湖南省2022-2023学年高一物理下学期开年摸底联考试题（Word版附解析）

2023年高一开年摸底联考物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为75分钟，满分100分一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2022年11月8日，月全食遇上“月掩天王星”，罕见天象让天文爱好者大饱眼福，下次观看的机会要16年以后。国家空间天气监测预警中心利用望远镜和准确的跟踪系统，拍摄了天王星逐渐被月亮挡住的过程。下列关于运动的说法正确的是（　　）A.以月亮为参考系，天王星是静止的B.由于月亮绕地球做圆周运动，任何情况下都不能把月亮看成质点C.“年”时间单位，在力学范围内，规定质量、力、时间为三个基本量D.速度、位移、加速度都是矢量，矢量既有大小又有方向【答案】D【解析】【详解】A．以月亮为参考系，天王星是运动的，故A错误；B．在研究月亮绕地球的运动周期时，月亮的大小和形状对研究的问题属于次要因素，可以忽略不计，可以把月亮看成质点，故B错误；C．“年”是时间单位，在力学范围内，规定质量、长度、时间为三个基本量，故C错误；D．速度、位移、加速度都是矢量，矢量既有大小又有方向，故D正确。 故选D。2.下面关于合力和分力关系的叙述中，正确的是（　　）A.两个力的合力一定大于其中任意一个分力B.3N、6N、7N三个共点力的合力的最小值为2NC.两个分力的大小不变，夹角在0~180°之间变化，夹角越大，其合力越小D.两个分力F1和F2的夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就一定增大【答案】C【解析】【详解】A．不在同一条直线上两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；B．3N、6N合力范围为3~9N，7N在范围内，所以三力合力最小值为0，故B错误；C．根据平行四边形定则，两个共点力的夹角在0~180°之间，其合力随两力夹角的增大而减小，故C正确；D．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，当F2与F1反向时且F1大于F2，则合力F会减小，故D错误。故选C。3.已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示，则下列说法正确的是（　　）A.在0~10s时间内，a、b、c三个物体的平均速度相等B.在0~10s时间内，a物体速度先增大再减小C.在0~10s时间内，a的平均速率最大，b的平均速率小于c的平均速率D.10s末，a、b、c三个物体的瞬时速度相等【答案】A【解析】【详解】A．在0~10s时间内，a、b、c三个物体的初末位置相同，位移相等，所以平均速度相等，故A正确；B．图像斜率表示速度，图线a的斜率先为正值逐渐减小再为负值逐渐增大，a物体先做正方 向的减速运动，再做反方向的加速运动，故B错误；C．在0~10s时间内，a先向正方向运动后向负方向运动，路程最大，b、c一直向正方向运动，路程相等，所以a的平均速率最大，b的平均速率等于c的平均速率，故C错误；D．瞬时速度等于图线的切线斜率，10s末，a、b、c三个物体的图线的斜率不相等，瞬时速度不相等，故D错误。故选A。4.北京时间2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船对接于“天和”核心舱前向端口，形成了中国载人航天史上规模空前的6人6舱（船）百吨级空间站。12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于火箭发射和返回舱返回过程中的说法正确的是（　　）A.火箭加速升空过程中气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力B.火箭加速上升过程，航天员处于失重状态C.返回舱打开降落伞做减速直线运动时，所受合力方向与运动方向相反D.返回舱距离地面越近，返回舱的惯性越大【答案】C【解析】【详解】A．火箭加速升空过程中气体对火箭的作用力和火箭对气体的作用力是相互作用力，大小相等，故A错误；B．火箭加速上升过程，航天员处于超重状态，故B错误；C．返回舱打开降落伞做减速直线运动时，所受合力方向与运动方向相反，故C正确；D．惯性是物体本身的一种属性，只与物体质量有关，故D错误。故选C。5.明代徐光启《农政全书》记载了戽斗[hùdǒu]是一种小型的人力提水灌田农具，如图甲所示，两人双手执绳牵斗取水。其简化示意图如图乙所示，忽略绳子质量，若两绳子与竖直方向的夹角均为θ，戽斗和水的总重力为G，当戽斗平衡时，绳子上的拉力F的大小为（　　） A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】对戽斗进行受力分析如图所示则由平衡关系可知解得故选A。6.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上。用力2F向左拉木板B，使它以速度v匀速运动，这时木块A静止，弹簧测力计的示数为F。下列说法中正确的是（）A.木板B受到A的摩擦力方向水平向左B.地面受到的摩擦力等于FC.若木板B以2v速度运动，木块A受到的摩擦力等于2FD.若用力4F拉木板B，木块A受到的摩擦力等于2F 【答案】B【解析】【详解】AB．对A、B受力分析：A受水平向右的弹力和水平向左的摩擦力；又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力；由于B做匀速直线运动，则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡（即A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力），如图所示A受力平衡，故fA=F即AB间的摩擦力大小为F，由于B向左做匀速直线运动，则2F=fB＋fA解得fB=2F－fA=F力的作用是相互的，所以地面受到的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A错误，B正确；C．滑动摩擦力大小与相对速度无关，故木板B以2v的速度匀速运动时，A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变为F，C错误；D．若用4F的力拉木板B，B开始加速，但是A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变，木块A受摩擦力大小仍为F，D错误。故选B。7.如图甲所示，物块在t=0时刻滑上固定斜面，其运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，则（　　）A.斜面的长度L=4mB.斜面的倾角 C.物块的质量m=1kgD.物块与斜面间的动摩擦因数【答案】B【解析】【详解】A．由图乙所示图像可知，物块先向上减速运动到达最高点再向下加速运动，图像与时间轴围成的面积为物块经过的位移，故可求出物块在斜面上的位移，但是不能求出斜面的长度，故A错误；BD．由图乙所示图像可知，加速度大小，由牛顿第二定律得，上升过程下降过程解得，故B正确，D错误；C．由上述分析可知，物块的质量会被约掉，无法求出物块的质量，故C错误。故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。8.升降机的地板上放着重为G的货物，升降机的地板对货物的支持力大小为G的1.2倍，g为重力加速度，则升降机的运动情况可能是（　　）A.以大小为a=0.2g的加速度向上做匀加速运动B.以大小为a=0.8g的加速度向上做匀减速运动C.以大小为a=0.2g的加速度向下做匀减速运动D.以大小为a=0.2g的加速度向下做匀加速运动【答案】AC 【解析】【详解】对货物受力分析，根据牛顿第二定律有解得方向竖直向上，则升降机的运动情况可能以大小为a=0.2g的加速度向上做匀加速运动，或者以大小为a=0.2g的加速度向下做匀减速运动。故选AC。9.一辆汽车沿公路以v0＝20m/s的速度匀速行驶，突然发现前方道路封闭，经过反应时间0.5s后开始刹车，做匀减速直线运动，再经过5s，汽车速度减为原来的一半，则（　　）A.汽车减速行驶的加速度大小为2m/s2B.从发现封路到速度减半，汽车前进了75mC.汽车刹车后15s末的速度为0D.汽车刹车后15s内的位移大小为75m【答案】AC【解析】【详解】A．在反应时间内汽车位移为再经过5s，速度减为则加速度即加速度大小为2m/s2，A正确；B．设开始刹车到速度减为原来的一半通过的位移为，则有解得 从发现封路到速度减半，汽车前进的位移为B错误；CD．汽车减速为零所需要的时间为汽车刹车后15s末的速度为0，汽车刹车后15s内的位移即为刹车后10s内的位移C正确，D错误。故选AC。10.一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接，A、B两物体均可视为质点），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v-t图象如图所示（重力加速度为g），则（）A.施加外力的瞬间，外力大小为2MaB.施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g+a）C.A、B在tl时刻分离，此时弹簧弹力等于物体B的重力D.上升过程中物体B速度最大时，A、B间的距离为【答案】AD【解析】【分析】题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解,先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程;再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程，时刻是A与B分离的时刻，之间的弹力为零。【详解】A．施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件，有: 解得：故A正确。B．施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:解得:故B错误。C．物体A、B在t时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且对B:解得:故C错误。D．当物体B的加速度为零时,此时速度最大，则解得:故B上升的高度此时A物体上升的高度:故此时两者间的距离为 故D正确。故选AD11.利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角θ逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。根据上述信息，下列说法正确的有（　　）A.随着运动员身体向后倾倒，地面对运动员支持力的大小不变B.随着运动员身体向后倾倒，地面对运动员的摩擦力变大C.钢管与地面的夹角θ逐渐变小，地面对钢管作用力的合力变大D.钢管与地面的夹角θ逐渐变小，地面对钢管作用力的合力大小不变【答案】ABC【解析】【详解】CD．对钢管受力分析，可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力的合力F三个力，钢管平衡，三个力的作用线必交与一点，由此可知F方向沿钢管斜向上，根据共点力平衡条件可知当钢管与地面的夹角θ逐渐变小，地面对钢管作用力的合力变大，故C正确，D错误；AB．对运动员受力分析，运动员受重力G、绳子的拉力T、地面对运动员竖直向上的支持力FN、水平向左的摩擦力Ff，可知 即随着运动员身体向后倾倒，地面对运动员支持力的大小不变，地面对运动员的摩擦力变大，故AB正确。故选ABC。三、非选择题：本题共5小题，共52分。12.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________（选填“水平”或“竖直”）方向。（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧的重力）。由图线可得弹簧的原长___________，劲度系数___________，他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧的伸长量___________。【答案】①.竖直②.4③.0.5④.6【解析】【分析】（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须竖直；（2）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律求解劲度系数；直接从弹簧秤得到弹力，即可求解。【详解】（1）[1]弹簧是竖直悬挂的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；（2）[2][3][4]弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为；弹簧弹力为时，弹簧的长 度为，伸长量为；根据胡克定律有由图丙得到弹簧的弹力为，依据胡克定律有【点睛】本题关键是明确实验原理，然后根据胡克定律并结合图像列式求解，不难，注意胡克定律的适用范围。13.甲、乙、两三个实验小组分别采用图甲、乙、丙所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。（1）下列说法正确的是_______。A．三个实验中，甲必须平衡小车所受的摩擦力，乙和丙不需要B．三个实验中，甲必须使重物的质量远小于小车的质量，乙和丙不需要C．三个实验中，都必须用天平测量重物的质量（2）某次实验中记录的纸带如图丁所示，从A点起每5个点取一个计数点，即两相邻计数点间的时间间隔为0.1s，则打C点时小车的瞬时速度大小为_____m/s，小车运动的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字） （3）乙小组采用图乙实验装置按正确的步骤操作，多次改变重物的质量，通过弹簧测力计读出拉力F，并求出小车的加速度a，然后以拉力F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图像是一条倾斜直线，图线的斜率为k，则小车的质量M为_______。【答案】①.B②.③.6.22④.【解析】【详解】（1）[1]A．由于存在摩擦力，对小车受到的合外力有影响，所以实验前都要先平衡摩擦力，故A错误；BC．乙和丙实验中是用弹簧测力计或力传感器测拉力，所以没必要满足重物的质量远小于小车的质量，也不需要测量重物质量，故B正确，C错误。故选B。（2）[2]打C点时小车的瞬时速度大小[3]根据逐差法小车做匀加速直线运动（3）[4]由于动滑轮与小车相连，由牛顿第二定律有则图像斜率小车质量14.跳伞表演被称为“空中芭蕾”（如图）。跳伞运动员为了在空中做各种组合造型，离开飞 机后并不马上打开降落伞，而是先在空中自由“飞翔”一段时间，然后再打开降落伞。设在一次表演中，某运动员离开飞机后做的是自由落体运动，到离地面时他才打开降落伞，从而产生很大阻力，使他以大小为的加速度做匀减速直线运动，安全着陆时的速度仅为。问：（1）该运动员开伞时的速度大小？（2）该运动员离开飞机时高度是多少？（3）离开飞机后，经多少时间到达地面？【答案】（1）60m/s；（2）305m；（3）9.85s【解析】【分析】根据位移-速度关系求解初速度；利用自由落体的位移-速度关系求解高度；根据速度-时间关系求解各阶段的运动时间，其和为运动的总时间。【详解】（1）设运动员开伞时的速度为根据运动员开伞后的位移-速度关系可知则解得（2）运动员离开飞机时做自由落体运动，根据位移-速度关系有代入数据解得运动员离开飞机时的高度为 （3）运动员做自由落体运动时有代入数据解得运动员做匀减速运动时有代入数据解得则总时间为15.如图所示，质量m=1.5kg的物体放在水平地面上，受到一个斜向上拉力F的作用，F=5N方向与水平面成θ=37°，做速度=10m/s的匀速直线运动。某时刻开始拉力大小变为10N，方向不变，作用3s后撤去拉力。求：（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）物体与地面间的动摩擦因数；（2）撤去拉力瞬间物体的速度；（3）撤去拉力后，物体经过多长距离停下。【答案】（1）；（2）20m/s；（3）60m【解析】【详解】（1）物体受力如图所示根据平衡条件 解得（2）力大小变为F=10N后，根据牛顿第二定律解得作用3s后（3）撤去外力后加速度滑行的距离16.如图所示，将物块（可视为质点）置于长木板正中间，用水平向右的拉力将木板快速抽出，物块的位移很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块和木板的质量都为m，物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为和，已知，，重力加速度。（1）当物块相对木板运动时，求木板所受摩擦力的大小；（2）要使物块即将相对木板运动，求所需拉力F的大小；（3）小李同学上台演示实验时，先对木板施加2F的恒定拉力，让木板从静止开始运动起来。但由于心理紧张，拉力作用一段时间后突然脱手，此后未再干预，物块刚好不掉下木板，试求木板的长度L（两物均未离开桌面）。 【答案】（1）8N；（2）12N；（3）6m【解析】【详解】（1）当物块受到拉力相对木板运动时，木板上表面受到摩擦力大小为方向水平向左，木板下表面受到的摩擦力大小为方向也是水平向左，故木板受到的总的摩擦力大小为（2）当物块即将相对木板运动相对运动时，对物块有对物块和木板构成的整体有联立得（3）施加拉力2F时，物块加速度大小为木板加速度大小为 撤去拉力时，物块、木板速度分别为撤去拉力时，物块、木板位移分别为撤出拉力时，由于木板的速度大于物块，因此物块的摩擦力方向不变，故物块的加速度不变，而木板加速度大小变为此时加速度方向与木板运动方向相反，设再历时t物块与木板共速，则有解得从撤去拉力到共速物块、木板的位移分别为共速后此后物块与木板共同做减速运动，直至停止，无相对位移，由于物块刚好不掉下木板，因此从开始到共速整个过程满足故