山西省太原市小店区2023-2024高一上学期12月月考物理试题(含解析)

太原市小店区2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷
考试时间60分钟,满分100分
一、单选题(每题4分,共28分,答案涂在答题卡相应位置。)
1.关于物理学史下列说法不正确的是( )
A.亚里士多德认为“重的物体下落的快”
B.伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落的同样快,然后用实验证实了自己的结论
C.亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
D.伽利略在实验室通过实验证明:力不是维持物体运动的原因
2.架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状,下列说法中正确的是( )
A.夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大
B.夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变
C.冬季电线对电线杆的拉力较大
D.夏季电线对电线杆的拉力较大
3.如图所示,在水平地面上的箱子内,用细线将质量均为m的两个球a、b分别系于箱子的上、下两底的内侧,轻质弹簧两端分别与球相连接,系统处于静止状态时,弹簧处于拉伸状态,下端细线对箱底的拉力为,箱子的质量为,则下列说法正确的是(重力加速度g)( )
A.系统处于静止状态时地面受到的压力大小为
B.中间弹簧的弹力大小为
C.剪断连接球b与箱底的细线瞬间,b球的瞬时加速度为
D.剪断连接球a与弹簧连接点的瞬间,a球的加速度为
4.铅球在水平桌面上处于静止状态,下列关于铅球和桌面受力的叙述正确的是( )
A.桌面受到向下的弹力是因为桌面发生了弹性形变
B.铅球受到向上的弹力是因为桌面发生了弹性形变
C.铅球对桌面的压力就是铅球的重力
D.铅球太硬,不可能发生形变,桌面也不会受到弹力作用
5.关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是( )
A.所受合力为零的物体一定处于静止状态
B.所受合力不为零时,物体的运动状态一定发生变化
C.物体所受合力不为零时,物体的速度一定不为零
D.只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化
6.如图所示,光滑斜面上放一轻质弹簧,弹簧下端固定,小球从静止开始沿斜面下滑,从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中,小球的加速度和速度的变化情况是( )
A.加速度一直变大,速度一直变小
B.加速度一直变小,速度一直变大
C.加速度先变小后变大,速度先变大后变小
D.加速度先变大后变小,速度先变小后变大
7.如图所示,一木箱在斜向下的推力F作用下以加速度a在粗糙水平地面上做匀加速直线运动。现将推力F的大小增大到,方向不变,则木箱做匀加速直线运动的加速度可能为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共计18分,答案涂在答题卡相应位置)
8.如图所示,内壁光滑的“V”形容器放在水平地面上,为锐角,贴着内壁放置一个球,现将容器以O点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°,则在转动过程中( )
A.球对的压力逐渐增大 B.球对的压力先增大后减小
C.球对的压力逐渐增大 D.球对的压力先增大后减小
9.如图所示,质量为m的小球A悬挂于小车顶部,质量也为m的B物块靠在固定于小车光滑底板上的挡板上。小车运动的过程中,A和B都相对车厢静止,悬挂小球A的悬线与竖直线夹角为,则下列判断中正确的是( )
A.物块B受挡板的弹力大小为,方向向左
B.小车的加速度为,方向向左
C.小车可能向左运动,也可能向右运动
D.若撤掉挡板,由于惯性,物块B依然相对于小车处于静止状态
10.如图所示,质量为的长木板A放在光滑水平地面上,质量为的物块B静止在木板上,A、B之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的拉力F作用在长木板上,下列说法中正确的是( )
A.时,B受到A的摩擦力为,方向水平向右
B.时,A、B之间会发生相对滑动
C.时,B的加速度大小为
D.若A与地面动摩擦因数为,当时,A、B没有相对滑动
三、实验题(将答案填写到答题卡相应位置)
11.(4分)某同学测量一弹簧的劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
在图中画出F与x的关系图线,并求得该弹簧的劲度系数______。
12.(8分)甲、乙两个实验小组分别采用如图(a)、(b)所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,试回答下列问题:
(1)甲实验小组利用图(a)装置______(填“需要”、“不需要”)平衡小车和长木板之间的摩擦力,乙实验小组利用图(b)______(填“需要”、“不需要”)满足的条件。
(2)利用图(b)装置在满足实验条件时得到一条纸带如图(c)所示,实验所用电源的频率为,A、B、C、D、E为每5个计时点取一个计数点,小车质量,力传感器示数为,重力加速度g取,根据纸带可求得小车的加速度大小为______,本次实验的砝码和砝码盘的总质量为______。(结果均保留三位有效数字)
图(a) 图(b)
图(c) 图(d)
(3)利用图(a)在满足实验条件时,研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量,但其他操作均正确)的关系,得到的图线应该是图(d)中的______(填“①”“②”或“③”)。
四、解答题(将解答步骤写到答题卡相应位置,除不尽的计算结果可用分数表示。)
13.(12分)如图所示,光滑斜面倾角,用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上,已知球重为.(,),求:
(1)斜面对球弹力的大小
(2)挡板对球弹力的大小
14.(14分)质量为的小孩坐在的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面向右以的速度匀速运动(,,取),求:
(1)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小;
(2)突然将拉力撤去后小孩还能滑行多远
15.(16分)如图所示,传送带与地面的倾角,从A到B的长度为,传送带以的速度逆时针转动.在传送带上端无初速放一个质量为的物体,它与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度(,)
(1)求物体从A运动到B所需的时间是多少
(2)求物体在传送带上的相对位移是多少
太原市小店区2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷
参考答案:
1.D 【详解】A.亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关,重的物体下落得快,A正确;
B.伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落的同样快,然后用实验证实了自己的结论,B正确;
C.亚里士多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方,C正确;
D.伽利略通过“理想斜面实验”得出结论:力不是维持物体运动的原因,D错误。本题选不正确的,故选D。
2.C 【详解】以整条电线为研究对象,受力分析如下图所示
由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得
解得
由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角变小,所以电线杆对电线的拉力方向不同,由此可得拉力变小,所以两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变小,故ABD错误,C正确。故选C。
3.C 【详解】A.对木箱和两个球组成的整体而言,由平衡知识可知系统处于静止状态时地面受到的压力大小为,选项A错误;
B.对球b,因为下端细线对箱底的拉力为,则由平衡知识可得
则中间弹簧的弹力大小为,选项B错误;
C.剪断连接球b与箱底的细线瞬间,弹簧的弹力不能突变,则,解得
即b球的瞬时加速度为,选项C正确;
D.剪断连接球a与弹簧连接点的瞬间,弹簧的弹力不能突变,则,解得
即a球的瞬时加速度为,选项D错误。故选C。
考点:牛顿定律的应用
【名师点睛】该题考查对物体的受力分析与牛顿第二定律的应用,要合理选择研究的对象,对研究对象全面受力分析,注意弹簧的弹力非突变的特点.
4.B 【详解】A.弹力都是施力物体发生了形变,则桌面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变,故A错误;
B.放在水平桌面处于静止状态的铅球,受到向上的弹力桌面是施力物体,则是因为桌面发生了弹性形变,故B正确;
C.压力、重力是性质不同的两个力,不能混淆,两者在特殊的情景下大小可以相等,故C错误;
D.铅球对桌面的压力,是铅球发生形变产生的,只是铅球比较硬,发生的微小形变不宜观察出来,故D错误;故选B。
5.B 【详解】A.物体所受合力为零,物体不一定处于静止状态,也可能做匀速直线运动,A错误;
B.根据牛顿第二定律得物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零,则速度一定变化,物体的运动状态一定发生变化,B正确;
C.物体所受合力不为零时,则加速度一定不为0,但是加速度与速度没有直接的关系,加速度不为零,速度可以为零,C错误;
D.无论是恒力还是变力,根据牛顿第二定律可知只要物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零,则速度一定变化,D错误。故选B。
6.C 【详解】开始阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于重力沿斜面的分力,此时合外力大小
方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;
当时,合外力为零,此时速度最大;
由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为
方向沿斜面向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大;故整个过程中加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故ABD错误,C正确。故选C。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方是:认为物体一接触弹簧就减速.对弹簧的动态分析也是学生的易错点,在学习中要加强这方面的练习。
7.D 【详解】受力分析,物体受重力、推力、支持力和滑动摩擦力,如图所示
根据牛顿第二定律,有:
水平方向 竖直方向
其中,得
若F增大到,加速度大于。故选D。
8.AD
9.AC 【详解】B.对A球受力分析,由牛顿定律可得
解得,方向向左,选项B错误;
A.对B可知,物块B受挡板的弹力大小为
方向向左,选项A正确;
C.小车的加速度向左,则小车可能向左加速运动,也可能向右减速运动,选项C正确;
D.若撤掉挡板,由于地板光滑,物块B水平方向不再受力,则木块将保持匀速运动,相对地板滑动,故D错误。故选AC。
10.ACD 【详解】A.时,假设A、B一起加速运动,共同加速度为
B受到A的摩擦力为
假设成立,A正确;
B.取A、B之间发生相对滑动的临界状态来研究,对B,
对整体,联立解得,B错误;
C.由以上分析知时,A、B已经发生相对滑动,所以对B有
解得,C正确;
D.假设A、B没有相对滑动,则对整体
解得,假设成立,D正确。故选ACD。
11.
【详解】[1]根据描点法作出图象,如图所示
[2]根据图象得
12.需要 不需要 0.396 0.0343 ①
【详解】(1)[1]图(a)装置需要让绳子的拉力等于小车所受的合力,故需要平衡小车和长木板之间的摩擦力;
[2]图装置因为有力的传感器,可以直接读出拉力的大小,不需要砝码和砝码盘的总重力近似等于绳子的拉力,故不需要满足的条件。
(2)[3]电源的频率为,A、B、C、D、E为每5个计时点取一个计数点,可知两计数点之间的时间间隔为
根据纸带可求得小车的加速度大小为
[4]对砝码和砝码盘,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
(3)[5]因为忘记测量砝码盘的质量,则当砝码质量为0时,小车有加速度,故应该是图①
13.(1) (2)
【详解】(1)(2)以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、斜面的弹力和挡板的弹力,由平衡条件得知,G与的合力与大小相等、方向相反,如图所示:
则有:
14.(1);(2)
【详解】(1)由平衡条件知 ,得
(2)撤去拉力后 ,解得
15.(1) (2)
【详解】(1)开始阶段,传送带对物体的滑动摩擦力平行传送带向下,物体由静止开始加速下滑,受力分析如图(a);由牛顿第二定律得:
解得:
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间
发生的位移,即物体加速到时仍未到达B点.
当物体加速至与传送带速度相等时,由于,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带对物体的滑动摩擦力平行传送带向上,受力分析如图(b)由牛顿第二定律有,解得
设第二阶段物体滑动到B的时间为则:
解得:,(舍去).
故物体经历的总时间.
(2)物体加速至传送带的速度时,传送带前进的位移为:,而物体的位移,物体相对于传送带向上前进的距离为.
物体的速度大于传送带的速度后,传送带前进,物体前进,物体相对于传送带向下滑行
相对位移为沿斜面向上。

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