【物理】四川省成都外国语学校2019-2020学年高一上学期12月试题 （解析版）

【物理】四川省成都外国语学校2019-2020学年高一上学期12月试题 （解析版）

四川省成都外国语学校高2019级高一年级12月月考试卷 一、选择题（1~5单选，6~8多选，6分每题共48分）‎ ‎1.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是(　　)‎ A. 1.5 s B. 8 s C. 16 s D. 24 s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，得v0=24m/s，a=-3m/s2．由v=v0+at得 ‎，故B正确．‎ ‎2.一步行者以6.0 m/s的速度追赶被红灯阻停的公共汽车，在距汽车25 m处时，绿灯亮了，汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，则 ( 　)‎ A. 人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了36 m B. 人不能追上公共汽车，人、车最近距离为7 m C. 人能追上公共汽车，追上车前人共跑了43 m D. 人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当公交车加速到6.0 m/s时，其加速时间为：，人运动的距离为：x1=vt=6×6m=36m，公交车运动的距离为：x2=at2=×1×62m=18 m，则人与车最近距离为：△x=x2+x0-x1=18m+25m-36m=7m，所以人不能追上公交车，且车开动后，人与车之间的距离先变小后变大，故B正确，ACD错误．‎ ‎3.下列说法正确的是 A. 木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B. 质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 C. 由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在 D. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故A错误； ‎ B、质量均匀分布，形状规则的物体决定了物体的重心，重心可能在物体上，也可能在物体外，故B正确；‎ C、力是物体与物体间相互作用的，不能单独存在，故C错误；‎ D、摩擦力方向总是与相对运动方向相反，则可能与物体运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反；故D错误.‎ ‎4.如图所示，一小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态．为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是( )‎ A. 90° B. 45° C. 15° D. 0°‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】球受三个力处于平衡，重力的大小和方向都不变，绳子拉力方向不变，因为绳子拉力和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则θ=15°．‎ A．90°，与结论不相符，选项A错误；‎ B．45°，与结论不相符，选项B错误；‎ C．15°，与结论相符，选项C正确；‎ D．0°，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则(　　)‎ A. 绳的张力变大 B. M对地面的压力变大 C. M所受的静摩擦力变大 D. 悬挂滑轮的绳的张力变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因m处于静止状态，故绳子拉力等于m的重力，即F＝mg，绳的张力不变，故选项A错误；‎ BC．对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式：N＋Fsin θ＝Mg，Fcos θ＝f，当M向右移动少许后，θ变大，故N减小，f减小，故选项B、C错误；‎ D．对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝T．因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，选项D正确．‎ ‎6.城市路灯、无轨电车的供电线路等,经常采用三角形的结构悬挂,如图所示为这类结构的一种简化模型．图中硬杆BO可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索AO和杆BO的重力均忽略不计．已知BO始终水平,AO与BO的夹角为θ,所悬挂物体的质量为m,则以下说法中正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 钢索AO对O点的拉力为 B. 杆BO对O点的支持力为mgtan θ C. A点距B点的距离越近,杆BO对O点的支持力越大 D. 无论增大还是减小A、B两点间的距离,AO对O点的拉力与杆BO对O点的支持力的合力始终保持不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】BO可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，对O的支持力沿杆向外．由合力为0，对O有，竖直方向，得，A对．水平方向得，B错．A点距B点的距离越近时，越小，杆BO对O点的支持力就越大，C对．O点合力为0，不论增大还是减小A点与B点距离，AO对O点拉力与杆BO对O点支持力的合力始终与重力等大反向，D对．‎ ‎7.如图所示，不计重力的带有光滑滑轮的细杆OB可绕O点在竖直平面内自由转动，绳的一端跨过滑轮挂一重物P，另一端拴在墙壁上的A点，杆处于平衡状态．绳的拉力为T，杆受到的压力为N，杆与竖直方向夹角为θ，若A点沿墙面上移，当杆重新平衡时，有(　　)‎ A. T变大 B. θ变大 C. N变小 D. T变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对杆的B端进行受力分析，如图所示：‎ 由图可知，细线拉力T=mg，所以T不变，故AD错误；而OB杆受到的压力N等于竖直绳和斜绳拉力的合力，沿杆的方向．由于A点上移，所以两个分力夹角增大，因此合力N变小，又轻杆和墙的夹角等于两个分力夹角的一半，当A点上移时，两分力夹角增大，所以θ也增大，故BC正确．所以BC正确，AD错误．‎ ‎8.如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个质量均为m圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个质量均为M的物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动并保持相对静止时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列结论正确的是(　　)‎ A. A环受滑竿的作用力大小为(m＋M)gcosθ B. B环受到摩擦力Ff＝mgsinθ C. C球的加速度a＝gsinθ D. D受悬线的拉力FT＝Mg ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、C球做直线运动，对其受力分析，如图 由牛顿第二定律，得到：，细线拉力为：，再对A环受力分析，如图 根据牛顿定律，有：，，联立解得：，，，所以A环受滑竿的作用力大小为，故A、C正确；‎ BD、对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力等于Mg；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力；‎ 根据平衡条件，有：，，故D正确，B错误；‎ 故选ACD．‎ 二、实验题(每空2分，共16分) ‎ ‎9.某同学用如图所示的装置探究求合力的方法．将一木板(图中未画出)竖直放置与铁架台和轻弹簧所在平面平行．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：‎ ‎(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；‎ ‎(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数．图乙中B弹簧测力计的读数为________N；‎ ‎(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′ _____________；‎ ‎(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：__________.‎ ‎【答案】(2). 方向； 11.40； (3). 见解析 (4). 在实验误差允许范围内F和相等；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（2）根据验证平行四边形定则的实验原理要记录细绳套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由弹簧秤读出，分度值为0.1N，估读一位：11.40N； （3）作图如下： ‎ ‎ （4）若已知钩码的重力大小与理论合力F′的大小相等，请观察比较可得出二力合成点的规律是：在误差允许的范围内，二力合成满足平行四边形定则．‎ ‎10.在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．‎ ‎（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除_____的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力．‎ ‎（2）实验中由于绳对小车的拉力_____（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是_____．（填写相应序号）‎ ‎①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g ‎②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g ‎③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g ‎④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g ‎（3）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a．为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与_____的图象．‎ ‎【答案】 (1). 摩擦力 (2). 小于 ④ (3). 1/M ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于摩擦力的存在，使得重物对小车的力不等于外力，故需要用小车的重力平衡掉摩擦力，所以需要将长木板的一端垫起适当的高度；（2）当重物拉小车加速运动时，重物会加速向下，所以重物受到的拉力小于重力；要使误差减小，应该让M>>m，故选项第④‎ 数据较好；（3）当F不变时，a与M成反比，为了容易看出a与M的这种关系，只要做出a与1/M成正比就可以知道a与M是否成反比了．‎ 三、计算题(共3小题,11题10分,12题12分,13题14分) ‎ ‎11.如图所示，质量M＝2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝kg的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g＝10 m/s2，求木块与水平杆间的动摩擦因数μ.‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图．‎ 由平衡条件得 Fcos 30°＝f N＋Fsin 30°＝(M＋m)g 又f＝μN 得到μ＝‎ 代入数据解得μ＝.‎ ‎12.如图所示，A、B的重力分别为9.2N和6.4N，各接触面间的动摩擦因数均为0.2，连接墙壁与A之间的细绳MN与水平方向夹角为37°，现从A下方向右匀速拉出B ‎.求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8)‎ ‎（1）此时绳MN对A拉力大小为多少？‎ ‎（2）所需的水平拉力F为多大？‎ ‎【答案】（1）2N（2）4.48 N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对A，受力如图所示，根据平衡条件，有： 水平方向：f1=μN1=Tcos37°…① 对A竖直方向有GA=N1+Tsin37°…② 由①②并代入数据可求得  T=2N，N1=8N，‎ ‎ （2）对B受力分析，根据平衡条件得： 竖直方向有：N2=N1′+GB=N1+GB=14.4N 对B水平方向有：F=μN1′+μN2=4.48N ‎13.如图，甲、乙两运动员在训练接力赛的交接棒．已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持8m/s的速度跑完全程．设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，加速度大小为2.5m/s2. 乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲乙相遇时完成交接棒.在某次练习中，甲以v=8m/s的速度跑到接力区前端s0=11.0m处向乙发出起跑口令.已知接力区的长度为L=20m.求：‎ ‎（1）此次练习中交接棒处离接力区前端的距离.‎ ‎（2）为了达到理想成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令？‎ ‎（3）在（2）中，棒经过接力区时间是多少？‎ ‎【答案】（1）5m；（2）12.8m；（3）2.5s ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：(1)设乙加速到交接棒时运动时间为t，则在甲追击乙过程中有 s0+at2=vt ‎ 代入数据得t1=2s ‎ t2=4.4s (不符合乙加速最长时间3.2s实际舍去)‎ 此次练习中交接棒处离接力区前端的距离 ‎(2)乙加速时间 设甲在距离接力区前端为s时对乙发出起跑口令，则在甲追击乙过程中有 代入数据得 ‎(3)棒在(2)过程以v=8m/s速度的运动，所以 棒经过接力区的时间是 ‎ ‎