2021-2022学年江苏省泰州中学高一（下）期初检测物理试题含解析

江苏省泰州中学2021-2022学年度第二学期期初检测

高一物理试题

一、单项选择题（本题共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。）

1. 下列各物理单位中，属于国际单位制中的导出单位的是（     ）

A. kg B. m C. s D. N

【答案】D

【解析】

【详解】三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，力的单位是根据F=ma推导出来的，属于导出单位，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，小明用水平力推停在水平地面上的汽车，但没有推动，下列关于小明没有推动汽车的解释中正确的是（　　）

A. 小明的推力与汽车对小明反作用力相互抵消，所以汽车不动

B. 汽车由于质量大，惯性很大，小明的水平力大小有限，不可能推动

C. 小明的推力与地面对汽车的摩擦力平衡，所以汽车不动

D. 小明的推力小于地面对汽车的摩擦力，所以汽车不动

【答案】C

【解析】

【详解】A．小明的推力与汽车对小明反作用力是一对作用力与反作用力，不能相互抵消，故A错误；

B．再小的力都可以使质量很大的物体产生加速度，汽车没被推动的原因是小明的推力小于地面给汽车的最大静摩擦力，如果汽车与地面间的摩擦很小，小明有可能推动，故B错误；

CD．汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，C正确，D错误。

故选C。

3. 汽车在一段圆弧形水平公路上由M向N行驶，速度逐渐增大．下列各图画出了汽车转弯时所受合力F的方向（A选项中F的方向指向圆心），正确的是（    ）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】汽车从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于，故B正确。

故选B。

4. 如图所示，轻绳的一端与质量为的物块A连接，另一端跨过定滑轮与轻绳拴接于O点。与水平方向成角的力F的作用在O点，质量为的物块B恰好与地面间没有作用力。已知，定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为，重力加速度为g。当F从图中所示的状态开始顺时针缓慢转动90°的过程中，结点O、的位置始终保持不变，则下列说法正确的是（　　）

A.

B. F的最小值为

C. 地面对物块B的支持力变大

D. 地面对物块B摩擦力先变大后变小

【答案】C

【解析】

【详解】A．受力分析可知

可知

A错误；

B．由图可知

F的最小值为

B错误；

CD．F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中，轻绳b的拉力变小，故地面对物块B支持力变大，地面对物块B的摩擦力始终为零， D错误C正确。

故选C。

5. 如图所示,杂技演员在表演“水流星”的节目，盛水的杯子经过最高点杯口向下时，水也不会洒出来， 在杯子经过最高点时，则（      ）

A 速度可能等于零

B. 杯底对水的作用力可能为零

C. 水处于平衡状态，所受合力为零

D. 水处于失重状态，不受重力作用

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由于水随杯子做圆周运动，所以当在最高点，水靠重力提供向心力时，速度最小即为

则有

此时杯底对水的弹力为零，故A错误，B正确；

C．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，故C错误；

D．对于杯子经过最高点时水受重力，可能受桶底对水弹力，故D错误。

故选B。

6. 某河流中河水的速度大小v15m/s，小船相对于静水的速度大小v23m/s.小船船头正对河岸渡河时,恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（    ）

A. 到达对岸时一定在B点的上游 B. 可能到达正对岸的 A 点

C. 渡河的位移可能变短 D. 渡河的时间可能变短

【答案】C

【解析】

【详解】A．现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向仍然可以与AB相同，如图，即仍然可能到达B点，故A错误；

B．由于水流速度大于船在静水中的速度，所以船不可能达到正对岸的A点，故B错误；

C．现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向偏向AB左上方时，渡河的位移变短，故C正确；

D．渡河时间等于河宽与船在垂直河岸方向的分速度，船头正对河岸渡河时，时间最短，故D错误。

故选C。

7. 我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为的标准物的前后连接有质量均为的两个力传感器。待测质量的物体连接在后传感器上。在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示。稳定后标准物前后两个传感器的读数分别为、，由此可知待测物体的质量为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】以整体为研究对象，由牛顿第二定律得

隔离B物体，由牛顿第二定律得

F2＝ma

联立可得

m＝

故选B。

8. 如图所示，在相同高度处沿同一水平方向分别抛出小球和，它们刚好在空中相碰，不计空气阻力，则（　　）

A. 球应先抛出

B. 刚要相碰时，它们的速度大小相等

C. 它们从开始运动相碰的过程中，速度变化量相等

D. 它们从开始运动相碰的过程中，速度变化量不相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由

可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，A错误；

B．相遇时，A、B下落的高度相同，下落的时间相同，因为A球的水平位移大于B球的水平位移，根据x=v0t知，A球的初速度大于B球的初速度，根据速度合成

可知A球在相遇点的速度大，B错误；

CD．由于A、B下落的高度相同，下落的时间相同，由公式

可知，速度变化量相等，D错误，C正确。

故选C。

9. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率沿足面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m／s2，根据图象可求出(     )

A. 物体的初速率

B. 物体与斜面间的动摩擦因数

C. 取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值

D. 当某次时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑

【答案】C

【解析】

【详解】A、由图可知，当θ=90°时物体做竖直上抛运动，位移为x=1.80m；由竖直上抛运动规律可知:v02=2gh，代入数据解得v0=6m/s，故A错误.

B、当θ=0°时，位移为 x=2.40m；由动能定理可得：，代入数据解得：μ=0.75，故B错误.

C、由动能定理得：，解得：，当θ+α=90°时，sin(θ+α)=1；此时位移最小，x=1.44m；故C正确.

D、若θ=30°时，物体的重力沿斜面向下的分力为，最大静摩擦力为,小球达到最高点后,不会下滑，故D错误.

故选C.

【点睛】本题综合考查动能定理、受力分析及竖直上抛运动；并键在于先明确图象的性质，再通过图象明确物体的运动过程；结合受力分析及动能定理等方法求解．

10. 水平转台上有质量相等的A、B两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示(俯视图)，两小物块与转台间的最大静摩擦力均为，则两小物块所受摩擦力、随转台角速度的平方()的变化关系正确的是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由知向心力增大，由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，角速度再增大，则细线上出现张力，角速度继续增大，A物块受的静摩擦力也将达最大，这时A物块开始滑动．

【详解】当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由知向心力增大，此时A、B的摩擦力与成正比．由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，此后绳子出现张力，B的摩擦力不变，而A的摩擦力继续增大，但不与成正比了，故A错误，B正确；刚开始转动时，由于加速度较小，AB物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，绳子没有张力，当B物块的静摩擦力达到最大静摩擦力后，绳子出现张力，直到A开始滑动前，B所受的静摩擦力一直为最大值，故CD错误．故选B．

【点睛】本题的关键是抓住临界状态，隔离物体，正确受力分析，根据牛顿第二定律求解．

二、非选择题（共5题，共60分。其中第13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）

11. 如图所示为“探究加速度与力、物体质量关系”的实验装置．所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz ．

⑴ 在平衡摩擦力的过程中，下列操作正确的是（        ）

A．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上静止

B．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上静止

C．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上匀速运动

D．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上匀速运动

⑵ 实验中需要调节木板上的定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的主要目的是（        ）

A．避免小车在运动过程中发生抖动    B．使打点计时器在纸带上打出点迹清晰

C．保证小车最终能够做匀速直线运动    D．使细线拉力等于小车受到的合力

⑶ 不考虑滑轮的摩擦和重力，下列说法中正确的是（        ）

A．细绳对小车的拉力大小等于弹簧秤的示数

B．弹簧秤的示数等于砝码和砝码盘的总重力的一半

C．为了减小误差，实验中需要保证砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

⑷ 甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到右图中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为 甲、乙，由图可知,m甲_____m乙,甲_____乙．(选填“  ”、“  ”或“  ”）

【答案】    ①. C    ②. D    ③. AD    ④. 小于    ⑤. 大于

【解析】

【详解】（1）[1]平衡摩擦时，应让小车拖着纸带，调节木板倾角，小车在没有细线提供拉力时小车能在斜面上匀速运动，故C正确。

故选C；

（2）[2] 使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力，故D正确。

故选D；

（3）[3]A．已经平衡摩擦力，弹簧测力计的读数为小车所受合力，故A正确；

B．根据牛顿第二定律可知

由于砝码和砝码盘有加速度，故不满足弹簧测力计示数应为砝码和砝码盘总重量的一半，故B错误；

C．由于实验中小车的合力即为弹簧测力计的示数，所以不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故C错误；

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，因

与小车的质量无关，所以不需要重新调节木板倾斜度，故D正确。

故选AD。

（4）[4]当没有平衡摩擦力时，根据牛顿第二定律有

从图象的斜率

纵轴上的截距为μg，结合题目给的图象知道，甲的图象陡，质量小；而乙的纵截距绝对值小，动摩擦因数小

12. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

（1）甲同学采用如图1所示的装置.用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向弹出，同时球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明________________；

（2）乙同学采用如图2所示的装置。两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等，现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出。实验可观察到的现象应是__________，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____________。

（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为，则由图可求得__________（用、表示），其值是__________（取）。

【答案】    ①. 平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动    ②. 球会击中球    ③. 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动    ④.     ⑤. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。

（2）[2]两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P、Q两球相碰。

[3]知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。

（3）[4][5]在竖直方向上，根据

可得曝光时间

则初速度为

代入数据，可得平抛运动的初速度为

v0==m/s=1.0m/s

13. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为μ＝0.8（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为370，（已知：重力加速度g=10m/s2 ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）若ω=1 rad/s，求当小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小；

（2）若ω=1 rad/s，求当小物体通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小；

（3）求符合条件的ω的最大值．

【答案】（1）5.9N（2）6N（3）2rad/s

【解析】

【详解】【分析】根据牛顿第二定律可求小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小和通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小，在最低点角速度最大，根据牛顿第二定律可求；

解：由题意可知

解得小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小

（2）由题意可知

解得当小物体通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小

（3）由题意可知在最低点角速度最大，则有

联立解得

14. 如图甲所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点,AB两点间的竖直高度h45m，斜坡与水平面的夹角,不计空气阻力，取sin0.6,cos0.8，g10m/s2，求

（1）运动员水平飞出时初速度v0的大小；

（2）运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向；

（3）设运动员从A点以不同的水平速度v0飞出，落到斜坡上时速度大小为v，请通过计算确定v与v0的关系式，并在图乙中画出v－v0的关系图像。

【答案】（1）20m/s（2），（3），

【解析】

【详解】（1）A到B竖直方向，由得

水平方向

则有

（2）竖直方向

所以

与水平方向夹角正切

（3）竖直方向位移，水平方向位移，则有

解得

则有

根据平行四边形定则得

作图如图

15. 如图所示，与水平方向成的传送带下端与斜面平滑连接，斜面与传送带倾角相同，为固定在斜面底端垂直于斜面的挡板。传送带长，顺时针转动速率，斜面长，小物块由传送带顶端点静止下滑，与挡板碰撞前后速度大小不变、方向相反。小物块与传送带和斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度。求：

(1)小物块刚开始运动时加速度的大小；

(2)小物块从第一次到的时间；

(3)小物块在斜面上运动的总路程。

【答案】(1)12m/s2；(2)0.3s；(3)0.42m

【解析】

【详解】(1)小物块刚开始运动时，受到重力，传送带对小物块的支持力和沿斜面向下摩擦力，根据牛顿第二定律可得

mgsinθ+f=ma1

FN-mgcosθ=0

f=μFN

联立解得

a1＝12m/s2

(2)小物块达到传送带速度所需时间为

下滑的距离为

由于

mgsinθ=μmgcosθ

故达到传送带速度后随传送带一起匀速运动，匀速运动的时间为

故小物块从A第一次到B的时间为

tAB=t1+t2=0.2s+0.1s=0.3s

(3)小物块在斜面上由于

mgsinθ=μmgcosθ

故在BC向下运动时做匀速运动，与挡板碰撞后，根据牛顿第二定律可得

mgsinθ+μmgcosθ=ma′

解得

a′=12m/s2

反弹后减速到B点时的速度为v′，则有

v′2-v2=2a′s

解得

v′=1.2m/s

此后沿传送带继续向上减速运动，减速到零上滑的距离为x′，则有

0-v′2=-2a′x1

解得

x1=0.06m

然后沿传送带加速下滑，下滑x1距离获得的速度为v2，则有

v22＝2a′x1

解得

v2=1.2m/s＜v

故到达B点时速度为1.2m/s；
此后沿BC匀速下滑，反弹后乙速度1.2m/s沿斜面上滑，设上滑减速到零通过得位移为s2，则有

0 -v22＝−2a′s2

解得

s2=0.06m＜s

此后静止，故小物块在斜面BC上运动的总路程为

s总=2s+s2=2×0.18m+0.06m=0.42m