2019-2020学年河北省大名县第一中学高一12月月考物理试题（清北组）

2019-2020学年河北省大名县第一中学高一12月月考物理试题（清北组）

大名一中12月月考 物理试题 必修一全册 时间：90分钟 命题人： 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 ‎2．如图所示，质量为M的模形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑.在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止，地面对楔形物块的支持力为.‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎3．如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直，此过程中.‎ A．A、B两球间的弹力逐渐增大 B．B球对挡板的压力逐渐减小 C．B球对斜面的压力逐渐增大 D．A球对斜面的压力逐渐增大 ‎4．一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶。两辆汽车同时紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)，以下说法正确的是 ( )‎ A．满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小 B．两辆汽车滑行的距离相同 C．满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大 D．空车比满载货物的汽车先停下来 ‎5．如图，物块、、质量均为，水平地面光滑，与之间动摩擦因素，‎ 与用不可伸长的轻绳连接，绳子与水平方向夹角。外力水平向右作用在上，使三者一起向右运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则 A．物块对水平地面的压力为 B．物块与之间的摩擦力最大为 C．物块的加速度最大为 D．物块的加速度可能大于 ‎6．如图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角未知，而已知摆球的质量为，小球随小车水平向左运动的加速度为，取=‎10m/s2，则绳的张力为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图所示，小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线，一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，细线又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为α，则两物块的质量之比应为(　　)‎ A．cos B．sin C．2sin D．2sin α ‎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 ‎9．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量的重物，重物静止于地面上，有一质量的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮与绳子间的摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（取） （ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎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 二、多选题（每题4分）‎ ‎11．如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断(　　)‎ A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用 B．若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用 C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用 D．若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用 ‎12．两个物体a、b同时开始沿同一条直线运动。从开始运动起计时，它们的图象如图所示。关于这两个物体的运动，下列说法中正确的是（ ） ‎ A．a做匀减速运动，b做匀加速运动 B．a、b速度方向相反，速度大小之比是 C．在时刻a、b两物体相距‎2m D．在时刻a、b恰好相遇 ‎13．作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为，沿一y方向，大小未知的力与x方向夹角为θ，如图所示，下面判断正确的是.‎ A．力可能在第二象限的任意位置 B．力只能在第二象限 C．力与夹角越小，则和越小 D．的最小值为 ‎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 三、实验题 ‎15．（8分）在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： ‎ ‎(1)（2分）某同学采用如图甲所示的装置进行试验，_________平衡摩擦力，_________测量小车的质量。(均选填“需要”或“不需要”) ‎ ‎ ‎ ‎(2)（6分）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第3个计数点的瞬时速度为________m/s ，小车的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）。‎ ‎16．（5分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．‎ ‎（1）. 当M与m的大小关系满足____时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．‎ ‎（2）. 一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与___图象．‎ ‎（3）. 甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图所示．则实验存在的问题是_____________________。‎ ‎（4）. 乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图所示．则是两同学做实验时_______取值不同造成的．‎ ‎（5）. 随着F的增大，a一F图线最后会略微向____弯曲（填上或下）．‎ 四、解答题 ‎17.．(12分)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＝53°，斜面倾角α＝37°，物块A和B的质量分别为mA＝‎0.5 kg、mB＝‎0.3 kg，弹簧的劲度系数k＝200 N/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。‎ ‎18．（12分）如图所示，一皮带输送机的皮带以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。‎ ‎19．（15分）如图所示，质量为M＝‎2 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝‎1 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝‎3.6 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；‎ ‎(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块加速度大小；‎ ‎(3)若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度v.‎ ‎(4)小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离L 参考答案 ‎1．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．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 以物块m和楔形物块M整体为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件得地面对楔形物块支持力大小为：‎ ‎。‎ A.与分析结果不符，故A错误；‎ B.与分析结果不符，故B错误；‎ C.与分析结果不符，故C错误；‎ D.与分析结果一致，故D正确；‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AD.以A为研究对象，受力情况如图1，重力mg没有变化，斜面和B球对A球的支持力NA和N1方向没有变化，根据平衡条件得到B对A的支持力N1不变，斜面对A球支持力NA不变。根据牛顿第三定律得到A球对斜面的压力也不变。故A错误，D错误；‎ BC.以AB整体为研究对象，受力如图2所示，由图看出，挡板对B球的弹力F逐渐减小，斜面对A、B两球总的支持力N减小，则牛顿第三定律得：B球对挡板的压力逐渐减小。N＝NA＋NB，斜面对A球支持力NA不变，所以NB减小，B球对斜面的压力逐渐减小。故B正确，C错误。‎ ‎4．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 汽车所受的合力为阻力，根据牛顿第二定律得：‎ 因为两车与地面的动摩擦因数相同，所以加速度相等，根据：‎ 得：‎ 可知运行时间相等；‎ 根据公式：‎ 可知，两车运行的距离相等。‎ A. 满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小，与分析不符，故A项不符合题意；‎ B. 两辆汽车滑行的距离相同，与分析相符，故B项符合题意；‎ C. 满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大，与分析不符，故C项不符合题意；‎ D. 空车比满载货物的汽车先停下来，与分析不符，故D项不符合题意。‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 利用整体隔离法对物体受力，结合牛顿第二定律列式求解；当B的摩擦力为滑动摩擦力时加速度最大，据此分析问题．‎ A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律可知，对A分析，在水平方向上受到地面的支持力，重力和绳子的拉力，根据正交分解法可得，在水平方向上 ‎，‎ 在竖直方向上 ‎，‎ 故，A错误；‎ B．因为绳子对B的拉力有一个竖直向下的分力，所以B对C的压力大于mg，故最大静摩擦力大于0.6mg，B错误；‎ CD．当B即将滑动时，加速度最大，此时有 ‎，‎ 对A分析有 ‎，‎ 联立有 ‎，‎ 即 ‎，‎ 其中，故最大加速度大于‎0.3g，物块B的加速度有可能大于‎0.3g，C错误D正确．‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 小球所受的合力为 ‎，‎ 小球受重力和拉力，根据平行四边形定则得拉力 ‎。‎ A.根据计算可得，故A不符合题意；‎ B.根据计算可得，故B不符合题意；‎ C.根据计算可得，故C符合题意；‎ D.根据计算可得，故D不符合题意。‎ ‎7．C ‎8．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．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 小猴以最大加速度向上爬行时，重物对地压力为零，故小猴对细绳的拉力等于重物的重力，即 ；小猴对细绳的拉力等于细绳对小猴的拉力F′=F；对小猴受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有 ，解得故B正确；ACD错误；‎ 故选B ‎10．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.‎ ‎11．Bc ‎12．BD ‎【解析】‎ A、位移—时间图像的斜率表示的是速度，故a、b都做匀速运动，但方向相反，故A错误；B、a的速度为-，b的速度为‎1m/s，速度大小之比是故B项正确；‎ C、在t=2s时刻，a物体的位移是，b的位移是‎2m，a、b相距，故C错误；‎ D、在t=3s时刻，a、b的位移相等，即两物体相遇，故D正确。‎ 故选：BD。‎ ‎13．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.三个力平衡，由平衡条件知，力F3可能在第二象限，也可能在第三象限。故A正确；‎ B.由三角形定则作出三个力合成图，由于三个力的合力为零，三个力组成首尾相接的闭合三角形，由数学知识得知，力F3与F2夹角越小时，开始两个力都减小，后来F2减小，F3‎ 增大。故B错误；‎ C.由几何知识知，当F2⊥F3时，即虚线位置时，F3有最小值，且最小值为 ‎。‎ 故C正确；‎ D.要使三力平衡，力F3在第三象限内只能在−x轴与−F2范围内，否则三力不能平衡。故D错误；‎ ‎14．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。‎ ‎15．不需要 不需要 ‎0.611m/s ‎2.00m/s2 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)[1][2]本实验是探究小车速度随时间变化规律，只需要打出匀变速直线运动的纸带即可；故在实验中不需要平衡摩擦力，同时也不需要测量小车的质量；‎ ‎(2)[3]由于实验使用的是频率50Hz的交流电，故每两个点间的时间间隔为0.02s， 又因为两计数点间还有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为0.02s×5=0.1s；第3点时小车的瞬时速度等于2、4间的平均速度 ，则有：‎ ‎[4]利用逐差法可得小车的加速度：‎ ‎16．M＞＞m 平衡摩擦力过度 M取值不同造成的 下 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma； 对M：F拉=Ma 解得：；当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-图象；‎ ‎（3）根据图象可知，当F等于零，但是加速度不为零，知平衡摩擦力过度；‎ ‎（4）根据F=ma可得，即a-F图象的斜率等于物体的质量倒数，所以两小车的质量不同；‎ ‎（5）随着F的增大，不满足M＞＞m时，a-F图线最后会略微下弯曲；‎ ‎【点睛】‎ 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握，知道只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。‎ ‎17‎ ‎【解析】(1)对结点O，作出力图如图，由平衡条件有：‎ cosθ＝ ①‎ tanθ＝ ②‎ 解得：TA＝m‎1g，TB＝m‎1g ‎(2)对于乙物体：摩擦力F＝TB＝m‎1g 方向水平向左 ‎(3)当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值Fmax＝μm‎2g③‎ TBmax＝Fmax④‎ 由②③④得：m1max＝＝‎‎1.6kg ‎18．3s ‎【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．（1）1N，方向向右；（2）‎1m/s2；（3）‎1.2m/s；（4）‎4.32m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）长木板所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为：‎ f=μmg=0.1×1×10N=1N 方向向右，如图所示．‎ ‎（2）对滑块，由牛顿第二定律得：‎ μmg=ma 得出：‎ a=μg=‎1m/s2‎ ‎（3）以木板为研究对象，根据牛顿第二定律：‎ μmg=Ma′‎ 可得出木板的加速度为：‎ a′=‎0.5m/s2‎ 设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：‎ 对滑块有：‎ v=v0-at 对长木板有：‎ v=a′t 由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度为：‎ v=‎1.2m/s，t=2.4s ‎（4）小滑块与长木板速度相等时，木板前进的位移为：‎ x1=‎ 滑块前进的位移为：‎ x2=‎ 小滑块相对长木板上滑行的距离为：‎ L=x2-x1==×‎2.4m=‎‎4.32m 答：（1）滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力的大小为1N，方向向右；‎ ‎（2）滑块在木板上滑动过程中，滑块的加速度大小为‎1m/s2；‎ ‎（3）块与长木板达到的共同速度v是‎1.2m/s；‎ ‎（4）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离L是‎4.32m．‎