山西省晋城市陵川县高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

山西省晋城市陵川县高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．关于打点计时器，下列描述正确的是（　　）
A．打点计时器是可以直接测量时间的仪器
B．电磁打点计时器也可以使用干电池供电
C．我们实验中的打点计时器只有接在交流电下，才能实现相邻的两点间隔0.02s
D．以下的交流电可以保证电火花打点计时器正常工作
2．如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑，小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一小段距离，斜面体始终静止．则在移动过程中( )
A．斜面对小球的支持力变大 B．细线对小球的拉力变大
C．斜面对水平面的压力变大 D．水平面对斜面的摩擦力变小
3．如图所示，粗糙水平面上，轻质弹簧的一端与质量为kg的物体A相连，另一端与竖直墙壁相连，已知弹簧原长cm，弹簧的劲度系数N/cm，A与地面间的动摩擦因数，g取10m/s2，如图，使弹簧处于压缩状态，弹簧长度为18cm，A处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）
A．物块A受到4个力作用
B．弹簧对物块施加的弹力大小为12N，方向水平向左
C．物块受到摩擦力大小为16N，方向水平向左
D．物体受到摩擦力大小为12N，方向水平向左
4．如图，为某质点运动的速度—时间图象，下列有关物体的运动情况正确的是
A．0～t1时间内加速度为正，质点做加速运动
B．t1～t2时间内加速度为负，质点做减速运动
C．t2～t3时间内加速度为负，质点做减速运动
D．t3～t4时间内加速度为正，质点做加速运动
5．小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯运动过程中，他看到体重计的示数为40kg，g=10m/s2．下列说法中正确的有（ ）
A．电梯可能正加速上升 B．电梯可能正加速下降
C．电梯可能在减速上升 D．电梯可能在减速下降
二、单选题
6．关于力的合成和分解，以下说法中正确的是（　　）
A．合力可比任一个分力都小
B．一对作用力与反作用力的合力为0
C．物体受三个共点力作用而平衡，其中任意两个力的合力必与第三个力等大反向
D．合力产生的效果与各分力共同作用产生的效果不相同
7．两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，它们运动的最大位移之比为（　　）
A．1∶2 B．1∶4 C．4∶1 D．2∶1
8．如图为甲同学制作的反应时间测量尺，用来测量其他同学的反应时间．乙同学先把手放在直尺0cm的位置做捏住直尺的准备，但手不能碰直尺，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住下落的直尺，已知乙同学捏住10cm的位置，反应时间为0.14s．若丙同学进行同样的实验，捏住了20cm的位置，则丙同学的反应时间为（ ）
A．0.28s
B．0.24 s
C．0.20s
D．0.16s
9．如图所示，一根不可伸长的轻质细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态，若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（　　）
A．只将绳的左端移向A′点，拉力变小
B．只将绳的左端移向A′点，拉力变大
C．只将绳的右端移向B′点，拉力变大
D．只将绳的右端移向B′点，拉力不变
10．如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为5 m/s2，使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为（　　）
A．50 m B．20 m
C．10 m D．1 m
11．某质点沿x轴做往复运动， 如图所示，OA=AB=OC=CD=1m。 设O点为x轴原点， 且质点由O点出发向正方向运动至B点再返回，下列结论中正确的是（　　）
A．质点由OAB的时间内发生的位移为2m， 路程为4m
B．质点由B到D的时间内发生的位移为4m， 路程为4m
C．质点由OABC的时间内发生的位移为1m， 路程为5m
D．质点运动到D点时， 相对原点的位移为2m
12．如图，重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平拉力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平拉力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。当用65N的水平力拉着木箱运动时，木箱的加速度为(取g＝10m/s2)
A．6.5m/s2 B．3.5m/s2 C．3.0m/s2 D．0.3m/s2
13．如图所示，物体A、B质量分别为m和2m．物体A静止在竖直的轻弹簧上面，物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，已知重力加速度为g．某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（ ）
A．0 B．mg C．mg D．2mg
14．如图所示，吊篮A，物体B，物体C的质量均为，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，B物体恰好与吊篮顶接触不挤压，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚被剪断的瞬间（　　）
A．物体B的加速度大小为零 B．物体C的加速度大小为
C．物体B对吊篮A的顶板的压力为零 D．物体C对吊篮A的底板的压力为
15．如图所示，A、B两物体质量分别为m和2m，用轻绳悬挂于天花板上的O点，OA绳竖直，AB绳水平，OB与竖直方向夹角，在B上作用一个未知力F，使A、B保持静止，则该未知力的大小可能为（　　）
A．2mg B． C． D．
三、实验题
16．某实验小组利用甲图所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，电源频率为50Hz。乙图是实验中打出的一条纸带，O点为打下的第一个点，从A点开始每打五个点取一个计数点依次标B、C、D、E、F、G。
（1）下列说法正确的是___________
A．电火花打点计时器是靠振针和复写纸打点
B．电火花打点计时器应接220V的交流电源
C．实验时应先释放小车再接通电源
D．纸带运动时受到电火花打点计时器的阻力比电磁打点计时器小
（2）推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？并说明理由___________（填“加速”或“减速”）；理由：______________________
（3）打出A点到打出B点的时间为___________
（4）打出C、E两点的时间内，小车的平均速度为___________m/s（保留两位有效数字）。
17．某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：
（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；
（2）保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)．
请回答下列问题：
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s；(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2；(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)．
（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度．
（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a—mg图象如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M=______kg．(取g=10m/s2，结果保留3位有效数字)
四、解答题
18．一物体从斜坡顶端由静止开始匀加速下滑，下滑的加速度大小为2 m/s2，若最后2 s内下滑的距离为斜坡长度的，求斜坡长是多少？
19．如图所示，高速公路上常设有避险车道，供刹车失灵的车辆自救。避险车道可简化为倾角为的斜面，若一辆货车关闭发动机后离开高速公路冲上避险车道，前进一段距离后停止运动。假设该货车受到避险车道的阻力恒为其受到支持力的k倍，忽略空气阻力，重力加速度为g。
(1)求货车在避险车道上匀减速运动的加速度；
(2)若避险车辆冲上避险车道的初速度为，则避险车道至少要多长。
20．A、B两滑块叠放在水平面上，已知A、B滑块所受重力分别是，。A、B间动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数。试求在图中所示的两种情况下拉动滑块所需的最小力分别为多大。
21．如图所示，质量为2kg的物体A和质量为1kg的物体B放在水平地面上，A、B 与地面间的动摩擦因数均为1/3，在与水平方向成370角的20N斜向下推力F的作用下，A、B—起做匀加速直线运动（)求：
（1）A、B—起做匀加速直线运动的加速度大小；
（2）运动过程中A对B的作用力大小；
（3）若3s后撤去推力，求撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离．
22．已知共面的三个力F1＝20 N，F2＝30 N，F3＝40 N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120°．
（1）求合力的大小；
（2）求合力的方向（最后分别写出与F2、F3所成角度）．
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参考答案：
1．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．打点计时器是在纸带上直接测量时间的仪器，A正确；
B．电磁打点计时器是利用交变电流产生交变的磁场使簧片振动打点的，所以只能使用交流电，不可以使用干电池供电，B错误；
C．打点计时器接在交流电下，由交流电的周期与频率的关系可知
实现打点计时器相邻的两点时间间隔是0.02s，C正确；
D．220V交流电可以保证电火花打点计时器正常工作，D错误。
故选AC。
2．BD
【解析】
【分析】
取小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹角的关系式，即可分析其变化；对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面对地面的压力变化．
【详解】
A、B项：设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ
取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得：
斜面方向：mgsinα=Tcosθ①
垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②
使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T增大．
由②知，N变小，故A错误，B正确；
C、D项：对斜面和小球整体分析受力：重力Mg、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得
f=Nsinα，N变小，则f变小，
N′=Mg+Ncosα，N变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小．故C错误，D正确．
故应选：BD．
【点睛】
本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题，分析受力情况是基础，要根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解各个力的表达式进行分析．
3．AD
【解析】
【详解】
B．依题意弹簧处于压缩状态，对物块施加的弹力方向为水平向右，根据胡克定律，可得
故B错误；
CD．物体处于静止状态，水平方向受力平衡，可知其摩擦力方向向左，大小为
故C错误，D正确；
A．物块A受到4个力作用，分别是重力、支持力、摩擦力和弹簧弹力，故A正确。
故选AD。
4．AB
【解析】
【详解】
A．0～t1时间内图象的速度增大，物体做加速运动，速度为正，故加速度沿正方向，故A正确；
B．t1～t2时间内物体速度减小，质点做减速运动，速度为正，故加速度为负，故B正确；
C．t2～t3时间内加速度为负，速度也沿负方向，故质点做加速运动，故C错误；
D．t3～t4时间内速度减小，物体做减速运动，速度为负，故加速度为正，故D错误．
5．BC
【解析】
【分析】
人对体重计的压力小于人的重力，说明人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上也可能向下；
【详解】
由于体重计示数小于其重力，故其处于失重状态，其加速度向下，即电梯可能正加速下降或减速上升，故选项BC正确，AD错误．
【点睛】
做超重和失重的题目要抓住关键：有向下的加速度，失重；有向上的加速度，超重．
6．C
【解析】
【详解】
A．一个力的大小等于5N，方向向南，另一个力大于等于2N，方向向北，其合力等于3N，A错误；
B．一对作用力与反作用力没有作用在同一个物体上，不能求合力，B错误；
C．根据平衡条件，物体受三个共点力作用而平衡，其中任意两个力的合力必与第三个力等大反向，C正确；
D．合力产生的效果与各分力共同作用产生的效果一定相同，D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
因两小车的末速度均为0，且加速度也相同，则有
可得
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
根据
x1＝at12，x2＝at22
得
则有
t2＝t1＝×0.14s＝0.20s
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
根据“细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点”，“缓慢移动细绳的端点”可知，本题考查动态平衡问题，以滑轮为研究对象，根据共点力平衡条件和几何知识，通过受力分析和力的合成，即可分析绳子拉力的变化情况。
【详解】
A、B．如图，设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，绳子的长度为L，B点到墙壁的距离为S，根据几何知识和对称性，可得：
以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为F，根据平衡条件得：
解得：
当只将绳的左端移向点，S和L均不变，则绳子与竖直方向的夹角为也不变，所以F不变，所以A、B错误；
C、D．当只将绳的右端移向点，相当于先将绳子移向C点，如图：
此时变大，根据可知，F变大，再将绳子从C点移向点，为竖直方向的移动，不变，F不在变化，所以从B点到的过程中，F变大，C正确，D错误；
故选C。
【点睛】
考查力的动态平衡分析，只将绳的左端移向点，细绳与竖直方向的夹角不变；只将绳的右端移向点，细绳与竖直方向的夹角增大。
10．C
【解析】
【详解】
由题意知，车速v≤10 m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为5 m/s2，最后末速度减为0，由速度位移公式v2 v02=2ax
可得
x≤= m=10 m
所以系统设置的安全距离约10 m，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．质点由OAB的时间内发生的位移为2m， 路程为2m，A错误；
B．质点由B→D的时间内，经过的路程为4m，位移方向由B指向D，与正方向相反，所以位移为 4m，B错误；
C．质点由OA→B→C的时间内，经过的路程为5m，位移方向由O指向C，与正方向相反，所以位移为 1m，C正确；
D．质点到达D点时，在原点的左边，所以相对原点的位移为 2m，D错误。
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
由题意可知，木箱与地面间的滑动摩擦力为30N，由牛顿第二定律得
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
解：细线剪断瞬间，先考虑AB整体，受重力、支持力，合力等于B的重力，故：
mBg=（mA+mB）a
再分析物体B，有：
mBg﹣N=mBa
联立解得：
N=
根据牛顿第三定律，B对A的压力为；
故选B．
【点评】本题关键是先采用整体法求解加速度，再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解，不难．
14．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．在轻绳刚被剪断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故A正确；
B．将物体C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得
即物体C的加速度大小为1.5g，故B错误；
C．在轻绳刚被剪断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，物体B受到自身的重力和弹簧向上的弹力，二力平衡，因为B物体恰好与吊篮顶接触且不挤压，故物体B与吊篮A的顶板之间的压力为零，故C正确；
D．在轻绳刚被剪断的瞬间，A受到重力和C对A的压力，由牛顿第二定律可得
解得
故D错误。
故选AC。
15．A
【解析】
【详解】
由于OA绳竖直，对球A进行受力分析可知，AB间细绳不存在拉力作用。当作用在B上的拉力与OB方向垂直斜向上时，拉力最小，且最小拉力为
因此作用在B上的拉力应大于等于，A正确，BCD错误。
故选A。
16． BD 加速 相等时间间隔内，位移越来越大 0.1s或者0.10s 0.40
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] A．电火花打点计时器是靠电火花和墨粉打点的，故A错误；
B．电火花打点计时器的工作电源是220V的交流电源，故B正确；
C．实验时应先接通电源再释放小车，故C错误；
D．电火花打点计时器是靠电火花和墨粉打点的，电磁打点计时器是靠振针和复写纸打点的，振针打点时对纸带有较大的阻碍作用，故D正确。
故选BD；
(2)[2][3]O点为打下的第一个点，由纸带相邻两点间的距离越来越大可知，纸带的运动是加速运动；
(3)[4]从A点开始每打五个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为
(4)[5]小车的平均速度为
17．①；②， ③；（4）
【解析】
【详解】
试题分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；当取下细绳和钩码时，由于滑块所受其它力不变，因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向；
根据牛顿第二定律有mg=Ma，由此可解得滑块的质量．
从图乙中可知，，，
（2）①相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得，
②根据逐差法可得，联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，撤去时滑块做匀加速直线运动时，受到的合外力，由牛顿第二定律得，解得．
（4）滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动，受到的合外力为，由牛顿第二定律得，解得，由图丙所示图象可知，解得M=0.200kg．
18．16 m
【解析】
【详解】
解：令物体下滑时间为t，斜坡长度为L，则根据题意有：
①
②
由①②得所以物体下滑的时间为：
斜坡长度为：
19．(1)，沿避险车道向下；(2)
【解析】
【详解】
(1)对避险车，由题意得
，，
解得
方向沿避险车道向下
(2)由运动学公式
则避险车道至少要
20．9N；11N
【解析】
【分析】
【详解】
图（a）中，以整体为研究对象，最小拉力等于最大静摩擦力。则
图（b）中，当B刚要被拉动时，拉力最小，此时A、B间和B、地间的静摩擦力达到最大。以B为研究对象，分析受力，如图
根据平衡条件得，最小拉力
其中，A、B间最大静摩擦力
B、地间的最大静摩擦力
解得
代入解得
21．（1）m/s2（2）4N（3）0.6m
【解析】
【分析】
（1）以A、B整体为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可求解加速度；
（2）以B为研究对象：设A对B的作用力为FAB，根据牛顿第二定律列式即可求解作用力．
（3）撤去推力后，A做减速运动，根据牛顿第二定律求解加速度，结合运动公式求解撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离．
【详解】
（1）以A、B整体为研究对象进行受力分析，有：
Fcosα-μ[（mA+mB）g+Fsinα]=（mA+mB）a
代入数值得：a=m/s2 ；
（2）以B为研究对象：设A对B的作用力为FAB，则FAB-μmBg=mBa
代入数值得：FAB=4N；
（3）若3s后撤去推力，此时物体A的速度：v=at=2m/s
物体A的加速度为
滑行的时间为
则撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离等于0.6s内A在地面上滑行的距离，则．
22．（1）；（2）90°，30°
【解析】
【详解】
（1）建立如图所示坐标系，由图得
解得
（2）设合力与x轴成φ角
方向在第二象限，与x轴负向成60°角，即与F3成30°，与F2与90°
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