2023-2024学年度河南省信阳市罗山县重点高中高一上期
12月月考试卷(平行班) 物理(含解析)
分数:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共32分)
1.作用力若是摩擦力,则( )
A.反作用力是重力
B.反作用力也是摩擦力
C.反作用力是万有引力
D.反作用力弹力
2.以下情景中,带划线的物体可看成质点的是( )
A.在体操比赛中,裁判员给运动员评分
B.在乒乓球训练中,教练观察乒乓球的旋转过程
C.地球绕太阳公转过程中,计算地球公转周期
D.小东观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工的
3.如果某人雾天开车在公路上行驶,能见度仅为30m,该人的反应时间为0.5s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为了安全行驶,汽车行驶的最大速度为( )
A.10m/s B.15m/s C.17.3m/s D.20m/s
4.7月,小明与爸爸、妈妈从上海(B)去北京(A)旅游,如图所示,他们可选择C、D、E三条路径,分别乘火车、飞机或轮船,关于位移的说法正确的是( )
A.沿C最大 B.沿E最大 C.沿D最大 D.一样大
5.下列四种运动中的物体能看成质点的是( )
A. 击穿苹果的子弹 B. 从北京到上海的汽车
C. 旋转的车轮 D. 做翻滚动作的体操运动员
6.在2021年全国跳水冠军赛10米台的比赛中,张家齐和陈芋汐顺利夺冠。若将她们入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为t。张家齐入水后第一个时间内的位移为x1,最后一个时间内的位移为x2,则=( )
A.1:7 B.7:1
C.3:1 D.8:1
7.如图所示,质量为m的小球分别用轻弹簧a和轻绳b相连,固定在竖直墙面和天花板上,其中轻弹簧a水平,轻绳b与水平面的夹角60°,重力加速度为g。现将轻绳b剪断。则在剪断轻绳b的瞬间( )
A.小球有沿弹簧水平向左运动的趋势
B.弹簧的弹力为2mg
C.小球的加速度为g
D.小球的加速度为g
8.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于3m B.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2 D.加速度的大小可能大于10m/s2
二、多项选择题(共16分)
9.如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为0.5×105N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N
C.若摇动把手继续顶起汽车,两臂受到的压力将增大
D.若摇动把手继续顶起汽车,两臂受到的压力将减小
10.小帅突然想起自己的物理试卷没带,于是中午放学生地铁回家去取,过安检时将书包放在传送带上,如图所示。绷紧的水平传送带足够长,始终以的恒定速率运行。书包放到传送带上的初速度大小为,从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带。若从书包滑上传送带开始计时,书包在传送带上运动5s后与传送带的速度相同,则( )
A.书包未与传送带速度相同时,受到的摩擦力方向水平向右
B.书包的加速度大小为
C.书包与传送带之间的相对位移大小为4.5m
D.书包与传送带之间的相对位移大小为12.5m
11.如图所示,固定在竖直平面内的光滑四分之一圆轨道与水平传送带相切于B点,传送带以某一速率匀速运行。现将一小滑块从A处由静止释放,滑块沿轨道下滑,从B点滑上传送带。若不计滑块通过B处时的机械能损失,从滑块通过B点时开始计时,则滑块在传送带上运动的速度——时间图像可能为( )
A. B.
C. D.
12.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则( )
A.t=1s时人处于失重状态
B.t=3s时人处于超重状态
C.t=8s时人处于失重状态
D.t=9s时人处于超重状态
三、实验题(15分)
13.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量的关系”,图中小车的质量M远大于塑料桶及桶内砝码的质量m。
(1)若采用控制变量的方法来研究在小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系,下列措施中需要的是 。
A.平衡摩擦力使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B.平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速运动
C.每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力
(2)实验小组保持m不变,通过改过M,经多次实验,采集了多组数据。图乙是某同学根据实验数据画出的图线,由此可得出结论 ,可推算出细线的拉力为 N(保留两位有效数字)。
14.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s–t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度 (保留2位有效数字),将结果填入下表.
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a–n图象 .从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a–n图象求得小车(空载)的质量为 kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是 (填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
四、解答题(共37分)
15.一足球以8m/s的速度水平向东飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,已知踢球时间为0.2s,求在这段时间内足球的平均加速度.
16.如图甲所示倾斜传送带倾角,两端A、B间距离为,传送带以4m/s速度沿顺时针转动,一质量为1kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑,到A时用时2s,g取。
(1)求小滑块与传送带间的动摩擦因数;
(2)若该小滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块,使其由静止沿传送带向上运动,当速度与传送带速度相等时,求滑块的位移;
(3)在第二问的条件下,求滑块从A运动到B的时间。
17.一辆货车以v1=30m/s的速度匀速行驶在平直公路上,货车的前方有一辆出租车以v2=20m/s的速度同向行驶,当货车司机发现两车相距x0=30m时,货车司机经t0=0.5s的思考时间后,立即紧急制动开始做匀减速直线运动,加速度大小为4m/s2。
(1)通过计算判断两车是否会相撞;
(2)若货车刹车t1=2s时,出租车发现险情,立即以1m/s2的加速度加速,求这种情况下两车间的最小距离。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】一对相互作用力是同性质的,所以作用力是摩擦力,反作用力也一定是摩擦力。
故选B。
2.C
【详解】A.在体操比赛中,裁判员给运动员评分时,要考虑运动员的动作要领,运动员的形状和大小不能够忽略,运动员不能看为质点,A错误;
B.在乒乓球训练中,教练观察乒乓球的旋转过程,乒乓球的形状和大小不能够忽略,乒乓球不能看为质点,B错误;
C.地球绕太阳公转过程中,计算地球公转周期时,由于地球半径远远小于地球与太阳之间的距离,地球的形状和大小能够忽略,此时地球能够看为质点,C正确;
D.小东观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工,蚂蚁的形状和大小不能忽略,蚂蚁不能看为质点,D错误。
故选C。
3.B
【详解】在人的反应时间内,汽车做匀速运动,然后做匀减速运动,设初速度为v,在速度减为0前,汽车运动位移为x=30m,则有
得
v=15m/s;
A.10m/s,与结论不相符,选项A错误;
B.15m/s,与结论相符,选项B正确;
C.17.3m/s,与结论不相符,选项C错误;
D.20m/s,与结论不相符,选项D错误;
4.D
【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段,而题中初位置为上海,末位置为北京,初末位置相同,故位移是相同的,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.分析子弹穿过苹果的过程要考虑子弹的长度,不可以视为质点,故A错误;
B.汽车从北京到上海可以不考虑汽车的长度,可以视为质点,故B正确;
C.观察车轮的旋转情况,车轮不可以视为质点,故C错误;
D.观察体操运动员的翻滚动作,体操运动员不可以视为质点,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度等于零的匀加速直线运动规律可知,连续相等时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7…,所以有
故ACD错误,B正确。
故选B。
7.D
【详解】剪断轻绳前,由平衡条件得轻弹簧中的弹力和轻绳的拉力为
剪断轻绳瞬间,小球只受弹簧弹力和重力两个力的作用,两力瞬间不变,所以在此瞬间,弹簧弹力为;两力合力等于剪断轻绳前此两力的合力,由共点力平衡推论知,剪断轻绳前两力的合力与轻绳拉力等大反向,所以此瞬间合力方向为斜向左下方,即为小球在此瞬间的运动趋势方向;合力大小为
由牛顿第二定律
得
故ABC错误,D正确。
故选D。
8.D
【详解】AB.设初始时刻速度的方向为正,即,1s后的末速可能是,也可能是,由可得
或
故AB错误;
CD.由加速度公式得
或
故C错误,D正确。
故选D。
9.BD
【详解】A.将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,有
解得
故A错误;
B.根据相互作用力的性质,可知千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N。故B正确;
CD.继续摇动把手,两臂靠拢,夹角减小,根据上一选项分析可知F不变,当夹角减小时F1减小,故C错误;D正确
故选BD。
10.AD
【详解】A.根据受力分析可知,书包与传送带速度相等之前,书包相对传送带向左运动,故书包受到的摩擦力是向右的,A正确;
B.以向右为正方向,根据匀变速直线运动的速度时间关系可知
解得书包的加速度大小为
B错误;
CD.这个过程书包的位移为
解得
传送带的位移为
故书包与传送带之间的相对位移大小为
C错误,D正确。
故选AD。
11.BCD
【详解】B.传送带的长度L及其速度大小和方向、滑块通过B点的速度大小均未知。若传送带沿顺时针方向运行,且L较小,则滑块可能在水平向右的滑动摩擦力作用下一直做匀加速直线运动;若传送带沿顺时针方向运行,且L较大,则滑块可能先在水平向右的滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,与传送带达到共同速度后做匀速直线运动,故B正确;
C.若传送带沿顺时针方向运行,且L较大,则滑块可能先在水平向左的滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动,与传送带达到共同速度后做匀速直线运动,故C正确;
AD.若传送带沿逆时针方向运行,L较大,则滑块可能在方向水平向左的滑动摩擦力作用下先做匀减速直线运动,速度为零后仍然在方向水平向左的滑动摩擦力作用下水平向左做匀加速直线运动,故A错误、D正确。
故选BCD。
12.BC
【详解】从图中可知0~4s内加速度竖直向上,此时
即
处于超重状态,7~10s内加速度竖直向下,此时
处于失重状态,BC正确,AD错误。
故选BC。
13. AD/DA 合外力一定时,物体的加速度与其质量成反比 0.20
【详解】(1)[1]A.实验时首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力,故A正确;
B.平衡摩擦力的方法就是小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动,故B错误;
C.每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故C错误;
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力,故D正确。
故选AD。
(2)[2]由图像可知,在m不变,即合外力不变的情况下,小车的加速度与其质量成反比。
[3]小车合力F恒定时,有
则
图乙图线的斜率就是合外力,即细线拉力,由图可知,细线拉力为。
14. 0.39; 图见解析; 0.45; BC;
【详解】(3)物体做匀加速直线运动,对应的x-t图象为曲线,由图象可知,当t=2.0s时,位移为:x=0.80m;
则由x=at2代入数据得:a=0.40m/s2;
(4)在图C中作出点(2,0.40),并用直线将各点相连,如图所示;
(5)由图c可知,当n=4时,加速度为0.78m/s2,由牛顿第二定律可知:
4×0.01×9.8=(m+5×0.01)×0.78
解得:m=0.45kg;
(6)若木板水平,则物体将受到木板的摩擦力;则有:
nm0g-μ[m+(5-n)m0g]=(m+5m0)a;
故说明图象仍为直线,但不再过原点;并且斜率增大;故BC正确;故选BC;
点睛:本题考查验证牛顿第二定律的实验,要求能明确实验原理,认真分析各步骤,从而明确实验方法;同时注意掌握图象的性质,能根据图象进行分析,明确对应规律的正确应用.
15.100m/s2,方向水平向西
【详解】规定向东方向为正方向,则足球的初速度,末速度
则踢球过程中的平均加速度
负号表示方向与规定的正方向相反即水平向西.
【点睛】此题除掌握加速度的计算公式外,掌握速度的矢量性是正确解题的关键,即始末速度方向相反,注意正负号的区别.
16.(1)0.5;(2)2m;(3)1.5s
【详解】(1)当传送带顺时针转动时,由牛顿第二定律可知
联立解得
(2)传送带的速度为,当外力作用后,由牛顿第二定律可得
解得
加速到与传送带速度相等过程
(3)加速到与传送带速度相等之后物体与传送带相对静止,一起匀速
17.()不会相撞,见解析;(2)12.6m
【详解】(1)两车速度相等时
得
货车位移为
出租车位移为
由于
说明两车不会相撞。
(2)两车速度相等时
到速度相等时,货车位移为
出租车位移为
两车间的最小距离为
联立得
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