【物理】湖南省衡阳县第四中学2019-2020学年高一10月月考试题 （解析版）

【物理】湖南省衡阳县第四中学2019-2020学年高一10月月考试题 （解析版）

湖南省衡阳县四中2019年下学期菁华班10月月考 物理试卷 一、单选题 ‎1.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（ ）‎ A. 3 B. 4 C. 5 D. 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力。故B项正确，ACD三项错误。‎ ‎2.中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约为3000 m，着陆距离大约为2000 m。设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动，起飞时速度是着陆时速度的1.5倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是(　　)‎ A. 3∶2 B. 1∶1‎ C. 1∶2 D. 2∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设着陆时的速度为v，则起飞的速度为1.5v 起飞滑跑时有：x1=t1‎ 着陆滑跑时有：x2=t2‎ 解得：t1:t2=1:1．故B正确，A、C、D错误。‎ 故选：B ‎3.某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v–t图象如图所示，则对运动员的运动，下列说法正确的是 A. 0~15 s末都做加速度逐渐减小的加速运动 B. 0~10 s末做自由落体运动，15 s末开始做匀速直线运动 C. 10 s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15 s末 D. 10 s末~15 s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在v–t图象中，图线的斜率代表加速度，从图象可以看出，0~10 s内，加速度方向向下，图线的斜率越来越小，做加速度减小的加速运动，10~15 s内做加速度减小的减速运动，故AB错误；由图象知，10 s末开始做减速运动，知10 s末打开降落伞，开始做加速度减小的变减速运动，15 s后做匀速直线运动，10~15 s内加速度方向向上，图象斜率减小，做加速度减小的减速运动，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎4.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，2s时的瞬时速度等于0-4s内的平均速度：，5s时的瞬时速度等于4-6s内的平均速度：，两个中间时刻的时间间隔为：△t=2+1s=3s，根据加速度定义可得：‎ ‎，故B正确，ACD错误。‎ ‎5.如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中 A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T不变 C. F逐渐变小，T不变 D. F逐渐变小，T逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示： 由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知，绳OB的张力为mg，保持不变；根据平衡条件可知：Tcosθ-mg=0，Tsinθ-F=0，由此两式可得：F= mgtanθ，由于θ增加，故拉力F增加，T增加；故选A。‎ ‎6.如图所示，质量为4kg物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g取l0m/s2）的（ ）‎ A. 0 B. 50N C. 10N D. 8N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧弹力F=mAg=40N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度：，隔离对B分析，mBg-N=mBa，解得：N=mBg-mBa=10-1×2N=8N．故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎7.如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可知( ).‎ A. 小车B获得动能 B. 小车上表面至少的长度 C. 物体A与小车B的质量之比 D. A与小车B上表面的动摩擦因数 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当A滑上B后，在滑动摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得A相对于B的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道B车质量，所以不能求得B的动能。‎ ‎【详解】A、由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故A错误；‎ B、由图象可知，AB最终以共同速度匀速运动，这时两物体位移差即为小车上表面最小的长度，即最小为：，故B正确； C、由动量守恒定律得，，解得：‎ ‎，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故C正确； D、由图象可以知道A相对小车B的位移，根据能量守恒得：，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦力因数，故D正确；‎ ‎【点睛】本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息。‎ 二、多选题 ‎8.如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时绳与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，则球的质量之比和杆对的弹力之比分别为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】分别对A、B两球受力分析运用合成法，如图所示，由几何知识得，，，，故，，选项A、C正确，B、D错误.‎ ‎9.如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一粗糙水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体始终静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体 (　 )‎ A. 支持力(M＋m)g B. 没有摩擦力 C. 支持力小于(M＋m)g D. 有水平向右的摩擦力 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】选M和m组成的整体为研究对象，设绳子上的拉力为T，受力分析如图： 由平衡条件可以判断，M必受到沿水平面向右的摩擦力；假设斜面的倾角为θ，则：N+Tsinθ=（M+m）g，所以N小于（M+m）g；故CD正确，AB错误；故选CD。‎ ‎10.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )‎ A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D. 若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确。故选BD。‎ 三、填空题 ‎11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示,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.实验的主要的步骤有:‎ ‎ ‎ A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;‎ B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;‎ C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;‎ D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;‎ E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;‎ F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.‎ ‎（1）上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是__________和__________;(填字母)‎ ‎（2）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确.‎ ‎①乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的实验中.‎ ‎②丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为__________N.‎ ‎【答案】 (1). C E (2). F′ 9.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1).本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示。步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。‎ ‎(2)①.F在F1与F2组成的平行四边形的对角线上，为实验的理论值，用一个弹簧秤橡皮筋时，其弹力一定与橡皮筋共线，因此用弹簧秤直接测量值为F′，所以F不是由弹簧秤直接测得的。‎ ‎②由图示测力计可知，其分度值为1N，示数为9.0N；‎ 四、计算题 ‎12.如图甲所示，质量m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面的底端(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的拉力F，t1＝2s时拉力大小减半并反向，t2＝3 s时撤去外力，物体运动的部分v－t图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，求：‎ ‎(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；‎ ‎(2)3 s后再经多长时间物体回到斜面底端。‎ ‎【答案】（1）F＝20 N；μ＝0.5；（2）t＝s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由v－t图线知，物体匀加速运动时加速度大小为a1＝＝10 m/s2‎ 由牛顿第二定律得F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1‎ 物体匀减速运动时加速度大小为a2＝－＝20 m/s2‎ 由牛顿第二定律得＋mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2‎ 联立并代入数据解得F＝20N，μ＝0.5。‎ ‎(2)由v－t图线知物体上滑的总距离为 s＝t＝×3 m＝30 m 设撤去外力后物体的加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcos θ＝ma3‎ 代入数据解得a3＝2 m/s2‎ 设3 s后再经过间t物体回到斜面底端，由运动学规律知s＝a3t2‎ 代入数据解得t＝s ‎13.如图所示，一质量为mB=2kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角一质量也为的物块A由斜面轨道上距轨道底端处静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出．已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为，与木板B上表面间的动摩擦因数为，，，，物块A可看做质点．请问：‎ ‎（1）物块A刚滑上木板B时的速度为多大？‎ ‎（2）物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？木板B有多长？ ‎ ‎【答案】(1) ； (2) 2 s，8m.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）沿斜面下滑的加速度为a，则有： ‎ 解得：‎ 由得：物块A刚滑上木板B时的速度 ‎（2）物块A在B上滑动时，A的加速度大小：‎ 木板B的加速度大小 物块A刚好没有从木板B左端滑出，即：物块A在木板B左端时两者速度相等；‎ 设物块A在木板B上滑行的时间t，速度关系 物块A刚好没有从木板B左端滑出，位移关系：‎ 联立解得：L=8m，t=2s ‎14.如图所示，在倾角θ=30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住，已知人的质量m=60kg，小车的质量M=10kg，绳及滑轮的质量，滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为小车总重的0.1倍，斜面足够长，当人以280N的力拉绳时，求：‎ ‎（1）人与车一起运动的加速度的大小；‎ ‎（2）人所受的摩擦力的大小和方向；‎ ‎（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度大小为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点时所用的时间．‎ ‎【答案】（1）2m/s2（2）140N（3）0.5s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）将人和车看做整体，受拉力为280×2=560N，总重为（60+10）×10=700N，受阻力为700×0.1=70N，重力平行于斜面的分力为 700×sin30°=350N，则合外力为F=560-70-350=140N 则根据牛顿第二定律，加速度为a==2m/s2 即人与车一起运动的加速度的大小为2m/s2。 （2）人与车有着共同的加速度，所以人的加速度也为2m/s2，对人受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，假设静摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律，有ma=T+f-mgsin30° 代入数据解得：f=140N 即人受到沿斜面向上的140N的摩擦力。 （3）失去拉力后，对人和车整体受力分析，受到重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力，根据牛顿第二定律，沿斜面的加速度为 a′＝＝−6m/s2 根据速度时间公式，有 即人和车一起滑到最高点时所用的时间为0.5s。‎ 五、问答题 ‎15.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图(a)所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端；实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.‎ ‎(1)实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处 理信息，所获取的信息是______;‎ ‎(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线_____;‎ ‎(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______‎ ‎(4)如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将______.(填“变大”，“变小”，“不变”)‎ ‎【答案】 (1). 在连续相等时间内的位移 (2). 见解析 (3). 平衡摩擦力时倾角过大 (4). 变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)位移传感器是专门用来测量位移的仪器，所以使用位移传感器和计算机，所获得的信息是在连续相等时间内的位移.‎ ‎(2).a-F图象如图所示 ‎ ‎ ‎(3)由图象可知，当F=0时，a大于0，说明小车在没施加拉力时就会加速运动，表明在平衡摩擦力时倾角过大.‎ ‎(4)根据牛顿第二定律可知，对小车应有F=Ma，即a=，‎ 此时a-F图象的斜率为k=；‎ 再对重物应有mg-F=ma 联立可得a=‎ 若把mg当做F，则应有a=‎ 此时a-F图象实际斜率为，所以k>k′，所以图象的斜率大于实际的斜率，即斜率变大.‎