河北省衡水市武强中学2021-2022学年高一（上）第三次月考物理试题含解析

  武强中学2021——2022学年度上学期第三次月考

高一年级物理试题

一、选择题本题共12小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，1--8小题只有一个选项正确，每题4分。9--12小题有多个选项正确。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1. 足球以6m/s的速度飞来，运动员把它以10m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.4s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是（　　）

A. 40m/s2 B. -40m/s2 C. 16m/s2 D. ﹣16m/s2

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】设球飞来的方向为正方向，则

负号表示与正方向相反。

故选B。

2. 某井深20m，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第5个小球刚从井口下落时，第1个小球恰好落至井底，不计空气阻力，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 相邻两个小球下落的时间间隔为0.4s B. 此时第2个小球和第4个小球相距12m

C. 第3个小球下落时间为1s D. 第2个小球瞬时速度为5m/s

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．将小球间隔相等时间T依次下落的过程等效为一个球做自由落体运动，则有

解得

T=0.5s

故A错误；

B。根据自由落体运动在连续相等的四段时间内的位移之比为1∶3∶5∶7，而第2个小球和第4个小球之间的位移所占的比例是3和5，则有

故B错误；

C．第三个球经历了2个间隔时间，则

t=2T=1s

故C正确；

D．第2个小球已经用时3个间隔时间，故瞬时速度为

v=g·3T=15m/s

故D错误。

故选C。

3. 某物体做匀加速直线运动的位移随时间的变化规律是，则这个物体（　　）

A. 初速度为1m/s B. 加速度为1m/s2

C. 第3s末的速度为6m/s D. 前3s内的位移为15m

【3题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】AB．将

对比位移时间公式

可得

，

故AB错误；

C．第3s末的速度为

故C错误；

D．前3s内位移为

故D正确。

故选D。

4. 如下图所示，其中甲图为A物体紧贴着竖直粗糙墙面由静止开始下落；乙图为A、B、C静止在光滑的水平面上；丙图为行李箱m随倾斜传送带一起匀速向上运动；丁图为A、B一起水平向右匀速运动。则下列判断中正确的是（  ）

A. 甲图中A物体受重力、压力和摩擦力

B. 乙图中A对B有弹力，且弹力方向水平向右

C. 丙图中行李箱受到沿斜面向上的摩擦力

D. 丁图中B受到水平向向左的摩擦力

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲图中A物体只受重力，A与墙面间无挤压不受压力和摩擦力，A错误；

B．乙图中A对B间无挤压，A对B间无弹力，B错误；

C．丙图中对行李箱受力分析可知沿斜面方向

行李箱受到沿斜面向上的摩擦力，C正确；

D．丁图为A、B一起水平向右匀速运动，所受合力为0，即B不受摩擦力，D错误；

故选C。

5. 堆积木是儿童非常喜欢的一项智力活动，为了迎合孩子们的兴趣，积木的颜色越来越鲜艳，形状越来越多样，可摆出的造型也千奇百怪，充分锻炼了孩子们的想象力和动手能力。一个小朋友用三块相同的积木在竖直面内堆砌起来如图所示图形，下面关于积木受力情况分析正确的是（　　）

A. 积木1受4个力作用

B. 积木3受4个力作用

C. 积木3与地面之间无摩擦

D. 积木1与积木2之间有力的作用

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】D．假设撤去积木１，积木２能继续平衡，说明积木1与积木2之间只有接触，而无力的作用，故D错误；

A．隔离积木1受力分析，受重力，3对1的弹力，3对1的静摩擦力，故积木1受3个力作用，故A错误；

C．对123的整体分析可知，水平方向无外力，则积木3与地面之间无摩擦，故C正确；

B．对3受力分析可知，受重力，1对3的压力，1对3的摩擦力，2对3的压力，2对3的摩擦力，地面的支持力，故3共受6个力，故B错误；

故选C。

6. 质量为 M 的正三角形物体 A 和质量为 m 的光滑梯形物体 B 紧靠着放在倾角为 的固定斜面上，并处于静止状态，如图所示，则关于物体受力情况的判断正确的是（　　）

A. 物体 A 对物体 B 的弹力方向沿斜面向上

B. 物体 A 受到的静摩擦力大小为

C. 物体 B 对物体 A 的压力等于 mgsinα

D. 物体 B 对斜面的压力等于 mgcosα

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．对物体B分析，受到重力，斜面对物体B的支持力，和物体A对B的弹力，垂直于两者的接触面指向物体B，故物体A对物体B的弹力方向不是沿斜面向上，故A错误；

B．对整体受力分析，沿斜面方向，根据共点力平衡可知

故B正确；

CD．设A对B的弹力与斜面的夹角为，对物体B，根据共点力平衡可知

解得

故CD错误。

故选B。

7. 物体A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比。现用水平5N的拉力作用在物体A上，如图所示，则A对B的拉力大小等于（　　）

A. 2N B. 2.5N C. 3N D. 5N

【7题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】对AB整体受力分析，由牛顿第二定律可得

设A对B的拉力大小为T，对物体B受力分析，由牛顿第二定律可得

又

联立，可得

故选A。

8. 2021年9月15日全运会在古都西安开幕。浙江篮球队队员在进行原地起跳训练时，一名的运动员原地静止站立，先使重心下降，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），起跳过程重心上升了，最后脚离地上升，重心再上升了，若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取，则（　　）

A. 运动员起跳过程属于失重状态 B. 起跳过程中加速度大小为

C. 从开始起跳到离地上升到最高点需要 D. 起跳过程中运动员对地面的压力为

【8题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．运动员起跳过程视为匀加速直线运动，加速度向上，运动员属于超重状态，A错误；

B．起跳过程由速度位移公式可得

离地继续上升过程，据速度位移公式可得

联立解得起跳过程中加速度大小为

B正确；

C．从开始起跳到离地上升到最高点的时间为

C错误；

D．起跳过程由牛顿第二定律可得

解得地面对运动员的支持力为

由牛顿第三定律可知，起跳过程中运动员对地面的压力大小为，方向竖直向下，D错误。

故选B。

9. 某物体沿直线运动，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体8s内做往返直线运动

B. 6~8s内速度方向与加速度方向相同，物体做加速运动

C. 物体在4s末和6秒末经过同一位置

D. 物体在8s内的位移为24m

【9题答案】

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．物体在前5s沿正向运动，5~8s过程中，速度方向与正方向相反，即物体8s内做往返直线运动。故A正确；

B．由图可知，6~8s内速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动。故B错误；

C．物体4~6s内，由图的面积可知，正向位移与反向位移相同，即在4s末和6秒末经过同一位置。故C正确；

D．由图的面积得，前5s内的位移为

由图的面积得，后3s内的位移为

总位移为

故D错误。

故选AC。

10. 物体做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2。关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 位移随时间均匀增加

B. 速度的变化率随时间均匀增加

C. 后1s内的位移总比前1s内的位移多2m

D. 每经过1s速度的增加量为2m/s

【10题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A．根据

可知，位移不随时间均匀增加，A错误；

B．根据

速度的变化率不变，B错误；

C．根据

C正确；

D．每经过1s速度的增加量

D正确。

故选CD。

11. 如图所示，一个内表面光滑半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的球半径为R，一根轻质杆的两端固定有A、B两个小球（可视为质点），已知杆长为，杆静止时与水平面夹角为15°，则（　　）

A. A、B两小球所受碗的弹力之比是2：1 B. A、B两小球所受碗的弹力之比是

C. A、B两小球的质量之比是 D. A、B两小球的质量之比是

【11题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．由几何关系可知OA、OB的夹角为90°，OB与水平方向的夹角为30°，OA与水平方向的夹角为60°，选取两小球和杆作为研究对象，受力分析如下图所示

由平衡条件得，F1在水平方向的分力F'和F2在水平方向的分力F''相等，即

所以

A错误B正确；

CD．在以小球1研究对象，受力分析如下图所示

根据平衡条件得F与m1g合力与F1等大反向，图中两个阴影三角形相似，则得

再以小球2为研究对象得

则得

解得

C错误D正确。

故选BD。

12. 如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的劲度系数为k的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列描述中，正确的是（　　）

A. 小球的加速度先增大后减小 B. 小球的速度先增大后减小

C. 小球速度最大时弹簧形变量为 D. 接触后，小球速度最大时加速度为零

【12题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】从小球下落到与弹簧接触开始，一直到小球速度为零的过程中，小球受竖直向下的重力和弹簧对小球竖直向上的弹力，开始时弹簧的弹力小于重力，小球受到的合力向下，加速度向下，速度也向下，做加速运动；随着弹簧压缩量的增大，弹簧弹力增大，合力

F合=mg-T

越来越小，加速度越来越小，做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于小球重力时

mg=kx

即

合力为零，加速度为零，速度达到最大值；之后弹簧弹力大于小球重力，合力向上，加速度向上，速度向下，做减速运动；随着弹簧压缩量的增大，弹簧弹力增大，合力

F合=T-mg

越来越大，加速度越来越大，做加速度增大的减速运动直至速度为零到达压缩最大之处。故BD正确。

故选BD。

二、实验题（13题每空1分，共4分；14题每空2分，共10分。答案写在答题纸上）

13. 在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图装置，如图1中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。

(1)往沙桶中加入一定量的沙子，当M与m的大小关系满足______时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在释放小车______（选填“之前”“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点；

(2)在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图2，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是______m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是______m/s。（结果保留三位有效数字）

【13题答案】

【答案】    ①.     ②. 之前    ③. 0.390    ④. 0.377

【解析】

【详解】(1)[1]当时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力。

[2]先通电后释放小车。这样可以提高纸带的利用率。

(2)[3]根据加速度公式得

[4] 根据速度公式得

14. 某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图1所示。

（1）本实验中________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，________（填“需要”或“不需要”）桶的总质量远小于小车的质量。

（2）另一组同学为了减小系统误差，设计了如图3甲所示的装置，实验中改变沙和沙桶的质量以弹簧测力计的读数F为横坐标，以加速度为纵坐标，得到小车的加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图3乙所示。

①图象不过原点，可能的原因是________。

②若图中的横截距为b，斜率为k，重力加速度为g，则小车的质量为________，小车和桌面间的动摩擦因数为________。

【14题答案】

【答案】    ①. 需要    ②. 需要    ③. 小车与桌面间存在摩擦力    ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]为了使小车受到的合力等于绳子拉力，所以本实验需要平衡摩擦力；

[2]平衡摩擦力后，对小车受力分析可得

对桶受力分析可得

解得

因此为使小车受到的拉力近似等于桶的重力，需要桶的总质量远小于小车的质量；

（2）① [3]由图像可知，有一定拉力时，加速度为零，说明小车与桌面间存在一定的摩擦力；

② [4]由牛顿第二定律可得

解得

可知

解得小车的质量为

[5]横轴截距为，则有

解得小车和桌面间的动摩擦因数为

三、计算题（写出必要的文字说明和规范的物理学方程，否则不得分，共30分）

15. 一辆自行车以速度匀速经过汽车时，汽车从静止开始以加速度做匀加速直线运动。

（1）追上之前，汽车与自行车相距的最大距离是多少？

（2）当汽车速度是多少时，汽车刚好追上自行车？

【15题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）追上之前，当汽车与自行车的速度相等时，汽车与自行车相距最远，设汽车从静止到与自行车共速所用时间为，则有

汽车与自行车相距的最大距离为

（2）汽车追上自行车所用时间为，则有

解得

此时汽车的速度为

16. 如图所示，质量M=60 kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m=10 kg的物块一直保持静止不动。若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α=60°，g取10 m/s2。求：

（1）绳对人的拉力为多大？

（2）地面对人的支持力为多大？

（3）地面对人的摩擦力为多大？

【16题答案】

【答案】(1) 100N  (2) 550N  (3)

【解析】

【详解】(1)受力分析如图所示，对物块分析可知绳子的拉力为：

由牛顿第三定律可知绳对人的拉力为100N

(2)对人分析可知，在竖直方向上有：

代入数据可解得N=550N

(3)对人分析可知，水平方向上有：

答：(1)绳对人的拉力为100N.

(2)地面对人的支持力为550N.

(3)地面对人的摩擦力为.

17. 如图所示，光滑水平面上有一块静止的木板，质量。某时刻，一个小物块以的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个的水平向右的恒力。小物块的质量，物块与木板间的动摩擦因数。。求：

（1）小物块向左运动的最大距离。

（2）为使小物块不脱离木板，木板的长度至少为多少？

【17题答案】

【答案】（1）1.5m；（2）2.25m

【解析】

【详解】（1）木块的加速度

由运动学公式

解得

（2）由速度时间关系

解得小物块速度减为零的时间

对木板由牛顿第二定律

解得木板的加速度

则由位移关系得

小物块速度减为零时，长木板向右运动的距离

当小物块速度反向与长木板速度相等时，满足

解得

小物块速度反向与长木板速度相等过程中的相对位移

解得

为使小物块不脱离木板，木板的长度至少