2021-2022学年辽宁省本溪县高级中学高一（下）开学考试物理试题（解析版）

2021-2022学年辽宁省本溪县高级中学高一（下）开学考试物理试题

物理

考试时间：75分钟试卷总分：100分

说明：本试卷由第I卷和第n卷组成。第I卷为选择题，第n卷为主观题，按要求答在答题

纸相应位置上。

第I卷（选择题46分）

一、选择题（本大题共10小题，1-7每小题4分，8-10每小题6分，计46分）

1.下面四幅图分别描述了研究自由落体运动、观察微小形变、探究平行四边形定则、探究牛顿第二定律的

实验，其中用到控制变量法的是（）

纸带

D./桶

打点计时器和

砂

【答案】D

【解析】

【详解】A.伽利略在研究自由落体运动时采用的是实验和逻辑推理相结合的方法，故A错误；

B.观察微小形变采用了放大法，故B错误；

C.探究平行四边形定则采用了等效替代法，故C错误；

D.探究牛顿第二定律的实验采用了控制变量法，故D正确。

故选D。

2.新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，全国人民同舟共济、众志成城，打响了一场没有硝烟的疫情阻

击战。如果将“总确诊病例人数的增加”类比成运动学中的“力口速”，将“总确诊病例人数的减少”类比

成运动学中的“减速”，将增加和减少的快慢类比成“加速度”，据此，“确诊人数增加出现减缓趋势”

可以类比成运动学中的（）

A.速度增大，加速度减小

B.速度增大，加速度增大

C.速度减小，加速度增大

D.速度减小，加速度减小

【2题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】“确诊人数增加出现减缓趋势”相当于加速度减小，但总确诊人数还在增加，相当于加速度与速度

方向相同，速度仍然在增大。

故选Ao

3.一水滴从房檐边由静止下落，经过高为2m的窗户用时0.1s,忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2,则

水滴从开始下落到窗户上边缘所经历的时间为（）

A.1.95sB.2.05sC.19.5sD.21.5s

【3题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】设水滴落点距离窗户上边缘的距离为心水滴从开始下落到窗户上边缘所经历的时间为f,则

,12

/7=]gL

1,

h+2=-g（t+0A）2

解得

片1.95s

故选Ao

4.如图所示，一个重为5N大祛码，用细线悬挂在O点，现在用力尸拉祛码，使悬线偏离竖直方向

30°时处于静止状态，此时所用拉力厂的最小值为（）

A.8.65NB.5.0N

C.4.3ND.2.5N

【4题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】以物体为研究对象，根据作图法可知，当拉力F与细线垂直时最小，如图所示:

根据平衡条件得F的最小值为““=Gsi〃30o=5x0.5N=2.5N,故选项D正确，ABC错误.

5.A、B两辆小汽车分别在相邻的两条平直的公路上行驶。前后相距为50米时开始计时，A在前以15m/s

的速度匀速行驶，B在后以10m/s的初速度、2m/s2加速度追赶A车，A、B两车均视为质点。则B车追上

A车所用时间（）

A.5sB.8sC.10sD.12s

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意

Vlit+-ar\-vAt^50

解得

r=10s

故选c。

6.如图所示，在水平地面上有两个完全相同的滑块4、B,两滑块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，

在外力Q、22的作用下运动，且尸2.以A、B为一个系统，当运动达到稳定时，若地面光滑，设弹簧伸

长量为△/1，系统加速度为G；若地面粗糙，设弹簧的伸长量为加2,系统加速度为则下列关系式正确

的是（）

尸2-——B砌曲A——-F1

7777777777777777777777777777777777777777777)

A.A/I=A/2,a\=aiB.A/I>A/2,a\>ai

C.A/I=A，2,a\>aiD.A/I<A/2,a\<a2

【6题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】当水平面光滑时，先用整体法求出加速度，再用隔离法对A分析，结合胡克定律求出弹簧的伸长

量；同理，当水平面粗糙时求加速度和弹簧的伸长量，最后进行比较即可.

【详解】设两个滑块的质量均为m,若水平地面光滑，以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得q=与三,

再以A为研究对象，由牛顿第二定律得耳-kN、=ma,,代入解得弹簧的伸长量为A/,=；若水平

地面粗糙，则两个滑块与地面间的动摩擦因数相同，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得

a,=I_F「2〃ng=6玛_〃g,再以A为研究对象，由牛顿第二定律得耳一k42一〃〃吆=〃汝，，

2m2m

代入解得弹簧的伸长量为△，2=£手，可见A《=A/2，4>4,故C正确.故选C.

【点睛】本题的解答关键是灵活选择研究对象，采用先整体法求解出物体的共同加速度，然后隔离法对物体

利用牛顿第二定律求解.

7.汽车以10m/s的速度在公路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，

汽车恰好停止在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s,汽车运动的X图像如图所示，下列说法正确的是

A.汽车在驾驶员反应时间内发生的位移大小为15m

B.汽车刹车时所受合外力方向与加速度方向相反

C.汽车减速的加速度大小为4m/s2

D.从驾驶员发现行人到汽车停止共需2.5s

【7题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A.汽车在驾驶员反应时间内做匀速直线运动，发生位移大小为

%="=10x0.5m=5m

故A错误；

B.根据牛顿第二定律，汽车刹车所受合外力方向与加速度方向相同；故B错误；

C.汽车刹车做匀减速运动，发生位移大小为

x2=s-X]=10m

由运动学公式

2

v-VQ=lax

可得汽车减速的加速度大小为

a=5m/s2

故C错误；

D.汽车刹车到停下的时间

t,=-=2s

'a

从驾驶员发现行人到汽车刹车停下共需2.5s,故D正确。

故选D。

8.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200N,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0.5s,然后沿杆下滑，3.5s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（）

甲乙

A.演员的体重为800NB.演员在最后2s内一直处于超重状态

C.传感器显示的最小拉力为600ND.滑杆长4.5m

【8题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】A.由两图结合可知，静止时，传感器示数为800M除去杆的重力200N,演员的重力就是600N,

故A错误；

B,由图可知最后2s内演员向下减速，故加速度向上，处于超重状态，故B正确；

C.在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，此阶段的加速度为：

3,

4=----------=3.0m/s',由牛顿第二定律得：mg-F\-ma,

1.5—0.5

解得：尸尸420M加上杆的重力200M可知杆受的拉力为620M故C错误；

D.v-r图象的面积表示位移，则可知，总长度户1■x3x3=4.5m；故。正确；

故选BD

9.一小球由某高处自由落下，落在竖直放置的轻质弹簧上，。为弹簧自由状态时最上端，A为小球合力为

零的点，8为小球运动的最低点。运动过程在弹性限度内，小球视为质点，不计空气阻力。则下列说法正

确的是（）

O

A.小球在OA段处于失重状态

B.小球在A8段处于超重状态

C.小球由O到A过程中，加速度先增大后减小

D.小球由A到8过程中，加速度先增大后减小

【9题答案】

【答案】AB

【解析】

【详解】A.小球在OA段，重力大于弹力，加速度向下，处于失重状态，选项A正确:

B.小球在AB段，重力小于弹力，加速度向上，处于超重状态，选项B正确；

C.小球由。到A过程中，弹力小于重力，由牛顿第二定律

nig-F=ma

可知，随弹力增大，加速度减小，选项c错误；

D.小球由A到8过程中，弹力大于重力，以向上为正方向

F,-mg=ma,

可知，随弹力增大，加速度一直增大，选项D错误。

故选AB。

10.如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4m后锁定，f=0时解除锁定释放滑

块。计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的v-f图像如图乙所示，其中o帅段为曲线，曲段为直

线，倾斜直线。”是片0时的速度图线的切线，已知滑块质量m=2.0kg,取g=10m/s2。则以下说法正确的

是（）

，M（msi）

3--fd

/'a

2

O0.10.20.30.40.50.6*//s

乙

A.滑块与地面间的动摩擦因数为0.3B.滑块与地面间的动摩擦因数为0.5

C.弹簧的劲度系数为175N/mD.弹簧的劲度系数为150N/m

【10题答案】

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AB.根据v-r图线的斜率表示加速度，由题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小

由牛顿第二定律得，摩擦力大小为

Ff=Ring=ma

故A错误，B正确;

CD.刚释放时滑块的加速度为

a=­r=—

由牛顿第二定律得

kx-Ff=ma'

代入数据解得

攵=175N/m

故C正确，D错误。

故选BC»

第II卷（主观题54分）

二、实验题（本大题共2小题，共14分）

11.在“探究弹簧的弹力与形变量之间关系”实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一

端与力传感器连接，其形变量可通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于表中:

形变量x/(xlO2m)2004.006.008.0010.00

弹力F/N1.502.974.525.987.50

甲

（1）以X为横坐标、尸为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这个弹簧的弹力与形变量之间关系的

图线;

（2）由图线求得这个弹簧的劲度系数为。（结果保留3位有效数字）

[11题答案】

【答案】②.75.0N/m

【解析】

【详解】描点作图，如图所示

/TN

（2）⑵根据图像，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与形变量成正比，图像的斜率表示弹簧的劲度系

数

7.5-0

k4N/m=75.0N/m

△x0.10-0

12.某同学为探究加速度与力的关系，创新设计了如图甲所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定

在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。实验中改变悬挂的钩码个数进行多

次测量，记录弹簧测力计的示数F,并利用纸带计算出小车对应的加速度服

（1）实验中钩码的质量_____远小于小车质量；（填“需要”或“不需要”）

（2）图乙是实验中得到某条纸带的一部分，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由纸带数据求

出小车的加速度“=m/s2；

（3）请你猜测一下根据实验数据绘出小车的加速度“与弹簧测力计示数P的关系图像，图丙中最符合本

实验实际情况的是,其理由是

【12题答案】

【答案】①不需要②.0.75③.B④.见解析

【解析】

【详解】（1）口］由图可知，弹簧测力计的读数为小车所受合外力，则并不需要钩码的质量远小于小车的质

量。

(2)[2]在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即

打点计时器使用的交流电频率为50Hz,打点周期为

T=0.02s

解得

3.35-1.85

x10-2m/s2=0.75m/s2

2x0.12

(3)[3]⑷由题意可知，小车的加速度。与弹簧测力计的示数尸的关系应该是呈线性关系，实验存在阻

力，即是不过原点的一条倾斜直线，故B选项符合。

三、解答题

13.葫芦岛盛产苹果，小明同学从果园挑选一个苹果，用两根轻质细绳将苹果吊起。第一次，细绳水

平，细绳OA与水平面间夹角为60。时，此时绳上的张力为Fi；第二次，保持OA绳的方向不变，绳

OB与OA垂直时，此时OA绳上张力为尺求：Fi与尸2之比。

【13题答案】

【答案】居：尸2=4：3

【解析】

【详解】当细绳。8水平时，根据力的平衡

mg=6cos300

当绳。8与0A垂直时，根据力的平衡

F2-mgcos30°

联立解得

F\：7*2=4：3

14.一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击，坐在该客车中的某旅客测得从

第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车共有60节，每节货车车

府的长度为15.0m,当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。

该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。己知每根轨道的长度为20.0m,,货车

车厢间距忽略不计，求

(1)客车运行的速度大小和货车运行加速度的大小；

(2)旅客最多可以追上货车几节车厢？

【14题答案】

【答案】(l)30m/s；0.75m/s2；(2)〃=40节

【解析】

【详解】(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为△，，每根铁轨的长度为/,则客车速度为

I

v=一

△t

因为

102

A=-------s=—s

16-13

代入数据解得客车运行的速度大小

2°,谶，

v=—m/s=30m/s

3

设从货车开始运动后片20.0s内客车行驶了si米，货车行驶了S2米，货车的加速度为a,30节货车车厢的

总长度为

£=30x15.0m=450m

由运动学公式有

12

S]—vt,52=~at

由题给条件有

L=S]_s2

联立各式代入数据解得

«=0.75m/s2

(2)当货车速度增大到客车速度时，货车开始反超客车，依题意，由运动学公式有

1V11112_1

t=—,sx=vt,s2=—at-,nL=s}-s2

a~2

代入数据解得

/i=40

15.如图甲所示，在顺时针匀速转动的传送带底端，一质量〃?=lkg的小物块以某一初速度向上滑动，传送

带足够长，物块的速度与时间(v-f)图的部分图象如图乙所示，已知sin37o=0.6,cos37*0.8,^10m/s2,

求：

(1)物块与皮带之间的动摩擦因数〃；

(2)物块从开始沿皮带向上运动到最高点的这一过程所经历的时间；

(3)物块向上运动到最高点的过程中相对传送带的路程。

【15题答案】

【答案】(1)0.5；(2)3.0s；(3)7.5m

【解析】

【详解】(1)由图乙可知，物块的初速度%=H)m/s；物块的速度减速到与皮带的速度相等时，加速度发

生变化，所以皮带转动时的速度丫=5m/s；

在r=0.5s时间内，物块加速度大小为

a.----m/s2=10m/s2