2021-2022学年山东省日照市实验高级中学高一（下）开学考试物理试题（解析版）

2021级高一下学期开学考试考试物理试题注意事项：1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2、选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。第Ⅰ卷一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，每题3分，共8个题24分）1.下列各组物理量中，全部是矢量的是（）A.加速度、时间 B.速度、平均速率 C.质量、位移 D.速度变化量、力【答案】D【解析】【详解】加速度、速度、位移、速度变化量、力既有大小又有方向是矢量，时间、平均速率、质量只有大小没有方向是是标量。故选D。2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车过程的加速度大小为4m/s2，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为（）A.1∶3 B.16∶25 C.2∶5 D.2∶3【答案】B【解析】【分析】【详解】刹车停止的时间那么开始刹车后2s内的位移开始刹车后6s内的位移等于5s内的位移那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为16∶25。故选B。3.物体A穿在竖直杆上，人以速度v0竖直向下匀速拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆夹角为θ，此时物体A运动速度大小是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】将A的速度分解为沿绳子方向的速度和与绳子垂直方向的速度，则则故选D。4.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为vt，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.它的竖直方向位移是 B.它的位移是C.用θ表示它的速度方向与水平方向夹角，则 D.它的运动时间是【答案】D【解析】【详解】AB．竖直方向的位移y==故A、B错误；C．根据几何关系知sinθ=故C错误；D．根据平行四边形定则知，物体落地时的竖直分速度vy=则物体运动的时间t==故D正确。故选D。5.如图所示，斜面体置于粗糙水平面，一物块放在该斜面上，物块和斜面体均处于静止状态，现对物块施加一平行于斜面向上的力F，若F从零开始逐渐增大直到物块即将滑动，斜面体始终静止不动。则在此过程中（）

A.物块所受支持力逐渐增大B.物块所受摩擦力逐渐增大C.斜面对物块的作用力先减小后增大D.斜面体受到地面的摩擦力先减小后增大【答案】C【解析】【详解】A．力F沿斜面向上由零逐渐增大的过程中始终与支持力方向是垂直的，无法在支持力方向上产生作用效果，因此斜面对物块的支持力始终保持不变，故A错误；B．开始拉力F小于重力的分力，静摩擦力方向沿斜面向上，增加拉力F的过程中，摩擦力先减小后反向增大，故B错误；C．斜面对物块的作用力是支持力和摩擦力的合力，因为摩擦力与支持力垂直，故其合力由前面分析知N不变，而f先减小后增大，则合力先减小后增大，即斜面对物块的作用力先减小后增大，故C正确；D．以斜面和物块整体为研究对象，根据平衡条件则斜面受到地面的摩擦力等于力F在水平方向的分量，外力F增大，则水平方向分量一直增大，故斜面受到地面的摩擦力逐渐增大，故D错误。故选C。6.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时（仅考虑乘客与水平面之间的作用），则乘客（）A.乘客所受重力减小B.处于超重状态C.受到向后（水平向左）的摩擦力作用D.不受摩擦力的作用【答案】C【解析】【详解】A．乘客所受重力不变，故A错误；B．当减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故B错误；CD．当减速上坡时，乘客加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，而静摩擦力必沿水平方向，所以受到向后（水平向左）的摩擦力作用，故C正确，D错误。故选C。7.如图所示，随着高层建筑的不断增加，大型的家具或者电器无法通过电梯搬运的时候，工人师傅常常使用定滑轮牵引物体向上运动，假设墙壁光滑，家具或者电器可视为规则的球体，在物体缓慢的从N点滑至M点的过程中（）A.绳对物体的拉力逐渐减小B.物体与墙的压力逐渐增大C.墙对物体的支持力跟物体对墙的压力是一对平衡力D.绳对物体的拉力先减小后变大【答案】B【解析】【详解】ABD．对物体受力分析，如图所示，设绳子与竖直方向的夹角为，物体上升的过程中夹角增大，根据平衡条件可知，竖直方向有可知增大，减小，T增大；绳子拉力沿水平方向的分力大小等于墙对物体的支持力，即联立得可知增大，增大，F增大，AD错误，B正确；C．墙对物体的支持力跟物体对墙的压力是一对相互作用力，C错误。故选B。8.竖直墙壁间有质量分别是m和4m的圆球A和圆球B，两圆球半径均为R，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦，两墙壁之间距离为，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a<g（g取），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设A球对B球的弹力为F，对B球受力分析如下图由平衡条件可知可解得其中满足对整体受力分析，有联立，可解得故ABD错误，C正确。故选C。二、多项选择题（每题至少有二个选项正确，选对得4分，选不全得2分，选错不得分，共4个题16分）9.某物体沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，取向上为正方向，由图可知（）A.第4s内物体反向减速B.前4s内物体的位移为1.5mC.第3s内物体向下运动D.第3s内和第4s内物体的加速度相同【答案】BD【解析】【详解】A．第4s内物体沿反向加速，选项A错误；B．v-t图像的面积等于位移，可知前4s内物体的位移为选项B正确；C．第3s内物体向上做匀减速运动，选项C错误；D．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知第3s内和第4s内物体的加速度相同，选项D正确。故选BD。10.如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态。下列说法正确的是（）A.杆对圆环B的弹力变大B.绳的拉力与F的合力变大C.杆对圆环B的摩擦力不变D.圆环B所受合力变大【答案】AC【解析】【详解】A．根据平衡条件对整体，根据平衡条件解得将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，杆对圆环B的弹力变大，A正确；B．绳的拉力与F的合力等于物体A的重力，保持不变，B错误；C．对整体，杆对圆环B摩擦力等于A、B的总重力保持不变，C正确；D．圆环B始终静止，所受合力始终等于零，D错误。故选AC。11.一个长方体木箱A在水平地面运动，箱内放置木块B如图所示。木箱和木块在运动过程中始终保持相对静止。则下列说法正确的是（）A.木箱A一定向右做匀加速直线运动B.木块B受到的静摩擦力一定竖直向上C.当木箱A的速度变化变快，木块B受到的静摩擦力一定不会发生变化D.当木箱A的速度变化变快，木块B受到的静摩擦力有可能发生变化【答案】BC【解析】【详解】B．由题意可知，木块B受到静摩擦力与重力平衡，所以方向一定竖直向上，故B正确；A．根据静摩擦力的产生条件可知，木块B一定受到木箱A对其施加的水平向右的弹力作用，根据牛顿第二定律可知A、B整体的加速度方向水平向右，则A可能向右做匀加速直线运动，也可能向左做匀减速直线运动，故A错误；CD．当木箱A的速度变化变快时，由于A与B始终保持相对静止，所以木块B受到的静摩擦力始终与重力平衡，一定不会发生变化，故C正确，D错误。故选BC。12.如图所示，在一个倾角为的长斜面底端点正上方的点处将一小球以速度水平抛出，恰好垂直击中斜面上的点，。下列说法正确的是（）A.小球的初速度B.点离点的距离C.保持不变，将小球以的速度水平抛出，则击中斜面的位置到点的距离小于D.若抛出点高度变为，欲使小球仍能垂直击中斜面，小球初速度应调整为【答案】CD【解析】【详解】AB．如图甲所示小球垂直击中斜面时，速度的偏向角为，根据平抛运动规律的推论可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中运动的时间初速度故AB错误；C．保持抛出点高度不变，初速度大小变为原来的两倍，如图乙所示若无斜面，则小球应击中点，实际击中点为轨迹与斜面的交点，显然离底端的距离小于，故C正确；D．若抛出点高度变为，根据小球垂直击中斜面的规律知则小球下落高度和水平位移均变为原来的两倍，根据联立解得故小球的初速度应调整为原来的倍，故D正确。故选CD。第Ⅱ卷三、实验填空题（每空2分，共14分）13.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N．（2）下列不必要的实验要求是_________(请填写选项前对应的字母)．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学保持结点O的位置不变，调整弹簧测力计B的拉力沿各种不同的方向，结果发现测力计B的读数最小值为重物M所受的重力的0.5倍，则O点与弹簧测力计A之间的细线偏离竖直方向的夹角为_______．【答案】①.3.6②.D③.30°【解析】【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；验证力的平行四边形定则的实验原理是：理论值与实际值的对比．合力的理论值使用作图法，需要记录两分力的大小和方向；实际值的测量则使用等效替代，需要测量结点O的位置及力的大小．另外实际值与测量值比较方法，是在同一点作出两力的图示，比较是否近似重合．根据共点力平衡的条件进行分析，明确当B的方向与A的方向相互垂直时，B的拉力最小，由几何关系即可求得对应的夹角．【详解】（1）[1]由图示可知，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为3.6N；（2）[2]A．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，A正确；B．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，B正确；C．为了防止出现竖直方向上的分力，拉线方向应与木板平面平行，C正确；D．由于本实验中物体的重力一定，因此两弹簧秤的拉力的合力大小方向均是一定的，所以不需要再让结点每次静止在同一位置，D错误．故选D。（3）[3]该同学保持结点O的位置不变，调整弹簧测力计B的拉力沿各种不同的方向变化，当B的方向与A的方向相互垂直时，B的拉力最小，此时因解得θ=30°14.某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有（）．A．秒表B．毫米刻度尺C．天平D．低压交流电源（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm，OF＝21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10m/s2）．【答案】①.BD②.0.53③.0.81④.0.3【解析】【详解】(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．(2)[2].每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：[3].由△x=at2可得：(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，解得：μ=0.30四、计算解答题（15题10分，16题10分，17题10分，18题16分，共46分）15.甲、乙两车沿同一直线同方向运动，甲车的速度v1=4m/s，乙车的速度v2=10m/s。当乙车运动至甲车前方7m处时，乙车刹车并以大小为a=2m/s2的加速度做匀减速运动，从该时刻开始计时，求：（1）甲车追上乙车之前，两车间的最大距离；（2）经多长时间甲车追上乙车。【答案】（1）16m；（2）8s【解析】【详解】（1）当两车速度相等时，两车间的距离最大，有乙的位移甲的位移则最大距离代入数据联立解得（2）设乙车停止运动所需时间为，则此时甲车的位移乙车的位移乙的距离甲车追上乙车还需时间故甲车追上乙车的总时间16.如图所示，质量M=2kg的木块套在水平粗糙固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，轻绳与水平方向的夹角θ=30°，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2，在运动过程中，求：（1）力F大小；（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ；【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）小球的受力如图甲所示由平衡条件可得解得（2）将木块、小球看做整体，受力如图乙所示，由平衡条件得解得17.如图所示为滑沙游戏，游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m=60kg，倾斜滑道AB长lAB=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：（1）游客匀速下滑时的速度大小；（2）若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力。【答案】（1）16m/s；（2）180N【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律得mgsinθ-µm