湖南省衡阳县第四中学2022-2023学年高一下学期开学摸底考试（平行班）物理试卷（Word版含答案）

衡阳县四中2022-2023学年高一下学期开学摸底考试
物理试卷（平行班）
一、选择题（本大题一共12个小题，每题4分，共48分，每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
1.甲、乙两列火车在两条平行的铁轨上匀速行驶，两车交会时，甲车座位上的乘客从车窗看到地面上的树木向北运动，看到乙车向南运动，由此可判断( )
A.甲、乙两车都向南运动 B.甲、乙两车都向北运动
C.甲车向南运动，乙车向北运动 D.甲车向北运动，乙车向南运动
2.公园健步道是为群众在公园中运动而提供的运动健身步道。某一公园健步道简化如图所示，某人（可看作质点）沿着健步道由运动，已知，，经过AB和BC段时间均为100s，则( )
A.人返回A点时位移大小为700m
B.人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率
C.人由A点运动到C点的平均速度大小为3.5m/s
D.人由A点运动到C点和由C点返回A点的位移相同
3.如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，用力F从地面把一重物以的速度匀速提升，然后撤掉该力，不计空气阻力，重力加速度，则物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是( )
A.4.5s B. C. D.3s
5.一个人站在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，以下说法正确的是( )
A.人对升降机的压力小于升降机对人的支持力
B.人对升降机的压力与升降机对人的支持力大小相等
C.升降机对人的压力等于人的重力
D.人的重力和升降机对人的支持力是一对作用力和反作用力
6.如图甲为用DIS（拉力传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置，图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验下列说法正确的是( )
A.小车受到的拉力等于钩码的重力
B.钩码的质量必须远小于小车的质量
C.该实验必须保持钩码的质量不变
D.乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高
7.一个质量为的物体，在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为和的两个力而其余力保特不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是( )
A.一定做匀加速直线运动，加速度大小可能是
B.可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是
C.一定做加速度不变的运动，加速度大小可能是
D.可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是
8.随着超级高楼越来越多，高速电梯对于人们的日常生活越来越重要。某人乘坐高速电梯从大厦1楼到110楼，设此过程中人随电梯一起先做加速直线运动，再做匀速运动，最后做减速直线运动到停止。则( )
A.人在电梯中一直处于超重状态
B.人在电梯中一直处于失重状态
C.人在减速上升过程中，人对电梯底板的压力小于人自身的重力
D.人在加速上升过程中，若加速度逐渐减小，则人对电梯的压力小于其重力
9.在自然界中，物体的运动是多种多样、丰富多彩的。不同的运动形式有区别，也有相互一致的地方。例如，从受力情况看，运动的物体可能受恒力作用、也可能受变力作用；从运动轨迹看，运动轨迹可能是直线、也可能是曲线。物体做曲线运动的条件是( )
A.所受合外力为变力
B.所受合外力为恒力
C.合外力的方向与速度方向不在同一直线上
D.合外力的方向与速度方向在同一直线上
10.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比为3:2，周期之比是1:2，则( )
A.甲与乙的线速度之比为1:2 B.甲与乙的线速度之比为3:1
C.甲与乙的转速之比为1:2 D.甲与乙的角速度之比为1:2
11.一平面内有三个大小相等的共点力，如图甲、乙、丙所示，各图的合力大小分别记为，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
12.在“探究加速度与力，质量的关系”的实验中，保持物体受力不变，探究得到物体的加速度a与物体质量m之间的关系，下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分）
13.某位同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，从打出的纸带中选出了以下纸带，打点计时器所用的电源频率是50Hz.纸带上点迹清晰，如图所示，0、1、2、3是选用的计数点，测得、、。相邻两个计数点间的时间间隔是__________s；打计数点2时纸带的瞬时速度大小____________m/s.(结果保留两位小数)
14.图为用频闪相机拍摄的羽毛与苹果在真空中从静止开始同时下落的局部频闪照片，该频闪相机闪光的频率为f。
（1）这个实验表明：物体只在重力作用下从静止开始下落，下落的快慢与物体_____无关。
（2）关于图中的和，下列关系一定正确的是_____。
A. B. C.
（3）若图中所示数据为实际距离，则当地的重力加速度大小_____。（用题中所给的物理量符号表示）
15.在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
16.小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条流速为4 m/s、河宽为120 m的河流中渡河，小船的最短渡河时间为________s，若按这种方式渡河，小船到达河对岸时被冲向下游_______m。
三、实验题（本大题共2个小题，共16分）
17.（10分）某实验小组同学利用图甲装置测量滑块（含遮光条）和砝码的质量，主要操作步骤如下：
①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平；
②用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示；
③用毫米刻度尺测量光电门1和光电门2之间的距离L；
④挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行；
⑤打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和；
⑥依次在滑块上添加个砝码，重复实验。
回答下列问题：
（1）调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，应_____________________直至气垫导轨水平；
（2）遮光条的宽度_________；
（3）滑块运动的加速度______________（用测量的物理量的符号表示）；
（4）已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为g，以放在滑块上的砝码数n为横坐标，滑块加速度a的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为k，纵截距为b。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量__________，每个砝码的质量____________。（用已知量的物理符号表示）
18.（6分）某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a。
（1）实验中钩码的质量_____________远小于小车质量。（填“需要”或“不需要”）
（2）图乙是实验中得到的某条纸带的一部分。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度__________。
（3）根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，图丙图像中最符合本实验实际情况的是__________。
四、计算题（本大题共2题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
19.（10分）雨滴从屋檐上由静止开始竖直落下。己知屋檐距地面高度为5m，空气阻力可以忽略。
（1）雨滴落地时间；
（2）求雨滴从离开屋檐到到达地面全程的平均速度大小；
（3）若屋檐正下方站有一人，一滴水从屋檐演到他头项用时0.8s，求此人的身高h。
20.（8分）如图所示，质量的物块静止在粗糙平台上的A点，一与水平方向成θ角、的恒力在物块上作用后撤去，最终物块停在了B点。已知物块与平台间的动摩擦因数，，取重力加速度大小。求：
（1）撤去恒力F时物块的速度大小v；
（2）两点间的距离x。
答案以及解析
1.答案：A
解析：甲车上的乘客从车窗看到地面上的树木向北运动，说明甲车向南运动，同时看到乙车向南运动，说明乙车也向南运动，且乙车的运动速度比甲车大。所以正确的选项是A。
2.答案：B
解析：A、位移的大小等于首末位置的距离，可知人返回A点时位移大小为零，故A错误；
B、仅仅知道A到B的位移大小与时间，以及B到C的位移大小与时间，不能判断两段过程中各点的具体运动情况，所以人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率，故B正确；
C、AC之间的距离：，则人由A点运动到C点的平均速度大小为：，故C错误；
D、位移是矢量，人由A点运动到C点和由C点返回A点的过程位移大小相等，方向相反；故位移不同，故D错误；
故选：B。
3.答案：D
解析：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有，故D正确。
4.答案：D
解析：取竖直向上为正方向，由，代数整理得：，解得：，故D正确，ABC错误；
故选：D。
5.答案：B
解析：ABD.人对升降机的压力与升降机对人的支持力是一对作用和反作用力，故大小相等，故B正确，AD错误；
C.因为升降机加速上升，故人处于超重状态，即升降机对人的压力大于人的重力，故C错误。
故选B。
6.答案：D
解析：A.钩码加速向下运动时处于失重状态，此时小车受到的拉力小于钩码的重力，选项A错误；
B.由于有力传感器测量拉力，则不需要钩码的质量必须远小于小车的质量，选项B错误；
C.实验中研究小车受的力和加速度的关系，则该实验必须保持小车的质量不变，选项C错误；
D.乙图可知，当时加速度不为零，可知直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高，平衡摩擦力过头造成的，选项D正确。
故选D。
7.答案：C
解析：AB、大小分别为15N和20N的两个力的合力的取值范围为，根据共点力的平衡条件可知，同时撤去大小分别为15N和20N的两个力而其余力保持不变，则其余力的合力大小范围为，根据牛顿第二定律可得该物体的加速度大小为；由于物体的初速度方向未定，故物体不一定做匀加速直线运动；又，故AB错误；
CD、由于物体所受的力为恒力，由牛顿第二定律可知其加速度一定不变，故物体一定做加速度不变的运动，物体做匀速圆周运动的向心力为变力，故物体一定不做匀速圆周运动；又；故C正确，D错误。
故选：C。
8.答案：C
解析：AB.当电梯先竖直向上做匀加速运动时，电梯的加速度的方向向上，电梯处于超重状态，；当电梯向上做匀速直线运动的过程中，电梯没有加速度，处于平衡状态；当电梯向上做减速运动的过程中，电梯的加速度的方向向下，所以电梯处于失重状态。故AB错误；
C.人在减速上升过程中，加速度向下，合力向下，电梯对人支持力小于人重力，根据牛顿第三定律可知，人对电梯底板的压力小于人自身的重力，故C正确；
D.人在加速上升过程中，若加速度逐渐减小，加速度始终向上，处于超重状态，则人对电梯的压力大于其重力，故D错误；
故选C。
9.答案：C
解析：物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上，与合外力是否改变无关。
故选C。
10.答案：B
解析：AB.根据
可知甲与乙的线速度之比为
故A错误，B正确；
C.根据
可知甲与乙的转速之比为
故C错误；
D.根据
甲与乙的角速度之比为
故D错误。
故选B。
11.答案：C
解析：把题图甲的力合成，如图所示，
，题图乙中合力大小，题图丙的三个力互成120°角，任何两个力的合力大小都与第三个力等大反向，故合力为零，选项C正确。
12.答案：C
解析：探究物体的加速度a与物体质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出直线图形。因此当作出图象时，其是过原点的一条直线，那么可确定a与m成反比，而，，的图象均不是过原点的直线，故ABD错误，C正确；
故选：C。
13.答案：0.10；0.43
解析：由于两相邻计数点间有4个点，所以两相邻计数点时间间隔为；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得，。
14.答案：（1）质量（重量、重力也可）
（2）C
（3）
解析：（1）在实验中，没有空气阻力，重量不同的物体下落快慢程度将会相同；
（2）AB.因为四段位移间隔时间相同，由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不一定能根据初速度为零的匀变速直线运动规律求解，AB项错误；
C.根据可知，C项正确。故选C。
（3）油逐差法，，联立解得。
15.答案：g；不变
解析：设左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力为N，圆柱体的受力如图
小车的加速度沿水平方向，则圆柱体的加速度沿水平方向，根据平行四边形定则知圆柱体所受的合力为
则圆柱体的加速度为
当平板车的加速度增大，因为圆柱体在竖直方向上合力为零，则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力，则斜面对圆柱体的弹力不变。
16.答案：40；160
解析：最短渡河时间即船头与河岸垂直渡河的时间
冲到下游距离
17.答案：（1）调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低（2）0.220（3）（4）；
解析：（1）遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低；
（2）遮光条的宽度即游标卡尺的读数为
（3）滑块通过光电门1的瞬时速度为
通过光电门2的瞬时速度为
由匀变速直线运动规律得
解得
（4）由牛顿第二定律得
化简得
所以图像的斜率为
所以每个砝码的质量为
纵截距为
所以滑块和遮光条的总质量为
18.答案：（1）不需要（2）0.75（3）B
解析：（1）由图可知，弹簧测力计的读数为小车所受合外力，则并不需要钩码的质量远小于小车的质量；
（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即
由题意知，打点周期为
解得
（3）由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是呈线性关系，实验存在阻力，即是不过原点的一条倾斜直线，故B选项符合。
19.答案：（1）1s（2）5m/s（3）1.8m
解析：（1）根据
可得雨滴落地时间
（2）雨滴从离开屋檐到到达地面全程的平均速度大小
（3）此人的身高
20.答案：（1）
（2）
解析：（1）设恒力F作用在物块上时物块的加速度大小为a，有
解得
（2）设撤去恒力F后物块减速时的加速度大小为，有
解得
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