【物理】黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高一上学期月考试题 （解析版）

【物理】黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高一上学期月考试题 （解析版）

黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年上学期月考试题 高一物理 一、单选题 ‎1.如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得，mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得，F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得，F=k x+ma。可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时，kx+ma＞0，故A正确，B、C、D错误。故选A。‎ ‎2.2017年暑假，小明到黄山旅游，乘观光车看西海大峡谷.如图所示，假设该缆车沿着某段坡度为30°的滑道以加速度保持竖直状态上行，在缆车中与滑道平行的斜面上放一个相对斜面静止的质量为的物块，取，则( )‎ A. 物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下 B. 物块受到的摩擦力大小为6N C. 物块受到的摩擦力大小为1N D. 物块受到斜面的支持力大小为5N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．以木块为研究对象，分析受力情况：重力mg、斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f，因加速度沿斜面向上，则f沿斜面向上，故A错误；‎ BC．根据牛顿第二定律得：f-mgsin30°=ma，解得 ，方向平行斜面向上，故B正确，C错误；‎ D．物块受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力；故，故D错误；‎ ‎3.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上， B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连，连接B的一段细绳与斜面平行，都处于静止状态.则( )‎ A. B受到C摩擦力一定不为零 B. C受到水平面的摩擦力一定为零 C. 水平面对C的支持力与的总重力大小相等 D. 若将细绳剪断， B物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当B受到绳子拉力与B的重力在斜面上的分力大小相等，即mBgsinθ=mAg时，B在斜面上没有运动趋势，此时BC间没有摩擦力。选项A错误。‎ B．把BC当做一个整体进行受力分析，可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零，整体有向右的运动趋势，所以C受到地面的摩擦力不会为零。选项B错误。‎ C．把BC当做一个整体进行受力分析，在竖直方向上有：‎ N+mAgsinθ=（mB+mC）g 绳子的拉力在竖直方向上的分量mAgsinθ不为零，所以水平面对C的支持力与B、C的总重力大小不相等。选项C错误。‎ D．若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，以BC为整体进行受力分析，受重力和地面的支持力作用，在水平方向没有力作用，所以水平面对C的摩擦力为零。选项D正确。‎ ‎4.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm．现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，当下面2m的物体摩擦力达到最大时，拉力F达到最大．将4个物体看做整体，由牛顿第二定律：F+6mgsin30°=6ma， 将2个m 及上面的2m 看做整体：fm+4mgsin300=4ma，以上联立解得：，故选D.‎ ‎5.如图所示，质量为m的小球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )‎ A. 若加速度足够小，竖直挡板对小球的弹力可能为零 B. 若加速度足够大，斜面对小球的弹力可能为零 C. 斜面和挡板对小球的弹力的合力等于 D. 斜面对小球弹力不仅有，而且是一个定值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】BD．小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，设斜面的倾斜角为α，则竖直方向有：FN2cosα=mg ‎∵mg和α不变，∴无论加速度如何变化，FN2不变且不可能为零，故选项B错误，D正确。水平方向有：FN1-FN2sinα=ma A．∵FN2sinα≠0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故A错。‎ C．斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的FN2cosα与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故C错误。‎ 二、多选题 ‎6.在下面的物理量和单位中，说法正确的是（ ）‎ ‎ ① 密度;② 牛;③ 米/秒;④ 加速度;⑤ 长度;⑥ 质量;⑦ 千克; ⑧ 时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是① ⑤ ⑥ ⑧‎ B. 属于国际单位制中基本单位的是⑦‎ C. 属于国际制单位的是② ③ ⑦‎ D. 属于国际制单位的是④ ⑤ ⑥‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．属于国际单位制中的基本单位的只有千克，选项A错误，B正确；‎ CD．属于国际单位制单位的有牛顿、米/秒、千克。长度、质量和时间是基本物理量。故C正确，D错误。‎ ‎7.如图所示，物块和c的质量相同，a和和c之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为，和相对于原长的伸长分别记为和，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对a、b、c分别受力分析如图，‎ 根据平衡条件，有：对a：F2=F1+mg，对b：F1=F+mg，对c：F=mg，所以：F1=2mg，弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零。当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡，故a=0；对a，绳断后合力为F合=F1+mg=3mg=maa，aa=3g，方向竖直向下；故A正确，B错误。‎ CD．当绳断后，b与c受力不变，则F1=k△l1，；同时：F=k△l2，所以：．联立得△l1=2△l2故C正确，D错误。‎ ‎8.质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦，若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止，则下列说法正确的是 A. 轻绳的拉力等于 mg B. 轻绳的拉力等于Mg C. M运动的加速度大小为（1-sinα）g D. M运动的加速度大小为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】第一次放置时M静止，则由平衡条件可得：Mgsinα=mg；第二次按图乙放置时，对整体，由牛顿第二定律得：Mg-mgsinα=（M+m）a，联立解得：a=（1-sinα）g=g。对m，由牛顿第二定律：T-mgsinα=ma，解得：T=mg，故ACD正确，B错误。故选ACD。‎ ‎9.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动运动员身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是运动员所到达的最低点，b是运动员静止地悬吊着时的受力平衡位置运动员在从P点落下到最低点c的过程中　　‎ A. 运动员从a点运动到c点的过程是做匀减速运动 B. 在b点，运动员的速度最大，其加速度为零 C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，运动员处于超重状态 D. 在c点，运动员的速度为零，其加速度为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、从a到b过程，弹性绳的拉力小于人的重力，人向下做加速度减小的变加速运动，从b到c过程，弹性绳的拉力大于人的重力，人向下做加速度增大的变减速运动，所以在b点时人的速度最大，此时运动员所受的拉力与重力大小相等、方向相反，合力为零，加速度为零；故A错误，B正确。‎ C、在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，运动员处于超重状态；故C正确。‎ D、在c点，拉力大于人重力，合力不为零，加速度不为零，只有速度为零；故D错误。‎ ‎10.如图所示，质量分别为的两物块叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。已知B与斜面间的动摩擦因数 ， 则( )‎ A. 整体在上滑的过程中处于失重状态 B. 整体在上滑到最高点后将停止运动 C. 两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等 D. 在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在上升和下滑的过程，整体都是只受三个个力，重力、支持力和摩擦力，以向下为正方向，根据牛顿第二定律得向上运动的过程中：（m1+m2）gsinθ+f=（m1+m2）a，‎ f=μ（m1+m2）gcosθ，因此有：a=gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下。所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态。故A正确；‎ B．同理对整体进行受力分析，向下运动的过程中，由牛顿第二定律得：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a′，得：a′=gsinθ-μgcosθ，由于μ＜tanθ，所以a′＞0，所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动。故B错误；‎ CD．以A为研究对象，向上运动的过程中，根据牛顿第二定律有：m1gsinθ+f′=m1a，解得：f′=μm1gcosθ，向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有：m1gsinθ-f″=m1a′，解得：f″=μm1gcosθ，‎ 所以f″=f′，即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等；故C正确D错误。‎ ‎11.如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是( )‎ A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B. B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 C. A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ D. 弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，‎ A、B两球瞬时加速度都不为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】系统原来静止，根据平衡条件可知：对B球有：F弹=mgsinθ，对A球有：F绳=F弹+mgsinθ，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则：B球受力情况未变，瞬时加速度为零；对A球，根据牛顿第二定律得：，方向沿斜面向下。‎ A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ，与结论不相符，选项A错误；‎ B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零，与结论相符，选项B正确；‎ C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ，与结论相符，选项C正确；‎ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，A、B两球瞬时加速度都不为零，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎12.如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M， 站在小车水平底板上的人质量为m，人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间摩擦.在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A. 人可能受到向左的摩擦力 B. 人一定受到向左的摩擦力 C. 人拉绳的力越大，人和车的加速度越大 D. 人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】对于人而言，由于其在向右加速运动，则在水平方向上的合力方向一定是向右的，现在已经有了一个绳子对他的向右的拉力，则他如果受到向左的摩擦力但较小时与不受摩擦力都会使其合力的方向向右，故人可能受到向左的摩擦力，A是正确的，B是不对的；‎ 对于人与车的整体而言，人拉绳子的力越大，则人与车受到的合外力就越大，‎ 故人与车的加速度一定越大，C是正确的；设人的拉力为F，人与车的摩擦力为f，则2F=（M+m）a，F－f=ma，故f=，故人拉绳子的力越大，人对车的摩擦力就越大，D是不对的。‎ ‎13.如图所示，在山体下的水平地面上有一静止长木板，某次山体滑坡，有石块从山坡上滑下后，恰好以速度v1滑上长木板，石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，且石块始终未滑出长木板．下面给出了石块在长木板上滑行的v－t图象，其中可能正确的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于石块与长木板、长木板与地面之间都有摩擦，故石块不可能做匀速直线运动，故A错误；‎ BC．设石块与长木板之间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，石块的质量为m，长木板的质量为M，当:μ1mg＞μ2(M＋m)g，最终石块与长木板将一起做匀减速直线运动，此时的加速度为μ2g，由:μ1mg＞μ2(M＋m)g，可得：μ1mg＞μ2mg，即石块刚开始的加速度大于石块与长木板一起减速时的加速度，即μ1g＞μ2g，也就是说图象的斜率将变小，故C错误，B正确．‎ D．若石块对长木板向右的滑动摩擦力小于地面对长木板的最大静摩擦力，则长木板将静止不动，石块将在长木板上做匀减速直线运动，故D正确；‎ 三、计算题 ‎14.下图是在研究小车做匀加速直线运动的实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始每5个点取一个计数点:0、1、2、3、4、5、6，量得 ‎，这些计数点的速度分别为、、……(交流电源频率为，要求有依据的公式、运算步骤，结果均保留两位有效数字).‎ ‎（1）用、及T(两个相邻计数点间时间)表示速度.‎ ‎（2）求出速度、的大小.‎ ‎（3）计算出小车加速度α的大小.‎ ‎【答案】（1）；（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因为 ‎ ‎ 联立以上三式解得 ‎（2）速度v1、v3的大小.‎ ‎（3）根据 用逐差法求解 ‎15.如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10‎ ‎ m/s2)。求：‎ ‎(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；‎ ‎(2)悬线对小球的拉力大小。‎ ‎【答案】(1)7.5 m/s2,方向向右;车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动； (2)12.5 N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)车厢的加速度与小球的加速度相同，由小球的受力分析知(如图所示)：‎ a＝＝gtan37°＝g＝7.5 m/s2.‎ 加速度大小为7.5 m/s2，方向向右，‎ 车厢向右做匀加速运动或向左做匀减速运动．‎ ‎(2)由图可知，线对小球的拉力的大小为：‎ ‎ ‎ 悬线对小球的拉力为12.5 N.‎ 四、实验题 ‎16.在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F的关系的有关资料记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量M关系的资料记录在表2中 表1‎ 表2‎ ‎（1）根据表中所列数据，分别画出图象和 的图象.‎ ‎（ ） （ ）‎ ‎（2）从图象可以判定:当一定时， 与的关系为___;当—定时，与的关系为______.‎ ‎【答案】(1).(2).见解析 (3). 正比关系 反比关系 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据表中所列数据，画出图象和 的图象如图.‎ ‎ ‎ ‎（2）从图象可以判定:当m一定时，a与F的关系为正比关系；当F—定时，a与m的关系为反比关系.‎ ‎17.图甲所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.‎ ‎（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器，先接通电源，然后用手轻推小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动.若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看)，则第二次打点前应将长木板的一端垫的比原先更加_____(填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列________的计时点，便说明平衡摩擦力适当.(不计细绳与滑轮的摩擦)‎ ‎（2）平衡摩擦力后，在__________的条件下，两位同学可以认为砝码盘连同砝码的总重力近似等于小车所受的合外力.(已知小车的质量为M，砝码盘连同砝码的总质量为m)‎ ‎（3）接下来，这两位同学先在保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度与受到的合外力的关系;图乙为某次操作中打出的一条纸带，他们在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm.实验中使用的是频率f=50Hz的交流电源.根据以上数据，可以算出小车的加速度a=_____m/s2.(结果保留三位有效数字)‎ ‎（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，研究小车的加速度a与其质量M的关系.他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出图线后，发现当较大时，图线发生弯曲.于是，两位同学又对实验方案进行了进一步的修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是（ ）‎ A.改画a与M+m的关系图线 B.改画a与的关系图线 C.改画a与的关系图线 D.改画a与的关系图线 ‎（5）探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后，两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数.于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块，使得长木板平放在了实验桌上，并把长木板固定在实验桌上，具体的实验装置如图丙所示;在砝码盘中放入适当的砝码后，将小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车，打点计时器便在纸带上打出了一系列的点，并在保证小车的质量M、砝码小车打点计时器加速度a，并求出平均加速度，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=______(用表示).‎ ‎【答案】 (1). 低 间隔均匀 (2). M≫m (3). 0.343 (4). C ‎ ‎ (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏，说明小车加速度过大，平衡摩擦力过度，第二次需要将木板的一端垫低一些，直到物体匀速运动，即打出的点间隔相等；‎ ‎（2）对整体有 对小车有 联立可得 只有当时.‎ ‎（3）在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，故相邻计数点间的时间为，根据 代入数据可得 ‎（4）根据得 所以的图线是一条斜率为k=mg的直线，不会随着M的变化而产生弯曲，故C正确.‎ ‎（5）对小车和砝码连同砝码盘整体进行受力分析，受砝码连同砝码盘的重力和木板对小车的摩擦力，根据牛顿第二定律得:‎ 解得:.‎