速度
打点2时小车的速度
16． D 2.64 见详解 12.6 见详解
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] A．纸带打的点很稀，说明在时间间隔内通过的位移大，运动的速度快，电压太高时会使振针过紧，故A错误；
B．电源频率偏高，时间间隔减小，打出的点过密，故B错误；
C．钩码太少，纸带运动的慢，在时间间隔内运动的位移小，得到的纸带打的点很密，故C错误；
D．所挂钩码太多，纸带运动的快，在时间间隔内运动的位移较大，得到的纸带打的点很稀，故D正确。
故选D；
(2)①[2]由题可知，计数周期为
根据运动学公式可求得
②[3]用描点法作出小车的v-t图线如图所示
[4]速度图像的斜率表示加速度，则可得
③[5]将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此交点的物理意义是计时时小车的初速度。
17．(1)船头垂直于河岸　36 s；90m
(2)船头与上游河岸成60°角；24s；180 m
(3)船头与上游河岸成53°角；150 s；300 m
【解析】
【详解】
将船实际的速度(合速度)分解为垂直于河岸方向和平行于河岸方向的两个分速度，垂直于河岸的分速度影响渡河的时间，而平行于河岸的分速度只影响船在平行于河岸方向的位移.
(1)若v2＝5 m/s，欲使船在最短时间内渡河，船头应垂直于河岸方向，如图甲所示，合速度为倾斜方向，垂直于河岸的分速度为v2＝5 m/s.
v合＝
x＝v合t＝90m.
(2)若v2＝5 m/s，欲使船渡河的航程最短，合速度应沿垂直于河岸方向，船头应朝图乙中的v2方向.垂直于河岸过河则要求v∥＝0，有v2sin θ＝v1，得θ＝30°.所以当船头与上游河岸成60°角时航程最短.
x＝d＝180 m
(3)若v2＝1.5 m/s，与(2)中不同，因为船速小于水速，所以船一定向下游漂移，设合速度方向与河岸下游方向夹角为α，则航程x＝ .欲使航程最短，需α最大，如图丙所示，由出发点A作出v1矢量，以v1矢量末端为圆心，v2大小为半径作圆，A点与圆周上某点的连线为合速度方向，欲使v合与河岸下游方向的夹角最大，应使v合与圆相切，即v合⊥v2.
由sin α＝，得α＝37°
所以船头应朝与上游河岸成53°角方向.
v合＝v1cos α＝2 m/s
x＝v合t＝300 m.
【点睛】
解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，当静水速与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河航程最短．小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，使用平行四边形法则求合速度．
18．(1)，方向与初速度方向相反；(2)6m/s，方向与初速度方向相反
【解析】
【详解】
(1)以物体的初速度方向为正方向，第4s末，，由加速度定义可知
即物体的加速度大小为，方向与初速度方向相反
(2) 物体第7s末的速度
第7s末，物体的速度大小为6m/s，方向与初速度方向相反
19．；
【解析】
【分析】
(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式，抓住总位移为11.4m，求出最大速度．
(2)根据速度时间公式求出自由落体运动的时间和匀减速直线运动的时间，从而得出下滑的最短时间．
【详解】
（1）消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时，设消防员下滑过程中速度的最大值为，则
对消防员匀减速直线运动，则 ，
由题意：，
代入数据联立解得：
（2）对消防员自由下落：，解得，
对消防员匀减速直线运动：，
解得
故消防员下滑过程的最短时间：．
【点睛】
解决本题的关键理清消防员整个过程中的运动规律，通过速度位移公式，抓住位移之和求出最短速度是突破口．
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