【物理】江西省靖安中学2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 （解析版）

【物理】江西省靖安中学2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 （解析版）

江西省靖安中学2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 一、选择题 ‎1.如图所示,静止在斜面上物体的重力mg分解为、两个力,下列说法正确的是(   )‎ A. 是斜面作用在物体上使物体下滑的力, 是物体对斜面的压力 B. 物体受到mg、、f、、共5个力作用 C. 物体受到的合力为 D. 物体受到斜面的作用力大小为mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是重力的分力，F2不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力受力物体是斜面，不是物体，而F2作用在物体上，是重力的分力。故A错误。物体只受重力、支持力和斜面对物体的摩擦力三个力。故B错误；物体受到的合力为零，选项C错误；物体受到斜面的作用力是支持力和摩擦力的合力，其大小与重力等大反向，则大小为mg，选项D正确；故选D.‎ ‎2.关于作用力、反作用力和一对平衡力认识，正确的是(　　)‎ A. 一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消 B. 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同 C. 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此 D. 先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：作用力与反作用力和一对平衡力都是等值反向的一对力，区别在于作用力和反作用力作用在不同的物体上，不能抵消，平衡力作用在同一物体上，能抵消。故A 错误；作用力和反作用力同时产生，同时消失，且性质相同，平衡力可以不同时产生，同时消失，可以是不同性质的力，B正确、CD错误；故选B。‎ ‎3. 如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）‎ A. 当m一定时，θ越大，轻杆受力越小 B. 当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大 C. 当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大 D. 当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：先将C的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．‎ 解：A、将C的重力按照作用效果分解，如图所示：‎ 根据平行四边形定则，有：‎ 故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故A正确；‎ B、对ABC整体分析可知，对地压力为：FN=（2M+m）g；与θ无关；故B错误；‎ C、对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ f=F1cosθ=，与M无关，故C错误；‎ D、只要动摩擦因素足够大，即可满足F1cosθ≤μF1sinθ，不管M多大，M都不会滑动；故D错误；‎ ‎4.如图所示，物体A靠在竖直粗糙墙面上，在竖直恒力F作用下A、B竖直向上运动（AB相对静止）。物体A、B受到力的个数分别为：‎ A. 5、4 B. 4、3 C. 3、4 D. 3、5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：F=GA+GB，水平方向，不受力，故墙面无弹力，隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力，隔离B物体，受受重力、A对B的弹力和摩擦力、外力F四个力作用，ABD错误C正确。‎ ‎5. 如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用 细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2015个小球与2016个小球之间的轻绳与竖直方向的夹角α的正切值等于（ ）‎ A B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得 再以2012个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有 ‎,故A正确。‎ ‎6.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距地面的高度为 A. 5m B. 20m C. 31.25m D. 11.25m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由可得：第1秒内的位移，则最后一秒内的位移，则设下落总时间为t，最后1s内的位移：，解得：则物体下落的总高度。‎ ‎7.如图所示，劲度系数分别为K1和K2的两根弹簧，K1＞K2，质量为m1，m2的两个小物块，且m1＞m2，现要求两根弹簧的总长最短，则应使（ ）‎ A. K1在上，m1在上 B. K1在上，m2在上 C. K2在上，m1在上 D. K2在上，m2在上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】把物体放在弹簧的上端，物体静止处于平衡状态，弹簧的弹力F等于物体的重力G，即F=G．由胡克定律F=kx知，在力F一定时，k越大弹簧的压缩量x越小．要求两根弹簧的总长度最短则对于下面的弹簧来说它的压力，由于一定，要使大一些，k应小，K1应在上面，K2在下面；要使大，已知m1＞m2，所以m2应放在下面，m1应放在上面．所以K1在上，m1在上。故选A。‎ ‎8.有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，物体之间不光滑，如图所示。现用一水平力F作用在B物体上，三个物体仍然保持静止，下列说法正确的是 A. A的下表面受到向右的摩擦力 B. B的上表面受到向右的摩擦力 C. B的下表面受到向右的摩擦力 D. C的上表面受到向右的摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、由于A相对于B没有相对运动或相对运动的趋势，故A只受重力和支持力，不受到摩擦力作用，故AB错误；‎ C、对AB整体受力分析，AB整体相对于C有向右的运动趋势，故B的下表面受到向左的静摩擦力作用，根据牛顿第三定律可以知道C的上表面受到向右的摩擦力，故C错误，D正确。‎ ‎9.如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( 　　) ‎ A. 水平外力F增大 B. 墙对B的作用力减小 C. 地面对A的支持力减小 D. B对A的作用力减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力 N，如图所示： 当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，故B D正确；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图所示： 根据平衡条件，有F=N，FN=G，故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故A C错误。所以BD正确，AC错误。‎ ‎10.在H=30m高的塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出速度为v0=20m／s，不计空气阻力，g取10m/s2，则物体位移大小为15 m时，球离开抛出点的时间可能为（ ）‎ A. 1s B. 3s C. 2+ D. 2+‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在塔顶上的A点竖直向上抛出，位移大小为15m的位置有两处，如图所示，‎ 一处在A点之上，另一处在A点之下．‎ 在A点之上时，通过位移为15m处又有上升和下降两种过程．根据 在A点之上时，物体的位移为15m，则，t1=1s，t2=3s 在A点之下时，物体的位移为-15m，则，t=2+‎ 故选ABD ‎11.如图所示，一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端，其右端系于一光滑圆环上，圆环套在光滑的矩形支架ABCD上。现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上，若使光滑圆环沿着ABCD方向在支架上缓慢地顺时针移动，圆环在A、B、C、D四点时，绳上的张力分别为Fa、Fb、Fc、Fd，则(　　)‎ A. Fa＜Fb B. Fb＞Fc C. Fc＝Fd D Fd＞Fa ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：设绳子两端点所悬点的水平距离为d，绳长为l，绳子拉力为T，绳子与竖直方向之间的夹角为，物体的质量为m。‎ 根据共点力平衡：，，，可见，d相等，T相等，所以Fa=Fb，Fc=Fd，故A、B错误，C正确；d大，T也大，Fd>Fa，D正确；故选CD。‎ ‎12.如图所示，A、B两球用原长为，劲度系数为k1的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，OAB恰好构成一个正三角形；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时A、B间的距离变为，则（　　）‎ A. 绳子OB所受的拉力不变 B. 弹簧产生的弹力变大 C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成图如图，由三角形相似得：‎ ‎，‎ 则得 ‎ ‎，‎ ‎；‎ 可知，OA、OB不变，T不变，则绳子OB所受拉力不变； AB变小，F变小，则弹簧产生的弹力变小；故A正确，B错误；‎ CD．弹簧的弹力之比 ‎ ‎，‎ 根据胡克定律得 ‎ ‎，‎ ‎，‎ 联立得 ‎；‎ 故C错误，D正确；‎ 二、填空题 ‎13.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，得到的弹力与弹簧长度的图象如图所示，‎ ‎（1）下列表述正确的是__‎ A．a的原长比b长 B．a的劲度系数比b的小 C．a的劲度系数比b的大 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 ‎（2）实验图象最后出现曲线是因为__．‎ ‎【答案】 (1). C (2). 弹簧长度超出其弹性限度 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据胡克定律有：，即弹簧的弹力与形变量成正比；在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小；由图象还可以知道，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故ABD错误，C正确；‎ ‎（2）图象发现弯曲是因为弹簧的弹力超过了其弹性限度，则弹簧不再适用胡克定律求解；‎ ‎14.“验证力的平行四边形定则”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳.图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图.‎ ‎（1）.图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论数值;__________是力F1和F2‎ 的合力的实际测量值。‎ ‎（2）.在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果理论值是否会发生变化?答__________(选填“变大”、“不变”、“变小”)‎ ‎（3）.本实验采用的科学方法是（ ）‎ A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.物理模型法 ‎（4）.下列说法中正确的是（ ）‎ A.两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差 B.两个分力的夹角越大越好,同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触 C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D.在同一实验中,两次实验操作O点的位置不能变动 ‎【答案】 (1). F F' (2). 不变 (3). B (4). AD ‎【解析】‎ 试题分析：（1）图乙中的F是根据平行四边形法则求得的力F1和F2的合力的理论数值；F/是力F1和F2的合力的实际测量值．‎ ‎（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么不会影响弹簧弹力的大小，故实验结果理论值不变；（3）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B.（4）两个分力的值稍大一些较好，便于减小作图误差，选项A正确；两个分力的夹角并非越大越好，在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触，以减小实验的误差，选项B错误；两分力的夹角不一定取90o，大小适当就好，选项C错误；在同一实验中，两次实验操作O点的位置不能变动，以保证实验的等效性，选项D正确；故选AD.‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，A、B两球（均为质点），初始时均静止于地面上，现AB间隔Δt=1s分别先后做竖直上抛运动，初速度均为v0=40m/s．‎ 求：（1）A、B两球何时相遇（g=10m/s2）；‎ ‎（2）A、B两球相遇时的离地高度．‎ ‎【答案】4．5s，78．75m ‎【解析】‎ 试题分析：设A物体上升后经时间t两物体相遇，B物体上升的时间为t-1‎ 则 联立解得：t=4．5s，‎ ‎16.如图a所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂一个质量为10kg的物体，∠ACB=30°；图b中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°，轻杆的G点用另一细绳GF拉住一个质量为10kg的物体．g取10m/s2，求：‎ ‎（1）细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比；‎ ‎（2）轻杆HG对G端的支持力．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎（1）1:2；（2）173 N，方向水平向右 试题分析：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力．分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示．‎ ‎（1）图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力FAC＝FCD＝M1g 图乙中由FEGsin30°＝M2g得FEG＝2M2g 所以得 ‎（2）图乙中，根据平衡方程有 FEGsin30°＝M2g；FEGcos30°＝FG 所以FG＝M2gcot30°＝，方向水平向右 ‎17.一根轻质大弹簧内套一根轻质小弹簧，小弹簧比大弹簧长0．2m，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端保持自由状态，如图甲所示，当压缩此组合弹簧时，测得的力与压缩距离之间的关系如图乙所示，求这两根弹簧的劲度系数k1（小弹簧）和k2（大弹簧）分别为多少？‎ ‎【答案】100N/m，200N/m ‎【解析】‎ 试题分析：设小弹簧劲度系数为K1，大弹簧劲度系数为K2，‎ 根据胡克定律，在0到0．2范围内：‎ 在0．2到0．3范围内：‎ 解得：K1=100N/m，K2=200N/m ‎18.如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑．保持斜面倾角为，对物体施加一水平向右的恒力F，使物体沿斜面匀速向上滑行（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．增大斜面倾角，当倾角超过某一临界角时，则不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，已知重力加速度为g，试求：‎ ‎（1）物体与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）水平恒力F的大小；‎ ‎（3）这一临界角的大小。‎ ‎【答案】（1） (2) （3）.‎ ‎【解析】‎ ‎(1)斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足：‎ mgsin 30°＝μmgcos 30° ‎ 解得μ＝ ‎ ‎(2)设斜面倾角为α，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：‎ Fcos α＝mgsin α+f FN＝mgcos α＋Fsin α f＝μFN 解得： ‎ ‎(3)由第（2）问可知，当时，‎ 解得即临界值 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎