2022上海市七宝中学高一下学期开学摸底测试物理试题含解析

2021—2022学年第二学期高一物理开学练习试题

（完卷时间：60分钟满分：100分）

一、单项选择题（共40分。第1—8小题，每小题3分，第9—12小题，每小题4分。）

1. 下列情景中的研究对象可视为质点的是（　　）

A. 体操比赛中研究运动员的动作时

B. 确定马拉松运动员在比赛中的位置时

C. 乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时

D. 撑杆跳高运动员的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时

【答案】B

【解析】

【详解】A．体操比赛中研究运动员的动作时，由于运动员的姿势对所研究的问题影响较大，不能把运动员视为质点，A错误；

B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时，由于运动员本身的动作、姿势对研究的问题影响不大，可以忽略，可以将运动员视为质点，B正确；

C．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，由于乒乓球的大小、形状对所研究的问题影响很大，不能忽略，不可以把乒乓球视为质点，C错误；

D．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时，因为支撑杆的形状和大小对所研究的问题影响较大，不能把支撑杆视为质点，D错误。

故选B。

2. 如图所示，为一质点做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 段和段的运动方向相反

B. 段和段加速度相同

C 末质点离出发点最远

D. 内质点运动的平均速度是

【答案】B

【解析】

【详解】A．BC段和CD段的速度都为正值，运动方向相同，故A错误；

B．CD段和DE段的斜率相同，加速度大小相等、方向相同，故B正确；

C．质点离出发点最远时是图象和时间轴围成的面积最大，由图可知是20s末，是D点，故C错误；

D．0~22 s内质点运动的位移与0~18s内质点运动的位移相等

则0~22 s内质点运动的平均速度是

故D错误。

故选B。

3. 关于平抛运动的物体，下列说法正确的是（　　）

A. 抛出点离地面越高，落地时间一定越长

B. 初速度越大，物体在空中运动的时间越长

C. 物体落地时的水平位移与物体的初速度无关

D. 物体落地时的水平位移与物体抛出点的高度无关

【答案】A

【解析】

【详解】AB．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据公式

可知

即平抛运动的时间取决于抛出的高度，抛出高度越高，运动时间越长，与初速度无关，A正确B错误；

CD．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故

所以物体落地时的水平位移与初速度以及抛出的高度有关，CD错误。

故选A。

4. 如图所示，河水的流速保持恒定，船在静水中的速度大小一定，当船头的指向分别沿着图中3个箭头方向时（①方向指向上游方向，②方向与上游河岸成一锐角，③方向垂直河岸），下列说法正确的是（　　）

A. ①方向小船一定向上游前进 B. ②方向小船一定沿图中虚线前进

C. ③方向小船一定沿图中虚线前进 D. ③方向小船过河时间最短

【答案】D

【解析】

【详解】A．①方向中，若船的速度小于水的速度，则小船会向下游前进，选项A错误；   

B．②方向中，只有当船速与水流速度的合速度方向沿虚线方向时，小船才会沿图中虚线前进，选项B错误；

C．③方向中，小船的速度与水流速度的合速度方向指向虚线的右侧方向，则小船不会沿图中虚线前进，选项C错误；

D．③方向中船头指向河对岸，则小船过河时间最短，选项D正确。

故选D。

5. 2013年6月20日,我国宇航员王亚平在天宫授课时,利用质量测量仪测出了聂海胜质量,这种质量测量仪测质量的依据是牛顿第二定律．若聂海胜受到合外力F从静止开始运动,经时间t移动的位移为S,则聂海胜的质量为（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【分析】根据位移时间公式求出宇航员的加速度，结合牛顿第二定律求出宇航员的质量．

【详解】根据s＝at2得，a=．根据牛顿第二定律得，F=ma，解得．故A正确， BCD错误．故选A．

【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

6. 一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，则关于人的受力分析，下列叙述中正确的是（　　）

A. 人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力

B. 人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力

C. 人受到重力、竖直向上的弹力

D. 人受到重力、竖直向上的弹力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力

【答案】C

【解析】

【详解】对人进行受力分析，人随电梯匀速上升，竖直方向上人受到重力和电梯对人的支持力，这两个力是一对平衡力；水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力的作用。

故选C。

7. 两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F。如果它们的夹角为60°时，合力有多大（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】当夹角为90°时，

所以

当夹角为为60°时，根据行四边形定则，

F合=2F1cos30°=

故选D。

8. 轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用，弹簧伸长了10cm（在弹性限度内），下列说法中正确的是（　　）

A. 弹簧所受的合力为0N

B. 弹簧所受的合力为20N

C. 该弹簧的劲度系数为400N/m

D. 根据公式，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大

【答案】A

【解析】

【详解】AB．轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零。故A正确，B错误；

C．10cm=0.10m，根据胡克定律

F=kx

得弹簧的劲度系数

故C错误；

D．弹簧的伸长与受的拉力成正比，弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，故D错误。

故选A。

9. 木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块B上。力F作用后木块所受摩擦力情况是（　　）

A. 木块A所受摩擦力大小是8N，木块B所受摩擦力大小是7N

B. 木块A所受摩擦力大小是8N，木块B所受摩擦力大小是9N

C. 木块A所受摩擦力大小是11.5N，木块B所受摩擦力大小是9N

D. 木块A所受摩擦力大小是11.5N，木块B所受摩擦力大小是7N

【答案】B

【解析】

【详解】未加F时，木块A在水平方向上受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用，且

FA=F1=kx=8N

木块B在水平方向上受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且

FB=F2=kx=8N

在木块B上施加F=1N的向右的拉力后，由于

F2+F＜μGB

故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小

FB′=F2+F=9N

木块A的受力情况不变。故木块A所受摩擦力大小是8N，木块B所受摩擦力大小是9N，故B正确。

故选B。

10. 如图所示，用水平力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其一起做匀加速运动，若P对Q的弹力为6N，Q对R的弹力为4N，Q的质量是1kg，那么R的质量是（　　）

A. 2kg B. 3kg C. 4kg D. 5kg

【答案】A

【解析】

【详解】对Q受力分析，由牛顿第二定律可得

FPQ－FRQ=mQa

代入数据解得

a=2m/s2

对R，由牛顿第二定律可得

FQR=mRa

代入数据

解得

mR=2kg

故选A。

11. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图，若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. Q所受的合力逐渐增大

B. MN对Q弹力逐渐增大

C. 地面对P摩擦力逐渐增大

D. P、Q间的弹力先减小后增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．物体Q始终处于平衡状态，所受合力为零，大小不变，故A错误；

BD．对Q进行受力分析

物体Q受到MN的弹力、物体P对Q的弹力，物体Q的重力G1，处于平衡状态，根据平衡条件得

当挡板MN保持竖直缓慢向右移动时，增大，所以MN对Q的弹力逐渐增大，物体P对Q的弹力增大，B正确，D错误；

C．又因在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，把P、Q看成整体受力分析，受重力、地面的支持力、地面的摩檫力和MN的支持力，如图

根据共点力平衡条件

，

所以地面对P的摩擦力逐渐增大，故C正确。

故选BC。

12. 如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是(    )

A. 磁铁所受合外力逐渐减小

B. 铁板对磁铁的弹力逐渐增大

C. 磁铁所受到的摩擦力逐渐减小

D. 磁铁始终受到三个力的作用

【答案】B

【解析】

【详解】对物体受力分析：

A项，缓慢抬起过程，磁铁视为平衡状态，根据物体平衡条件，合外力始终为零，故A项错误．

B、C项，注意到铁板对磁块的磁力大小不变，在抬起过程中磁力的方向与AB的相对位置关系不变，将电磁力分解到x、y轴上，两个分量大小不变，如上图受力分析图所示，因此抬起过程中，重力沿x轴分量增大，摩擦力f增大，重力沿y轴方向分力减小，因此弹力增大，故B正确，C错误；

D项，磁铁受到重力、铁板弹力、铁板的电磁力、摩擦力作用，故D项错误．

综上所述本题答案是：B

二、填空题（共20分。本大题共5小题，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程。）

13. 新冠肺炎疫情期间，防疫人员每天要对环境进行消杀。一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在南平某街道上，汽车的惯性将_______（选填“增大”或“减小”或“不变”），汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力是一对_______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。

【答案】    ①. 减小    ②. 相互作用力

【解析】

【详解】[1]喷洒消毒液的过程中，汽车的质量减小，惯性将减小；

[2]汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力是一对相互作用力。

14. 高铁站工作人员站在复兴号第一节车厢门口，此时列车开始匀加速启动，他发现第一节车厢经过他身边用时2s，则第三节车厢经过他身边用时_____________s，全部8节车厢经过他用时_____________s。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1]．根据初速度为零的匀变速直线运动相邻相等位移的规律可得

解得

[2]．设每节车厢长度为L，第一节车厢经过他时间

①

则

 ②

联立①②解得8节车厢经过他所需时间

15. “蹦极”一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳的原长度位置，是人所到达的最低点，是人静止地悬吊着时的平衡位置。人在从点下落到最低点点的过程中，加速度变化情况为___________；___________点速度最大（选填“”“”“”“”）。

【答案】    ①. 先不变再减小后反向增大    ②. b

【解析】

【详解】[1][2]人从P点到a点过程中做自由落体运动，从a到b过程中随着弹性绳的拉力增大，人的加速度减小，当到b点时，加速度为零，速度达到最大，从b到c过程中，弹性绳弹力大于重力，人的加速度反向增大。

16. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的A点水平飞出，落到斜坡上的B点。两点间的竖直高度，斜坡与水平方向的夹角，不计空气阻力，。则运动员在空中的飞行时间为___________s；运动员刚落到B点时的速度大小为___________；

【答案】    ①. 2    ②.

【解析】

【分析】

【详解】[1]物体竖直方向做自由落体运动，由

可得

[2] 运动员刚落到B点时竖直速度

运动员水平运动距离x=h=2m，则水平速度

运动员刚落到B点时的速度大小为

17. 如图所示，用轻绳系住一个匀质大球B，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球A，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线与轻绳之间的夹角为，重力加速度为g。则竖直墙对A球的弹力大小为___________，大球B的质量为___________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【分析】

【详解】[1]对球A分析，有

解得

[2]将两球做整体分析，有

解得

三、综合题（共40分。第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。）

18. (1)图甲为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹，你的结论是：________。

(2)图乙所示为描绘平抛运动轨迹的实验，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球运动的轨迹。下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有____。

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次必须由同一位置静止释放小球

C.记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降

D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线

(3)某次实验画出小球运动的轨迹如图丙所示，A、B、C是曲线上三个点的位置，A为坐标原点取，A到B的时间__s，小球做平抛运动的初速度____。

【答案】    ①. 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动    ②. AB    ③. 0.1    ④. 2

【解析】

【详解】(1)[1] 由图可知，A球沿水平方向做匀速直线运动，B球做平抛运动，C球做自由落体运动，通过对比看出，三个球运动的时间相同，所以说明平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。

(2)[2] A。斜槽的末端保持水平，使得小球的初速度为水平方向，A正确；

B．每次必须由同一位置静止释放小球，可以使小球离开时具有相同的速度，B正确；

C．记录小球经过不同高度的位置时，不需要等距离下降，C错误；

D．小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，D错误。

故选AB。

(3)[3] 在竖直方向上有，可得

[4] 小球做平抛运动的初速度为

19. 在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M=1.5kg，货物的质量m=1kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h=30m处速度恰好减为0．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）无人机加速上升时的加速度大小a；

（2）无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT；

（3）无人机加速上升的时间t．

【答案】（1）2m/s2（2）12N  （3）5s

【解析】

【详解】（1）在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可知

F﹣（M+m）g=（M+m）a       

解得 a=2m/s2

对物体根据牛顿第二定律可知FT﹣mg=ma

解得 FT=12N

（3）在上升过程中，先加速后减速总位移为     

其中v=at                                      

联立解得t=5s

【点睛】本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，对于牛顿第二定律的综合应用问题，要弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答，知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.

20. 某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，6秒后在某位置A，推力撤去，若已知斜面的倾角，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，若取重力加速度求：

（1）物体的质量；

（2）分析说明在撤去F后，物体在斜面上运动的速度、加速度的变化情况；

（3）分析比较物体从A点开始的上滑时间和回到A点的下滑时间长短。

【答案】（1）；（2）先匀减速上升，再匀加速下滑，详见解析；（3）上滑所需时间小于下滑所需时间

【解析】

【详解】（1）以物体为研究对象，受力分析如图，设第一段运动外力为，第二段运动外力为F2

由牛顿第二定律得，0-2秒

2-6秒

代入数据，解得

    ，

（2）撤去F后，物体先上滑，此时合力

方向与物体运动方向相反，速度不断减小，因此物体做匀减速直线运动，到达一定高度后速度为零。

在最高点，由于物体的最大静摩擦力小于其重力沿斜面方向的分力，因此物体无法静止在最高点，转而下滑。

下滑时，合力产生的加速度为

2

方向与物体运动方向相同，因此物体速度不断增大，做初速度为零的匀加速直线运动。