【物理】广东省中山市第一中学丰山学部2019-2020学年高一第二次段试题 （解析版）

【物理】广东省中山市第一中学丰山学部2019-2020学年高一第二次段试题 （解析版）

广东省中山市第一中学丰山学部2019-2020学年 高一第二次段试题 一、单选题（本大题共5小题，共20．0分）‎ ‎1.下列说法正确的是 A. 牛顿第一定律是通过实验得出的 B. 没有力的作用，物体只能处于静止状态 C. 力不是维持物体运动的原因 D. 不直接接触的物体间没有力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，也不是直接经过推论得出的，故A错误；‎ B项：没有力的作用，物体可能做匀速直线运动，故B错误；‎ C项：伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”，故C正确；‎ D项：不直接接触的物体间也可能有力的作用，如重力，故D错误．‎ ‎2.如图，a，b，c三根绳子，b绳水平，c绳下挂一重物. 受力最大的是 A. a绳 B. b绳 C. c绳 D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点O受力分析，可知O点受到三个拉力作用，由平衡条件知：T2和T3的合力与T1等大、反向、共线．如图：根据几何知识可得：T2最大，即a绳的受力最大，故A正确．‎ ‎3.一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．‎ ‎4.如图所示，物体A 和B质量分别为、且相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则 A. B受到的静摩擦力方向沿斜面向上 B. B受到的静摩擦力的大小为gsinθ C. B 受到滑动摩擦力的大小为(+)gsinθ D. 取走A物后，B物将匀加速下滑 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 两物体组成的系统受力如图所示：‎ 由共点力平衡条件可得：，，滑动摩擦力：，解得：，物体B的摩擦力：，方向：沿斜面向上，故AB错误，C正确；取走A后，物体B受到的滑动摩擦力：‎ ‎，摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，B所受合力为零，B做匀速直线运动，故D错误；故选C.‎ ‎5.如图，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态．现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是(　　)‎ A. 1.5g，1.5g，0 B. g，2g，0 C. g，g，g D. g，g,0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】剪断细线前，由平衡条件可知上端的细线的拉力为，、之间细绳的拉力为，轻弹簧的拉力为，在剪断细线的瞬间，轻弹簧中拉力不变，小球所受合外力为零，所以的加速度为零；、小球用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，即将一起向下运动，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律可得，解得，故选项A正确，B、C、D错误．‎ 二、多选题（本大题共7小题，共28．0分）‎ ‎6.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图、分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是 A. 图通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B. 图中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C. 图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D. 图的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误．故选B．‎ ‎7.如图所示，在水平面上有一个质量m＝1 kg的小球，动摩擦因数μ＝0.2，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2)，下列说法中正确的是 A. 水平面对小球的弹力仍然为零 B. 水平面对小球的摩擦力不变，‎ C. 小球的加速度为8 m/s2‎ D. 小球将向左运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力三个力处于平衡，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，小球此时受重力、弹簧的弹力、地球的支持力和摩擦力四个力作用，故AB错误，；‎ CD项：小球所受的最大静摩擦力为：在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡得知弹簧的弹力：‎ ‎，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：，合力方向向左，所以向左运动，故CD正确．‎ ‎8.关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量 B. 后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C. ‎ D. “米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A．在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，故A正确；‎ B．牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位，所以牛顿是导出单位，不是基本单位，故B错误；‎ C．由可知，故C正确；‎ D．“米”、“千克”、“牛顿”都属于国际单位制的单位，其中“米”、“千克”是基本单位，“牛顿”是导出单位，故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎9.如图所示，运动的电梯内，有一根细绳上端固定，下端系一质量为m的小球，当细绳对小球的拉力为，则电梯的运动情况可能是 (      )‎ A. 以的加速度匀减速上升 B. 以的加速度匀减速上升 C. 以加速度匀加速下降 D. 以的加速度匀加速下降 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 对小球受力分析，mg-mg=ma，加速度大小为a=g，加速度方向向下，所以小球运动形式可以是以g匀减速上升或以g匀加速下降，BD正确．故选BD．‎ ‎10.如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，一物块自弹簧正上方自由下落，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短（在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是 A. 物块接触弹簧后即做减速运动 B. 物块接触弹簧后先加速后减速 C. 当物块的速度最大时，它所受的合力不为零 D. 当弹簧被压缩至最短时，物块的加速度不等于零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 物体与弹簧接触前做自由落体运动；物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于重力，合力向下，加速度向下，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向下运动，弹力进一步变大，且大于重力，合力向上，加速度向上，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，弹簧压缩量最大，物块加速度最大；故选BD．‎ ‎11.如图所示，斜面体质量为M，倾角为，置于水平地面上，当质量为m的物体沿斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动，则斜面体 ‎ ‎ A. 受地面的支持力为 ‎ B. 受地面的支持力为 C. 受地面的摩擦力为0‎ D. 受地面的摩擦力为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】对滑块受力分析，由牛顿第二定律可得：，则滑块的加速度，方向沿斜面向下．对斜面体和滑块整体受力分析，整体受重力、地面的支持力、地面对其向左的静摩擦力，运用牛顿第二定律列式：水平方向：，则，竖直方向：，解得：，故BD两项正确，AC两项错误．‎ ‎12.如图所示，有一木块A以某一速度自左端冲上静止的皮带运输机传送带上，然后以一较小的速度v自右端滑离传送带，若传送带在皮带轮带动下运动时，A仍以速度冲上传送带，设传送带速度小于A的初速度，但大于v，则（　　）‎ A. 若皮带轮逆时针方向转动，A仍以速度v离开传送带的右端 B. 若皮带轮逆时针方向转动，A可能到达不了传送带的右端 C. 若皮带轮顺时针方向转动，A离开传送带时速度仍为v D. 若皮带轮顺时针方向转动，A离开传送带时速度大于v ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若皮带轮逆时针方向转动，物体受摩擦力水平向左，物体一直做匀减速直线运动，与传送带静止受力、运动情况相同，由题意知末速度仍为v，故A正确，B错误；‎ CD．若皮带轮顺时针方向转动，因为传送带速度小于物块速度，所以物体首先做减速运动，又因为传送带速度大于v，物体的速度不可能再减小到v，当物体的速度与传送带的速度相同时物体与传送带一起匀速运动。所以物体离开传送带的速度要大于v，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ 三、实验题（本大题共2小题，共16．0分）‎ ‎13.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉与橡皮条的另一端连接的细绳套，使绳套的结点到某一点并记下该点的位置；再用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。‎ ‎(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：‎ A．两根细绳必须等长 B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将绳套的结点拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置 其中正确的是______（填入相应的字母）。‎ ‎(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______。‎ ‎(3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力和，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，、与F的夹角分别为和，关于、与F、和关系正确的有______。‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】 (1). CE (2). (3). BC ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) A．细线作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；‎ B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；‎ C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故C正确；‎ D．两弹簧秤示数不需要等大，只要便于作出平行四边形即可，故D错误；‎ E．在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即结点O要到同一位置，这样两次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正确。‎ 故选CE；‎ ‎(2)图乙中F为用平行四边形作出的合力的理论值，为用一个弹簧秤拉时的力，则方向一定沿AO方向的是；‎ ‎(3)根据平行四边形定则，作出两个力的合力，由图可知，‎ 合力为小正方形的边长即为 根据几何关系知F1与F的夹角为 由图可知 故选BC。‎ ‎14.某同学用如图甲的装置来研究牛顿第二定律。‎ ‎(1)本实验采用的科学方法是______。‎ A．理想实验法 等效替代法 控制变量法 建立物理模型法 ‎(2)实验需用沙和沙桶的总重力表示小车受到的合力，则除平衡摩擦力外，还必须满足的实验条件是小车的质量______沙和沙桶的质量（填“远小于”、“远大于”或“等于”）。‎ ‎(3)如图乙是某次实验打出的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，电源频率为。则小车的加速度为______，打B点时小车的速度______（均保留2位有效数字）。‎ ‎(4)某同学根据实验数据画出了图丙，从图线可知该同学操作过程中可能______（填“平衡摩擦力不够”或“平衡摩擦力过度”）。‎ ‎【答案】 (1). C (2). 远大于 (3). 0.60 0.15 (4). 平衡摩擦力不够 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)本实验研究加速度与合力、质量间的关系，即用控制变量法，故C正确；‎ ‎ (2)设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有，对沙和沙桶有 解得 由此可知当时，沙和沙桶的重力等于绳子的拉力 ‎(3)由逐差法可得，加速度为 打B点时小车的速度为 ‎(4)由该图象可知，开始有外力F时，物体加速度仍为零，因此该实验操作中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 四、计算题（本大题共4小题，共36．0分）‎ ‎15.如图所示，在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里，用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体，物体的质量分别为、。已知，静止在车厢的地板上，向左偏离竖直方向角，这时，作用在上的摩擦力大小是多少？车厢的地板对的支持力为多少？‎ ‎【答案】；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1分析，受重力和拉力，根据合成法知 得 绳子的拉力 物体2加速度为a=‎ 水平方向有 竖直方向 ‎16.如图所示，A、B两个物块用轻弹簧相连接，它们的质量分别为mA=2kg和mB=3kg，弹簧的劲度系数为k=400N/m，物块B置于水平地面上，物块A靠弹簧托住，系统处于静止状态。现用一恒力F=60N竖直向上拉物块A使之向上运动，重力加速度g取10m/s2，试求：‎ ‎(1)物块B刚要离开地面时，物块A的加速度a的大小；‎ ‎(2)从开始拉A到物块B刚要离开地面时，物块A的位移s。‎ ‎【答案】(1)5m/s2；(2)0.125m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)B刚要离开地面时，弹簧弹力F1=mBg 据牛顿第二定律，有F－F1－mAg＝mAa 解得a=5m/s2‎ ‎(2)开始，未用力F拉动时，A、B静止，设弹簧压缩量为x1，由胡克定律有 得x1＝＝0.05m 由题意当物块B刚要离开地面时x2＝＝0.075m 物块A的总位移s＝x1＋x2＝0.125m ‎17.在某娱乐节目中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让选手通过一段平台，再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．现有一套跑步跨栏装置(如图)，平台长L1＝4 m，跑步机皮带长L2＝32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的水平距离L3＝10 m，且皮带以v0＝1 m/s的恒定速率运动．一位挑战者在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2‎ 的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所用的时间．‎ ‎【答案】14s ‎【解析】‎ ‎【详解】观众匀加速通过平台：L1=a1t12‎ 通过平台的时间：‎ 冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=2×2=4m/s 冲上跑步机至第一个跨栏：L3=v1t2+a2t22‎ 代入数据解得：t2=2s 第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m 第一次爬起向左减速过程：v0=a2t3‎ 解得：t3=1s 位移：x1=v0t3-a2t32=1×1-×1×1=0．5m 向右加速冲刺过程：x+x1+L2-L3=a2t42‎ 解得：t4=7s 故观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=2+2+2+1+7=14s ‎18.如图所示，传送带与水平成，传送带A、B间距，传送带始终以速度顺时针转动，将一小物体轻轻释放在A处，小物体与传送带间动摩擦因数为,（sin=0.6，cos=0.8，），试求：‎ ‎(1)刚释放时，小物体加速度的大小？‎ ‎(2)小物体从A运动到B所需时间？‎ ‎【答案】(1)；(2)1.4s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)受力分析，正交分解，根据牛顿第二定律可知 解得 ‎(2)物块加速到4的位移，运动的时间 又因 故物块先以加速，再以 加速通过的位移为 根据位移时间公式可知，解得 或舍 经历的总时间为