安徽省滁州市定远县育才学校2021-2022学年高一下学期2月开学摸底考试物理试题（Word版含答案）

定远县育才学校2021-2022学年度第二学期开学摸底考试
高一物理
考试范围：必修一；考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题 48分）
一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，满分32分）
1．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列正确的是（　　）
A．运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显
B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论
C．运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量
D．伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，这是他用实验直接进行了验证的
2．汽车的刹车性能至关重要，关乎到乘车人员的人身安全，研发阶段应在不同情形下进行实验测量分析。如图所示，两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像。驾驶员的反应时间为0.5s（从发现问题到开始制动的时间）。下列说法正确的是（　　）
A．从t=0.5s到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小
B．从t=0到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等
C．从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为1：2
D．从t=0到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的位移之比为2：1
3．有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶，司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为 的单位是 的单位是 。则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（　　）
A．刹车过程中的加速度大小为
B．刹车后内的位移
C．刹车后，汽车第一个内，第二个内，第三个内，第四个内位移之比为
D．刹车全过程的平均速度为
4．如图所示，木块A、B的质量分别为m、2m，一个劲度系数为k的轻质弹簧的两端分别与A、B相拴接，最初系统静止，现在用力缓慢竖直向上拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为（重力加速度为g）（　　）
A． B． C． D．
5．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（　　）
A．该同学完成1次下蹲-起立的动作大约需要2s
B．起立过程中人先处于超重状态再处于失重状态
C．1s时人处在下蹲的最低点
D．下蹲过程始终处于失重状态
6．学习摩擦力时，小明同学做了一个小实验，他的实验装置如图，将一重力不计的白纸铺在水平桌面上，纸的一部分伸出桌边，再在白纸上放一本笔记本。先用水平拉力F将白纸从笔记本底下向右抽出（笔记本未从桌面滑落），已知笔记本重力为G，所有接触面间的摩擦因数均为，则在白纸被抽出过程中（　　）
A．白纸对笔记本的摩擦力方向向左
B．抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为
C．笔记本与白纸间的摩擦力大小始终等于
D．瞬间拉力F越大，笔记本与白纸间的摩擦力越大
7．2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船顺利升空并精准对接天和核心舱。若宇航员想采用如图所示的动力学方法测量某空间站质量，假设飞船质量为，其推进器提供的平均推力是，开动内，测出飞船和空间站的速度变化是，则空间站质量为（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，质量为1kg的物体A静止放在倾角为37°的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为0.8，用一细绳将小桶B通过定滑轮与物体A相连，在不断向小桶B中加沙子的过程中，A、B与斜面始终处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮与绳间的摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．地面对斜面的支持力不断减小
B．斜面对物体A的摩擦力不断减小
C．斜面对物体A的作用力不断减小
D．当小桶B和沙子的总质量达到1kg时，地面对斜面的摩擦力大小为4N
二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，满分16分）
9．如图所示，质量为M、上表面光滑的斜面体放置在水平面上，另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时，斜面体一直静止不动。已知斜面倾角为，重力加速度为g，则（　　）
A．地面对斜面体的支持力小于
B．地面对斜面体的摩擦力为零
C．斜面倾角越大，斜面体对物体的支持力越小
D．斜面倾角不同，地面对斜面体的摩擦力一定不同
10．一质点沿直线运动时的速度﹣时间图线如图所示，则以下说法中正确的是（　　）
A．第1s末质点的位移和速度都改变方向
B．第2s末质点的位移改变方向
C．第4s末质点的位移为零
D．第2s末质点的加速度大小为
11．如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮O。另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中错误的是（　　）
A．细线BO对天花板的拉力大小是3G B．a杆对滑轮的作用力大小是1.8G
C．a杆和细线对滑轮的合力大小是2G D．a杆对滑轮的作用力大小是G
12．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物，当倾角增大到θ时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B间有静摩擦力
B．A受到B的静摩擦力方向沿车厢底向下
C．A受到车厢底面的滑动摩擦力大于Mgsinθ
D．A与车厢底面间的动摩擦因数
第II卷（非选择题 52分）
三、实验题（本大题共2小题，满分16分）
13．图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图乙是___________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是___________（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表，要求保留3位小数。
速度 vB vC vD vE vF
数值（m/s） _____ 0.479 0.560 0.640 ____
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_____________________。
③由所画速度—时间图象求出小车加速度为___________m/s2.（结果保留2位小数）
（3）根据速度—时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度vA=___________m/s。（结果保留2位小数）
14．某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。
（1）下列器材中不必要的是_______（填字母代号）。
A．秒表 B．天平（含砝码） C．刻度尺
（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器_______（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）在一次实验中，该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为。计数点、、、、、间均有四个点未画出。则在打点时小车的速度大小_______（结果保留三位有效数字）。
（4）他在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图丙所示。发现图线不过原点，原因可能是_______。
A．木板不带滑轮的一端垫得过高 B．木板不带滑轮的一端垫得过低
C．槽码个数太多了 D．槽码个数只有一个
（5）另一同学还做了如下实验：如图丁所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小？从下面的选项中选出一个最合适解释。_______
A．因为智能手机的质量比重物小
B．因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了
C．因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了
D．即使在小车上放置了智能手机，绳的张力也没有改变
四、解答题（本大题共3小题，满分36分）
15．A车在直线公路上以的速度行驶，由于大雾见底低，当司机发现正前方路面有一辆静止的B车时，两车的距离为，A车司机立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为，（两车均为质点）。求：
（1）B车司机毫无觉察，通过计算判定会不会相撞？若会，求A车从刹车到撞上B车的时间；
（2）为了避免碰撞，A车在刹车时，同时向B车发出信号，B车收到信号经的反应时间才开始匀加速向前运动，B车加速度至少为多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法避让）
16．小王同学在家卫生大扫除时用拖把拖地，依靠拖把对地面的摩擦力来清扫污渍。如图所示，他沿推杆方向对拖把施加的推力，且推杆与水平方向的夹角时，刚好可以匀速推动拖把。已知拖把质量为，g取，求：
（1）在拖地时地面对拖把的支持力；
（2）拖把与地面的动摩擦因数。
17．如图，质量M=4kg的长木板静止于粗糙水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg的小木块以速度v0从左端滑上木板，到达右端时恰好相对静止，小木块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.5，木板长度L=3.5m，g取10m/s2，求：
（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小；
（2）木块刚滑上长木板时的速度v0大小；
（3）木板在地面上运动的最大位移。
参考答案
1．C
【详解】A．用丁图实验，小球做自由落体运动，没有“放大”重力的作用，实验现象也不明显，不方便测量，故A错误；
B．甲图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论。故B错误；
C．运用甲图实验，利用斜面，可“冲淡”重力的作用，使小球下滑更慢一些，更方便进行实验测量，C正确；
D．伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，但他没有用实验直接进行验证，而是通过斜面“冲淡”重力的作用，研究小球在斜面上的运动是匀加速运动，再进一步合理外推，得到自由落体运动是匀加速运动。故D错误。故选C。
2．C
【详解】A．从t=0.5s到停下，汽车在干燥路面与湿滑路面的平均速度相等，均为15m/s，选项A错误；
BD．从t=0到停下，汽车在湿滑路面上的位移
平均速度
汽车在干燥路面上的位移
平均速度
则从t=0到停下，汽车在湿滑路面上和干燥路面的平均速度大小不相等，汽车在湿滑路面和干燥路面的位移之比为5：3，选项BD错误；
C．图像的斜率等于加速度，可知从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为
选项C正确；故选C。
3．D
【详解】A．根据
则得汽车的初速度
加速度
A错误；
B．汽车刹车所需的时间
故汽车在5s末已经停止，故6s内的位移
B错误；
C．刹车后，汽车5s内停下，则逆向思维，根据
第1s内、第2s内、第3s内 位移之比为：1：3：5：7：9，那么刹车后，汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内，第四个1s内位移之比为9：7：5：3，C错误；
D．刹车后5s末汽车已停止，故刹车后5s内的平均速度为
D正确。故选D。
4．C
【详解】开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1，由胡克定律有
物体B恰好离开地面时，弹簧的拉力等于B的重力，为2mg，设此时弹簧的伸长量为x2，由胡克定律有
这一过程中，物体A上升的高度
解得
，故选C。
5．B
【详解】ABD．该同学下蹲的动作需要经历加速向下、减速向下过程故先失重后超重，起立的动作需要经历加速向上、减速向上过程故先超重后失重。由图可知，完成1次下蹲-起立的动作大约需要4s。故B正确；AD错误；
C．1s时人的失重最大，即向下的加速度最大，此时人并没有静止，不是下蹲的最低点。故C错误。故选B。
6．B
【详解】A．白纸相对笔记本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对笔记本的摩擦力方向向右，故A错误；
B．抽动瞬间，白纸上下两个面，分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得
则白纸受到的摩擦力为
故B正确；
C．在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过书本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，故C错误；
D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，瞬间拉力F越大，白纸运动的越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故D错误。故选B。
7．B
【详解】推进器开动5s内，飞船和空间站的加速度为
对飞船和空间站整体，在加速过程中，由牛顿第二定律有
解得空间站质量
故选B。
8．A
【详解】A．对B分析，由平衡条件可知，不断向小桶B中加沙子的过程中绳子拉力F逐渐增大，把A与斜面看成一个整体，在竖直方向有
则地面对斜面的支持力不断减小，所以A正确；
B．当F较小时，摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得
则F增大时，摩擦力逐渐减小，当F较大时，摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得
则F增大时，摩擦力逐渐增大，所以B错误；
C．对A分析，斜面对物体A的作用力大小等于斜面对A的支持力与斜面对A的摩擦力的合力，由于斜面对A的支持力保持不变，但是摩擦力可能先减小后增大，则斜面对物体A的作用力可能先减小后增大，所以C错误；
D．把A与斜面看成一个整体，在水平方向有
则当小桶B和沙子的总质量达到1kg时，地面对斜面的摩擦力大小为
所以D错误；故选A。
9．AC
【详解】AB．物体m受到重力和支持力，其中支持力
N1=mgcosθ
根据牛顿第三定律，物块对斜面体的压力
N′=N1=mgcosθ
斜面体受到重力、物块的压力、地面的支持力和摩擦力，如图
由平衡条件可知
N2=Mg+N′cosθ=Mg+mgcos2θ
地面对斜面体的摩擦力
f=N′sinθ=mgcosθsinθ
方向水平向左，地面对斜面体的支持力小于，地面对斜面体的摩擦力不为零，故A正确，B错误；
C．斜面体对物体的支持力
N1=mgcosθ
斜面倾角越大，斜面体对物体的支持力越小，故C正确；
D．根据
f=mgcosθsinθ
可知斜面倾角θ为30°和60°时，地面对斜面体的摩擦力相同，故D错误。
故选AC。
10．CD
【详解】A．根据速度图线可知，1s前后速度都是正的，第1s末质点的速度方向没有改变，故A错误；
B．前2s物体一直向正方向运动，所以位移没改变方向，故B错误；
C．根据图象与时间轴围成的面积表示位移可知，第4s末质点的位移为零，故C正确；
D．根据速度图线的斜率表示加速度，第2s末质点的加速度大小为
故D正确；故选CD。
11．ABC
【详解】A．细线上的弹力处处相等，因此细线BO对天花板的拉力大小是G，故A错误；
BD．两段细线上弹力均为G，构成菱形，合力为
大小等于a杆对滑轮的作用力，故B错误，D正确；
C．a杆和细线对滑轮的合力大小是0，故C错误。故选ABC。
12．ABCD
【详解】A．因为B匀速运动，B的合力等于零，根据平衡条件，B一定受摩擦力，所以A、B间有摩擦力，由于A、B一起下滑，所以是静摩擦力，A正确；
B．因为B匀速运动，根据平衡条件，B所受的静摩擦力沿车厢底向上，根据牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿车厢底向下，B正确；
C．对整体分析，根据平衡条件，A受到车厢底面的滑动摩擦力
C正确；
D．对整体分析，根据平衡条件
解得
D正确。
故选ABCD。
13．电火花 交流220V
【详解】
（1）图乙是电火花打点计时器。
[2]电源采用的是交流220V。
（2）两个相邻的计数点之间的时间间隔为
则B点速度
[4]F点的速度
[5]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后做出图像如图所示
由图示图像可知，加速度
（3）[7]图线的纵轴截距表示A点的速度
14．A 打点 0.185 A B
【详解】（1）本实验中需要天平（含砝码）测量槽码和小车的质量，需要刻度尺测量纸带上的点间距。由于打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表。
本题选不需要的，故选A。
（2）平衡摩擦力时，将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）打点时小车的速度大小为
（4）[4]a-F图像存在纵截距，说明小车所受拉力为零时即存在加速度，原因可能是平衡摩擦力过度，即木板不带滑轮的一端垫得过高。槽码个数过多或过少都不会使图线出现纵截距。故A正确，BCD错误。故选A。
（5）在小车上放置了智能手机，小车与木板之间的摩擦力虽然增大了，但二者的重力沿木板方向的分力也增大，摩擦力仍然被平衡，而所测得加速度的值变小，原因是整体总质量增大，而所受合外力不变，故选B。
15．（1）会，；（2）
【详解】（1）A车在直线公路上匀速运动的速度大小为
设A车从刹车到停止的位移为，由
可得
故会撞上B车。
设撞上B车的时间为，有
解得
，（舍去）
（2）设B车运动时间后两车速度相等，有
不相撞的条件是两车位移满足
代入数据联立解得
，
16．（1）34N，方向竖直向上；（2）32N，方向水平向左
【详解】（1）对拖把受力分析，如下图
由于拖把做匀速直线运动，可得拖把受力平衡，竖直方向有
代入数据，解得
方向竖直向上；
（2）由于拖把水平方向受力平衡，可得
代入数据，解得
方向水平向左。
17．（1）5m/s2，2m/s2（2）7m/s；（3）3m
【详解】（1）木块刚滑上木板时，木块的加速度大小
木板的加速度大小
（2）木块到达木板右端时恰相对静止，则
联立解得
v0=7m/s
t=1s
v=2m/s
（3）木块和木板相对静止时木板的位移
然后一起减速滑动加速度为
则还能滑动的距离
木板在地面上运动的最大位移