2021-2022学年新疆五家渠市兵团二中金科实验中学高一（下）开学物理试卷（Word版含解析）

2021-2022学年新疆五家渠市兵团二中金科实验中学高一（下）开学物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
国庆节放假期间，小明同学和家人驾车到蓬莱阁旅游，他们上午：出发，通过查询高德地图得知，从家里到蓬莱阁驱车需要个小时，全程。下列说法中正确的是( )
A. “：”是指时间间隔
B. “”是指位移的大小
C. 汽车行驶的平均速度一定大于
D. 研究汽车行驶的轨迹路线，可将汽车视为质点
如图所示，是汽车通过某一平直公路时绘制的图像，下列说法正确的是( )
A. 时间内汽车做加速运动 B. 时间内汽车做匀速运动
C. 时间内汽车处于静止状态 D. 时间内汽车做减速运动
一轻质弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为时，弹簧的弹力大小为；当它的伸长量为时，弹簧的弹力大小为( )
A. B. C. D.
“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
A. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力大于人对车的作用力
B. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上
C. “电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
D. “电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
下列各运动中，可当作自由落体运动的是( )
A. 在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体
B. 纸片在空中由静止下落
C. 铁球从空中被向下抛出
D. 熟透的苹果从树上掉落
如图所示，在的水平面上向右运动的物体，质量为。在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为( )
A. ，向右 B. ，向左 C. ，向右 D. ，向左
如图，人站在台秤上，下蹲、起立也能观察到超重、失重现象。关于人的下蹲过程，下列说法正确的是( )
A. 人在下蹲过程中一直向下做加速运动
B. 人在下蹲过程中，因为速度方向一直向下，所以人一直处于失重状态
C. 无论台秤示数如何变化，人对台秤的压力大小等于台秤对人的支持力大小
D. 无论台秤示数如何变化，台秤对人的支持力大小等于人的重力大小
一汽车在刹车后做匀减速直线运动，从某时刻开始计时，经过汽车的速度恰好为零，已知汽车在第秒内的位移为，则( )
A. 汽车内经过的位移大小为
B. 汽车的初速度大小为
C. 汽车运动的加速度大小为
D. 汽车在末时的速度大小为
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
下列是国际单位制中的基本单位的是( )
A. 千米 B. 千克 C. 秒 D. 米
在平直轨道上，、两物体都视为质点同时同地开始运动，其速度时间图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A. A、两质点的运动方向相反
B. 末、两质点速度相同
C. 内始终在的前方
D. A、两质点在末，相距
如图所示，质量为的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来，小球静止时，细线水平，弹簧与竖直方向成角，重力加速度为现将细线剪断，则下列判断正确的是( )
A. 剪断细线前，细线中张力大小为
B. 剪断细线前，弹簧弹力大小为
C. 剪断细线瞬间，小球的加速度大小为
D. 剪断细线瞬间，小球的加速度大小为
某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度运动的过程中，细线偏过一定角度并相对车厢保持静止，他测出悬线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。则下列说法中正确的是( )
A. 列车的加速度大小为 B. 列车的加速度大小为
C. 列车一定向右做匀加速运动 D. 列车可能向左运动
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
小陈同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，、为两弹簧测力计。
小陈根据某次实验记录数据，正确做出力的图示，、两幅图中______选填“”或“”是小陈同学实验后画出的。
下列措施可以减小实验误差的是______。
A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力、的方向要垂直
C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行
D.拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些
保持点不动，且弹簧测力计、间夹角始终大于，弹簧测力计与延长线间的夹角不变，现减小弹簧测力计与延长线间的夹角，则弹簧测力计的读数______填“变大”“变小”或“不变”。
一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图所示。
在下列仪器和器材中，还需要使用的有______；填写选项前的字母
A.电压合适的交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平含砝码
如图所示为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的个计数点、、、、，相邻两个计数点间都有个点迹没有标出，测出各计数点到点之间的距离。已知打点计时器打点周期为，则此次实验中小车运动的加速度的测量值______；结果保留两位有效数字
在探究加速度与小车受力关系的实验中，为使小车受到的合力在数值上近似等于砂及砂桶受到的总重力，所采取的措施有______。填写选项前的字母
A.调节木板的倾斜度，使小车在不挂砂和砂桶时能拖动纸带沿木板匀速运动
B.调节木板的倾斜度，使小车在砂和砂桶拉力的牵引下拖动纸带沿木板匀速运动
C.保证小车质量远大于砂和砂桶的质量
在某次利用上述已调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为且保持不变，改变小车中砝码的质量，并测出小车中放上不同质量的砝码时所对应的加速度，以为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线，若描绘出的图线是图中的图像______填写选项字母，则能得出与牛顿第二定律一致的结论。
四、计算题（本大题共5小题，共29分）
一辆汽车以的速度在平直路面上行驶，遇到紧急情况开始刹车，刹车后末的速度为，将刹车过程视为匀减速直线运动，求：
刹车过程中加速度的大小。
刹车后内的位移。
如图，大扫除时某同学通过不计重力的拖把杆推动质量为的拖把头擦教室玻璃，假设拖把头与玻璃间的动摩擦因数恒定，该同学始终用沿拖把杆方向的力推动拖把，使拖把头竖直向上匀速运动。当拖把杆与玻璃平面的夹角为时，该同学对拖把的推力大小为，重力加速度大小为，求：
拖把头对玻璃的压力大小；
拖把头与玻璃接触面之间的动摩擦因数。
如图所示，质量为的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体受到大小为，与水平方向成角斜向上的拉力作用时沿水平面做匀加速运动，求：
物体的加速度的大小？取
如果拉力大小为，物体的加速度为多少？取
如图所示为某游客在滑雪场正在滑雪的示意图，滑道的倾斜部分可视为倾角的斜面。若该游客从静止开始匀加速下滑，经过沿斜面下滑的位移大小，游客开始下滑的位置距离斜面底端为，已知该游客在本次滑雪过程始终没有使用撑杆，游客在经过斜面底端拐角时速度大小不变，运动过程受到的空气阻力恒为游客和滑板总重力的，滑板与滑道各处动摩擦因数相同，重力加速度取，，。求：
滑板与滑道间的动摩擦因数；
游客在水平滑道上前进的位移。
如图所示，传送带沿逆时针方向以速度匀速运动，两皮带轮、之间的距离，传送带绷紧与水平方向的夹角。将一可视为质点的小物块无初速度地从端放到传送带上，已知物块与传送带间的动摩擦因数，物块在与传送带相对滑动时能在传送带上留下白色痕迹。已知，，取。求：
物块在传送带上运动的时间；
物块相对传送带的位移的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、：”对应时间轴上的一点，为时刻，故A错误；
B、“”为小明同学和家人驾车运动的轨迹长度，为路程，故B错误；
C、由于运动的位移小于，根据平均速度的定义式，故C错误；
D、研究汽车行驶的轨迹路线，汽车的大小和形状对所研究的问题可忽略，可将汽车视为质点，故D正确；
故选：。
明确位移和路程的定义，明确位移为起点到终点的有向线段，而路程是指实际轨迹的长度；明确时刻和时间间隔的区别，当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点，平均速率为路程与时间的比值。
解决本题的关键是掌握位移和路程的区别，时刻和时间间隔的区别，平均速度与平均速率的区别，抓住位移是指位置的移动，由初位置指向末位置，有大小有方向；路程是表示运动轨迹的长度，只有大小，没有方向。
2.【答案】
【解析】解：、根据图像的斜率表示速度，可知时间内汽车做匀速直线运动，时间内汽车做匀速直线运动，但速度方向与时间内相反，故AD错误；
、时间内图像是平行于时间轴的直线，汽车的速度保持为零，处于静止状态，故B错误，C正确。
故选：。
图像的斜率表示速度。倾斜的直线运动表示匀速直线运动，平行于轴的图线表示静止。
本题是位移时间图像问题，考查基本的识图能力，关键要抓住图像的斜率表示速度，要注意不能把图像当成图像而错误地选择。
3.【答案】
【解析】解：根据胡克定律知，弹簧的弹力大小与伸长量成正比，当弹簧的伸长量为原来的倍时，弹簧的弹力也为原来的倍，所以当它的伸长量为时，弹簧的弹力大小为．
故选：
本题直接根据胡克定律，运用比例法求出弹簧的弹力即可．
本题关键要知道弹簧的弹力遵守胡克定律，即在弹性限度内，弹簧的弹力大小与形变量成正比．本题也可以先求弹簧的劲度系数，再求弹力．
4.【答案】
【解析】解：、人受”电动平衡车”的作用力和“电动平衡车”受到人的作用力是一对作用力和反作用力，二者总是大小相等，方向相反，故A错误；
B、“电动平衡车”加速行驶时，人受到的合力的方向向前，车对人的作用力方向斜向上，故B错误；
C、“电动平衡车”匀速行驶时人受到的合外力等于零，所以车对人的作用力即人受到的支持力，大小等于人对车的压力大小，故C正确；
D、“电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力与人的重力的和与地面对平衡车的支持力是一对平衡力，故D错误。
故选：。
作用力与反作用力大小相等，方向相反；根据人的受力情况分析“电动平衡车”对人的作用力；以人和电动车整体为研究对象，根据平衡条件分析地面对电动平衡车的作用力。
本题主要是考查了作用力与反作用力，要注意二者总是大小相等，方向相反。
5.【答案】
【解析】解：、在空中沿水平方向飞行的飞机上释放的一个物体，物体具有惯性，有水平方向上的初速度，不计空气阻力，将做平抛运动，故A错误；
B、纸片由静止释放，所受的阻力不能忽略，不能看成自由落体运动，故B错误；
C、铁球受到的空气阻力忽略，铁球只受重力但是初速度不为零，不是自由落体运动，故C错误；
D、熟透的苹果从树上掉落，由于物体所受的空气阻力远小于重力，故可以看成自由落体运动，故D正确。
故选：。
自由落体运动的初速度为零，仅受重力，做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点，即物体竖直下落，初速度为零，仅受重力的运动。
6.【答案】
【解析】解：由滑动摩擦力公式有：，方向与相对运动方向相反，所以物体受到的滑动摩擦力方向水平向左。故B正确，ACD错误。
故选：。
根据滑动摩擦力的大小可以根据去求，方向与相对运动方向相反，从而即可求解。
解决本题的关键掌握滑动摩擦力的大小公式和方向的判定，要注意滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，与水平向左的拉力无关。
7.【答案】
【解析】解：人在下蹲过程中先向下做加速运动、后做减速运动，加速度方向先向下、后向上，所以先处于失重状态、后处于超重状态，故AB错误；
C.无论台秤示数如何变化，人对台秤的压力与台秤对人的支持力是一对相互作用力，二者大小相等，故C正确；
D.当人处于超重状态时，台秤对人的支持力大于人的重力，当人处于失重状态时，台秤对人的支持力小于人的重力，故D错误。
故选：。
人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，根据加速度方向，来判断人处于超重还是失重状态；明确牛顿第三定律的应用，知道人对台秤的压力和台秤对人的支持力大小为作用力和反作用力。
对于超重还是失重的判断，关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态。
8.【答案】
【解析】解：、由题，汽车的刹车时间为，汽车刹车的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动，结合连续相等时间内的位移关系，则汽车刹车的内的位移关系满足：：：：：：：，由于，则：，，，汽车内经过的位移大小为：，故A正确；
B、汽车的刹车时间为，结合在匀变速直线运动中平均速度公式可得：，故B错误；
C、根据速度时间公式，则汽车的加速度：，即汽车刹车的加速度大小为，故C错误；
D、根据速度时间公式，则汽车在末时的速度大小为：，故D错误。
故选：。
汽车刹车的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动，结合连续相等时间内的位移关系求出内的位移，利用在匀变速直线运动中平均速度与位移的关系，求解汽车的初速度，再由求出加速度和第的速度大小。
该题也可以根据常规的方法解答，而采用逆向思维的方法更简单。
9.【答案】
【解析】解：米、千克、秒都是国际单位制中的基本单位，千米不是，故BCD正确，A错误。
故选：。
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位。
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
10.【答案】
【解析】解：、、两质点的速度均为正值，运动方向相同，故A错误；
B、质点的加速度为，质点的加速度为，设时刻、两质点速度相同，则
由图可知，，，代入上式解得：，故B正确；
C、、两物体同时同地开始运动，前内，质点的速度比质点的大，在的前方。因为内，质点的位移大于质点的位移，可知，后段时间内，在的前方，故C错误；
D、、两物体同时同地开始运动，、两质点在末相距的距离等于内质点与质点的位移之差，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，则内，、两质点相距的距离为，故D正确。
故选：。
在速度时间图像中，速度正负表示速度方向，图线与时间轴围成的面积表示位移，由此来分析、两物体的运动情况。
本题关键是根据速度时间图像分析两个物体的运动规律，然后根据速度时间图像与时间轴包围的面积表示位移大小，图像的斜率等于质点的加速度，再进行分析处理。
11.【答案】
【解析】解：、剪断细线前小球受力如图所示，由平衡条件可知，弹簧弹力：，细线中张力：，故A错误，B正确；
、剪断细线的瞬间，细线拉力消失，弹簧的弹力不变，小球受重力与弹簧弹力作用，小球所受合力：，根据牛顿第二定律可得，故C错误，D正确。
故选：。
对小球受力分析，根据平衡求出细线剪断前绳子的拉力和弹簧的弹力，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，从而求出合力的大小，根据牛顿第二定律求解加速度大小。
本题考查了牛顿第二定律瞬时性问题，解决本题的关键知道剪断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变；根据小球的受力情况应用力的合成与分解即可解题。
12.【答案】
【解析】解：、以小球为研究对象，分析其受力，画出小球受力示意图如图所示。
根据牛顿第二定律可得：
水平方向，有
竖直方向，有
联立解得：，方向水平向右
小球相对于列车静止，两者加速度相同，所以，列车此时的加速度大小为，方向水平向右，故B正确，A错误；
、列车的加速度方向水平向右，但速度方向可能水平向右，也可能水平向左，所以列车可能水平向右做加速运动，也可能水平向左做减速运动，故C错误，D正确。
故选：。
以小球为研究对象，分析其受力，画出小球受力示意图，根据牛顿第二定律求解加速度，再分析列车的运动情况。
本题的关键首先要灵活选择研究对象，再正确分析小球的受力情况，运用牛顿第二定律分析求解。
13.【答案】 变小
【解析】解：实际合力肯定沿方向，理论合力是根据平行四边形作出来的，不一定沿方向，所以图是小陈同学实验后画出的；
、两弹簧测力计大小可以不同，夹角可以垂直也可以不垂直，所以橡皮条不一定与两绳套夹角的平分线在同一直线上，故AB错误；
、实验要记录弹簧测力计在平行于木板方向的读数和方向，所以弹簧测力计要与木板平行，记录方向是根据两点连线做出的，两点尽量远些，故CD正确；
故选：。
将两弹簧测力计拉力与合力平移后组成三角形，由于、间夹角始终大于，合力不变，所以在与延长线间的夹角不变的前提下，减小弹簧测力计与延长线间的夹角，弹簧测力计的读数变小，如下图所示：
故答案为：；；变小
理解两个力的来源，结合实验原理分析出小陈同学的画图；
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据几何关系分析出弹簧测力计的变化趋势。
本题主要考查了力的平行四边形定则的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合矢量三角形和几何关系完成分析。
14.【答案】
【解析】解：还需要电压合适的交流电源，以使打点计时器能正常工作；还需要刻度尺进行测量纸带上计数点间的距离；还需要天平含砝码来测量小车以及砂和砂桶的质量，打点计时器自动记录时间，所以不需要秒表。故选ACE。
根据匀变速直线运动规律，采用逐差法求解加速度
打点计时器打点周期为，相邻两个计数点间都有个点迹没有标出，则相邻两计数点之间的时间
平衡摩擦力指的是平衡小车运动过程中所受的阻力，是在不挂砂和砂桶时能拖动纸带沿木板匀速运动，故A正确，B错误；
C.平衡好摩擦力，则绳子拉力等于小车所受的合外力；小车质量挂上砂和砂桶质量后，二者都做匀加速运动，对二者，由牛顿第二定律分别有
联立可得
可以看出，当砂和砂桶质量远小于时，绳子拉力才可以用代替，故C正确。
故选：。
用表示砂和砂桶的总质量，由中分析可知
联立可得：
变形可得：
则图线是一条与纵轴正半轴相交的倾斜直线，故ABC三图中只有符合题意。
故选B。
故答案为：；；；．
该实验需要用到打点计时器要选交流电源，需要测量位移，要用到刻度尺，要测量小车和砂桶的质量，需要天平。根据纸带数据，由逐差法可求小车的加速度；要通过将长木板左端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于小盘包括盘中的砝码质量来减小实验的误差．砂和砂桶的总质量不变，为一条倾斜的过原点的直线。
对牛顿第二定律实验中关键明确平衡摩擦力的原因和要求满足砝码总质量远小于小车质量的理由．速度的计算以及加速度的测量是处理纸带的两个主要应用，要牢牢掌握住。实验的一些扩展应用，要找好各物理量的联系，写出必要的公式即可。
15.【答案】解：根据题意，加速度为：，
即加速度大小为；
设刹车时间为，则有：
因此汽车经过停下来，
所以内的刹车位移为：；
答：刹车过程中加速度的大小为；
刹车后内的位移为。
【解析】根据加速度的定义即可求解汽车在减速过程中的加速度；
先求出汽车速度减为的时间，根据平均速度即可求解在内滑行的距离。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和平均速度公式，以及知道汽车刹车停止后不再运动，所以内的位移等于在内的位移。
16.【答案】解：根据力的分解可知拖把头对玻璃的压力大小等于推力沿水平方向的分力，为：
对拖受力分析如图，玻璃对拖把头的支持力：
在竖直方向根据平衡条件可得：
解得：
答：拖把头对玻璃的压力大小为；
拖把头与玻璃接触面之间的动摩擦因数为。
【解析】将推分解即可得到拖把头对玻璃的压力大小；
对拖把头受力分析后抓住竖直方向和水平方向合力为零，运用正交分解求出滑动摩擦力的大小和动摩擦因数。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解决本题的关键是能够正确地进行受力分析，抓住合力为零，运用正交分解法进行求解。
17.【答案】解：对物体受力分析得
代入数据解得
当时，代入数据得
答：物体的加速度的大小
如果拉力大小为，物体的加速度为。
【解析】对物体受力分析，再根据牛顿第二定律列方程求解加速度。
本题是已知受力情况确定运动情况的类型，受力分析，运用牛顿第二定律求加速度。
18.【答案】解：由题意，结合运动学公式有
代入数据可得
对运动员受力分析，根据牛顿第二定律有
代入数据可得滑板与滑道间的动摩擦因数
设游客到达斜面低端时的速度大小为，由运动学公式可得
在水平面上，设游客的加速度大小为，由牛顿第二定律可得
设游客在水平滑道上前进的位移为，由运动学公式可得
联立代入数据可得
答：滑板与滑道间的动摩擦因数为；
游客在水平滑道上前进的位移为。
【解析】根据运动学公式求出游客的加速度，再结合牛顿第二定律求出动摩擦因数；
利用运动学公式，结合牛顿第二定律求出游客在水平滑道上前进的位移。
在处理多过程问题时，要注意结合物体的运动性质，利用运动学公式，结合题意解决问题。
19.【答案】解：设物体刚放到皮带上时与皮带的接触点为，则物块速度达到前的过程中，由牛顿第二定律有：
，
代入数据解得：
经历时间为：
传送带位移为：
物块位移为：
物块的速度达到之后，，所以滑块与传送带共速后继续向下匀加速运动。
由牛顿第二定律有：
代入数据解得：
到脱离皮带这一过程，经历时间为。
解得：
此过程中皮带的位移：
所以
小物块相对传送带的位移为：
答：运动时间的值是。
物块相对传送带的位移的大小是。
【解析】传送带沿逆时针方向匀速运动，物块无初速地从上端放到传送带上后，受到沿斜面向下的滑动摩擦力，做匀加速直线运动，最终速度和传送带的速度相等，根据牛顿第二定律求得加速度，再由速度公式求滑块加速到与传送带速度相等所用时间。进而可以求得滑块匀加速运动的位移。根据共速瞬间滑块重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力的关系，判断之后滑块的运动情况，再由牛顿第二定律和位移公式结合求继续运动的时间，从而求得总时间。
根据时间和传送带的速度求出传送带的位移，物体与传送带的相对位移等于两者对地位移之差。
解决本题的关键会根据受力判断物体的运动情况，特别是分析共速后物体的运动情况，不能简单地认为共速后两者一起匀速运动。要注意相对位移的方向。
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