2021-2022学年河北省衡水武邑高一下学期开学考试物理试卷

河北省衡水武邑2021-2022学年高一下学期开学考试物理试题

一、多选题

1．在空中某点将三个相同小球以相同的速率v分别斜向上抛出、竖直上抛和竖直下抛，均不计空气阻力，则从抛出到落到同一水平地面的过程中（　　）

A．三个小球的加速度相同

B．三个小球所受重力做的功相同

C．三个小球所受重力做功的平均功率相同

D．斜向上抛出的小球能达到的高度最大

2．如图，光滑水平面上静止着一上表面粗糙的长木板B，当小物块A以v0=10m/s的水平初速度自木板的左端滑上时，给B施加一个水平向右的恒力F=16N，经过一段时间，A不再相对B滑动。已知B的质量M=2kg，A的质量m=4kg，A和B之间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）

A．A滑上B时，B的加速度大小为8m/s2

B．经过t=0.5s，A和B相对静止

C．相对静止后B的加速度大小为4m/s2

D．t=3.5s时，A的速度为16m/s

3．物体的位移时间图像和速度时间图像，对研究问题会很方便，某同学在一次实验中，得到运动小车的速度一时间图像如图所示，由此图像可知（       ）

A．小车最大速度为1.8m/s，做变速运动

B．16s时的加速度大于13s时的加速度

C．大约13s末小车距离出发点最远

D．小车后10s内的平均速度比前10s内的小

4．甲、乙两质点沿同一直线做匀加速直线运动的v﹣t图象如图所示，3s末两质点在途中相遇．则（ ）

A．甲质点加速度大于乙质点加速度

B．甲质点加速度小于乙质点加速度

C．出发前乙在甲之前4 m

D．出发前甲在乙之前4 m

二、单选题

5．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体的压强是由气体分子重力产生的

C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大

D．气体膨胀时，气体的内能一定减小

6．踢毽子是我国一项传统健身运动，在毽子与脚相互作用的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力下列说法中正确的是

A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力

B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力·

C．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相同

D．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反

7．如图所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移—时间图线可知下列说法中正确的是（   ）

A．A、B两物体速度大小均为10m/s

B．A、B两物体在时距始发点20m处相遇

C．A、B两物体同时自同一位置沿同一方向运动

D．A、B两物体自同一位置沿同一方向运动，A比B晚出发2s

8．表面光滑、半径为的半球固定在水平地面上，球心的正上方处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示.两小球处于平衡状态时，若滑轮两侧细绳的长度分别为和，这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的弹力大小之比为，则以下说法正确的是（        ）

A． B．

C． D．

9．下列物理概念的建立不属于用到“等效替代”方法的是(   )

A．质点 B．重心

C．平均速度 D．合力

10．下列说法中正确的是（   　   ）

A．质点、光滑表面都是理想化模型

B．主张“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是伽俐略

C．牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律都可以通过实验来验证

D．千克、米、牛顿都是国际单位制中的基本单位

11．下列说法正确的是（ ）

A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力

B．子弹能射入木块是因为使子弹前进的力大于子弹受到的阻力

C．秒、米、牛顿都是国际单位制的基本单位

D．s、kg、m是在国际单位制中力学的三个基本单位．

12．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）

A．斜面实验是一个理想实验

B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程

C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律

D．不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确

三、实验题

13．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度，现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数，该同学通过改变而测出对应的弹力F，作出F－图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长＝________cm.

14．某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。

（1）实验时先不挂钩码，反复调整垫块的位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是______。

（2）图乙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5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出。由图乙可知：

①A、B两点间的距离是___________cm；

②若打点计时器的打点周期为0.02s，则此次实验中小车的加速度a=__m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a－F关系图线，图线不通过坐标原点O的原因是___，曲线上部弯曲的原因是___。

四、解答题

15．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为10N。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）物体A受到的摩擦力为多大？

（2）物体B的重力为多大？

16．引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动．如题图所示，质量为的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为，然后他用恒力向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格，已知=0.6m，=60kg，重力加速度=10m/s2．不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化．

（1）第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒力），经过=1s时间，下颚到达单杠面，求该恒力的大小及此时他的速度大小．

（2）第二次上拉时，用恒力=720N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力的作用时间至少为多少？

17．已知某星球的半径为R，有一距星球表面高度h＝R处的卫星，绕该星球做匀速圆周运动，测得其周期T＝2π。求：

(1)该星球表面的重力加速度g；

(2)若在该星球表面有一如图所示的装置，其中AB部分为一长为12.8 m并以5 m/s沿顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为1.6 m竖直放置的光滑半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1 kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5，问：滑块能否到达D点？若能到达，试求出到达D点时对轨道的压力大小；若不能到达D点，试求出滑块能到达的最大高度及到达最大高度时对轨道的压力大小。

参考答案：

1．AB

【解析】

【详解】

A．由于不计空气阻力，故三个小球在空中均只受重力，加速度均为g，故A符合题意；

B．因三个小球初末位置的高度差均相同，重力也相同，因此重力做功相同，故B符合题意；

C．三个小球的落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，而重力做功是相同的，所以运动过程中三个小球重力做功的平均功率不同，下抛平均功率最大，故C不符合题意；

D．由于斜上抛的物体到达最高点时有水平速度，因此根据机械能守恒可知，竖直上抛的小球能达到的高度最大，故D不符合题意。

故选AB。

2．BD

【解析】

【详解】

A．B的加速度大小为，由牛顿第二定律得

解得

A错误；

B．对小物块A，由牛顿第二定律得

解得

设经过tsA、B达到共同速度，则有

代入数据解得

B正确；

C．相对静止后AB当成整体

C错误；

D．0.5s后A、B一起匀加速运动，根据速度方程

D正确。

故选BD。

3．AB

【解析】

【详解】

A．小车先变加速运动，最大速度为1.8m/s，后做变减速运动，速度减为零，所以小车做变速运动，故A正确；

B．速度图像的斜率表示加速度，由图像可知，16s时的斜率比13s时的斜率大，所以16s时的加速度大于13s时的加速度，故B正确；

C．图像中曲线与t轴所围的面积表示小车的位移，所以20s末小车距离出发点最远，故C错误；

D．图像中曲线与t轴所围的面积表示小车的位移，由图像可知，前10s的位移比后10s的位移小，所以小车前10s内的平均速度比后10s内的小，故D错误。

故选：AB。

4．BD

【解析】

【详解】

A、图线的斜率表示加速度的大小，乙图线的加速度a乙==m/s2，甲图线的加速度a甲==1m/s2，知甲质点的加速度小于乙质点的加速度，故A错误，B正确；

C、图线与时间轴围成的面积表示位移，3s末两质点在途中相遇，则3s末甲的位移x甲=22m=2m，乙的位移x乙=34m=6m，可知出发前甲在乙之前4m，故D正确，C错误．

5．C

【解析】

【详解】

A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；

B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；

C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；

D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。

故选C。

6．D

【解析】

【详解】

毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反；

A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力，与结论不符，选项A错误；

B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力，与结论不符，选项B错误；

C．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相同，与结论不符，选项C错误；

D．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反，与结论相符，选项D正确；

7．B

【解析】

【详解】

A．由图可知，A物体的速度

B物体的速度

故A错误；

B．由题意可知在t=4s时两物体到达同一位置距离x=20m处相遇，故B正确；

CD．由题图可知，A、B两物体都是从原点开始运动，但A比B提前2s开始运动，根据图像的斜率等于速度，知t=2s后它们的运动方向相同，故CD错误．

8．B

【解析】

【详解】

先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出力图．

由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力mg大小相等、方向相反．设OO′=h，根据三角形相似得

同理对右侧小球，有

解得

解得

m1：m2=L2：L1=25：24

N1：N2=m1：m2=L2：L1=25：24

故ACD错误，B正确；

故选B．

9．A

【解析】

【详解】

A.质点是为了研究的方便把物体看做一个抽象的点，不属于等效替代，故A符合题意．

B.重心是将整个物体所受重力等效集中到一点上，这点就是重心，故B不符合题意．

C. 平均速度是利用位移比时间的数值来替代运动过程中的速度，属于等效替代，故C不符合题意．

D. 合力与分力是可以相互替代，属于等效替代，故D不符合题意．

10．A

【解析】

【详解】

A．质点、光滑表面都是理想化模型，选项A正确；

B．主张“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是亚里士多德，伽利略主张“力是改变物体运动状态的原因”，选项B错误；

C．牛顿第二定律和牛顿第三定律都可以通过实验来验证，但是牛顿第一定律不能通过实验来验证，选项C错误；

D．千克、米都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，选项D错误；

故选A。

11．D

【解析】

【详解】

A、起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力等于货物对钢索的力，是一对相互作用力，故A错；

B、子弹能射入木块是因为惯性，并不是子弹前进的力大于子弹受到的阻力，故B错

C、秒、米、都是国际单位制的基本单位，牛顿是导出单位，故C错；

D、s、kg、m是在国际单位制中力学的三个基本单位,故D对；

故选D

12．D

【解析】

【详解】

试题分析：伽利略认为初速度为0 的落体，速度随时间变化时均匀的，那么落体通过的位移就与时间的平方成正比，只要测出落体通过不同位移所用的时间，就可以检验落体的速度是否随时间均匀变化．但伽利略时代是用滴水计时，不能测量时间，所用伽利略利用斜面来冲淡重力．所以正确选项为D选项．

考点：本题考查伽利略对落体运动研究的了解．

13．     200     20cm

【解析】

【详解】

[1]根据胡克定律F与l的关系式为

从图象中可得直线的斜率为

故弹簧的劲度系数为：．

[2]截距为20N；由

解得：

14．     平衡摩擦力     1.20     0.75     平衡摩擦力过度     钩码质量很大，不满足钩码质量远小于小车质量

【解析】

【详解】

（1）[1]实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力。

（2）①[2]根据刻度尺读数规则可知，A、B两点间的距离为1.20cm；

②[3]相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出，则时间周期T=0.1s，根据

解得

m/s2

（3）[4]图线不通过坐标原点O，力F为零时，存在加速度，说明平衡摩擦力过度；

[5]曲线上部弯曲的原因是随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量。

15．（1）8N；（2）6N

【解析】

【详解】

（1）以结点C为研究对象，受力情况如图所示

A物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力大小与绳AC拉力大小相等，即

（2）在竖直方向上

B物体处于静止

16．（1），（2）

【解析】

【详解】

试题分析：(1）第一次上拉时，该同学向上做匀加速运动，设他上升的加速度大小为a1，下颚到达单杠时的速度大小为v，由牛顿第二定律及运动学规律可得：F－mg＝ma1，H＝a1t2，v＝a1t

联立解得：F＝672 N，v="1.2" m/s.

(2）第二次上拉时，设上拉时的加速度为a2，恒力至少作用的时间为tmin，上升的位移为x1，此时的速度为v1，自由上升时位移为x2，根据题意可得：F′－mg=ma2，x1＋x2＝H

x1＝a2，v12＝2gx2，v1=a2tmin，联立解得：tmin＝s

考点：牛顿第二定律及运动公式的应用.

17．(1)1.6 m/s2；(2)能，0.48 N

【解析】

【详解】

(1)对距星球表面处的卫星(设其质量为m)，有

对在星球表面的物体，有

联立解得

(2)设滑块从A到B一直被加速，且设到达B点时的速度为，则

因，故滑块一直被加速，设滑块能到达D点，且设到达D点时的速度为，则在B到D的过程中，由动能定理

解得

而滑块能到达D点的临界速度

即滑块能到达D点，在D点由牛顿第二定律知

可得

由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为0.48N