2019-2020学年河北省武邑中学高一上学期12月月考物理试题 Word版含解析

2019-2020学年河北省武邑中学高一上学期12月月考物理试题 Word版含解析

河北武邑中学2019-2020学年上学期12月月考 物理试题 ‎（时间：90分钟 满分：100分）‎ 一、单选题（每题3分）‎ ‎1.物体在A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点后改为做匀减速直线运动，最后停在C点.已知物体运动的总路程为‎32m，所用的总时间为10s，报据上述条件（ ）‎ A. 可求出A、B间的距离 B. 可求出B、C间的距离 C. 可求出物体在B点的瞬时速度 D. 可求出物体加速和减速时的加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】如果求A、B间的距离和B、C间的距离，必须知道物体在段和段上运动的时间或加速度，本题没有给出这两个条件中的任何一个，所以无法求得A、B间和B、C间的距离.利用匀变速直线运动的平均速度计算式：‎ 由题意可知：‎ 则物体在B点的瞬时速度：‎ 代入数据得.因为不知道物体加速和减速运动的时间，故无法求出加速度.‎ A．描述与分析不符，故A错误.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析相符，故C正确.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ ‎2.质量为m的长方形木块静止在倾角为 的斜面上，则木块对斜面作用力的方向是 （ ）‎ A. 沿斜面向下 B. 垂直于斜面向下 C 沿斜面向上 D. 竖直向下 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】木块受力如图所示：‎ 其中斜面对木块的作用力为支持力N和静摩擦力f，由平衡条件知二者的合力大小为G，方向竖直向上；‎ 由牛顿第三定律知木块对斜面作用力的方向为：竖直向下，故D正确，A、B、C错误；‎ 故选D．‎ ‎3.车匀速行驶在公路上，发现前方有危险，司机采取紧急刹车后安全停下，此过程中关于卡车的惯性，说法正确的是（　　）‎ A. 卡车匀速运动时的惯性大 B. 卡车刹车时的惯性大 C. 卡车的惯性保持不变 D. 卡车静止时没有惯性 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车的惯性只与汽车的质量有关，与汽车的运动状态无关；‎ A．卡车匀速运动时的惯性大，与结论不相符，选项A错误；‎ B．卡车刹车时惯性大，与结论不相符，选项B错误；‎ C．卡车的质量不变，则惯性保持不变，与结论相符，选项C正确；‎ D．卡车静止时没有惯性，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎4.外力(不为零)作用于静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度.( )‎ A. 正确 B. 错误 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】力和加速度具有瞬时性，即外力(不为零)作用于静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度，故此说法正确，故选A.‎ ‎5.下列各图中三角形的三边各代表一个力，以下说法中正确的是（ ）‎ ‎①. ②. ‎ ‎③. ④. ‎ A. 图①中三个力的合力为零 B. 图②中三个力合力为‎2F3‎ C. 图③中三个力的合力为‎2F1‎ D. 图④中三个力的合力为‎2F2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据三角形定则可知： ①中F1和F2的合力为F3，故三力合力为‎2F3；‎ ‎②中F1和F3的合力为F2，故三力合力为‎2F2；‎ ‎③中F2和F3的合力为F1，故三力合力为‎2F1‎ ‎④中F1和F2的合力为-F3，故三力合力为0，故选项ABD错误，选项C正确．‎ ‎【点睛】本题考查三角形定则：两分力与合力首尾相连，构成封闭的矢量三角形，合力为零．‎ ‎6.将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则下列说法不正确的是( )‎ A. 绳子上拉力可能为零 B. A物体可能只受两个作用力 C. 地面与物体间可能存在摩擦力 D. AB之间可能存在摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．AB若接触面光滑，AB间没有摩擦力。对A分析：A受到重力和绳子的拉力，B对A没有支持力，根据平衡条件得知，拉力与A的重力大小相等；‎ 若接触面粗糙，当AB间存在弹力与静摩擦力的合力等于自身重力时，则绳子的拉力为零。故ABD正确，不符合题意。‎ C．对AB分析知：整体水平方向没有力，则不可能受到地面的摩擦力。故C错误，符合题意。‎ 故选C。‎ ‎7.国产歼15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的x-t图象如图所示,视歼15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是（ ）‎ A. 经过图线上M点所对位置时的速度小于‎20m/s B. 在t=2.5s时的速率等于‎20m/s C. 在2s～2.5s这段时间内位移等于‎10m D. 在2.5s～3s这段时间内位移等于‎10m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在t=2s至t=3s这段时间内，平均速度为，因此在2.5s时的速度为‎20m/s，由于M点对应的时刻大于2.5s，可知瞬时速度大于‎20m/s，选项A错误，B正确；从t=2s到M对应的时刻位移为‎10m，可知在2s～2.5s这段时间内位移小于‎10m，在2.5s～3s这段时间内位移大于‎10m，选项CD错误；故选B．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示的含义，也可以匀变速直线运动的推论公式研究．‎ ‎8.如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)‎ A. 粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小 B. 粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动 C. 若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动 D. 不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确.‎ B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g(sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sinθ+μcosθ)‎ 的加速度匀加速，也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，后以g(sinθ-μcosθ)匀加速；故B错误.‎ C.若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动;故C错误.‎ D.由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误.‎ ‎9.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮，绳的一端系一质量m=‎15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m＇=‎10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬， 如图所示，在重物不离地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度 (g=‎10m/s2)（ ）‎ A. ‎25m/s2 B. ‎5m/s2‎ C. ‎10m/s2 D. ‎15m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在重物不离地面的条件下，绳子张力 F≤mg=150N；‎ 猴子向上爬的过程受绳子拉力和重力作用，故猴子所受合外力F′=F-m'g≤50N，所以猴子向上爬的加速度 A．‎25m/s2，与结论不相符，选项A错误；‎ B．‎5m/s2，与结论相符，选项B正确；‎ C．‎10m/s2，与结论不相符，选项C错误；‎ D．‎15m/s2，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎10.如图所示，质量为的木块放置在质量为的长木板上，受到水平向右的拉力的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为下列说法中正确的是（ ）‎ A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 C. 木板受到地面摩擦力的大小一定等于 D. 当时，木板便会开始运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】木板受到木块的摩擦力大小为，长木板处于静止状态，故受到地面的静摩擦力与受到木块的滑动摩擦力等大反向，大小，当时，则有，当时，，无论F多大，木块对木板的摩擦力大小始终为，小于地面对木板的最大静摩擦力，故A正确.‎ 二、多选题（每题4分）‎ ‎11.如图所示，把一重为G物体用一个水平力F压在粗糙的竖直墙上，当F逐渐减小，物体所受的摩擦力的变化情况是（ ）.‎ A. 当物体静止时，静摩擦力减小 B. 当物体静止时，静摩擦力不变 C. 当物体向下滑动时，滑动摩擦力减小 D. 当物体向下滑动时，滑动摩擦力不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当物体处于静止状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力．在水平方向上受到推力F 和墙壁对它的向右的推力，这两个力是一对平衡力；物体在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的静摩擦力．由于其静止，所以静摩擦力与重力是一对平衡力，由于重力不变，所以静摩擦力也不变，始终等于其重力，故A错误，B正确；‎ CD.当物体向下滑动时，物体受到向上的滑动摩擦力作用，根据滑动摩擦力公式f=μN，水平方向F=N可知，滑动摩擦力f与F成正比，当F逐渐减小时，滑动摩擦力减小，故C正确，D错误；‎ ‎12.图1表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速直线运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀加速直线运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图2所示（重力加速度取‎10m/s2）。则（ ）‎ A. 该物体受到的滑动摩擦力为1N B. 该物体的质量为‎1kg C. 该物体与地面的摩擦因数为μ=0.2‎ D. 在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其它条件不变，则此时a-F图线的斜率将增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据图2可知，取图2中F1=3N和F2=5N的两点，对应加速度为a1=‎4m/s2和a2=‎8 m/s2，根据牛顿第二定律可知：‎ 代入数据联立解得：m=‎0.5kg，f=1N；故A正确，B错误.‎ C．根据滑动摩擦力公式有;‎ 代入数据解得μ=0.2，故C正确.‎ D．由牛顿第二定律可知：‎ 所以：‎ 由数学知识可知图像的斜率：‎ 故该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，相当于质量增加，所以斜率减小，故D错误.‎ 故选AC.‎ ‎13.如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为‎10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为‎8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为‎8cm时，测力计读数可能为( ) ‎ A. 20N B. 40N C. 50N D. 60N ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 施加拉力前，弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力为：T=kx=1000×0.02N=20N．施加拉力F后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若静摩擦力沿斜面向上，则F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，静摩擦力f随着F增大而较小．当F=20N时，f=0．若F＞20N，静摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入数据可得，F＜45N，所以测力计读数在0～45N之间．故AB正确，CD错误．故选AB．‎ 点睛：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡和胡克定律结合进行求解，注意理解静摩擦力可变的性质．‎ ‎14.如图所示，铁球A和铁块B之间由轻质弹簧相连，并用细线OA挂在天花板上，A、B的质量分别m和‎2m，弹簧的劲度系数为k，整个系统静止，下述说法中正确的是( )‎ A. 细线OA对铁球A的拉力大小为3mg B. 弹簧的长度为 C. 弹簧的弹力大小为2mg D. 某时刻烧断细绳OA，该时刻铁球A的加速度大小为‎3g ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、将A、B看成整体，根据平衡条件可知T=（m+‎2m）g=3mg，故A正确．‎ BC、设弹簧的伸长量为x．对B，由平衡条件知，弹簧的弹力大小 F=2mg，由胡克定律有 F=kx，得 ，B错误C正确．‎ D、某时刻烧断细绳OA，则细线对A的拉力立刻为零，A受到本身的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得 mg+F=ma，得a=‎3g，故D正确．‎ 三、实验题 ‎15.如图甲所示，在研究弹力和弹簧伸长量的关系时，把弹簧上端固定在横梁上，下端悬吊不同重力的砝码，用刻度尺测量弹簧的长度，把弹簧的伸长Δx和弹簧弹力F的关系在F－Δx坐标系中描点如图乙所示．‎ ‎(1)从坐标系中的实验数据可知，该弹簧的劲度系数是________(精确到两位有效数字)．‎ ‎(2)关于实验注意事项，以下哪项是没有必要的？(填入字母序号)________．‎ A．悬吊砝码后，在砝码静止后再读数 B．弹簧的受力不超过它的弹性限度 ‎ C．尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦 ‎【答案】 (1). 1.2×102N/m (2). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 在F-△x图象中，图象的斜率大小等于弹簧的劲度系数，根据题意图象如下所示：‎ 故弹簧的劲度系数为：‎ k=1.2×102N/m ‎(2)[2] A.弹簧悬吊砝码后，当砝码静止后，处于平衡状态，这时读数才是准确的，故A正确不符合题意．‎ B. 当弹簧受力超过它的弹性限度时，胡可定律不再成立，造成大的实验误差，故B正确不符合题意．‎ C. 弹簧和横梁之间的摩擦大小不影响弹簧读数，对于该实验没有影响，故C错误符合题意．‎ ‎16.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图（交流电的频率为50 Hz）．‎ ‎（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2（保留两位有效数字）．‎ ‎（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是__________________________．‎ ‎【答案】 (1). 3.2 (2). 实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 由于交流电的频率为50Hz，故打点时间间隔为0.02s，所以每两个计数点之间的时间间隔为 T=0.04s 利用逐差法△x=aT2可得：‎ ‎(2)[2] 图线中当F≠0时物体的加速度a=0，即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，故在物体保持静止的时候其所受的静摩擦力等于绳子的拉力，所以出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．‎ 四、解答题 ‎17.如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝，斜面倾角α＝，物块A和B的质量分别为mA＝‎0.5kg、mB＝‎0.3kg，弹簧的劲度系数k＝200N/m，重力加速度g＝‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)弹簧的伸长量x；‎ ‎(2)物块A受到的摩擦力．‎ ‎【答案】(1)‎0.02m (2) 2N,方向沿斜面向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)以轻绳OB和物块B为研究对象，受力如图并正交分解，据平衡条件有：‎ x方向：kx﹣Fsin＝0…①‎ y方向：Fcos53°﹣mBg＝0…②‎ 又：TOB＝MBg…③‎ 由②解得：‎ F＝5N，kx＝4N 代入①解得：‎ x＝‎‎0.02m ‎(2)假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示 并正交分解，轻绳各处张力大小相等，TOC＝TCA据平衡条件有x方向：‎ F﹣mAgsin﹣f＝0…④‎ 解得：‎ f＝2N 方向：沿斜面向下．‎ ‎18.如图所示，一皮带输送机皮带以v=‎10m/s的速率匀速转动，其输送距离AB=‎29m，与水平方向夹角为θ=37°．将一小物体轻放到A点，物体与皮带间动摩擦因数μ=0.5，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=‎10m/s2，求物体由A到B所需的时间．‎ ‎【答案】3s ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体运动到C点时速度与传送带相同．物体从A到C的过程，受力如图所示，‎ 物体开始运动时，受到的滑动摩擦力沿传送带向下，做加速度为a1的匀加速运动，根据牛顿第二定律得 ‎ mgsin37°+μmgcos37°=ma1‎ 解得a1=10 m/s2‎ 物体速度增大到v=‎10m/s所用的时间t1===1s 此过程通过的位移x1===‎‎5m 共速时，因为重力的下滑分力mgsin37°大于最大静摩擦力μmgcos37°，所以物体继续做匀加速运动．‎ x2=L-x1=‎‎24m 根据牛顿第二定律得 ‎ mgsin37°-μmgcos37°=ma2‎ 解得a2=‎2m/s2‎ 由x2=vt2+at22代入数据解得t2=2s 物体由A到B所需时间为t=t1+t2=3s ‎19.在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小；摩托车的速度大小．如图所示，在两车并排相遇时汽车因故开始刹车，加速度大小，在以后的运动中，求 ‎⑴汽车从开始刹车到停止所经历的时间；‎ ‎⑵汽车停止前，两车之间的最大距离；‎ ‎⑶从汽车开始刹车，经过多长时间两车再次并排相遇．‎ ‎【答案】（1）5s（2）‎22.5m（3）6.25s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车自开始刹车至停止：‎ 得：‎ ‎（2）设经时间t两车间的距离最大，此时两车速度相等．‎ ‎ ‎ 得：‎ 两车速度相等之前，汽车位移：‎ 摩托车位移： ‎ 汽车停止前，两车之间的最大距离：‎ ‎（3）汽车自开始刹车至停止，设汽车运动位移，摩托车运动位移 得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 因为，在汽车停止时，摩托车还没追上汽车 汽车停止后：‎ 得 汽车开始刹车至两车再次并排相遇的所用时间