吉林省长春市朝阳区名校2022-2023学年高一下学期物理开学考试试卷

吉林省长春市朝阳区名校2022-2023学年高一下学期物理开学考试试卷

一、选择题（本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．下列关于物体可以看做质点的说法正确的是（　　） 

A．正在做课间操的同学们都可以看做质点

B．C罗在世界杯上任意球破门，研究他踢出的足球的运动弧线时，足球可视为质点

C．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点

D．研究地球自转时可以将地球看做质点

2．在2022年卡塔尔世界杯赛场上，梅西在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是（　　） 

A．在空中只受到重力的作用

B．合外力的方向与速度方向在一条直线上

C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧

D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向

3．某船在静水中划行的速率为，河水的流速为，要渡过宽的河，下列说法正确的是（　　） 

A．该船渡河所用的时间一定大于

B．该船渡河所通过的位移大小至少为

C．该船用最短时间渡河时所通过的位移大小为

D．该船以最短位移渡河时所用的时间为

4．如图，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则下列说法不正确的是（　　） 

A．车厢的加速度为gtanθ  

B．绳对物体1的拉力为

C．物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθ  

D．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g

5．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3 = 3∶2∶1。若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（　　） 

A．三者到达桌面时的速度大小之比是∶∶1

B．三者运动时间之比为3∶2∶1

C．b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差

D．三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比，与质量成反比

6．如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m.物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力．已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．物块A的加速度为0      

B．物块A的加速度为

C．物块B的加速度为0  

D．物块B的加速度为

7．我国将于2022年2月4日开始举办世界冬奥会，跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一、运动员（和滑雪板一起），一定速度从跳台水平飞出，在空中飞行一段时间后重新落入赛道，如图所示。某运动员前后两次分别以v、2v的速度从跳台顶端水平飞出，两次运动员都落在倾斜的赛道上，斜坡的倾角为，则（　　）

A．运动员前后两次起、落点间的距离之比为1：2

B．运动员前后两次在空中运动的时间之比为1：1

C．运动员前后两次与斜面的最远距离之比为1：2

D．运动员前后两次落入赛道时的速度方向与斜面夹角之比为1：1

8．下列说法中正确的是（　　） 

A．做曲线运动的物体，速度一定改变

B．做曲线运动的物体，加速度一定改变

C．做曲线运动的物体所受的合外力方向与速度的方向可能在同一直线上

D．做曲线运动的物体可能是匀变速曲线运动

9．如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端拴着一个小球，让小球在水平面内绕O1点做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，细线拉力大小为T，小球所受重力为G，则（　　） 

A．T与G的合力指向O点 B．T与G的合力方向垂直G

C．T=G D．T>G

10．如图所示，小车的质量为m0，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是（　　）

A．0 B．F，方向向右

C．F，方向向左 D． F，方向向右

11．某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v ­t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） 

A．演员的体重为800 N

B．演员在最后2 s内一直处于超重状态

C．传感器显示的最小拉力为600 N

D．滑杆长4.5 m

12．图甲中，质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。当木板受到随时间t均匀变化的水平拉力F作用时，其加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示。取g=10m/s2，则（　　） 

A．滑块的质量m=2kg

B．0〜6s内，滑块做匀加速直线运动

C．当F=8N时，滑块的加速度大小为1m/s2

D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.1

二、填空题（本题共两小题，第13题8分，第14题12分，共计20分。）

13．如图a．为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置．

（1）实验中应保持轨道　     　且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持　                            　不变．

（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用 ______________ 

A．20克 B．50克 C．100克 D．200克

（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图b．他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比．你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由．如果认为不正确，请给出正确的处理方法　                                                                                                                                                                                                                                                              　．

14．如图所示为一小球做平抛运动的频闪照相照片的一部分，闪光频率是10 Hz，图中背景方格的边长均为5 cm。

（1）定性分析：由于频闪（截屏）时间间隔相等，根据　                                 　，可判断水平方向是　         　；根据　                                     　，可判断竖直方向是　           　。

（2）定量计算：（结果保留三位有效数字）

①小球运动中水平分速度的大小是　     　m/s。

②小球经过B点时的速度大小是　     　m/s。

三、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。）

15．如图所示，水平传送带以v=2m/s的速度匀速运转，在其左端无初速度释放一质量为m=1kg的小滑块，滑块可视为质点，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带长L=2m，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）滑块从传送带左端到右端的时间？

（2）滑块相对传送带滑行的位移？

16．如图所示是离心试验器的原理图，测试人的抗荷能力。被测者坐在椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，求：

（1）向心加速度和角速度；

（2）人对椅子的压力的大小和方向。

17．某公园的台阶共有50级，侧视图如图所示，已知每级台阶的水平距离s=m，高度h=m，某同学从最上面平台边缘的A点将小球以初速度水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2。 

（1）要使小球直接落到地面，求初速度的范围； 

（2）若=8m/s，求小球首先落到哪一级台阶上； 

（3）若将小球斜向上抛出，恰好能够直接打到第50级台阶最右端，求最小初速度的大小。

答案解析部分

1．【答案】B

【知识点】质点

【解析】【解答】A.研究问题为同学们做操的动作，大小和形状不能忽略，不能看做质点，A不符合题意；
B.研究问题为足球运动的轨迹，大小和形状可以忽略，能看做质点，B符合题意；
C.研究问题为跳水运动员的转体动作，大小和形状不能忽略，不能看做质点，C不符合题意；
D.研究问题为地球自转情况，大小和形状不能忽略，不能看做质点，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】物体可以看做质点的条件：当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或者影响不大时，物体可看做质点。

2．【答案】D

【知识点】曲线运动的条件

【解析】【解答】A．若在空中只受到重力的作用，则其应该做抛体运动，不会划出一条完美弧线绕过人墙，A不符合题意；

B．球做曲线运动，则合外力的方向与速度方向不在一条直线上，B不符合题意；

CD．做曲线运动的物体，合外力的方向沿指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用运动轨迹可以判别足球飞行过程受到阻力的作用；利用足球的轨迹可以判别合力方向与速度方向不在同一直线上；利用轨迹切线方向可以判别速度的方向，利用轨迹的弯曲方向可以判别合力的方向。

3．【答案】B

【知识点】小船渡河问题分析

【解析】【解答】A.当船垂直河岸过河时，时间最短：，A不符合题意；
BCD.


如图，当船头方向与船实际运动方向垂直时，位移最短：，此时，渡河时间：，B符合题意；CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】当船头垂直河岸过河时，渡河时间最短，最短时间为河宽比船速；船在静水中的速度小于水流速度，合速度方向与静水速度方向垂直时，渡河位移最短，渡河时间由静水速度垂直于河岸方向的分速度决定。

4．【答案】D

【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体

【解析】【解答】AB.对物体1进行受力分析：

由牛顿第二定律：，解得：，车厢的加速度也为：，绳对物体1的拉力为：，AB均不符合题意；
CD.对物体2进行受力分析：

由牛顿第二定律：，，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】
物体1、2和车厢具有相同的加速度，对物体1进行受力分析，由牛顿第二定律求解加速度和绳的拉力；再对物体2进行受力分析，由牛顿第二定律求解摩擦力和支持力。

5．【答案】A

【知识点】自由落体运动

【解析】【解答】A.由得：，A符合题意；
B.由得：，B不符合题意；
C.b与a开始下落的时间差：，c与b开始下落的时间差：，可见，，C不符合题意；
D.三个小球运动的加速度等于重力加速度，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】三个小球均做自由落体运动，由自由落体运动的规律导出通式，则可求得各项比例，自由落体运动的加速度为重力加速度。

6．【答案】B

【知识点】整体法隔离法；牛顿运动定律的综合应用

【解析】【解答】剪断细线前，弹簧的弹力：，细线剪断的瞬间，弹簧弹力不变，把AB看做整体，加速度为：，即A、B的加速度均为：。
故答案为：B
【分析】剪断细线前，对A分析，根据共点力平衡求弹簧的弹力大小，剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，可求得整体的加速度，即为A、B的加速度。

7．【答案】D

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】AD．设速度与水平方向的夹角分别为、，根据平抛推论得

解得  ， 

下落高度为 

则 

由几何关系得，运动员前后两次起、落点间的距离之比为高度之比，即1：4。A不符合题意，D符合题意。

B．运动员前后两次在空中运动的时间之比为 

B不符合题意；

C．以斜面和垂直斜面建立坐标系，则垂直斜面方向上有 

， 

当速度为0时，离与斜面的最远。则 

C不符合题意。

故答案为：D。

【分析】运动员跳台水平飞出后做平抛运动，平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。利用平抛运动的规律进行分析判断。

8．【答案】A,D

【知识点】曲线运动的条件；曲线运动

【解析】【解答】A.做曲线运动的物体，速度方向一定改变，所以速度一定改变，A符合题意；
BD.平抛运动是加速度恒定（加速度为重力加速度）的匀变速曲线运动，B不符合题意，D符合题意；
C.物体做曲线运动的条件是：物体所受的合外力与速度的方向不共线，C不符合题意。
故答案为：AD
【分析】曲线运动，速度方向一定改变，所以曲线运动是变速运动。物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线，平抛运动也是曲线运动，在做题时要注意。

9．【答案】B,D

【知识点】匀速圆周运动

【解析】【解答】AB.小球在水平面内绕o1做匀速圆周运动，所以合力指向o1，即与G的方向垂直，故B符合题意，A不符合题意；
CD.小球在竖直方向受力平衡，即绳子拉力在竖直方向的分量等于重力，所以：，故D符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD
【分析】做匀速圆周运动的物体合力提供向心力。

10．【答案】A,C,D

【知识点】整体法隔离法；牛顿运动定律的综合应用

【解析】【解答】对AB整体，由牛顿第二定律：，方向水平向左。对人，设摩擦力方向水平向右，由牛顿第二定律：，联立解得：。当时，，方向向右；当时，，方向向左；当时，。
故答案为：ACD
【分析】先对人和整体分析，根据牛顿第二定律求出整体加速度，再隔离对人分析，求出车对人的摩擦力情况。

11．【答案】B,D

【知识点】超重与失重；牛顿定律与图象；运动学 v-t 图象

【解析】【解答】A.0~0.5s演员静止，结合乙图像可知演员和杆的体重为800N，演员的体重为600N，A不符合题意；
B.由甲图像可知，最后2s演员向下做匀减速直线运动，加速度方向向上，所以超重，B符合题意；
C.0.5~1.5s演员向下做匀加速直线运动，加速度方向向下，演员处于失重状态，所以这段时间传感器拉力最小。由甲图可知，0.5~1.5s演员的加速度为：，对演员，由牛顿第二定律：解得：，由牛顿第三定律，杆受到向下的摩擦力为420N，所以传感器显示的拉力最小值为：，故C不符合题意；
D.由甲图可知，图像与坐标轴围成的面积为演员下落的高度，即滑杆的长：，故D符合题意。
故答案为：BD
【分析】根据甲图明确演员的运动情况，判断加速度方向，即可知道演员处于超重还是失重状态；结合乙图利用平衡条件和牛顿第二定律可得演员的体重、传感器显示的最小拉力值；由图像的面积表示位移，可知滑杆的长。

12．【答案】C,D

【知识点】牛顿定律与图象

【解析】【解答】 A.由图像可知，F=6N时长木板与小滑块之间开始发生相对运动。F=6N后对长木板，由牛顿第二定律有：，解得：，结合图像有：，解得：。F=6N前对整体，由牛顿第二定律有：，解得：，结合图像有：，解得：。故A不符合题意；
B.由图像可知，0~6s，小滑块和长木板一起做加速度增大的加速运动，故B不符合题意；
C.F=6N时长木板与小滑块之间开始发生相对运动，此时，小滑块的加速度为，此后小滑块的加速度不变，所以，F=8N时，小滑块的加速度为，故C符合题意；
D.对小滑块，由牛顿第二定律：，解得：，故D符合题意。
故答案为：CD
【分析】F增大到6N之前长木板和小滑块一起做变加速直线运动，F增大到6N之后，小滑块做匀加速直线运动，长木板做变加速直线运动。搞清楚运动情况后结合牛顿第二定律，运用整体法和隔离法分析。

13．【答案】（1）水平；小车所受拉力 （或钩码个数）

（2）A

（3）某同学做法不正确．正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出a— 图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．（或正确的做法是检验这条曲线是否为反比例曲线，如每组数据的a×m的值都在误差范围内相等，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．）

【知识点】探究加速度与力、质量的关系

【解析】【解答】（1）实验中应保持轨道水平且摩擦力足够小；实验采用控制变量法，研究小车的加速度与质量的关系，应保持小车所受的拉力不变；
（2）当钩码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力，因此最合适的钩码质量为20g；
（3）图像为曲线，a与m不一定成反比。如果做的图像，图像为过原点的直线，则a与m一定成反比。
故答案为：（1）水平   小车所受的拉力；（2）A；（3） 某同学做法不正确．正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出 图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比，否则则a与m不成反比。

【分析】（1）实验采用控制变量法，探究加速度与质量的关系应控制小车所受拉力保持不变；
（2）当钩码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力；
（3）应用图像法处理实验数据，为了方便直观得出实验结论，应选择合适的量作图，使作出的图像为直线，即探究加速度与质量关系，应做的图像。

14．【答案】（1）相邻时间间隔内水平方向的位移相同；匀速运动；相邻时间间隔内竖直方向增加的位移相同；匀加速运动

（2）1.5；2.5

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】（1）由于频闪时间间隔相等，若水平方向相邻时间间隔内的位移相同，则可判断水平方向是匀速运动；若竖直方向连续相等时间内位移只差是定值，则可判断竖直方向是匀加速运动。

（2）小球运动中水平速度：，
小球经过B点时的速度在竖直方向上的分量为：，
则小球经过B点时的速度为：。

【分析】（1）由于频闪时间间隔相等，若水平方向相邻时间间隔内的位移相同，则可判断水平方向是匀速运动；若竖直方向连续相等时间内位移只差是定值，则可判断竖直方向是匀加速运动。
（2）水平方向做匀速直线运动，由速度公式可求水平方向速度；根据做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可求得B点速度在竖直方向的分量，然后根据勾股定理求解B点速度。

15．【答案】（1）解：滑块运动的加速度

释放后经t1时间达传送带速度， s；位移 m＜2m

之后匀速运动的时间 s

总时间：t=t1+t2=1s+0.5s=1.5s

答：滑块从传送带左端到右端的时间是1.5s；

（2）解：滑块和传送带在t1时间内有相对运动．传送带的位移：s2=vt1=2×1m=2m

滑块相对传送带的位移：△s=s2﹣s1=2m﹣1m=1m

答：滑块相对传送带滑行的位移是1m．

【知识点】对单物体(质点)的应用

【解析】【分析】首先可以假设小物块在传送带上一直做匀加速运动，求出小物块到达右端的速度，与传送带的速度相比，如果大于传送带的速度，则假设不成立，那么物块肯定是先做加速运动，随后与传送带一起做匀速运动；求出在运动过程中，传送带的位移s2，则物块由左端运动到右端的过程中，相对传送带滑动的位移为△s=s2﹣s1

16．【答案】（1）解：以人为研究对象，因为人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示

由图可知，向心力为

再由牛顿第二定律可得

解得

根据

联立两式并代入数据解得

（2）解：以人为研究对象，因为人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示

由图可知

【知识点】牛顿第三定律；牛顿第二定律；匀速圆周运动

【解析】【分析】（1）对人进行受力分析，人做圆周运动的向心力由人受到的支持力和重力的合力提供，可求得加速度，然后由，可求得角速度；

（2）先计算椅子对人的支持力，然后由牛顿第三定律得到人对椅子的压力大小和方向。

17．【答案】（1）解：小球做平抛运动，轨迹如图

可知小球刚好直接落到地面时需擦过第50级台阶最右端，由平抛运动规律

解得

故要使小球直接落到地面，求初速度 的范围为 。

（2）解：若 =8m/s，设小球会落到第n级台阶上，由平抛运动规律 

解得 ，n取整数后得，n=22，故小球会落在第22级台阶上。

（3）解：设小球的初速度方向与水平方向夹角为θ，如图

则在竖直方向上

水平方向上有

联立得

所以当θ=30°时，抛出时的初速度最小， 。

【知识点】平抛运动

【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，利用位移公式可以求出初速度的大小范围；
（2）当已知小球的初速度大小，结合位移公式可以求出小球落在的阶梯；
（3）小球做斜抛运动，利用斜抛运动的位移公式可以求出抛出时初速度的最小值。