河南省林州第一高级中学校2020-2021学年高一下学期开学考试物理试题 Word版含答案

林州市第一中学2020级高一下学期开学检测
物理试题
本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）
A.从飞机上看，物体静止
B.从飞机上看，物体始终在飞机的后方
C.从地面上看，物体做曲线运动
D.从地面上看，物体做直线运动
2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是（）
A.平均速度false，当△t充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
3.有一个直角支架AOB，OA水平，OB竖直向下，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连。小环P受水平向右的外力作用匀速向右平动在P运动过程中，关于Q的运动情况，以下说法正确的是（）
A.Q匀速上升 B.Q减速上升
C.Q匀加速上升 D.Q变加速上升
4.（2019·合肥高一检测）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（）
A.false B.false
C.false D.false
5.如图所示，木块A放在粗糙的长木板B上，B放在粗糙水平地面上，在水平恒力F作用下，B以速度v向左匀速运动，该过程中水平弹簧测力计的示数稳定为FT.下列说法中正确的是（）
A.木块受到的静摩擦力大小等于FT
B.木板向左匀速运动的速度越大所需的拉力F越大
C.若用2F的力作用在木板上，木块受到的摩擦力的大小等于2FT
D.若木板以2a的加速度向左加速运动时，木块受到的摩擦力大小等于FT
6.（2019·哈尔滨三中高一月考）如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm，运动时弹簧伸长量为9cm，则升降机的运动状态可能是（g=10m/s2）（）
A.以a=1m/s2的加速度加速上升
B.以a=1m/s2的加速度加速下降
C.以a=9m/s2的加速度减速上升
D.以a=9m/s2的加速度减速下降
7.如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在A点，墙壁对球的支持力大小为FN，细绳对球的拉力大小为FT.若将小球改为同质量而半径较大的小球，其他条件不变，则（）
A.FN增大，FT减小
B.FN减小，FT增大
C.FN增大，FT增大
D.FN减小，FT减小
8.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s2）（）
A.falsem B.falsem
C.falsem D.falsem
9.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s，有三种行进方式:a.一直匀速直线运动；b先减速再加速；c先加速再减速，则（）
A.a种方式先到达 B.b种方式先到达
C.c种方式先到达 D.b种方式所需时间最长
10.（多选）某河水的流速与离河岸距离的变化关系如图甲所示。河宽300m，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河，则（）
A.渡河的最短时间是50s
B.在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C.在河水中的最大速度是5m/s
D.在河水中航行的轨迹是一条直线
11.光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法正确的是（）
A.物体运动全过程中的平均速度是false
B.物体运动到斜面中点时瞬时速度是false
C.物体在false时的瞬时速度是false
D.物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是false
12.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示.设运动员质量为M，吊椅的质量为m，且M>m，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度为g.当运动员与吊椅一起以加速度大小为a加速上升时，运动员竖直向下拉绳的力FT及运动员对吊椅的压力FN分别为（）
A.false
B.false
C.false
D.false
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13.（6分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）.实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条.
（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到____________（填“同一”或“不同”）位置.
（2）同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是____________（填字母代号）
A.实验中两个分力的夹角取得越大越好
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行
C.两细绳必须等长
D.拉橡皮条的细绳要长些，用铅笔画出两个定点的位置时，应使这两个点的距离尽量远些
14.（8分）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.请回答下列问题.
（1）以小车为研究对象，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砂桶和砂的总质量m满足:M____________m.
（2）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm.已知打点计器所接电源频率为50Hz，则小车的加速度a=____________m/s2.（结果保留两位有效数字）
（3）某次实验测得的数据如表所示，请根据表中数据在坐标图中描点并作出a-false图线.
false（kg-1）
4.0
3.6
3.0
2.0
1.4
1.0
a/（m·s-2）
1.2
1.1
0.9
0.6
0.4
0.3
0.5
（4）根据a-false图线求得合外力大小为____________N.（算结果保留两位有效数字）
三、计算题（本题共4小题，共38分.解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）
15.汽车从静止开始以a=1m/s2的加速度前进，车后与车相距x0=20m处，某人同时开始以6m/s的速度匀速追车.（8分）
（1）经过多长时间汽车的速度达到6m/s?
（2）试判断人能否追上车；
（3）若人能追上车，则求经过多长时间人才追上车；若人不能追上车，求人车间的最小距离.
16.（9分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动现讨论乒乓球的发球问题设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。重力加速度为g。
（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1被水平发出，落在球台的P1点（如图中实曲线所示），求P1点距O点的距离s1；
（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网，落在球台的P2点（如图中虚曲线所示），求v2的大小；
17.（10分）如图所示，一条长L=17m的浅色传送带与水平方向的夹角为θ=37°，以v=2m/s的速度顺时针匀速转动.现将一个木炭包放在传送带的底端A处，使木炭包从静止开始沿传送带向上运动直到顶端B，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹，木炭包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2.求:
（1）木炭包从底端A到顶端B的时间；
（2）木炭包在传送带上留下黑色径迹的长度.
18.（11分）如图所示，倾角为37°的固定斜面长L=1.9m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，与此同时释放在斜面顶端的滑块经过一段时间后小球恰好能垂直斜面击中滑块，小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）抛出点O与斜面顶端的高度差；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
2020级高一下学期开学检测
物理答案
1.解析:选C.从飞机上看，就是以飞机为参考系由于下落物体在水平方向的运动与飞机相同，所以看到物体是竖直向下运动，即做直线运动，A、B两选项均错误.从地面上看，就是以地面为参考系，这时物体除了竖直向下运动，还有水平方向的运动，其轨迹为曲线，如同在地面上某一高度水平抛出一小石块的轨迹故选项C正确.
2.解析:选C.由平均速度定义式false可知，当△t足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确.
3.D【解析】小环P、小环Q的合运动与分运动的关系如图所示，设细绳与OB的夹角为α，则沿绳的速度false，而false，所以false，由于vP保持不变，α增大，所以vQ增大，Q的加速度向上，但速度不是均匀增大的，即Q变加速上升，因此只有D正确。
4.解析:选B.由牛顿第二定律，对甲、乙整体F=（m1+m2）a，对甲，kx=m1a，其中x为弹簧的压缩量，解得false，所以两木块之间的距离为L-x=L-false，B正确.
5.D【命题意图】本题考查滑动摩擦力
【解题思路】木块与木板间发生了相对滑动，因此木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，由平衡条件知，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力FT，选项A错误；滑动摩擦力的大小只与接触面间的正压力和粗糙程度有关，因此无论用2F的力作用在木板上，还是木板以2a的加速度向左加速运动，木块所受的滑动摩擦力大小不变且均为FT，选项C错误，D正确；由于木板所受木块和地面的滑动摩擦力大小均不变，要使木板向左匀速运动，由平衡条件知，所需拉力F也不变，选项B错误.
6.解析:选B.根据运动时弹簧伸长量为9cm，小于静止时弹簧伸长量为10cm，可知升降机加速度向下，则升
降机的运动状态可能是以a=1m/s2的加速度加速下降，也可能是以a=1m/s2的加速度减速上升，故B正确.
7.C【命题意图】本题考查受力分析、物体的平衡问题.
【解题思路】设细绳与墙壁间的夹角为θ，对小球进行受力分析如图所示，由平衡条件知，水平方向有FTsinθ=FN，竖直方向有FTcosθ=G，解得FN=Gtanθ，false，若小球改为同质量而半径较大的小球，则小球的重力G不变，θ变大，因此FN、FT均增大，选项C正确，ABD错误.
8.A【命题意图】本题考查受力分析、物体的平衡问题.
【解题思路】设细绳与竖直方向的夹角为对画框进行受力分析，如图所示，在竖直方向由平衡条件知2Fcosθ=mg，由此式知，当细绳张力取最大值，即F=10N时，θ=60°最大，此时两个挂钉的间距最大，最大值为false，选项A正确，BCD错误.
9.解析选CD.作出v-t图象如图所示，接到报警点到出事地点位移一定，根据v-t图象的意义，图线与横轴所围的面积相等，则只能false，所以CD选项正确.
10.BC【解析】船头与河岸垂直时渡河时间最短，为false，A错误，B正确。船在河水中的实际速度false，当v水=4m/s时，船的实际速度最大，为5m/s，C正确。因为以最短时间过河，合速度与河岸的夹角false，是变化的，所以船在河水中的轨迹不是一条直线，D错误。
11.AB【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律的应用.
【解题思路】根据平均速度的定义知，物体运动全过程中的平均速度false，选项A正确；设物体沿斜面下滑的加速度为a，运动到斜面中点时瞬时速度为v中，则false，false，解得false，false，选项B正确；物体在false时的瞬时速度false，选项C错误；由v中=at′知，物体从顶点运动到斜面中点所需时间false，选项D错误.
12.AC【命题意图】本题考查牛顿运动定律的应用.
【解题思路】根据牛顿第三定律知，轻绳对运动员的拉力大小也为FT，吊椅对运动员的支持力大小也为FN，对运动员和吊椅分别进行受力分析，如图甲、乙所示，并分别应牛顿第二定律有:FN+FT-Mg=Ma，
FT-FN-mg=ma，联立解得false，false，选项AC正确，BD错误.
13.（6分）（1）同（2分）
（2）BD（选对1个给2分，选对2个给4分，错选得0分）
【命题意图】本题考查“验证力的平行四边形定则”实验.
【解题思路】（1）由于该实验是研究合力与分力的关系，根据合力与分力是等效的，因此两次拉伸橡皮条时，应将橡皮条和绳的节点沿相同方向拉到同一位置.（2）实验中两个分力的夹角不能太大，也不能太小，方便画平行四边形即可，选项A错误；为了减小误差，要求弹簧测力计、细绳、橡皮条尽量与木板平行，选项B正确；为了准确记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，且标记同一细绳方向的两个点的距离尽量远些，但两细绳不一定要等长，选项C错误，D正确.
14.（8分）
（1）远大于（2分）
（2）0.42（2分）
（3）如图所示（2分）
（4）0.30（2分）
【命题意图】本题考查探究加速度与力、质量的关系实验.
【解题思路】（1）对小车、砂桶（含砂）整体，由牛顿第二定律知，mg=（m+M）a，得false，则小车所受的拉力false，当M>>m时，小车所受的拉力FT在数值上近似等于砂桶（含砂）的总重力mg，因此需满足M>>m.
（2）由题意知，相邻两点的时间间隔t=0.02×5=0.1s，由逐差法知，小车的加速度false.
（4）在a-false图象中，图象的斜率表示小车所受的合外力，其大小为F=k=falseN=0.30N.
15.解析:（1）汽车初速度为零，由v=at得:t=false=6s.（1分）
（2）设经过时间t1追上汽车，有:false（2分）
得false，即、false
因为△=（-12）2-160＜0 （2分）
所以该方程无解所以人不能追上汽车.（1分）
（3）当汽车速度与人的速度相等时，人、车间距最小，为false.（2分）
答案:（1）6s（2）不能（3）2m
16.【答案】（1）false
（2）false
（3）false
【解析】（1）如图甲中实曲线所示，设球的飞行时间为t1，根据平抛运动的规律有：
false，（2分）
false （2分）
联立解得false （1分）
（2）如图甲中虚曲线所示，设发球高度为h2，球的飞行时间为t2，同理根据平抛运动的规律有：
false，（1分）
false，（1分）
且h2=h，2s2=L，（1分）
联立解得false（1分）
17.（10分）
解:（1）传送带顺时针转动时，木炭包所受滑动摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律有：
false （2分）
解得a=0.4m/s2（1分）
设木炭包运动速度等于传送带速度时经历的时间为t1，位移为x1，传送带位移为L1，则有
false（1分）
false （1分）
L1=vt1=10m（1分）
木炭包匀速运动的时间false （1分）
木炭包从底端A到顶端B的时间t=t1+t2=11s（1分）
（2）木炭包相对于传送带位移（黑色径迹的长度）
△L=L1-x1（1分）
解得△L=5m（1分）
18.【答案】（1）0.56m（2）0.125
【解析】（1）设小球击中滑块时的竖直分速度为vy，由几何关系得：
false， （1分）
设小球下落的时间为t，则竖直分速度的大小为vy=gt，
代入数据解得t=0.48 （1分）
设小球的竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得：
false，x=v0t， （2分）
设抛出点到斜面底端的距离为h，由几何关系得h=y+xtan37°
联立以上各式，代入数据解得h=1.7m，（1分）
故抛出点与斜面顶端的高度差为△h=h-Lsin37°，（2分）
代入数据解得△h=0.56m。（2分）
（2）在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得：
false，（1分）
设滑块的加速度为a，由运动学公式得false，（1分）
对滑块，由牛顿第二定律得mgsin37°-μmgcos37°=ma，（1分）
联立以上各式，代人数据得μ=0.125。（1分）