【物理】安徽省桐城中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 （解析版）

【物理】安徽省桐城中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 （解析版）

安徽省桐城中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 物理试题 一、选择题（1～8小题为单项选择题，9～12小题为多项选择题，每小题4分，计48分）‎ ‎1.下列关于力的说法正确的是( )‎ A. 力是物体对物体的作用，所以发生力的作用物体间必须相互接触 B. 物体受到的重力是地球施加的，物体只在重心处受到重力作用 C. 弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用 D. 静摩擦力是静止的物体受到的，滑动摩擦力是运动的物体受到的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 力是物体对物体的相互作用，物体不接触可以产生力的作用，接触不一定有力的作用，故A错误。‎ B. 物体受到的重力是地球施加的，但物体各部分均受到重力作用，而重心是所受重力的集中点。故B错误。‎ C. 弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用，故C正确。‎ D. 运动的物体可以受到静摩擦力，比如：正在斜向上运动的传送带上的物体；而静止的物体可以受到滑动摩擦力，在地面上滑行的物体，地面却受到是滑动摩擦力，故D错误。‎ ‎2. 跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的vt图像如图所示，下列说法正确的是 A. 运动员在0～10 s的平均速度小于10 m/s B. 15 s末开始运动员处于静止状态 C. 10 s末运动员的速度方向改变 D. 10～15 s运动员做加速度逐渐减小的减速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：0～10s内，若运动员做匀加速运动，平均速度为．根据图象的“面积”等于位移可知，运动员的位移大于匀加速运动的位移，所以由公式得知：0～10s 内的平均速度大于匀加速运动的平均速度10m/s，故A错误．由图知，15s末开始运动员做匀速直线运动，故B错误．由图看出，运动员的速度一直沿正向，速度方向没有改变，故C错误．10～15s图象的斜率减小，则其加速度减小，故10～15s运动员做加速度减小的减速运动，故D正确。‎ ‎3. 用两个相同的足够大的水平力F将100个完全相同的木块夹在两个相同的竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，每个木块的质量都为m,图中所有的接触面的动摩擦因素都为μ ，则编号57和58号木块之间的摩擦力的大小为：（木块从左至右编号依次为1、2、…、99、100） ( )‎ A. mg B. 7mg C. 8mg D. μF/100‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：以100个木块整体做为研究对象，进行受力分析，有重力、两个木板向上的静摩擦力，故有g,得f=50mg,再隔离1-57个木块为整体，进行受力分析，受重力、左面木板给的向上的摩擦力，根据平衡可知第58号木块对该研究对象将有一个向上的摩擦力，其大小为7mg。‎ ‎4.一质点沿x轴正方向做直线运动，当质点经过坐标原点时开始计时，其图象如图所示，则下列说法中正确的是：（ ）‎ A. 质点做匀速直线运动，速度为0.50m/s B. 质点做匀加速直线运动，加速度为0.50m/s2‎ C. 质点在第1s末的速度为1.0m/s D. 质点在第2s内的平均速度为2.0m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由图可得：，根据匀变速直线运动的位移时间公式得：，对比可得：，则质点的加速度为：初速度为：，则知质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2，故A、B错误；‎ C.质点在第1s末的速度为：，故C错误；‎ D.质点在第2s内的位移：，质点在第2s内的平均速度为：，故D正确。‎ ‎5.如图所示，将一轻弹簧的一端固定在铁架台上，然后将一毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的零刻线与弹簧上端对齐，弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针示数为L1=3.40cm；当弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针示数为L2=5.10cm，g=9.8m/s2，由此可知下列说法中正确的是：（ ）‎ A. 弹簧的原长为1.90cm B. 仅由题给数据无法测得弹簧的原长 C. 弹簧的劲度系数约为29N/m D. 由于弹簧的原长未知，故无法测得弹簧的劲度系数 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据公式得：，由胡克定律得：，即：，解得：，弹簧的原长是：‎ ‎，故C正确；‎ ‎6.打开水龙头，水顺流而下，仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中，是逐渐减小的（即上粗下细），设水龙头出口处半径为1cm，安装在离接水盆75cm高处，如果测得水在出口处的速度大小为1m/s，g=10m/s2，则水流柱落到盆中的直径 A. 1cm B. 0.75cm C. 0.5cm D. 0.25cm ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设水在水龙头出口处速度大小为v1，水流到接水盆时的速度v2，由得：‎ v2=4m/s；设极短时间为△t，在水龙头出口处流出的水的体积为，水流进接水盆的体积为，由V1=V2得，代入解得：d2=1cm，选项A正确；‎ ‎7.如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，轻杆A端用铰链相连，定滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均不计），轻杆B端用轻绳吊一重物。现将轻绳的一端拴在轻杆的B端，用拉力F将轻杆B端缓慢上拉，则在轻杆达到竖直之前，下列说法中正确的是：（ ）‎ A. 拉力F大小始终不变 B. 拉力F大小逐渐变大 C. 轻杆所受弹力大小逐渐变大 D. 轻杆所受弹力大小始终不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力（等于重物的重力）、轻杆的支持力和绳子的拉力，作出力图如图：‎ 由平衡条件得知，和的合力与大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：‎ ‎，又：，解得：，，‎ 用拉力将端缓慢上拉时，、保持不变，变小，则由上式可得：保持不变，变小，即得轻杆所受弹力大小始终不变，绳子拉力减小；‎ A.与分析不符，故A错误；‎ B.与分析不符，故B错误；‎ C.与分析不符，故C错误；‎ D.与分析相符，故D正确。‎ ‎8.如图所示，水平地面上有一质量为M、倾角为θ的斜面体，质量为m的小物块恰好沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止。现分别对小物块施加平行斜面向上的力F1、水平向右的力F2、竖直向下的力F3，已知且小物块仍沿斜面下滑，重力加速度为g，则下列说法中正确的是：（ ）‎ A. 当对小物块施加F1时，地面对斜面体的摩擦力大小为Fcosθ B. 当对小物块施加F2时，地面对斜面体的摩擦力大小为F C. 当对小物块施加F1时，地面对斜面体的支持力大小为 D. 当对小物块施加F3时，小物块将沿斜面加速下滑 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小物块恰好沿斜面匀速下滑，根据平衡有：，解得：‎ 小物块受到的斜面对其的支持力和摩擦力的合力与重力大小相等，方向竖直向上；对小物块和斜面体整体知，整体水平方向不受外力，所以地面对斜面体的摩擦力为零，地面对斜面体的支持力等于整体的总重力；‎ AC.当对小物块施加时，斜面对物体的支持力和摩擦力均不变，所以物体对斜面体的作用力不变，则有斜面体受力不变，所以地面对斜面体的摩擦力仍为零，地面对斜面体的支持力等于整体的总重力，故A错误，C正确；‎ B. 当对小物块施加时，小物块受到的斜面对其的支持力增大，斜面对其的摩擦力增大，但小物块受到的斜面对其的支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得小物块对斜面体的作用力竖直向下，所以地面对斜面体的摩擦力仍为零，故B误；‎ D.施加一个竖直向下的恒力，有：‎ 可知小物块仍然做匀速运动，故D错误。‎ ‎9.一物体A自高为h的塔顶自由落下，与此同时物体B从塔底以初速度v0竖直向上抛出且A、B两物体在同一直线上运动，A、B两物体均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的有：（ ）‎ A. 若，则两物体在B上升过程中相遇 B. 若，则两物体在B上升至最高点处相遇 C. 若，则两物体在B下降途中相遇 D. 若，则两物体不可能空中相遇 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】若球正好运动到最高点时相遇，则有速度减为零所用的时间：，对物体： ，对物体： ，由：，联立解得：，当 两球恰好在落地时相遇，则有：，此时的位移：，解得：，‎ A.若，则两物体不可能在空中相遇，故A错误；‎ B.若，则两物体在上升至最高点处相遇，故B正确；‎ C.若，则两物体在下降途中相遇，故C正确；‎ D.若，则两物体在上升途中相遇，故D错误。‎ ‎10.两个互成θ角的共点力F1、F2的合力为F，其夹角θ满足。现让θ角保持不变，则下列说法中正确的有：（ ）‎ A. 若仅增大分力F1，则合力F的大小可能减小 B. 若仅增大分力F1，则合力F的大小一定增大 C. 若同时增大分力F1、F2，则合力F的大小一定增大 D. 若同时增大分力F1、F2，则合力F的大小可能不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平行四边定则可得合力：，由于夹角满足，则有：‎ AB. 若仅增大分力，则合力的大小可能减小，可能增大，也可能不变，故A正确，B错误；‎ CD.若同时增大分力、，则合力的大小可能减小，可能增大，也可能不变，故D正确，C错误。‎ ‎11.已知F=6N的合力，合力F其中一个分力F1跟F成30°角，大小未知；另一个分力F2的大小为6.0N，方向未知，则F1的大小可能是：（ ）‎ A. 6.0N B. 9.0N C. 12N D. 18N ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 详解】根据平行四边形定则得，如图所示 又因一个分力跟成角，且，，由几何关系得：‎ ‎ 或 A. 与分析相符，故A正确；‎ B. 与分析不符，故B错误；‎ C. 与分析相符，故C正确；‎ D.与分析不符，故D错误。‎ ‎12.如图所示，将一根不可伸长且柔软的轻绳两端分别系于A、B两点，一物体用轻质、光滑的小动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，滑轮两边绳子间的夹角为θ1，绳中张力大小为F1；若将绳子一端从B点缓慢移至C点，待整个系统达到平衡时，滑轮两边绳子间的夹角为θ2，绳中张力大小为F2；若将绳子一端再从C点缓慢移至D点，待整个系统达到平衡时，滑轮两边绳子间的夹角为θ3，绳中张力大小为F3，则下列结论中正确的有：（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子结点为，对其受力分析，如图 当绳子右端从移动到点时，根据几何关系，则有：，同理有：，绳子长度不变，有：，故有：；绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即有：，绳子右端从移动到点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，根据共点力平衡条件可得：，故有：，‎ A. 与分析相符，故A正确；‎ B. 与分析不符，故B错误；‎ C. 与分析相符，故C正确；‎ D.与分析不符，故D错误。‎ 二、实验题（按要求直接将答案填写在答题卷的对应位置处。6分＋9分=15分）‎ ‎13.在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车牵引纸带运动，用打点计时器打下一条点迹清晰的纸带，如图所示。打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，按打点时间的先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E五个计数点，用毫米刻度尺测量得到B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AC=13.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm，由此可知，打点计时器打下B点时小车的速度大小为_______m/s，小车运动的加速度大小为_______m/s2，加速度方向与小车的运动方向________。（填“相同”或“相反”）（计算结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 0.68 1.6 相反 ‎【解析】‎ ‎【详解】每五个点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；利用匀变速直线运动的推论得：‎ ‎，，，，可知连续相等时间内的位移之差为：‎ 根据运动学公式得小车运动的加速度大小为：‎ 从题目中数据得知，相邻的计数点的距离越来越小，也就说明了小车的速度越来越小即做减速运动，所以小车的加速度和速度方向相反。‎ ‎14.某实验小组的同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，操作过程如下：‎ ‎①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧秤互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图甲中的O点；‎ ‎②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧秤的读数F1和F2；‎ ‎③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2的图示，由平行四边形定则作出F1和F2的合力F；‎ ‎④用一个弹簧秤拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点；‎ ‎⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧秤的读数F′；‎ ‎⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向；‎ ‎⑦改变两细绳套的方向和弹簧秤的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论。‎ ‎(1)关于该实验，下列说法中正确的有：（ ）‎ A、两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 B、两细绳套必须等长 C、每次都应将弹簧秤拉伸到相同刻度 D、拉橡皮筋的细绳套要适当长一些，标记同一细绳套方向的两点要适当远一些 ‎(2)某次操作时两弹簧秤的指针指在图甲中所示的位置，则两弹簧秤的读数分别为FB=__________N；FC=__________N；‎ ‎(3)如果本实验所用弹簧秤的量程均为5N，其中图乙中F1=3.00N、F2=3.80N，且两力互相垂直；图丙中F1=F2=4.00 N，且两力的夹角为30°；图丁中F1=F2‎ ‎=4.00N，且两力的夹角为120°，其中明显不符合操作的是图________。（填“乙”、“丙”或“丁”）‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 3.20 2.60 (3). 丙 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A.在该实验中要求每次拉橡皮筋时，要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即要到同一位置，这样两次的效果带等效，才符合“等效替代”法，故A正确；‎ B.绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，所以绳子不需要等长，故B错误；‎ C.拉力的大小没有限制，每次做实验的时候，拉力大小不要求相等，所以不需要将弹簧测力计拉伸到相同的刻度，故C错误；‎ D.为了减小误差，拉橡皮条的细绳需长些，标记方向的两点要远些，故D正确；‎ ‎(2)弹簧测力计的分度值为，根据弹簧测力计的读数规则可知：‎ ‎，‎ ‎(3)对于图乙，合力：‎ 乙 对于图丙，合力：‎ 丙 ‎ 对于图丁，合力：‎ 丁 可见操作不合适的是图丙，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的量程。‎ 三、解答题（解题过程要有必要的文字说明及相关图形，有数据运算的要求写出数据的代入及重要的运算过程。10分＋12分＋15分=37分）‎ ‎15.如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态。现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2‎ ‎，不计空气阻力，试分析回答下列问题：‎ ‎(1)开始时q弹簧的长度x1=？‎ ‎(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？‎ ‎(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？‎ ‎【答案】（1）x1=6.0cm（2）T=50N（3）d=20cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)刚开始弹簧处于压缩状态，设其压缩量为，则：‎ 解得：‎ 刚开始弹簧的长度：‎ ‎(2)最终木块刚好离开水平地面时，绳子对的拉力大小为：‎ ‎(3)最终木块刚好离开水平地面，弹簧处于拉伸状态，设其拉伸量为，则：‎ 解得：‎ 最终木块刚好离开水平地面时，拉弹簧的水平拉力大小为：‎ 则簧的伸长量为：‎ 弹簧左端向左移动的距离：‎ ‎16.如图所示，质量为m=1.0kg的重物C上系着—条长为30cm的细绳，细绳的另一端连着一个轻质小圆环，小圆环套在水平直杆上并且可以滑动，小圆环与直杆间的动摩擦因数为μ=0.75，设小圆环所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力；另有一条细绳一端固定在重物C上，另一端跨过一轻质小定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方。若在细绳的末端挂上重物D时小圆环恰好刚要沿水平直杆滑动，试分析回答下列问题：（g=10m/s2，sin53°=0.8‎ ‎(1)图中两细绳之间的夹角大小 ‎ ‎(2)长为30cm的细绳中张力大小T=？‎ ‎(3)重物D的质量m′=？‎ ‎【答案】(1)；(2) 8.0N；(3) 0.60kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有：‎ 对环进行受力分析，则有：‎ 解得：‎ 解得：‎ 又由于，，由数学知识求得：‎ ‎(2)(3)如图所示选取坐标轴，根据物体处于平衡状态 则有：‎ 解得：‎ ‎17.在公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=7.0m，若汽车起动时都以a=3.0m/s2 的加速度作匀加速运动，加速到v=12m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=40s，而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时车头已越过停车线的汽车允许通过，试分析回答下列问题：‎ ‎(1)若绿灯亮起瞬时，所有司机同时启动汽车，则有多少辆汽车能通过路口？‎ ‎(2)第(1)问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐时刚好停下，则刹车后汽车加速度多大？‎ ‎(3)事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一辆车的司机滞后Dt=0.80s启动汽车，后面车的司机都比前一辆车滞后0.80s启动汽车，则在该情况下有多少辆车能通过路口？‎ ‎【答案】（1）有66辆汽车能通过路口（2）1.71m/s2（3）有27辆汽车能通过路口 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车加速时间：‎ ‎40.0s时间，汽车能行驶的位移为：‎ 所以：‎ 根据题意，能有66辆汽车通过路口；‎ ‎(2)记，当计时灯刚亮出“3”时，第66辆汽车行驶的位移：‎ 此时汽车距停车线距离：‎ 第66辆车刹车的加速度：‎ ‎(3)设能通过辆汽车，则第辆汽车能通过路口要满足：‎ 数据代入后解得：‎ ‎,所以能通过27辆汽车