河北省衡水中学2022-2023学年高一物理上学期综合素质检测二试题（Word版带解析）

2022-2023学年度高一年级上学期综合素质检测二物理学科本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间90分钟。第I卷（选择题共48分）一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.一质点自原点开始在x轴上运动，初速度，加速度a>0，当a值不断减小直至为零，质点的（　　）A.速度不断减小，位移不断减小B.速度不断减小，位移继续增大C.速度不断增大，当a=0时，速度达到最大，位移不断增大D.速度不断增大，当a=0时，位移达到最小值【答案】C【解析】【详解】由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度一直增大，当a=0时，速度达到最大值，因物体的速度方向不变，则位移不断增大。故选C。2.小明和同学在海滩玩耍，把a、b、c三个形状不规则石块叠放在一起放在水平地面并保持静止，b的上表面略倾斜，如图所示，关于物体受力情况，下列说法正确的是（　　）A.c受到水平地面向左的摩擦力B.a的重力在垂直接触面方向的分力就是a对b的压力C.c对b的作用力方向竖直向上D.b对a的支持力与a对b的压力是一对平衡力【答案】C第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】A．对a、b、c整体进行受力分析，可知，整体受到重力与地面竖直向上的支持力，整体在水平面没有运动的趋势，即受到水平地面对c没有摩擦力，A错误；B．a的重力在垂直接触面方向的分力的作用点在a上，而a对b的压力的作用点在b上，两者作用点不相同，因此不能认为a的重力在垂直接触面方向的分力就是a对b的压力，B错误；C．对a、b整体进行受力分析，可知，施力物体只有地球与c，由于整体处于静止状态，合力为0，而重力方向竖直向下，则c对b的作用力大小与重力相等，方向与重力方向相反，即c对b的作用力方向竖直向上，C正确；D．b对a的支持力与a对b的压力大小相等，方向相反，作用在不同物体上，这两个力是一对作用力与反作用力，D错误。故选C。3.“西电东送”为我国经济社会发展起到了重大的推动作用。如图是部分输电线路。由于热胀冷缩，铁塔之间的输电线夏季比冬季要更下垂一些，对输电线和输电塔的受力分析正确的是（　　）A.夏季每根输电线对与之连接的输电塔的拉力较大B.冬季每根输电线对与之连接的输电塔的拉力较大C.夏季和冬季每根输电线对与之连接的输电塔的拉力一样大D.夏季比冬季输电塔对地面的压力大【答案】B【解析】【详解】ABC．设拉力与竖直方向的夹角为，对输电线进行受力分析如图所示第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 则有解得由于输电线夏季比冬季要更加下垂一些，即夏季时的拉力与竖直方向的夹角较小，可知夏季时，输电塔对输电线的拉力较小，根据牛顿第三定律可知夏季输电线对输电塔的拉力较小，冬季输电线对输电塔的拉力较大，AC错误，B正确；D．无论冬季还是夏季，对输电塔和电线整体受力分析可知，输电塔对地面压力等于整体的重力，夏季与冬季输电塔对地面的压力大小相等，D错误。故选B。4.一档电视节目通过洪水自救模拟实验为大众普及洪水生存指南，实验发现：大家平行于洪水流向紧挨着站成一纵列，可以有效抵抗水对身体冲击力（如图甲），建立如图乙所示的物理模型：某时刻用力推物块1，五个质量相等的物块恰好未推动，已知物块与地面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）A.物块2、3、4、5受到前一物块弹力大小相等B.物块2对物块3的弹力大小为C.物块2与3、3与4间的弹力之比为D.若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，则物块间的弹力可能为0【答案】D【解析】【详解】ABC．假设每个物块质量都是m，对五个物块整体进行分析，由于恰好未推动，第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 可知所受摩擦力为最大静摩擦力，根据受力平衡可得对物块2、3、4、5构成的整体进行分析可得同理可得故ABC错误；D．若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，则用力推物块1时，物块1可能推不动，此时其它物块间的没有弹力，故D正确。故选D。5.如图所示，一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行于天花板，过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是（　　）A.薄板的重心不一定在MN线上B.两绳对薄板的拉力是由于薄板发生形变产生的C.D.【答案】C【解析】【详解】A．直角三角板受重力、两个拉力作用而处于平衡状态，由于三个力是共点力，所以重心一定在MN线上，选项A错误；B．两绳对薄板的拉力是由于绳子发生形变产生的，选项B错误；第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 CD．把三角板的重力G分解为拉A绳的力Fa和拉B绳的力Fb，如图所示由三角形相似，得C正确，D错误。故选C。6.如图所示为一种可折叠壁挂书架，一个书架用两个三角形支架固定在墙壁上，书与书架的重心始终恰好在两个支架横梁和斜梁的连接点O、O′连线中点的正上方，书架含书的总重力为60N，横梁AO、A′O′水平，斜梁BO、B′O′跟横梁夹角为37°，横梁对O、O′点拉力始终沿AO、A′O′方向，斜梁对O、O′点的压力始终沿BO、B′O′方向，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）A.横梁AO所受的力为80NB.斜梁BO所受的力为100NC.若O、O′点同时向A、A′缓慢移动少许，斜梁长度不变，横梁AO所受的力变小D.若O、O′点同时向A、A′缓慢移动少许，斜梁长度不变，斜梁BO所受的力变大【答案】C【解析】【详解】AB．两个三角架承担的力为60N，每个三角架为30N，对O点受力分析，如图甲所示第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 故AB错误；CD．O、同时向A、移动少许，对O点受力分析，如图乙虚线所示三角形AOB与力三角形相似，所以有AB与BO长度未变，AO长度减小，故不变，减小，故C正确，D错误。故选C。7.甲乙两同学想将货物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将重物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计滑轮的摩擦和重力，则此过程（　　）第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 A.甲手中绳子上拉力不断增大B.乙手中绳子上的拉力不断减小C.楼面对甲的支持力不断增大D.楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小始终相等【答案】A【解析】【详解】设乙对重物拉力为F1，跨过滑轮的轻绳对重物的拉力为F2，如图对重物作受力分析得AB．增大的过程中，可知，轻绳对重物的拉力F2增大，即甲手中绳子上的拉力不断变大，乙手中绳子上的拉力不断增大，故A正确；B错误；C．设甲手中绳子与水平面夹角为α，则楼面对甲的支持力FN甲=m甲g−F2sinα轻绳对重物的拉力F2增大，可知楼面对甲的支持力不断减小，选项C错误；D．设乙手中绳子与水平面夹角为，楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小分别为不断减小，且始终，可知，楼面对甲的摩擦力始终大于楼面对乙的摩擦力，故D错误。故选A。第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 8.在相互平行的平直公路上，A、B两车沿同一方向做直线运动，两车运动的位移与时间的比值与t之间的关系图像如图所示，已知两车在t=2s时刻正好并排行驶，下列说法中正确的（　　）A.B车做匀加速直线运动B.t=2s时刻，A车的速度为8m/sC.0~2s内，A车运动的位移为4mD.t=1s时刻A车在前，B车在后【答案】B【解析】【详解】A．根据位移与时间关系有变形有结合图像有，解得，可知，A车做匀加速直线运动，B车做匀速直线运动，A错误；B．结合图像根据上述可知A的初速度为B的初速度为t=2s时刻，A车的速度为B正确；C．0~2s内，A车运动的位移为第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 C错误；D．0~2s内，B车运动的位移为由于两车在t=2s时刻正好并排行驶，表明t=0时刻两车亦处于并排位置，0~1s内，两车的位移分别为，则t=1s时刻B车在前，A车在后，D错误。故选B。二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）9.弹力在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。如生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型，图中k1，k2为原长相等、对应劲度系数的不同轻质弹簧。当垫片缓慢向右移动时（　　）A.两个弹簧产生的弹力大小始终相等B.k2弹簧产生的压缩量较大C.k1弹簧产生的压缩量较大D.装置的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关【答案】ACD【解析】【详解】A．根据图形可知，两根轻质弹簧串联后构成一根轻质弹簧，而同一根轻质弹簧弹力大小处处相等，则两个弹簧产生的弹力大小始终相等，A正确；BC．根据上述，令弹力大小为F，则有，由于第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 则有可知，k1弹簧产生的压缩量较大，B错误，C正确；D．根据胡克定律可知，弹力相等时，劲度系数不同，弹簧的形变量也不同，因此装置的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，D正确。故选ACD10.2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为L，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g。则（　　）A.细线L对a点的作用力向上B.细线L的拉力与细线n的拉力大小相等C.细线n的拉力大于细线L的拉力D.整个模型对地面的压力大小等于2mg【答案】CD【解析】【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线L对a点的作用力向下。故A错误；BC．对模型上部分受力分析，有Fa+mg=Fd易知，细线L的拉力小于细线n的拉力，故B错误，C正确；D．对整个模型受力分析，有FN=2mg根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为2mg。故D正确。故选CD。11.如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 已知物块a的质量为M，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　）A.M=2mB.将P端缓慢向上移动一小段距离，a位置不变，则a将受到沿着斜面向下的摩擦力C.将P端缓慢向下移动一小段距离，a位置不变，则a将受到沿着斜面向下的摩擦力D.将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a位置不变，则a将受到沿着斜面向下的摩擦力【答案】AD【解析】【详解】A．由于是光滑轻质挂钩，则POa是同一根轻绳，弹力大小处处相等，对O点与物块b整体分析有a与斜面之间恰好没有摩擦力，对a分析有解得M=2mA正确；B．令PO绳与竖直方向夹角为θ，滑轮与竖直杆之间的间距为d，滑轮与竖直杆之间的轻绳长为L，根据对称性有可知，当P端缓慢向上移动一小段距离，a位置不变时，夹角θ不变，即仍然为60°，根据上述，轻绳弹力大小一定，即a受摩擦力仍然恰好为0，B错误；C．根据上述可知，当P端缓慢向下移动一小段距离，a位置不变时，夹角θ不变，即仍然为60°，根据上述，轻绳弹力大小一定，即a受摩擦力仍然恰好为0，C错误；D．根据上述可知，当将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a位置不变，轮与竖直杆之间的间距为d增大，则PO绳与竖直方向夹角为θ增大，由于解得第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 可知，轻绳中弹力增大，a有沿斜面向上运动的趋势，则a将受到沿着斜面向下的摩擦力，D正确。故选AD。12.如图甲所示，一木块静止在倾角为α的固定斜面上。现对木块施加一个水平力F的作用，此力F的方向与斜面底边平行，当力F从零逐渐增大时，得到木块所受的摩擦力f和水平力F的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图中倾角α和、、F1均为已知量，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A.F=0时，与木块重力沿斜面向下的分力大小相等B.由图乙可以求得木块的质量C.摩擦力的方向和F的方向相反D.根据图中信息可以求出木块与斜面间的动摩擦因数【答案】ABD【解析】【详解】AC．对木块受力分析根据平衡条件由图乙可知，当时f=mgsinα=f1A正确，C错误；BD．当木块刚要运动时，静摩擦力达到最大，有解得第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 由图乙，此时，根据可求解物块的质量和木块与斜面间的动摩擦因数，故BD正确。故选ABD。第II卷（非选择题共52分）三、实验题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，手持另一端拉动弹簧测力计，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点的位置和细绳的方向。（1）本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为______N；（2）下列实验要求不必要的是______（填选项前的字母）；A.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置B.测量重物M所受的重力C.细线方向应与木板平面平行D.每次实验时，手持弹簧测力计B必须水平拉动，使OB与竖直方向垂直（3）本实验采用的科学方法是______。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法（4）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则弹簧测力计的劲度系数为______N/m（保留一位小数）。第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 【答案】①.2.6②.AD③.C④.200.0【解析】【详解】（1）[1]该弹簧测力计的精度为0.2N，根据读数规律，该读数为2.6N。（2）[2]A．该实验通过两根弹簧测力计与重物M，测量出三根细线的拉力大小，通过分析O点在三个力作用下处于平衡来得到实验结论，因此进行多次实验时，每次O点静止的位置可以不同，A错误；B．由于实验需要测量OM段细线的拉力，而该拉力大小等于重物M的重力，则实验时需要测量重物M所受的重力，B正确；C．为了减小作图时的实验误差，能够尽量准确地在白纸上表示力的大小，实验时，细线方向应与木板平面平行，C正确；D．该实验是通过分析O点在三个力作用下处于平衡来得到实验结论，因此，每次实验时，并不需要手持弹簧测力计B必须水平拉动，也不需要使OB与竖直方向垂直，D错误。故选AD。（3）[3]该实验研究“力的平行四边形定则”，即研究合力与分力的等效关系，则该实验用的科学方法是等效替代法。故选C。（4）[4]令弹簧原长为L0，则有结合图像可知四、计算题（共42分，请写出必要的文字说明和解题过程，没有过程只有结果则不得分）14.如图所示，A物体的质量kg，B物体的质量kg。A、B之间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。如图所示，将A用不计质量的轻第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 绳系于竖直墙上，现用水平向右的恒力F将物体B匀速拉出，在此过程中细绳与水平方向的夹角恒为θ=53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2，求：（1）物体A对绳的拉力大小；（2）水平力F的大小。【答案】（1）250N；（2）230N【解析】【详解】（1）物体B匀速拉出，在此过程中细绳与水平方向的夹角恒为θ=53°，则对A有又解得，，（2）对物体B有B受到地面的摩擦力物体B匀速运动，所以15.如图所示，物块A、B通过质量不计的细绳拴接后跨过光滑的定滑轮，当两物块静止时，细绳OP、OQ与水平方向的夹角分别为30°、60°，已知物块B的质量kg，重力加速度g=10m/s2，物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为，假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：（1）滑块A所受摩擦力的大小及方向；（2）现将物块B的质量逐渐增大，当物块B的质量至少为物块A质量的多少倍时，物块A将要在水平面上运动。第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1），方向水平向左；（2）0.5【解析】【详解】（1）对物块B受力分析，其受到重力mBg和绳的拉力TOP、TOQ三个力的作用而处于静止状态，其中TOP、TOQ垂直，画出这三个力的矢量三角形如图所示由力的平衡条件解得对物块A受力分析，如图所示由力的平衡条件得代入数据解得第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 摩擦力的方向水平向左。（2）假设当物块B的质量为时，物块A刚要发生运动。此时A所受的摩擦力达最大静摩擦力，由（1）可知又竖直方向水平方向有解得物块B的质量与物块A的质量的比值当物块B的质量至少为物块A质量的0.5倍时，物块A将要在水平面上运动。16.如图所示，质量为m=2.1kg的物体，放在一斜面上，当斜面倾角为37°时恰能沿斜面匀速下滑。当斜面倾角增大到45°，对物体施加一个水平向右的力F，物体能够静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，。试求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）若能让物体一直静止在斜面上，求拉力F的范围。【答案】（1）0.75；（2）【解析】【详解】（1）当物体恰能沿斜面匀速下滑时，对物体进行受力分析如图所示第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 则有，解得（2）当对物体施加一个水平向右的力F，物体能够静止在斜面上时，对物体进行受力分析（图中没有做出摩擦力），如图所示由分析可知，当摩擦力沿斜面向下达到最大值时，力F达到最大值，则有，解得由分析可知，当摩擦力沿斜面向上达到最大值时，力F达到最小值，则有，解得则有17.某十字路口，被红灯拦停的很多汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为L=5m。假设绿灯亮起瞬间，每辆汽车都同时以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动，速度达到v=6m/s后做匀速运动。该路口绿灯设置时间t=20s。交通规则规定：绿灯结束时刻，车头已越过停车线的汽车允许通过。求：（1）第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离；第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 （2）一次绿灯亮起的时间内最多有多少辆汽车能够通过路口；（3）由于人有反应时间，绿灯亮起时不可能所有司机同时启动汽车。假设绿灯亮起时所有司机都依次滞后s启动汽车，那么在该情况下能够通过路口的最多汽车数量又是多少？【答案】（1）102m；（2）21辆；（3）6辆【解析】【详解】（1）第一辆车加速时间加速度位移匀速运动的时间匀速运动的位移因此第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离（2）一次绿灯亮起的时间内能够通过路口的最多汽车数量根据题意，能有21辆汽车通过路口。（3）设能通过k辆汽车，则有第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司 第k辆汽车能通过路口要满足解得所以能通过6辆汽车。第20页/共20页学科网（北京）股份有限公司