福建莆田24中学物理高一下学期开学摸底考试试卷（word版含答案）

莆田24中2021-2022学年人教版（2019）物理高一下学期开学摸底考试试卷
一卷
考试范围：人教版（2019）必修第一册（占比80%）+人教版（2019）必修第二册第五章（占比20%）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）
1.（多选）关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )
A.比较加速度大小时，比大 B.物体的速度变化越快，加速度越大
C.物体速度的变化率为零时，加速度也为零 D.物体速度的变化量越大，加速度越大
2.一质点做匀变速运动，初速度大小为2 m/s，3秒末速度大小变为4 m/s，则下列判断正确的是( )
A.速度变化量的大小可能大于2 m/s B.速度变化量的大小可能小于2 m/s
C.加速度大小一定大于 D.加速度的方向一定与初速度方向相同
3.（多选）甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的和乙的图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A.甲做匀速直线运动，乙做变速直线运动
B.甲、乙均在3 s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4 m
C.0~2 s内与4~6 s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向
D.6 s内甲的路程为16 m，乙的路程为12 m
4.在水平面上有一质点，从A点由静止开始以加速度向右做匀加速直线运动，经过时间t后，变成方向向左、大小为的匀变速直线运动，再经过时间后，质点恰好回到出发点A.加速度与加速度的大小之比为( )
A.4:5 B.5:4 C.1:2 D.2:1
5.（多选）将小球甲从高空A处以初速度大小竖直向下抛出，与此同时，在甲的下方有另一小球乙从空中B处以初速度大小竖直向上抛出，测得经过时间4 s两球在空中相遇.若两点间的高度差为64 m.取，不计空气阻力，则下列判断正确的是( )
A. B.乙从B处抛出后返回到B处所用的时间为0.8 s
C.两球一定在B处下方相遇 D.甲、乙可能在空中相遇两次
6.如图所示，质量为的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为的长木板向右滑行，长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，则( )
A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为
B.长木板受到地面的摩擦力大小一定为
C.若改变F的大小，当时，长木板将开始运动
D.无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动
7.如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上，斜面顶端安有滑轮，不可伸长的轻绳连接物体并跨过滑轮，起初A悬空，B静止于斜面上，现用水平力F拉住绳上的一点，使A从竖直缓慢移动到图示位置，在此过程中斜面体与物体B始终保持静止，则( )
A.绳子对A的张力一直减小 B.地面对斜面体的摩擦力增大
C.斜面体对地面的压力减小 D.物体B受到的摩擦力一定沿斜面向上
8.（多选）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块.木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度，下列说法不正确的是( )
A.小滑块的质量
B.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.2
C.当水平拉力时，长木板的加速度大小为
D.当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定不变
9.如图所示，小锐同学正在荡秋千，他经过最低点P时的速度方向是( )
A.a方向 B.b方向 C.c方向 D.d方向
10.关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体，加速度可能为零
B.物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
C.做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致
D.做曲线运动的物体，其所受的合外力可能为零
11.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到恒定水平风力的影响，不考虑空气阻力的影响。则( )
A.风力越大，运动员下落时间越长 B.风力越小，运动员飞得越远
C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关
12.某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大圆平台边缘上，向平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中，哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中平台内箭头指向表示投篮方向）( )
A. B. C. D.
二、实验题（本题共3小题，每小题8分，共24分）
13.在做“研究匀变速直线运动规律”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中没有画出），电火花计时器接220 V、50 Hz的交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打各点时物体的瞬时速度如表所示:
对应点 B C D E F
速度（m/s） 0.141 0.185 0.220 0.254 0.301
（1）设电火花计时器的周期为T，计算的公式为______；
（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出图像；
（3）利用该图像求得物体的加速度________（结果保留两位有效数字）；
（4）如果当时通入的交变电流的电压变成210 V，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_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（5）若实验时，电源频率略低于50 Hz，但该同学仍按50 Hz计算物体的速度，则测量得到的物体速度与真实速度相比将_______（填“偏大”“偏小”或“不变）.
14.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_______方向（填“水平”或“竖直”）；
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为，在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如表格所示，
代表符号
数值/cm 23.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30
表中有一个数值记录不规范，其代表符号为________;
（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值（填“”或“”）；
（4）由图可知，弹簧的劲度系数为______N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg）.
15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等装置完成实验.
（1）如图甲所示，若弹簧测力计间夹角大于90°，保持弹簧测力计a与橡皮条的夹角和结点O位置不变，将弹簧测力计b顺时针转动一定角度，则弹簧测力计a的读数________，弹簧测力计b的读数______（均填“变大”“变小”或“不变”）.
（2）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是________.
A.使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点
B.用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿橡皮条的轴线，且与水平木板平行
C.两细绳套必须等长
D.用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程
E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
（3）如图乙和丙所示是两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是________.（填“乙”或“丙”，是用一只弹簧测力计拉时的图示）
三、计算题（本题共3小题，共28分）
16.（8分）物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰为零，如图所示。已知物体运动到斜面长度处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。
17.（10分）如图所示，一根细直棒长度为5 m，用手提着其上端，在其下端的路面上方有一个长度为5 m、内径比直棒直径略大的空心竖直管.如果该空心管安放在平直公路上方，汽车从空心管正下方通过时刚好碰不到管.已知细直棒的下端与空心管的上端相距10 m，现放手让细直棒做自由落体运动（不计空气阻力，g取）.
（1）求细直棒通过该空心管所用的时间（直棒通过管后继续进入公路下方直径略大于细直棒直径的深坑中）；
（2）当细直棒开始下落时，汽车以20 m/s的速度在距离空心管36 m处向空心管驶来，汽车会不会碰到细直棒，如不会，请说明为什么；如会，在不改变车行驶方向的情况下，分析司机该如何处理（计算时不考虑车的大小）.（结果可保留两位小数）
18.（10分）如图所示，质量为的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为，铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在铁箱左侧壁上.木块与铁箱内壁四面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，.求：
（1）木块对铁箱的压力的大小；
（2）水平拉力F的大小；
（3）减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为12 m/s时撤去拉力，又经2.2 s时间，木块从铁箱左侧到达右侧，求铁箱的长度是多少？（结果保留一位小数）
答案以及解析
1.答案：BC
解析：加速度是矢量，负号表示方向，比较加速度大小时，应该比较绝对值，所以比小，故A错误；物体的加速度描述物体的速度变化快慢，是速度的变化率，所以物体的速度变化越快，加速度越大；物体速度的变化率为零时，加速度也为零；但物体速度的变化量越大，加速度不一定越大，故B、C正确，D错误.
2.答案：A
解析：取初速度方向为正，当3 s末的速度方向与初速度方向相同，则速度的变化量，加速度为，当3 s末的速度方向与初速度方向相反，则速度的变化量，负号表示方向，加速度为，加速度方向与速度变化量方向相同，则加速度的方向可能与初速度方向相同，也可能相反，故选项A正确.
3.答案：CD
解析：匀速直线运动的速度保持不变，甲物体的图像，其斜率代表物体的速度，可知其速度大小和方向发生变化，则甲做的不是匀速直线运动；乙物体的图像，其斜率代表加速度，可知其加速度大小和方向发生变化，乙做变速直线运动，故A错误；根据图像可知，3 s末甲回到出发点，乙此时的正向位移最大，此时距出发点最远，根据图线与坐标轴所围的面积代表位移，可知最大距离为，故B错误；根据图线的斜率等于速度，知0~2 s内与4~6 s内，甲的速度等大同向；图线的斜率等于加速度，知0~2 s内与4~6 s内，乙的加速度等大同向，故C正确；6 s内甲的路程为，乙的路程为，故D正确.
4.答案：A
解析：由题意知，前一段过程的位移为，经过时间t，速度达到，后一段过程的位移为，且最终回到出发点，则有，即，解得，故A正确.
5.答案：AC
解析：甲乙两球相遇，则，解得，甲在A处的离地高度至少为，故A正确；对于乙，若不与A相碰，其上升时间为，根据运动的对称性，乙从B处出发到返回到B处用时，由于相遇时间为4 s，故二者在B点下方相遇，且甲的速度大于乙的速度，所以甲、乙在空中不会再相遇，故B、D错误，C正确.
6.答案：D
解析：木块所受木板的滑动摩擦力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知长木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于，长木板处于静止状态，根据平衡条件长木板受到地面的摩擦力的大小是，故A、B错误；若改变F的大小，当时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因为摩擦力的大小和F无关，大小始终是，所以长木板仍处于静止，故C错误；不论F如何改变，木块对长木板的摩擦力大小不变为，所以长木板不可能运动，故D正确.
7.答案：B
解析：对A研究可知，原来轻绳的拉力大小等于A的重力，当用水平向右的力F缓慢拉物体A，轻绳的竖直分力大小等于A的重力，所以轻绳所受拉力的大小一定增大，故A错误；以和斜面体整体为研究对象，分析受力情况作出如图所示的受力图，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，地面对斜面体的压力不变，故C错误，B正确；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，当用水平向右的力F缓慢拉物体A时，绳的拉力增大，B所受的摩擦力可能增大，也可能减小，故D错误.
8.答案：ACD
解析：对整体分析，由牛顿第二定律有，当时，此时两物体具有最大共同加速度，代入数据解得，当F大于6 N时，由牛顿第二定律得，由图线的斜率，解得，小滑块的质量为,A错误；由的共同加速度最大为，可知，B正确；当F大于6 N时，对长木板有，当时，长木板的加速度，C错误；当F大于6 N后，滑块与长木板相对滑动，小滑块的加速度为，小滑块的加速度与F无关，当F小于6 N的时候，没有发生相对滑动，此时，说明加速度随F的变化是变化的，D错误.
9.答案：B
解析：曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，则他经过最低点P时的速度方向沿b方向，选B。
10.答案：B
解析：做曲线运动的物体，其速度方向时刻变化，加速度一定不为零，根据牛顿第二定律可知物体所受的合外力一定不为零，故A、D均错误。物体的运动状态改变，则速度改变，若速度大小改变而方向不变，物体做直线运动;若速度方向时刻改变，物体做曲线运动，故B正确。做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不共线，故C错误。
11.答案：C
解析：运动员同时参与了两个分运动：竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立，因而水平风力越大，运动员落地的合速度越大，但下落时间不变，故A、D错误，C正确；风力越小，运动员水平速度越小，水平位移越小，故B错误。故选C。
12.答案：B
解析：要使篮球投入球筐，必须使篮球的合速度方向指向球筐，根据平行四边形定则可判断只有B选项符合要求。
13.答案：（1）
（2）见解析
（3）0.40
（4）不变
（5）偏大
解析：（1）电火花计时器的周期为T，利用平均速度表示中间时刻瞬时速度可得，在打F点时物体的瞬时速度大小为.
（2）根据表中得到的数据，以A点对应的时刻为，利用描点法作出图像如图所示.
（3）由图线求得加速度为.
（4）只要交流电的频率不变，则打点周期不变，物体加速度的测量值与实际值相比就会不变.
（5）当电源频率低于50 Hz时，电火花计时器的打点周期大于0.02 s，仍按50 Hz计算时，由可知，物体速度的测量值将比真实值偏大.
14.答案：（1）竖直
（2）
（3）
（4）4.9
解析：（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；
（2）用毫米刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，即以cm为单位需估读到小数点的后两位，故的数值记录不规范；
（3）因为弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差，根据胡克定律知弹力和伸长量成正比，图像是过原点的倾斜的直线，故横轴应是弹簧长度与的长度差；
（4）由题图可知弹簧的劲度系数为
.
15.答案：（1）变大;变大
（2）ABDE
（3）乙
解析：（1）若弹簧测力计间夹角大于90°，保持弹簧测力计a与橡皮条的夹角不变，减小弹簧测力计b与橡皮条的夹角，如图所示，则可知两弹簧测力计的示数均变大.
（2）为了读数准确，在进行实验之前，一定要对弹簧测力计进行校对零点，A正确；为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，B正确；绳子的长短对分力大小和方向无影响，C错误；根据弹簧测力计的使用原则可知，在测力时不能超过弹簧测力计的量程，在不超量程的前提下拉力大些可以减小实验中的偶然误差，D正确；在实验中必须确保将橡皮条结点两次都拉到同一位置，E正确.
（3）作图法得到的F沿平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力一定与橡皮条共线，故乙的实验比较符合实验事实.
16.答案：t
解析：对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为
现有
因通过的时间为t，故通过的时间也为t。
17.答案：（1）
（2）会碰到，汽车应做加速度大小为的加速运动或做加速度大小为的减速运动
解析：（1）细直棒的下端到达空心管的上端的时间为
，
细直棒的上端到达空心管的下端的时间为
，
则细直棒通过该空心管所用的时间.
（2）细直棒的下端到达空心管的下端的时间为.
若汽车匀速运动，则到达空心管处的时间为，则汽车肯定要碰到细直棒；
要使汽车不碰到细直棒，①汽车在2 s内的位移应小于36 m，
，解得汽车减速运动的加速度大小；
②汽车在内的位移大于36 m，即，解得，即汽车加速运动的加速度大小.
18.答案：（1）10 N
（2）78 N
（3）2.7 m
解析：（1）对木块受力分析，由平衡条件可知,
解得，
由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力为.
（2）对木块受力分析，水平方向由牛顿第二定律得,
对铁箱和木块整体有，解得.
（3）撤去拉力F时，铁箱和木块的速度均为，因，故木块相对铁箱向右滑动，木块的加速度大小为，解得，方向水平向左.铁箱的加速度大小为，解得，方向水平向左，铁箱减速时间为，故木块未到达铁箱右侧前，铁箱已停止，即经木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长度，即有，解得.