河南省南阳地区2021-2022学年高一上学期期末热身摸底考试物理试题【含答案解析】

南阳地区2021~2022年度高一年级期末热身摸底考试卷物理考生注意：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。考试时间90分钟。2．请将各题答案填写在答题卡上。3．本试卷主要考试内容：人教版必修1。第Ⅰ卷（选择题共60分）一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.关于质点，下列描述正确的是（）A.因为地球很大，所以地球不能看成质点B.研究火车通过隧道的时间时，可以将火车看成质点C.研究乒乓球比赛中马龙的发球动作时可以将马龙看成质点D.研究步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹时可以将子弹看成质点【答案】D【解析】【详解】A．研究地球公转时，可以把地球看作质点，A错误；B．研究火车通过隧道的时间时，从车头进入隧道开始计时，车尾出隧道结束，不能将火车看作质点，B错误；C．研究运动员动作时，不能将运动员看作质点，C错误；D．研究步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹时可以将子弹看成质点，D正确。故选D。2.a、b两个物体在同一条直线上运动，两物体的位移x随时间t变化的关系图像如图所示，已知两物体在t1时刻的速度大小恰好相等，曲线b是抛物线的一部分，下列分析正确的是（）A.0～t1时间内，两物体运动方向相同B.0～t1时间内，两物体通过的位移相同C.t2时刻物体a处于静止状态D.t2时刻物体a的速率一定小于物体b的速率【答案】D【解析】【详解】A．0～t1时间内，a物体向负方向运动，b物体向正方向运动，两物体运动方向相反，A错误；B．0～t1时间内，两物体通过位移方向不相同，B错误；C．t2时刻物体a不是静止状态，其速度等于图像的斜率，C错误；D．物体a做匀速直线运动，物体b做加速运动，因为两物体在t1时刻的速度大小恰好相等，所以t2时刻物体a的速率一定小于物体b的速率，D正确。故选D。3.2020年，我国某研究团队首次提出“轻质液态金属”概念，并发明了二种前所未有的轻质量液态金属材料。研究团队制成的名为“空心玻璃微珠一镓铟共晶合金”的材料（简称“GB-eGaln”）十分轻盈，甚至能够像露珠一样停留在叶面之上。如图所示，A处斜面倾角比B处的小，若GB-eGaln可视为质点，不计空气阻力和浮力，则同一GB-eGaln停留在叶面的A点和B点相比较，下列设法正确的是（）A.GB-eGaln在A点比在B点受到的合力小B.GB-eGaln在A点比在B点受到的重力小C.GB-eGaln在A点比在B点受到叶面的作用力小D.GB-eGaln在A点比在B点受到叶面的摩擦力小【答案】D【解析】【详解】AB．同一GB-eGaln停留在叶面的A点和B点，所受重力相同，其合力都为零，故AB错误；C．GB-eGaln可视为质点，不计空气阻力和浮力，则所受力可等效为二力平衡，即叶面作用力与重力等大反向，故两点受到叶面的作用力相同，故C错误；D．设斜面倾角为，则所受叶面摩擦力为A处斜面倾角比B处的小，则A点所受的摩擦力小，故D正确；故选D。4.公园健步道是为群众在公园中运动而提供的运动健身步道。某一公园健步道简化如图所示，某人（可看作质点）沿着健步道由A→B→C→D→A运动，已知，，经过AB和BC段时间均为100s，则（）A.人返回A点时位移大小为700mB.人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率C.人由A点运动到C点平均速度大小为3.5m/sD.人由A点运动到C点和由C点返回A点的位移相同【答案】B【解析】【详解】A．人返回A点时位移大小为0，A错误；B．人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率，B正确；C．人由A点运动到C点的平均速度大小为C错误；D．人由A点运动到C点和由C点返回A点的位移方向相反，位移不相同，D错误。故选B。5.某人沿平直公路骑车做匀加速直线运动，0～3s内通过的距离为3m，3s～7s内通过的距离为11m，则（）A.人的加速度大小为1m/s2B.人的初速度大小为零C.3s末人的速度大小为1.75m/sD.7s末人的速度大小为3.5m/s【答案】C【解析】【详解】AB．根据位移公式解得AB错误；C．3s末人的速度大小为C正确；D．7s末人的速度大小为D错误。故选C。6.如图所示，两个相同的滑块通过轻弹簧连接，静止在水平地面上。已知每个滑块与地面间的最大静摩擦力均为3N，弹簧的劲度系数为10N/m，开始时弹簧处于原长，现在滑块B上施加一个水平向右的力F，两滑块的质量均为1kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是（）A.当时，滑块B的合力不为零B.当时，两个物体均保持静止C.当时，力F作用瞬间，滑块B的加速度大小为1.5m/s2D.当时，两个滑块均能滑动，且它们保持相对静止时，弹簧的伸长量为0.4m【答案】D【解析】【详解】A．当时，滑块B仍然静止，其合力等于零，A错误；B．当时，大于物块B的最大静摩擦力，物体B发生运动，B错误；C．当时，力F作用瞬间，滑块B的加速度大小为C错误；D．当时，根据牛顿第二定律解得两个滑块均能滑动，且它们保持相对静止时，弹簧的伸长量为0.4m，D正确。故选D。7.如图所示，一截面为半圆形的容器内壁光滑，质量为，置于光滑水平地面上，内有一质量为的小球（视为质点），当容器受到一个水平向右的作用力F且整体达到稳定时，小球偏离竖直方向的夹角，取重力加速度大小，则力F的大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】小铁球受两个力：重力、支持力，且两力的合力方向水平向右，对小铁球受力分析如图所示根据牛顿第二定律可得联立代入数据解得对整体根据牛顿第二定律可得代入数据解得故选B。8.如图所示，细线一端固定在O点，另一端系一质量为的小球，当小球受到竖直平面内与水平方向夹角为的恒定拉力（图中未画出）作用时，小球恰好静止于A点。现给小球再施加另一外力（图中未画出），使其静止于B点。已知OA水平，OB与竖直方向的夹角也为，细线始终处于伸直状态，取重力加速度大小，小球可视为质点，则（）A.拉力的大小为 B.拉力的大小为C.外力的最小值为 D.外力的最小值为【答案】C【解析】【详解】AB．小球恰好静止于A点时，根据平衡条件可得解得拉力的大小为故AB错误；CD．设拉力、小球重力的合力为，则给小球再施加另一外力，使其静止于B点，做出力的矢量三角形，可知当方向与绳垂直时，外力的最小，为故C正确，D错误。故选C。9.某人乘坐电梯的情景如图所示，下列分析正确的是（）A.当电梯向上减速运行时，他处于超重状态B.当电梯向上加速运行时，他处于超重状态C.当电梯加速度大小为g时，他一定处于完全失重状态D.当电梯向下加速运行时，他处于失重状态【答案】BD【解析】【详解】A．当电梯向上减速运行时，加速度向下，他处于失重状态，A错误；B．当电梯向上加速运行时，加速度向上，他处于超重状态，B正确；C．当电梯向上加速运动且加速度大小为g时，他一定处于超重状态，C错误；D．当电梯向下加速运行时，加速度向下，他处于失重状态，D正确。故选BD。10.在粗糙水平地面上，有一质量为的物体做直线运动，从时刻起受水平恒力F的作用，经一段时间后撤去力F，物体运动的图像如图所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.F的大小为 B.F在物体上的作用时间为C.物体末回到起始位置 D.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.3【答案】AB【解析】【详解】BD．撤去力F后，物体受到摩擦力作用，做匀减速运动，故F在物体上的作用时间为，内，物体的加速度大小为根据牛顿第二定律解得物体与水平地面间的动摩擦因数为故B正确，D错误；A．内，物体的加速度大小为根据牛顿第二定律解得故A正确；C．图像与坐标值围成的面积表示位移，内，物体的位移为故物体末物体没有回到起始位置，故C错误。故选AB。11.一足够长的光滑斜面倾角为，固定在水平地面上，劲度系数为的轻弹簧分别与质量为的物块和固定在斜面上的挡板连接，初始时物块处于静止状态，如图所示。现用一沿斜面向上的力拉物块，使物块沿斜面向上做加速度大小为的匀加速直线运动。弹簧始终处于弹性限度内且与物块不粘连，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.物块沿斜面运动过程中，力一直增大B.刚施加力时，其大小为C.未施加力时弹簧的压缩量为D.从刚施加力到弹簧恢复原长时，经过的时间为【答案】CD【解析】【详解】A．物块沿斜面向上做加速度大小为的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知向上运动过程中弹簧弹力在逐渐减小，力一直增大，当物块脱离弹簧后，弹力为0，力保持不变，故A错误；B．刚施加力时，因此故B错误；C．未施加力时因此弹簧形变量故C正确；D．从刚施加力到弹簧恢复原长时联立得故D正确。故选CD。12.如图所示，“��”形的直角杆POQ固定在竖直平面内，PO部分水平且表面粗糙，OQ部分竖直且表面光滑，a、b为两个套在此杆上由特殊材料制成的小球，在一定范围内，它们之间的相互作用力大小满足（k为定值，r为两者间的距离），方向在a、b两小球的连线上。当用一沿着PO水平向右的力F作用在a小球上时，两小球均处于静止状态。现将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，下列说法正确的是（）A.水平力F逐渐变小 B.a、b两小球间的距离逐渐变小C.a小球对PO的压力逐渐变小 D.b小球对OQ的压力逐渐变小【答案】AD【解析】【详解】D．设a、b两小球连线与的夹角为，对b小球受力分析，根据平衡条件可得将a小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，OQ对b小球的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律，b小球对OQ的压力逐渐变小，故D正确；B．将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，若b小球发生移动，a、b两小球间的距离可能会增大，故B错误；AC．以a、b两小球为整体，受力分析，如图所示竖直方向有故PO对a小球的支持力不变，根据牛顿第三定律，a小球对PO的压力不变，滑动摩擦力不变，水平方向有且联立可得将a小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，故水平力F逐渐变小，故A正确，C错误。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共50分）二、非选择题：共50分。13.物理兴趣小组在探究匀变速直线运动的实验中，利用钩码牵引一小车在长铝板上运动，通过打点计时器得到了一条纸带，纸带上相邻两个计数点间均有四个点未画出，以点0为计数起点，各计数点到点0的距离如图所示，用刻度尺量得，，，，，，已知打点计时器的打点频率为50Hz，结果均保留两位有效数字。求：(1)打两个相邻计数点的时间间隔为______s。(2)打点计时器打下点3时小车的速度大小为______m/s。(3)小车运动的加速度大小为______m/s2。【答案】①.0.10②.0.74③.2.5【解析】【详解】(1)[1]纸带上相邻两个计数点间均有四个点未画出，打两个相邻计数点的时间间隔为0.10s。(2)[2]打点计时器打下点3时小车的速度大小为(3)[3]小车运动的加速度大小为14.某同学探究加速度与力的关系的实验装置示意图如图所示，在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的窄遮光条，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。该同学直接用细线跨过定滑轮把滑块和钩码连接起来，每次滑块都从A处由静止释放。(1)实验前先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂钩码时，轻轻推动滑块使之恰好能______运动，则说明气垫导轨已经调至水平。(2)实验时，该同学首先将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间Δt，用刻度尺测量A位置与光电门间的距离L，则滑块的加速度为______。(3)该同学通过改变钩码的个数来改变滑块所受的合外力，实验时又测量出所挂钩码的质量m和滑块的质量M，正确操作后，实验得到的加速度a随合外力F变化的关系图像可能是______。A．B．C．D．【答案】①.匀速②.③.B【解析】【详解】(1)[1]实验前先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂钩码时，轻轻推动滑块使之恰好能匀速运动，则说明气垫导轨已经调至水平。(2)[2]滑块的速度为根据运动学公式解得(3)[3]因为气垫导轨已经调至水平，所以图像通过坐标原点。又因为钩码的质量不能远远小于小车的质量，所以图像末端发生弯曲。又因为小车的加速度不能超过重力加速度，所以图像向下弯曲。故选B。15.我国“奋斗者”号全海深载人潜水器于北京时间2020年11月10日完成万米级海试，首次探底全球海洋最深处——马里亚纳海沟“挑战者深渊”，下潜深度达到10909米，创造我国载人深潜新纪录。“奋斗者”号下潜过程简化如下，“奋斗者”号由静止开始以加速度匀加速直线下潜3600m，紧接着以加速度做匀减速直线运动，经历3h下潜到最大深度（按10800m计算），求“奋斗者”号下潜过程中的最大速度和加速度、的大小。（结果均保留两位有效数字）【答案】，，【解析】【详解】设“奋斗者”号匀加速和匀减速过程的时间分别为、，则有匀加速过程的位移大小匀减速过程的位移大小又解得16.如图所示，三物体A、B、C处于静止状态，物体A、B通过轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮连接，其中物体A的质量，物体B的质量，连接物体A的细绳与水平面间的夹角，物体B、C通过轻质弹簧连接，物体C的质量，弹簧的劲度系数，取