物理-2022-2023学年高一下学期开学摸底考试卷C

2022-2023学年高一下学期开学摸底考试卷C

物理试题

考试范围：必修第一册+必修第二册第五章；考试时间：100分钟；分值：100分

一、单选题（每题3分，共24分）

1．科技进步正逐渐改变我们的生活，手机导航为出行带来便利，如图所示是某导航软件的截图。图中从吉安市人民广场到白鹭洲公园有三个路线的三组数据，下列说法正确的是（　　）

A．8分钟和10分钟均表示时刻

B．2.6公里表示按第一个“推荐”路线行驶的位移大小

C．按第三个“备选三”路线方案行驶的路程最长

D．根据图中三组数据可以求出按各个路线行驶的平均速度

【答案】C

【解析】A．8分钟和10分钟均表示运动时间，故A错误；

B．2.6公里表示按第一个“推荐”路线行驶的路程大小，故B错误；

C．按第三个“备选三”路线方案行驶的路程是2.7公里，路程最长，故C正确；

D．三组数据都是路程和时间，所以据图中三组数据可以求出按各个路线行驶的平均速率，故D错误。

故选C。

2．甲、乙两车的速度时间关系图像如图所示，甲的图像是抛物线，虚线p是抛物线在时刻的切线，与乙的图像平行，时刻甲的速度为，下列说法正确的是（　　）

A．甲乙的平均速度相等

B．甲的速度逐渐增大，加速度逐渐减小

C．甲在时刻的加速度为

D．乙的加速度大于

【答案】B

【解析】A．图像与时间轴所围成的面积表示物体的位移，甲的图像与时间轴所围成的面积大于乙的图像与时间轴所围成的面积，则甲的位移大于乙的位移，甲的平均速度大于乙的平均速度，故A错误；

B．由图像看出，甲的速度逐渐增大，图像切线的斜率表示物体的加速度，甲的图像切线的斜率逐渐减小，则甲的加速度逐渐减小，故B正确；

C．甲的图像在时刻切线的斜率为

则甲在时刻的加速度为

故C错误；

D．因为乙的图像与甲的图像在时刻的切线平行，则有

即乙的加速度等于甲在时刻的加速度，则有

故D错误。

故选B。

3．某人乘坐上海回北京的动车a，某时刻动车a后面追上一列动车b，两动车互相追赶，如图甲所示。两动车运动的v−t图像如图乙所示，时刻两动车车头刚好并排行驶，下列说法正确的是（　　）

A．前30s两动车平均速度相等

B．图乙中动车a的最大速度为80.8m/s

C．0~36s内，两车头相距最远为65.6m

D．两车头在36s末再次并排行驶

【答案】B

【解析】A．图像与横轴围成的面积表示位移，由题图乙可知，在前30s内动车的位移大于动车的位移，故动车的平均速度大于动车的平均速度，故A错误；

B．动车做匀加速直线运动的加速度大小

由题图乙可知，在36s时刻动车的速度最大，则有

故B正确；

C．0~36s内，当两动车的速度相等时，即在时刻，两动车头相距最远，由题图乙可知两动车头最远的距离

故C错误；

D．由题图乙可知0~30s内动车比动车多走的位移

30~36s内动车比动车多走的位移

说明在0~36s内动车比动车多走的位移

A

即两车头在36s末没有并排行驶，故D错误。

故选B。

4．某同学在墙前连续拍照时，恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下，拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为2.0 × 10－2s，则（   ）

A．石子下落到A位置时的速度约为60m/s

B．石子下落到A位置时的速度约为12m/s

C．石子下落到A位置所需的时间约为0.6s

D．石子下落到A位置所需的时间约为1.2s

【答案】C

【解析】由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，所以AB段的平均速度为

由于时间极短，A点的速度近似为6m/s，由v = gt，可得下降的时间为

故选C。

5．如图所示，在长直木板上表面右端放有一铁块。现使木板以O点为轴由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），铁块相对木板始终保持静止。则在木板转动过程中（    ）

A．木板对铁块的作用力不变 B．木板对铁块支持力变大

C．铁块对木板的压力变大 D．木板对铁块的摩擦力减小

【答案】A

【解析】A．铁块相对木板始终保持静止，铁块只受重力和木板对铁块的作用力，重力始终不变，则木板对铁块的作用力不变，故A正确；

B．木板对铁块支持力为

由于夹角变大，则木板对铁块支持力变小，故B错误；

C．铁块对木板的压力与木板对铁块支持力为作用力和反作用力，大小相等，则铁块对木板的压力变小，故C错误；

D．铁块相对木板始终保持静止，木板对铁块的摩擦力为静摩擦力，大小为

由于夹角变大，则木板对铁块摩擦力变大，故D错误。

故选A。

6．2021年夏季，河南郑州突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷入泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30m处有一棵大树，如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳子施加的水平恒力，将绳索中点拉离原位置，如图乙所示，结果就把车拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为（角度很小时，）（　　）

A．500N B．1000N C．2500N D．5000N

【答案】C

【解析】设车被拉出时绳子对车的拉力大小为T，如图所示

根据力的合成与分解有

根据几何关系可得

解得

故选C。

7．“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站在水平地面的“电动平衡车”上，某时刻开始沿直线匀加速起步，则在这过程中（　　）

A．“电动平衡车”对人的作用力竖直向上

B．“电动平衡车”所受的合力不变

C．“电动平衡车”对人的作用力与人的重力大小相等

D．“电动平衡车”对人的支持力与人所受重力是一对作用力与反作用力

【答案】B

【解析】AC．根据题意人与车共同匀加速运动，加速度沿水平方向，对人进行受力分析，根据力的合成规律可得此时“电动平衡车”对人的作用力斜向上，其中一个分力与人的重力平衡，另外方向的分力沿水平方向，AC错误；

B．“电动平衡车”匀加速运动，加速度不变，根据牛顿第二定律可得所受的合力不变，B正确；

D．“电动平衡车”对人的支持力与人对“电动平衡车”的压力是一对作用力与反作用力，D错误。

故选B。

8．某研究性学习小组为了研究运动的合成与分解，利用图甲所示装置做了如下实验:在一端封闭、长约1m的均匀长直玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，蜡块能在玻璃管中以的速度匀速上升。若在蜡块上升的同时水平向右移动玻璃管，用y轴表示蜡块竖直方向的位移，x轴表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时刻蜡块位于坐标原点，描出蜡块的运动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．玻璃管向右匀速平移

B．蜡块做匀变速运动

C．蜡块所受合外力的方向沿图线的切线方向

D．时蜡块的速度大小为20cm/s

【答案】B

【解析】A．蜡块在玻璃管中以的速度匀速上升，由题图乙可知，从t=0时刻起，每1s内玻璃管通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，可知玻璃管水平向右匀加速平移，选项A错误；

B．蜡块沿水平方向的加速度大小恒定，由运动学公式可知，水平方向的加速度大小为

所以蜡块做匀变速运动，选项B正确；

C．做曲线运动的物体所受合外力方向指向轨迹内侧，选项C错误；

D．由以上分析和速度的合成可知，t=2s时蜡块的速度大小为

选项D错误。

故选B。

二、多选题（每题4分，共16分，漏选得2分、错选得0分）

9．如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到桌右侧的边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，则下列判断正确的是（　　）

A．击球点的高度与网高度之比为

B．乒乓球在网左、右两侧运动速度之比为

C．乒乓球过网时与落到桌右侧边缘时速率之比为

D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为

【答案】AD

【解析】A．因为乒乓球在水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，根据

得乒乓球在网左右两侧运动时间之比，球在竖直方向做自由落体运动，根据

可知击球点的高度与网高度之比

故A正确；

B．乒乓球在左右两侧的运动过程中速度不断变化，乒乓球在左右两侧的运动过程中速度之比是变量，故B错误；

C．乒乓球在网左右两侧运动时间之比，球在竖直方向做自由落体运动，根据

可知球恰好过网上沿的竖直分速度与落到桌右侧边缘的竖直分速度之比为，根据

可知乒乓球过网时与落到桌右侧边缘时的速率之比不一定是，故C错误；

D．乒乓球在网的左右两侧运动时间之比，根据

乒乓球在左右两侧运动速度变化量之比为，故D正确。

故选AD。

10．质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v—t图象如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法正确的是（　　）

A．物块与传送带间的动摩擦因数为

B．传送带的速度为2m/s

C．整个过程物块在传送带上的划痕长度为8m

D．2s时，物体向右运动到最远处

【答案】ABD

【解析】A．由图知，物块运动的加速度大小为

根据牛顿第二定律得

可得

A正确；

B．由图知，0~3s内，物块做匀变速直线运动，2s末开始，速度由水平向右变为水平向左，最后与传送带共速，可知，传送带的速度为，B正确；

C．在0~3s内，传送带的位移

方向向左；根据v-t图像的“面积”表示位移，可得0~3s内，物块运动的位移大小为

方向向右，则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为

C错误；

D．0~2s内，物体向右做匀减速直线运动，2~3s内，物体向左做匀加速直线运动，3~4s，物体与传送带共速，一起向左（逆时针）运动，故2s时，物体向右运动到最远处，D正确。

故选ABD。

11．如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a 相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P 点，用光滑轻质挂钩把物块b 挂在O 点，此时竖直杆与绳OP 间的夹角为60°，a 与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a 的质量为M，物块b 的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　）

A．M=2m

B．将P 端缓慢向上移动一小段距离，a 位置不变，则a 将受到沿着斜面向下的摩擦力

C．将P 端缓慢向下移动一小段距离，a 位置不变，则a 将受到沿着斜面向下的摩擦力

D．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a 位置不变，则a 将受到沿着斜面向下的摩擦力

【答案】AD

【解析】A．由于是光滑轻质挂钩，则POa是同一根轻绳，弹力大小处处相等，对O点与物块b整体分析有

a 与斜面之间恰好没有摩擦力，对a分析有

解得

M=2m

A正确；

B．令PO绳与竖直方向夹角为θ，滑轮与竖直杆之间的间距为d，滑轮与竖直杆之间的轻绳长为L，根据对称性有

可知，当P 端缓慢向上移动一小段距离，a 位置不变时，夹角θ不变，即仍然为60°，根据上述，轻绳弹力大小一定，即a受摩擦力仍然恰好为0，B错误；

C．根据上述可知，当P 端缓慢向下移动一小段距离，a 位置不变时，夹角θ不变，即仍然为60°，根据上述，轻绳弹力大小一定，即a受摩擦力仍然恰好为0，C错误；

D．根据上述可知，当将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a 位置不变，轮与竖直杆之间的间距为d增大，则PO绳与竖直方向夹角为θ增大，由于

解得

可知，轻绳中弹力增大，a有沿斜面向上运动的趋势，则a 将受到沿着斜面向下的摩擦力，D正确。

故选AD。

12．目前我国大力提倡发展新能源，不仅在购车方面有国家和地方双补贴、免缴购置税等好政策，而且在出行上部分城市也实施了新能源汽车免受限号的政策，受到大家的青睐。为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象。下列说法正确的是（　　）

A．动力车的初速度为40m/s

B．刹车过程动力车的加速度大小为5

C．刹车过程持续的时间为4s

D．刹车过程经过6s时动力车的位移为30m

【答案】BC

【解析】AB．根据刹车过程速度与位移的关系可得

整理得

结合图像可得

解得

A错误，B正确；

C．刹车过程持续时间为

C正确；

D．由图可知，刹车距离为，且汽车刹车时间为，则刹车过程经过6s时动力车的位移为，D错误。

故选BC。

三、实验题

13．（6分）某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。

（1）本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是___________。

A．理想实验法     B．等效替代法     C．控制变量法      D．建立物理模型法

（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮筋使橡皮筋与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮筋的弹力大小为___________N。

（3）图丙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是__________。

【答案】     B          F

【解析】（1）[1]本实验中两次拉橡皮筋的过程，使结点到达相同的位置，主要体现的科学方法是等效替代法。

故选B。

（2）[2]如图乙所示，橡皮筋的弹力大小为4.00N。

（3）[3]如图丙所示，F是由平行四边形得出合力，不是由弹簧测力计直接测得的。

14．（8分）用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力的关系”，步骤如下：

a。细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下匀速运动，记录此时拉力传感器的示数F0；

b。撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x—t图像，并求出小车的加速度a；

c。改变长板的倾角，重复步骤a、b可得多组F、a数据。

完成下列相关实验内容：

（1）在步骤a、b中，F______F0（选填“ = ”“ > ”或“ < ”）；

（2）本实验______（选填“需要”“不需要”）“补偿”小车所受到的摩擦力；

（3）某段时间内小车的x—t图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】     =     不需要     2.1

【解析】（1）[1]根据题意，当小车沿长板向下匀速运动时有

mgsinθ = F0＋f

撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为

F = mgsinθ－f

解得

F0 = F

（2）[2]由于在实验中，可以直接利用拉力传感器将小车所受外力的合力测出，因此该实验不需要“补偿”小车所受到的摩擦力。

（3）[3]令P点到位移传感器的距离为x0，根据

根据图像可知，给出的三个数据点中，相邻点之间的时间间隔均为

T = 0.32s－0.22s = 0.22s－0.12s = 0.1s

根据匀变速直线运动的规律有

x = aT2

其中

x = (38.20－25.20) × 10－2－（49.10－38.20) × 10－2m = 2.1 × 10－2m

解得

a = 2.1m/s2

四、解答题

15．（8分）2022年世界杯正在卡塔尔举行。国际标准足球场长、宽。一次训练中，某时刻攻方前锋1、2在场中位置如图所示，前锋1将足球踢出，足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动，加速度大小为；前锋2看到球被踢出立即由静止开始沿虚线向对方球门奔跑，恰好截获足球。（）

（1）求被截获时，足球的速度大小；

（2）前锋2接球后，立即与球一起以的速度沿虚线匀速冲向距离底线处的射门点A，同时位于其后方处的守方球员，立即以的初速度开始沿虚线方向匀加速追赶，加速度大小为，由于体力不支，达到最大速度后最多能维持，之后便以加速度大小匀减速，试判断守方能否在射门点A前拦截足球，若能，请计算守方球员从开始加速到拦截足球的时间；若不能，请计算守方球员离球最近的距离。

【答案】（1）；（2）不能，

【解析】（1）根据题意可知足球被截获时的位移大小为

根据匀变速直线运动位移速度公式可得

代入数值解得

（2）守方球员加速到最大速度需要的时间和该段位移为

，

同理可得守方球员从最大速度减速到与前锋共速时的时间和位移为

，

根据题意达到最大速度后最多能维持，可得守方球员以最大速度匀速运动的位移为； 所以可得当守方球员从一开始加速到最后减速到与前锋共速时的总时间和总位移为

，

在该过程中前锋前进的距离为

可得

所以守方不能在射门点A前拦截足球；守方球员离球最近的距离为

16．（10分）如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为L的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为L，小环保持静止。试求：

（1）小环对杆的压力；

（2）小环与杆之间的摩擦力为多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）将两个小环和木块看作一个整体，对整体进行受力分析，如图所示

根据平衡关系可知

则

由牛顿第三定律可知

（2）对小环进行受力分析，如图所示

根据平衡关系可知

，

联立解得

17．（12分）如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度为h，重力加速度为g，求：

（1）小球加速度的大小；

（2）小球到达B点的时间；

（3）小球到达B点时的速度大小。

【答案】（1）gsinθ；（2）；（3）

【解析】（1）小球从A点抛出后在斜面上做类平抛运动。由牛顿第二定律得

mgsinθ＝ma

得

a＝gsinθ

（2）小球在沿斜面向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，有

＝at2

解得

t＝

（3）小球沿水平方向做匀速直线运动，有

vx＝v0

小球在沿斜面向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，有

vy＝at

小球到达B点时的速度大小为

vB＝＝

18．（16分）如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间时撤去拉力，物体运动的部分v－t图像如图乙所示，g取，，。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；

（2）t＝6s时物体的速度，并在乙图上将0~6s内物体运动的v－t图像补画完整，要求标明有关数据；

（3）物体返回出发点的速度大小。

【答案】（1），；（2）见解析；（3）

【解析】（1）设撤去拉力前物体的加速度大小为a1，撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为，由v-t图像可知

对物体在撤去拉力前，由牛顿第二定律得

对物体在撤去拉力后上滑时，由牛顿第二定律得

解得

，

（2）由图像可知加速上滑的时间，撤去拉力时的速度为。设再经过速度减至0，由速度公式

得

在最高点时因

故物体将沿斜面加速下滑，设加速度大小为，据牛顿第二定律得

解得

再经过3s物体的速度大小为，方向沿斜面向下，补画完整后的图线及有关数据如图所示。

（3）由（2）分析可知3s末物体到达最高点，上升的距离为

则物体返回出发点的速度大小，根据位移速度关系有

代入数据解得