广东省广州市执信中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷
展开命题人:孙文成审题人:陈润尧
本试卷分选择题和非选择题两部分,共7页,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封内相应的位置上,用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2、选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )
A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦
2.下列叙述正确的是( )
A.在不考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫“理想化模型”
B.根据速度定义式 ,当 t 非常小时,就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定义选用了“控制变量法”
C.在探究加速度、合力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了“假设法”
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了“等效替代”
3.某研究性学习小组进行课外实验,一枚小火箭由地面竖直向上发射,火箭升空后某时刻开始计时,v-t图像如图所示,由图像可知( )
A.0~2s时间内火箭的平均速度大小小于7.5m/s
B.2s~4s时间内火箭的加速度大小为,且火箭做自由落体运动更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 C.0~3s时间内火箭上升,3s时火箭开始下落
D.4s时刻火箭离地面最远
4.小明同学看到他家鱼缸中的一条小鱼在水中游动,当小鱼沿直线水平向左加速游动的过程中,他画出的水对鱼的作用力方向正确的是( )
A.B.
C.D.
5.操场跳远沙坑内有沙子,把沙粒堆起时沙粒下滑逐渐形成沙堆,若沙粒是干燥的,这些沙堆有几乎相等的顶角。学校干燥的沙坑中某一沙堆锥底周长约为63cm,母线长(沙堆顶点到锥底的斜边长)为12.5cm,则可推测沙粒之间的摩擦因数约为( )
A.0.2B.0.6C.0.75D.0.9
6.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( )
A.都等于B.和0
C.0和 D.和0
7.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾驶员减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方内的物体,并且他的反应时间为,制动后最大加速度大小为.假设小轿车始终沿直线运动.下列说法正确的是( )
A.小轿车从发现三角警示牌到停止所用的最短时间为
B.小轿车的最短刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为
C.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为
D.三角警示牌至少要放在车后远处,才能有效避免两车相撞
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图,柱体A的横截面是圆心角为的扇形面,其弧形表面光滑,而与地面接触的下表面粗糙;在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体,系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许,系统仍处于平衡状态,则( )
A.墙对球的支持力增大B.柱体对球之间的支持力减小
C.地面对柱体的摩擦力减小D.柱体受地面的支持力不变
9.如图,一质量为m的木块,用劲度系数为k的轻质弹簧连接着,弹簧的另一端固定在斜面顶端,木块放在斜面上能处于静止状态。已知斜面倾角,木块与斜面间的动摩擦因数以,弹簧在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g, ,,则下列说法正确的是( )
A.弹簧可能处于压缩状态B.弹簧的最大形变量为
C.木块受到的摩擦力可能为零D.木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
10.雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比,所有雨滴均从相同高度处由静止开始下落,到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是( )
A.较大的雨滴最大速率也较大B.所有雨滴的最大速率均相等
C.较小的雨滴在空中运动的时间较长D.达到最大速率前,所有雨滴均做匀加速运动
三、非选择题,共54分。第11-12为实验题,把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程,13-15为计算题,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11.(8分)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,a和b为细绳。
(1)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中 表示力F1和F2合力的理论值; 表示力F1和F2合力的实际测量值。(填“F”或“”)
(2)本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是
A.两根细绳必须等长
B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
E.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
12.(8分)用如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系,把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码,通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。
(1)下列实验操作中正确的有 。
A.先释放小车后接通电源
B.调整定滑轮使细线与长木板平行
C.平衡摩擦力时必须移去纸带
D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码
(2)下图为某次实验中打出的一条纸带,确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点,已知打点计时器打点周期为0.02s,每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为 ;(结果保留3位有效数字)
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,如图所示,他们分别得到了两条a-F图线,两条线都没有通过原点。造成图线②误差的原因可能是 。
这组同学实验中使用的小车及车中砝码的总质量 kg。
13.(12分)如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=6s时撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8)。求:
(1)物体做加速运动时的加速度a;
(2)撤去F后,求物体还能继续滑行的时间。
14.(12分)某同学设计了一个测量风速大小的装置,装置如图所示。初始时圆环被锁定,当风速的方向水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=37°,已知圆环质量为2kg,与杆的滑动摩擦因数为0.5。小球的质量m=4kg,风对小球的作用力大小F=kv,其中k为比例系数,且k=2kg/s,v为风速大小,g=10m/s2。忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力,且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)此时细线对小球的拉力的大小;
(2)解除圆环锁定,风速多大时,圆环恰不滑动;
(3)解除圆环锁定,若风速为18m/s,稳定后小球和圆环保持相对静止,求此时小球的加速度。
15.(14分)随着亚运会的开幕,在浙江杭州、湖州等多座城市街头出现很多无人驾驶小巴士。如图:车长6.5米,核定座位数11座,最大载客数30人。
(1)如图所示,无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方100m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的最大加速度为4.5m/s2,为了不撞上前方静止的障碍物,该汽车在该路段的最大速度是多少?
(2)若该无人驾驶汽车以v1=20m/s的速度匀速行驶时,突然发现正前方L=22m处一辆有人驾驶的汽车沿同向以v2=10m/s的速度匀速行驶,为避免发生追尾,该无人驾驶汽车刹车时加速度至少为多少(结果保留2位有效数字)?
(3)在(2)问情景下,若前方有人驾驶的汽车以v2=10m/s,a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线行驶,为避免发生追尾事故,无人驾驶汽车开始以a1=3.5m/s2的加速度刹车,经过一段时间t1后发现仍可能发生碰撞,随即以最大加速度刹车,为避免碰撞,t1的最长时间是多少?
参考答案:
1.B
【解析】在物理学的发展历程中,首先采用了“实验检验猜想和假设”的科学方法,把“实验和逻辑推理”和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学发展的科学家是伽利略。
故选B。
2.A
【解析】A.在不考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫“理想模型法”,选项A正确;
B.根据速度定义式 ,当 t 非常小时,就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定义选用了“极限法”,选项B错误;
C.在探究加速度、合力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了“控制变量法”,选项C错误;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了“微元法”,选项D错误。
故选A。
3.C
【解析】A.由图可知0-2s时间内火箭初末速度分别为5m/s和10m/s,但是图像为曲线做变加速运动,所以不能用初末速度的平均值代替平均速度得到7.5m/s,A错误;
B.根据图像2-4s时间内火箭的加速度大小为,但是2-3s之间火箭速度还是向上,因此2-4s时间内并不是自由落体运动,B错误;
C.由图可知,3s时火箭速度反向,开始下落,C正确;
D.火箭上升到最高点时离地面最远,在最高处时速度为零,所以3s时刻火箭离地面最远,D错误。
故选C。
4.D
【解析】小鱼在水中受重力与水的作用力,由于小鱼沿直线水平向左加速游动,故小鱼受水平方向向左的合外力;故水对鱼的作用力应斜向左上方。
故选D。
5.C
【解析】取侧面的一粒沙作为研究对象,其受力情况如图所示
设圆锥的高为H、底面半径为R,则周长为
解得cm
已知斜面长,则有
解得,据平衡条件,有
,
又
解得
故选C。
6.C
【解析】对A球分析,开始处于静止,则弹簧的弹力为
剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变;
对A,所受的合力为零,则A的加速度为0
对B,根据牛顿第二定律得
故选C。
7.D
【解析】A.刹车后小轿车做匀减速运动,由
可得小轿车从刹车到停止所用的最短时间为
小轿车从发现三角警示牌到停止所用的最短时间还要加上反应时间0.6s,即总共为6.6s,故A错误;
B.刹车后小轿车做匀减速运动,由
可得小轿车的最短刹车距离为
故B错误;
C.反应时间内小轿车通过的位移为
小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移为
设减速到警示牌的速度为,则
解得
故C错误;
D.小轿车通过的总位移为
放置的位置至少为车后
故D正确。
故选AD。
8.AD
【解析】AB.由题意,对球受力分析,受重力mg、柱体A的支持力和墙壁对球的支持力,如图所示,
由力的平衡条件可得
若使柱体向左移动稍许,则有θ角增大,柱体对球的支持力增大,墙壁对球的支持力增大,故A正确,B错误;
CD.对柱体A与球整体受力分析,在水平方向有:墙壁向左的支持力、地面向右的摩擦力;在竖直方向有:重力、地面的支持力,由力的平衡条件可得
若使柱体向左移动稍许,则有θ角增大,柱体所受的摩擦力增大,地面的支持力不变,故C错误,D正确。
故选AD。
9.BC
【解析】A.物体与斜面间的最大静摩擦力
重力沿斜面方向的分力为
则
故弹簧不可能处于压缩状态,而木块静止,可知弹簧弹力的方向不可能向下,故A错误;
B.弹簧有最大形变量时满足
解得
故B正确;
C.当
时,木块受到的摩擦力为零,故C正确;
D.当时,木块受到的摩擦力沿斜面向上;当时,木块受到的摩擦力沿斜面向下,故D错误。
故选BC。
10.AC
【解析】A B.当时速度最大,则,则质量越大,最大速度越大,故A正确,B错误;
C.较小的雨滴在空中运动的最大速度较小,整个过程的平均速度较小,则在空中运动的时间较长,故C正确;
D.根据牛顿第二定律得
则雨滴下落时,随速度的增加,加速度逐渐减小,达到最大速率前,所有雨滴均做加速度减小的变加速运动,故D错误。
故选AC。
11. F B CD
【解析】(1)F表示力F1和F2合力的理论值,理论值是通过平行四边形定则作图作出来的。
表示力F1和F2合力的实际测量值,实际测量值就是用一把弹簧测力计拉时的拉力。
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
(3)A.两根细绳长度适当就可以,不需要等长,故A错误;
B.橡皮筋应与两绳夹角适当就好,不宜过大,也不宜过小,故B错误;
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行,才能保证各力在同一平面上,故C正确;
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样力的方向记录误差小,故D正确;
E.本实验探究普遍规律,所以应尽量避免特殊性,故E错误;
故选CD。
12. BD 2.97 未平衡摩擦力,即轨道水平时做的实验 0.5
【解析】(1)A.在实验中,要先接通电源后释放小车,故A错误;
B.调整定滑轮使细线与长木板平行,保证使绳子中拉力等于小车受到的合力,否则拉力不会等于合力,故B正确;
C.平衡摩擦力时必须连接纸带,因为在小车拖动纸带运动的过程中,纸带与打点计时器有摩擦,故C错误;
D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动,故D正确。
故选BD。
(2)由于每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出,所以相邻的计数点之间时间间隔为
根据逐差法可知,小车的加速度为
带入数据解得
(3)图②中,当时,小车才有加速度,说明未平衡摩擦力,即轨道水平时做的实验,根据F=ma可得小车及车中的砝码总质量为
13.(1) 0.3m/s2;(2)0.9s
【解析】(1)物体在力F作用下做初速度为零的加速运动,受力如图
水平方向有
竖直方向有
带入数据解得
t=6s时物体的速度
(2)撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动
解得
根据
解得
14.(1)50N;(2)15m/s;(3)
【解析】(1)对小球受力分析知,小球受重力、风的作用力和线的拉力作用,则由平衡条件得
解得
(2)对小球和环组成的整体受力分析,由平衡条件得
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