物理-河南南陽第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期12月月考帶答案

一．單選題（共6小題，每題4分，共24分。）1．一物體從坐標(biāo)原點豎直向上拋出，運動過程中受大小恒定的阻力，則該物體的x﹣t圖像可大致表示為()2．工人為某小區(qū)安裝空調(diào)外機時，由于操作不慎，一膨脹螺絲從16樓地面等高處由靜止下落到1樓的草坪上。已知每層樓層高為3m，忽略空氣阻力和膨脹螺絲的大小，重力加速度大小取g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．膨脹螺絲的下落時間為B．膨脹螺絲落地前瞬間的速度大小為C．膨脹螺絲經(jīng)過15樓和12樓所用時間之比為D．膨脹螺絲經(jīng)過15樓和12樓所用時間之比為1：23．銫原子噴泉鐘是定標(biāo)“秒”的裝置。在噴泉鐘的真空系統(tǒng)中，可視為質(zhì)點的銫原子團在激光的推動下，獲得一定的初速度。隨后激光關(guān)閉，銫原子團僅在重力的作用下做豎直上拋運動，到達最高點后再做一段自由落體運動。取豎直向上為正方向。下列可能表示激光關(guān)閉后銫原子團速度v或加速度a隨時間t變化的圖像是()A.B.C.D.4．如圖，質(zhì)量為m的小球用一輕繩豎直懸吊于O點?，F(xiàn)用一光滑的金屬掛鉤向右緩慢拉動輕繩至虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是()A．鉤子對繩的作用力水平向右B．鉤子對繩的作用力逐漸增大C．繩子的張力逐漸增大D．鉤子對繩的作用力可能等于2mg5．建筑工人用如圖所示的方式將重物從平臺緩慢下放到地面上，固定重物的光滑圓環(huán)套在輕繩上，輕繩的一端固定在豎直墻上，工人手握的部分有足夠長的繩子，工人站在平臺上的位置保持不變，緩慢釋放手中的繩子，重物緩慢下降，則在重物下降的過程中()A．繩對圓環(huán)的作用力逐漸減小B．工人對繩的拉力不變C．平臺對工人的支持力逐漸增大D．平臺對工人的摩擦力逐漸減小6．如圖所示，A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細線分別懸掛在天花板上，兩細線與水平方向夾角分別為60°和45°,A、B間拴接的輕彈簧恰好水平，A、B兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A．A、B所受彈簧彈力大小之比為：B．A、B的質(zhì)量之比為mA：mB＝1：C．懸掛A、B的細線上拉力大小之比為1：D．同時剪斷兩細線的瞬間，A、B的瞬時加速度大小之比為：3二．多選題（共4小題，每題5分，共20分。每題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）7．甲、乙兩物體從同一點開始沿一直線運動，甲的x﹣t圖像和乙的v﹣t圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．0﹣6s內(nèi)，甲做往返運動、乙做單向直線運動B．0﹣6s內(nèi)，甲、乙兩物體位移大小都為零C．第4s內(nèi)甲、乙兩物體速度方向相同D．第2s末到第4s末甲的位移大小為8m，乙的位移大小為4m8．物體由靜止開始做勻加速直線運動，3s末速度為v，則下列說法正確的是()A．2s末、3s末的速度之比為1：3C．2s末的速度為D．3s內(nèi)的平均速度為9．快遞分揀常常利用傳送帶運送貨物?，F(xiàn)在分揀員把一質(zhì)量為2kg的貨物輕放在水平傳送帶左端，傳送帶以恒定的速度v0＝2m/s向右運行，傳送帶左右兩端距離為4m，貨物與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為0.5，g取10m/s2，貨物可作質(zhì)點處理，則貨物到達右端的時間t和速度v分別是()A．t＝2.2sB．t10．如圖，傾角為θ的斜面固定在墻角，質(zhì)量為M的尖劈放置在斜面上，尖劈右側(cè)面豎直，用與斜面平行的輕繩系住一個質(zhì)量為m的球，球與尖劈的接觸面光滑，斜面與尖劈間摩擦力恰好為0，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。沿球心O對球施加一個水平向左的恒力F后，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A．對球施加水平推力后，輕繩的拉力可能變大B．對球施加水平推力后，尖劈對斜面的壓力一定變大C．尖劈的質(zhì)量M與球的質(zhì)量m之比為D．對球施加水平推力后，斜面與尖劈間的摩擦力可能仍為0三．填空題（共2小題，共16分。）116分）某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時，將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實驗得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖2所示，取g＝10m/s2．回答下列問題.（2）從圖2可求得該彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字（3）另一同學(xué)在做該實驗時有下列做法，其中錯誤的是.A．實驗中未考慮小盤的重力B．刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊C．讀取指針指示的刻度值時，選擇彈簧指針上下運動最快的位置讀取D．在利用x﹣m圖線計算彈簧的勁度系數(shù)時舍棄圖中曲線部分數(shù)據(jù).1210分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。（1）在安裝器材時，要調(diào)整定滑輪的高度，使拴小車的細繩與木板平行。請選出你認為這樣做的目的是（填字母代號）A．防止打點計時器在紙帶上打出的點痕不清晰B．為達到在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力C．防止小車在木板上運動過程中發(fā)生抖動D．為保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動（2）實驗中（選填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。（3）某小組在實驗中打出的紙帶一部分如圖乙所示。用毫米刻度尺測量并在紙帶上標(biāo)出了部分段的長度。已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖數(shù)據(jù)可求得：打點計時器在打A點時小車的瞬時速度大小為m/s；小車做勻加速運動的加速度大小為m/s2。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關(guān)系圖像如圖內(nèi)所示，圖線不過原點的原因。A．鉤碼質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量B．平衡摩擦力時木板傾角過大C．平衡摩擦力時木板傾角過小或未平衡摩擦力四．計算題（共3小題，共40分）1310分）隨意變線加塞，是非常不文明的駕駛習(xí)慣，也極其不安全。下圖演示了甲車變線加塞的過程，甲車至少要超出乙車一個車位，才能開始并線。此時甲車若要安全并線插到乙車前方，且不影響乙車行駛，其速度v至少須比乙車快5m/s。而并道后又必須立刻減速，以避免與前車追尾。假設(shè)汽車在變線并道過程中，沿前進方向的速度可以不變，橫向移動的速度可忽略。而且甲車從超出乙車一個車位，到完成并線，恰好需要1s時間。并線完成后甲車時刻以大小為a＝2.5m/s2的加速度勻減速剎車。甲車車身長度為d＝4m，乙車與前車正常行駛時速度均為v0＝10m/s，請計算：（1）甲車剛剛并線結(jié)束時，甲乙兩車之間的最小距離為多少？（2）乙車車頭到前車車尾之間距離L至少有多大，甲車才能安全并道成功？（3）若甲車并線時的速度恰好比乙車快5m/s，并線后由于緊張，剎車踩得太深，汽車以大小為a'＝12.5m/s2的加速度減速，而此時乙車完全來不及反應(yīng)，繼續(xù)勻速運動。則兩車再經(jīng)多長時間后追尾？1414分）如圖所示，質(zhì)量為m＝50kg的雜技演員利用動滑輪（圖中未畫出）懸掛在細繩上以完成各種雜技表演。繩子一端固定在豎直桿上的a點，另一端通過定滑輪與靜止在粗糙水平地面上質(zhì)量為M＝220kg物體連接，物體與水平地面的動摩擦因數(shù)μ=0.5。當(dāng)雜技演員靜止不動時，定滑輪兩側(cè)細繩與水平方向的夾角分別為α=30°,β=37°。細繩不可伸長，不計繩子質(zhì)量、動滑輪質(zhì)量以及滑輪與細繩間的摩擦，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）雜技演員靜止在最低點時，繩子張力的大??；（2）雜技演員靜止在最低點時，水平地面對物體的支持力大小和摩擦力大小。（3）保持定滑輪和物體位置不變，將豎直桿往左側(cè)移動，滑輪左側(cè)細繩與水平方向的夾角α減小，為了不讓物體發(fā)生滑動，sinα的最小值。1516分）如圖所示，質(zhì)量為2.5kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.3．這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)μ2為0.25．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．求：（1）木塊對鐵箱壓力的大??；（3）減少拉力F，經(jīng)過一段時間，木塊沿鐵箱左側(cè)壁落到底部且不反彈，當(dāng)鐵箱的速度為6m/s撤去拉力，又經(jīng)1s時間木塊從左側(cè)到達右側(cè)，則鐵箱的長度是多少？參考答案與試題解析一．選擇題（共‘小題）【分析】對物體進行受力分析，確定其上升時做勻減速直線運動，下落時做勻加速直線運動，結(jié)合x﹣t圖像，斜率表示速度即可判定。【解答】解：一物體從坐標(biāo)原點豎直向上拋出，運動過程中受大小恒定的阻力，可知物體先向上做勻減速直線運動，到達最高點后，再向下做勻加速直線運動；根據(jù)x﹣t圖像的切線斜率絕對值表示速度大小可知，x﹣t圖像的切線斜率絕對值先逐漸減小到0，再逐漸增大。故B正確，ACD錯誤；【分析】根據(jù)自由落體運動公式，結(jié)合根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動連續(xù)相等位移時間之比的比例關(guān)系求解?！窘獯稹拷猓篈．膨脹螺絲在空中下落的高度為h16﹣1）×3m＝45m根據(jù)自由落體運動下落時間和高度的關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得t＝3s故A錯誤；B．膨脹螺絲落地前瞬間的速度大小，根據(jù)速度—時間關(guān)系有v＝gt＝10×3m/s＝30m/s故B錯誤；CD．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動在第1x、第2x、第3x??第nx所用時間之比為可知，膨脹螺絲經(jīng)過15樓和12樓所用時間之比為，故C正確，D錯誤?！痉治觥扛鶕?jù)題意分析出銫原子團的受力情況，由此得出其加速度的特點和速度變化關(guān)【解答】解：激光關(guān)閉后銫原子團做豎直上拋運動，因此銫原子團先向上做勻減速運動，接著向下做勻加速運動，加速度都為重力加速度，方向豎直向下，故D正確，ABC錯誤；【分析】物體受重力和拉力而平衡；同一根繩子的張力處處相等；兩個等大的力合成時，夾角越小，合力越大?！窘獯稹拷猓篈、鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的作用力的合力是向左下方的，故鉤子對細繩的作用力向右上方，故A錯誤；B、兩段繩子拉力大小相等，均等于mg，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則，合力變大，故根據(jù)牛頓第三定律，鉤子對細繩的作用力也是逐漸變大，故B正確；C、物體受重力和拉力而平衡，故拉力T＝mg，而同一根繩子的張力處處相等，故繩子的張力T＝mg，大小不變，故C錯誤；D、由于兩繩子的夾角不可能為0°,所以鉤子對繩的作用力一定小于2mg，故D錯誤；【分析】本題需要對重物進行正交分解，分解為豎直方向和水平方向的分力，重物緩慢放到地面上的過程重物處于平衡狀態(tài)，?！窘獯稹緿解：A．建筑工人緩慢地將重物從平臺上放到地面上，則重物的合力為零，故輕繩對環(huán)的作用力等于重物的重力，保持不變，故A錯誤；B．設(shè)重物重為G，繩與豎直方向的夾角為θ,繩的拉力為F，由于重物緩慢放到地面上，對重物進行受力分析，根據(jù)力的平衡條件可知2Fcosθ=G，且重物下降的過程中，輕繩的長度變長，則圓環(huán)兩側(cè)繩間的夾角逐漸變小，繩上拉力變小，故B錯誤；C．重物緩慢下降過程中，對重物進行正交分解，豎直方向上，每側(cè)繩的拉力的豎直分力等于重物重力的一半，根據(jù)牛頓第三定律可知，平臺對工人的支持力等于工人的重力與重物重力的一半之和，即平臺對工人的支持力保持不變，故C錯誤；D．重物緩慢下降過程中，對重物進行正交分解，水平方向上，每側(cè)繩的拉力的水平分力等于平臺對工人的摩擦力，即，因此平臺對工人的摩擦力逐漸減小，故D正確?！痉治觥緼、B兩物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，合力均為零，對A、B兩個物體分別進行受力分析，根據(jù)平衡條件列式，可求出A、B的質(zhì)量之比和細線上拉力大小之比。A、B兩個物體所受的彈簧彈力大小相等。同時剪斷兩細線的瞬間，細線上的張力將發(fā)生突變，彈簧的彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律求加速度大小之比?！窘獯稹拷猓篈、A、B兩物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，對A、B兩個物體分別進行受力分析，如圖所示，A、B所受彈簧彈力大小相等，即A、B所受彈簧彈力大小之比為1：1，故A錯誤B、設(shè)彈簧彈力大小為F。對物體A，根據(jù)平衡條件有：Ftan60°=mAg對物體B，有：Ftan45°=mBg解得：mA：mB＝：1，故B錯誤；C、懸掛A、B的細線上拉力大小之比：T1：T2=錯誤；=D、同時剪斷兩細線的瞬間，彈簧的彈力不變，A物體的合力大小為：FA=,A物體的加速度大小為：aA==B物體的合力為：FB＝，B物體的加速度大小為：aB＝＝，則aA：=二．多選題（共4小題）【分析】在x﹣t圖像中，圖像的斜率表示速度，位移等于縱坐標(biāo)的變化量；在v﹣t圖像中，速度正負表示速度方向，圖像與時間軸所圍的面積表示位移?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度可知，0﹣2s甲物體速度為正值，2s﹣4s甲物體速度為負值，4s﹣6s甲物體速度為正值，所以甲做往返直線運動。乙物體0﹣3s速度為正值，3﹣6s速度為負值，乙也做往返直線運動，故A錯誤；B、0～6s內(nèi)，根據(jù)甲圖可知甲的位移Δx甲＝0。根據(jù)v﹣t圖像與時間軸圍成的面積表示位移，可知0～6s內(nèi)乙物體的位移為0，故B正確；C、根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度，可知第4s內(nèi)甲的速度為負；由v﹣t圖像可知第4s內(nèi)乙物體速度為負，則第4秒內(nèi)甲、乙兩物體速度方向相同，故C正確；D、在x﹣t圖象中，根據(jù)位移等于縱坐標(biāo)的變化量，可知2～4s內(nèi)甲的位移為：Δx甲=﹣4m﹣4m=﹣8m，即第2s末到第4s末甲的位移大小為8m。由v﹣t圖像的“面積”表示位移，可知第2s末到第4s末乙的位移大小為0，故D錯誤。【分析】根據(jù)速度—時間公式求出2s末和3s末的速度之比，從而求出2s末的速度．根據(jù)位移—時間公式得出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的位移之比．根據(jù)平均速度推論求出3s內(nèi)的平均速度.【解答】解：A、根據(jù)v＝at知，2s末和3s末的速度之比為2：3，故A錯誤。B、根據(jù)x＝知，1s內(nèi)和2s內(nèi)的位移之比為1：4，則第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的位移之C、2s末和3s末的速度之比為2：3，3s末的速度為v，則2s末的速度為，故C正確。D、根據(jù)平均速度推論知，3s內(nèi)的平均速度，故D錯誤?！痉治觥控浳镙p放在水平傳送帶左端后，在滑動摩擦力的作用下向右做勻加速運動，由牛頓第二定律求得加速度，由v＝at求得貨物速度與傳送帶相同時所經(jīng)歷的時間，并求出此過程的位移，再分析共速后貨物的運動情況，即可求解?！窘獯稹拷猓贺浳镙p放在水平傳送帶左端后，在滑動摩擦力的作用下向右做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：μmg＝ma可得貨物的加速度：a=μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2假設(shè)傳動帶足夠長，經(jīng)t1時間貨物與傳送帶共速，根據(jù)運動學(xué)公式有：v0＝at1可得：t1＝＝s＝0.4s共速時物體所經(jīng)過的位移：x==×5×0.42m＝0.4m因為：x＝0.4m＜L＝4m，所以共速后貨物做勻速直線運動，勻速運動的時間：t2==s＝1.8s所以貨物到達右端的時間：t＝t1+t2＝2.2s，速度v＝v0＝2m/s【分析】以尖劈和球整體為研究對象，再以球為研究對象，根據(jù)共點力平衡條件分析尖劈和小球的質(zhì)量關(guān)系，對球施加推力后，再對整體分析斜面對尖劈的摩擦力和尖劈對斜面的壓力的變化?！窘獯稹拷猓篈．以球為研究對象，輕繩與水平方向夾角也為θ,則Tsinθ=mg可知對球施加水平推力后不影響豎直方向力的大小，輕繩的拉力不變，故A錯誤；B．以尖劈和球整體為研究對象，對球施加水平推后，尖劈對斜面的壓力N1'M+m）gcosθ+Fsinθ,則對球施加水平推力后，尖劈對斜面的壓力一定變大，故B正確；C．不加力F時對球分析可知，尖劈對球的支持力則球?qū)馀膲毫馀治隹芍獾霉蔆正確；=（M+m）gsinθ+f則斜面對尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面對尖劈的摩擦力不可能為0，故D錯誤。三．填空題（共2小題）【分析】（1）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的讀數(shù)；（2）根據(jù)圖象及胡克定律可求出對應(yīng)的勁度系數(shù)；（3）根據(jù)實驗中應(yīng)注意的事項及做法分析各項的正誤.【解答】解1）刻度尺的最小分度為0.1cm；故讀數(shù)為18.00cm；（2）由圖可知，圖象的斜率的倒數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)；故k=×102＝0.30N/m；（3）A、本實驗中可采用圖象進行處理，故小盤的重力可以不考慮；故A正確；B、讀數(shù)時開始時的零刻度應(yīng)與彈簧上端對齊；才能準(zhǔn)確測量；故B錯誤；C、在讀指針的位置時，應(yīng)讓彈簧指針靜止之后再讀?。还蔆錯誤；D、當(dāng)拉力超過彈性限度時，將變成曲線；不再符合胡克定律，故應(yīng)設(shè)去；故D正確；本題選錯誤的做法；故選：BC.【分析】（1）使細繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細繩的拉力等于小車所受的合力；（2）實驗中的力傳感器可以讀出繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量；（3）根據(jù)勻變速運動規(guī)律求得速度與加速度；（4）由圖知平衡摩擦力時木板傾角過大?！窘獯稹拷?）實驗中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細繩的拉力等于小車所受的合力，如果不平行，細繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力。故選B.（2）由于本實驗中的力傳感器可以讀出繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。（3）根據(jù)勻變速運動規(guī)律，設(shè)四段長度分別為x1，x2，x3，x4，打點計時器在打A點時小車的瞬時速度大小vA＝＝m/s≈2.32m/s小車做勻加速運動的加速度大小為a＝＝m/s2＝4.00m/s2（4）由圖象丙可知，當(dāng)沒有掛鉤碼時小車具有加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大。故選B.四．計算題（共3小題）【分析】（1）當(dāng)甲車速度為15m/s時，兩車的相對速度最小，所以并線結(jié)束時甲乙兩車之間的距離最小。（2）甲車相對前車、乙車做初速度為5m/s的勻減速度運動，速度減到零的這段時間的相對位移與2d之和為乙車車頭到前車車尾的最小距離。（3）乙車位移等于甲車位移與d之和，然后根據(jù)運動學(xué)公式即可求解?！窘獯稹拷?）甲車并線過程，甲乙均做勻速運動，甲車相對乙車做勻速運動，并線需要時間t＝1s，所以當(dāng)兩車的相對速度最小，所以并線結(jié)束時甲乙兩車之間的距離最小則xv﹣v0）t，解得x＝5m（2）以乙車為參考系，甲車相對乙車做加速度a＝2.5m/s2、相對速度最小為5m/s，則甲乙兩車之間的最小距離Δx解得Δx＝5m選乙車、前車為參考系，甲車相對兩車做勻減速直線運動，所以乙車車頭到前車車尾之間最小距離應(yīng)該等于一個甲車車身之和，并線期間甲乙之間的最小距離與并線后甲相對兩車做勻減速直線運動的位移之和，則Lmin＝d+Δx+x，解得：Lmin＝14m（3）甲車從剎車到停止，行駛的距離為：x甲＝＝m＝9m所用時間為t'＝＝1.2s此過程中，乙車通過的距離為：x乙＝v0t'＝10×1.2m＝12m＜9m+5m＝14m甲車停止時，乙車還沒有與甲車相撞，所以乙車與甲車相撞需要的時間為：t''＝＝s＝1.4s答1）甲車剛剛并線結(jié)束時，甲乙兩車之間的最小距離為5m。（2）乙車車頭到前車車尾之間距離L至少為14m，甲車才能安全并道成功。（3）若甲車并線時的速度恰好比乙車快5m/s，并線后由于緊張，剎車踩得太深，汽車以大小為a'＝12.5m/s2的加速度減速，而此時乙車完全來不及反應(yīng)，繼續(xù)勻速運動。則兩車再經(jīng)1.4s追尾。（2）雜技演員靜止在最低點時，水平地面對物體的支持力大小和摩擦力大小分別為1900N和400N。（3）sinα的最小值為?！痉治觥?/p>