2021-2022学年辽宁省鞍山市海城市高级中学高一（上）12月物理试题含解析

2020-2021学年度上学期海城高中第二次月考高一试题

物理试卷

时间：90分钟满分：100分

一、选择题（本题14小题，共54分。第1~8题每题3分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求；第9~14题每题5分，给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是（　　）

A. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B. 伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去

C. 笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

D. 牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，如果没有力，物体就不会运动，A错误；

B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；

C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；

D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，称为惯性，D正确。

故不符合历史事实的是A。

2. 如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球B、C，假设绳与物体A的表面平行，当两球静止时，小球B与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是（　　）

A. m1＝m2 B. m1＝m2tanθ C.  D. m1＝m2cosθ

【答案】B

【解析】

【详解】由题意，通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力F大小相等，两小球处于平衡状态，分别对这两个物体进行受力分析可得

联立两式，可得

故选B。

【点晴】本题考查共点力作用下物体的平衡，解题关键抓住绳子拉力大小相等，采用隔离法，由平衡条件求解质量之比。

3. 人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷，但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷下列说法中正确的是（　　）

A. 赤脚时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力

B. 赤脚时，人对沼泽面的压力大于沼泽面对人的支持力

C. 穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力

D. 穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】不管人是赤脚还是穿着滑雪板，人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力与反作用力，始终等大反向，故ABD错误，C正确。

故选C。

4. A、B、C、D 四个质量均为 2 kg 的物体在光滑的水平面上做直线运动,A 运动的 x-t、B 运动的 v-t、C运动的 a-t、D 运动的 F-t 图像如图所示,已知各物体在 t=0 时的速度均为零,则 0-4 s 内运动位移最大的物体是 (    )

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．在图象中，斜率表示速度，故时速度为零，由位移—时间图象可知，4s末到达负的位置最大，总位移为；

B．由速度—时间图象可知，2s内速度沿正方向运动，沿负方向运动，由对称性可知，4s内总位移为零；

C．由图象可知，物体在第1s内做匀加速直线运动，第做匀减速运动，末速度减0，第3s内沿负方向运动，所以4s内总位移为零；

D．由图象可知，物体在第1s内做匀加速直线运动，第2s内做匀减速直线运动且2s末速度减到0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大，加速度为，通过的位移．

综上所述，位移最大的为2m，故A正确．

5. 如图所示，光滑的水平桌面上叠放着的A、B两个物体，在一个水平向右的恒定的拉力F作用下，以共同的速度和加速度一起向右加速运动。则此时关于对B物体的受力分析，说法正确的是（　　）

A. B物体只受到竖直向上的支持力和重力

B. B物体受到水平向右的拉力F和水平向左的滑动摩擦力

C. B物体受到重力、A物体的支持力和水平向右的静摩擦力

D. B物体受到水平向左的滑动摩擦力

【答案】C

【解析】

【详解】B物体加速向右运动，则竖直方向受到A对B竖直向上的支持力和本身重力，水平方向受向右的静摩擦力；

故选C。

6. 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，图象时倾斜向下的直线，四个选项均正确表示；考虑阻力的上抛运动，上升中，随着减小，减小，对应图象的斜率减小，选项A错误．下降中，随着随着增大，继续减小．而在最高点时，，对应图与轴的交点，其斜率应该等于（此时与竖直上抛的最高点相同的加速度），即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行，只有D选项满足．故选D．

考点：本题考查了牛顿第二定律、图象的特点、竖直上抛运动状态的判断．

7. 如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度减小一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（　　）

A. F1和F2都减小 B. F1减小，F2增大

C. F1增大，F2减小 D. F1和F2都增大

【答案】D

【解析】

【详解】对重球受力分析，重球受重力G、绳对球的拉力、墙对球的支持力，三个力满足力的三角形关系如图

由几何关系有

如果把绳的长度减小，则θ变大，根据以上两式可知、都增大，由牛顿第三定律可得F1、F2都增大，D选项正确；

故选D。

8. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间(　  　)

A. 吊篮A的加速度大小为g

B. 物体B的加速度大小为g

C. 物体C的加速度大小为2g

D. A、B、C的加速度大小都等于g

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．弹簧开始时的弹力F=3mg，剪断细线的瞬间，弹力不变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得

即A、C的加速度均为2g，故AD错误，C正确；

B．剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，B的合力仍然为零，则B的加速度为0，故B错误。

故选C。

9. 如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下（g取10 m/s2)（　　）

A. 物体经10 s速度减为零

B. 物体经2 s速度减为零

C. 物体速度减零后将保持静止

D. 物体速度减为零后将向右运动

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AB．物体受到向右的滑动摩擦力

根据牛顿第二定律得

方向向右，物体减速到0所需的时间

B正确，A错误；

CD．减速到零后

物体处于静止状态，不再运动，C正确，D错误。

故选BC。

10. 如图所示，两个质量分别为，的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为，的水平拉力分别作用在，上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（    ）

A. 弹簧秤的示数是25N

B. 弹簧秤的示数是28N

C. 在突然撤去的瞬间，的加速度大小为7

D. 在突然撤去的瞬间，的加速度大小为13

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．对整体分析，整体的加速度

隔离对分析，根据牛顿第二定律得

解得：

故A错误，B正确；

C．撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，的加速度

故C正确；

D．撤去的瞬间，的加速度大小

故D错误；

故选BC。

11. 在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（　　）

A. 8 B. 10 C. 15 D. 18

【答案】BC

【解析】

【详解】设这列车厢的总节数为n，P、Q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知

，

解得

k是正整数，n只能是5的整倍数。

故选BC。

12. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出（  ）

A. 斜面的倾角

B. 物块的质量

C. 物块与斜面间的动摩擦因数

D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度

【答案】ACD

【解析】

【详解】AC．由图可知上滑过程加速度大小为

有

下滑过程加速度大小为

有

联立上述方程可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，故AC符合题意；

B．物块的质量无法求得，故B不符合题意；

D．物块沿斜面向上滑行最大高度

可知可以求出，故D符合题意。

故选ACD。

【考点定位】牛顿运动定律

【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。

13. 两物体A、B从同一位置出发，如图所示为两物体作直线运动时的图象，但纵坐标表示的物理量未标出，则以下判断不正确的是（　　）

A. 若纵坐标表示位移，则A质点以2m/s的速度匀速运动

B. 若纵坐标表示位移，B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动

C. 若纵坐标表示速度，则B物体加速度先减小再增加

D. 若纵坐标表示速度，则在t=4s时刻，两物体相遇

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．若纵坐标表示位移，则A质点速度不变，做匀速直线运动，A的速度为

故A正确；

B．若纵坐标表示位移，根据斜率等于速度，可知B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故B正确；

C．若纵坐标表示速度，斜率表示加速度，可以看出则B物体加速度先减小再增大，故C正确；

D．若纵坐标表示速度，则在t=4s时刻两物体速度相等，但是图线与坐标轴围成图形的面积不相等，即位移不相等，故两物体不相遇，故D错误。
本题选不正确的，故选D

14. 如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（　　）

A. 只增加绳的长度 B. 只增加重物的重量

C. 只将手指向下移动 D. 只将手指向上移动

【答案】BC

【解析】

【详解】A．对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图

三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；

B．只增加重物的重力，两个绳拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手指所受的拉力增大，故B正确；

C．只将手指向下移动，两个绳拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手指所受的拉力增大，故C正确；

D．只将手指向上移动，两个绳拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手指所受的拉力减小，故D错误。

故选BC。

二、填空题（每空2分，共16分）

15. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．

（1）物块下滑是的加速度a=_____m/s2；打点C点时物块的速度v=____m/s；

（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）．

A．物块的质量     B．斜面的高度       C．斜面的倾角

【答案】（1）3.25    1.79  （2）C

【解析】

【详解】试题分析：（1）根据，有：，解得：

打C点时物块的速度：

（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：，解得：

故还需要测量斜面的倾角，故选C；

考点：测量动摩擦因数实验

【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．

16. 如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．

（1）本实验中“等效代替”的含义是________．

A．橡皮筋可以用细绳替代

B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

（2）请将下面实验的主要步骤补充完整．

①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；

②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，记录____，并记录两个拉力的大小及方向；

③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录_____．

（3）如图2所示，是某同学根据实验数据按照一定的标度（标度未画出）画出的力的图示．F1、F2、F、 中不是由弹簧测力计测得的力是_____（填字母）．

（4）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列操作必要的是_____．

A．实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同

B．实验时，应保持绳套与纸面平行

C．实验时，为便于计算，拉力F1和F2必须相互垂直

D．确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些．

【答案】    ①. D    ②. 结点O的位置    ③. 拉力的大小及方向    ④.     ⑤. ABD

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故D正确，ABC错误；

（2）②[2]沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，记录结点O的位置，并记录两个拉力的大小及方向；

③[3]再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录拉力的大小及方向；

（3）[4]F′是根据平行四边形法则得到的两个分力的合力，故F1、F2、F、 中不是由弹簧测力计测得的力是；

（4）[5]A．实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同，选项A正确；

B．实验时，应保持绳套与纸面平行，以减小试验的误差，选项B正确；

C．实验时，拉力F1和F2没有必要必须相互垂直，选项 C错误；

D．确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些，以减小试验的误差，选项D正确.

三、计算题（17题8分，18题10分，19题12分，共30分。要有必要的文字说明，主要的计算公式，重要的解题步骤）

17. 在太原市迎泽公园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”，乘坐的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面H=36m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到地面时速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是t=6s，求：（不计空气阻力，取）

（1）游客下落过程中的最大速度；

（2）已知游客质量为60kg，则匀减速过程中人受到的弹力是多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）减速过程加速度为a，运动中到达的最大速度为，则有

，

，，

联立解得

（2）根据牛顿第二定律可得

解得

18. 如图所示，质量m=4kg的物块悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向；质量M=40kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）轻绳PB拉力的大小；

（2）木块受斜面的静摩擦力大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）如图甲所示分析P点受力

由平衡条件可得

解得

（2）再分析木块的受力情况，如图乙所示

由物体的平衡条件可得，沿斜面方向有

由牛顿第三定律

可求得

19. 、两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前,其速度，B车在后，速度，因大雾能见度很低，B车在距A车时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停下来．求:

(1)B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞?

(2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?

【答案】(1)两车会相撞    (2)

【解析】

【详解】(1)车刹车的加速度大小为：

两车速度相同时：

在这段时间内两车的位移分别为：

因为，则两车会相撞

(2)设车加速度为时两车不相撞，在B车发出信号时间后两车速度相等，有：

车位移：

车位移：

为使两车不相撞，两车的位移关系满足：

联立以上各式解得：

即A车的加速度至少为