河南省太康三高2022--2023学年上期高一12月月考物理试题

太康三高2022--2023学年上期高一12月月考物理试题

第I卷  (选择题共46分)

一、选择题:本题共10小题，共46分。小题给出的四个选项中,第1只有一项符合题目要求，每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 下列研究中，加点标示的研究对象可视为质点的是(   )

A.研究直升飞机飞行时各部分受力 B.研究跳水运动员空翻动作

C.研究地球绕太阳公转的周期 D.研究家用电扇叶片上各点的旋转速度

2. 如图所示，A、B两物体（可视为质点）相距，物体A以的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为，那么物体A追上物体B所用的时间为(   )

A.7s B.8s C.9 s D.10 s

3. 根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置，但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球(   )

A.到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零

B.到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零

C.落地点在抛出点东侧

D.落地点在抛出点西侧

4. 长时间低头玩手机对人的身体健康有很大危害，当低头玩手机时，颈椎受到的压力会比直立时大。现将人体头颈部简化为如图所示的模型：头部的重力为点为头部的重心，为提供支持力的颈椎（视为轻杆）可绕O点转动，为提供拉力的肌肉（视为轻绳）。当某人低头时，与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时颈椎受到的压力约为(   )

A. B. C. D.G

5. 如图所示，某同学手握一个酒瓶，使瓶身处于竖直方向且始终保持静止，以下说法中正确的是(   )

A.酒瓶受到的摩擦力方向竖直向下

B.手握得越紧，酒瓶和手之间的动摩擦因数越大

C.手握得越紧，酒瓶和手之间的最大静摩擦力不变

D.往瓶子里倒水，瓶子受到的摩擦力增大

6. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”。在距离地面1m处时，反推发动机点火，返回舱速度由减至软着陆，此阶段的运动可看作匀减速直线运动。则此阶段(   )

A.宇航员处于失重状态 B.宇航员处于超重状态

C.宇航员的加速度大小为  D.返回舱运动的时间为0.5s

7. 蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是(   )

A.人的质量约为  B.时人处于失重状态

C.人的最大加速度为 D.时刻，人的速度最大

8. 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），以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30 m/s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50 m内的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是(   )

A.小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6s

B.小轿车的刹车距离（从刹车到停止运动所走的距离）为80 m

C.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为25 m/s

D.三角警示牌要放在车后58m远处，才能有效避免两车相撞

9. 中国书法是一种艺术，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于向右行笔过程中各物体的受力正确的是(   )

A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B.镇纸受到了向右的静摩擦力

C.白纸受到了2个摩擦力 D.桌面受到了向右的静摩擦力

10. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）(   )

A.μ与a之间一定满足关系

B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为

C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为

D.黑色痕迹的长度为

第Ⅱ卷  (非选择题共54分)

二、实验题：本题共2小题，共计20分。

11.（10分）某实验小组同学利用图甲装置测量滑块（含遮光条）和砝码的质量，主要操作步骤如下：

①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平；

②用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示；

③用毫米刻度尺测量光电门1和光电门2之间的距离L；

④挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行；

⑤打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和；

⑥依次在滑块上添加个砝码，重复实验。

回答下列问题：

（1）调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，应_____________________直至气垫导轨水平；

（2）遮光条的宽度_________；

（3）滑块运动的加速度______________（用测量的物理量的符号表示）；

（4）已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为g，以放在滑块上的砝码数n为横坐标，滑块加速度a的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为k，纵截距为b。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量__________，每个砝码的质量____________。（用已知量的物理符号表示）

12.（8分）某实验小组调试如图1所示的装置准备探究加速度与受力的关系。已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz。

（1）实验步骤如下：

①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

②不挂砝码和砝码盘的情况下，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是________；

③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；

④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度；

⑤弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力大小为________。

（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是________。

A.M必须远大于m  B.M必须远小于m

C.M可以不用远大于m D.M必须等于m

（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为________。

三、计算题：本题个3小题，共计34分。

13.（10分）一隧道限速108km/h，一列火车长100m，以144km/h的速度行驶，行驶至距隧道口200m处开始做匀减速运动，以不可高于限速的速度匀速通过隧道，若隧道长500m，求：

（1）火车做匀减速运动的最小加速度大小；

（2）火车全部通过隧道的最短时间。

14.（10分）如图所示，用轻弹簧连接的木块A、B，在水平拉力F的作用下一起沿水平地面向右匀速运动。已知A、B的质量分别为和，与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，弹簧的劲度系数为400N/m。重力加速度大小为，求：

（1）拉力F大小；

（2）弹簧的伸长量x。

15.（14分）如图所示，一质量的物块静止在水平地面上，现用一大小、与水平方向成角斜向上的拉力，使物块沿水平地面做匀加速直线运动。已知物块与地面间的动摩擦因数，，，取重力加速度。

（1）画出物块受力的示意图；

（2）求物块加速度的大小a；

（3）求2.0s内物块通过的位移大小x。

参考答案

1、答案：C

解析：A项，研究直升飞机时各部分受力时，直升飞机的大小不能忽略，因此不能看作质点，故A项错误。

B项，研究跳水运动员的空翻动作，要观察运动员的动作，故运动员大小不能忽略，故因此不能看作质点，故B项错误。

C项，研究地球绕太阳的公转的周期时，地球的直径远小于轨道半径，地球的大小可以忽略，因此可以看作质点，故C项正确。

D项，研究家用电扇叶片上各点的旋转速度时，电扇叶片的大小不能忽略，因此不能看作质点，故D项错误。

综上所述，答案为C。

2、答案：B

解析：B物体减速为零的时间为

此时B物体的位移为

A物体的位移为

因为

可知B速度减为零时A还未追上B，

根据

代入数据解得

故B正确ACD错误。

故选B。

3、答案：D

解析：AB.上升过程水平方向向西加速，在最高点竖直方向上速度为零，水平方向上有向西的水平速度，且有竖直向下的加速度，故AB错；

CD.下降过程向西减速，按照对称性落至地面时水平速度为0，整个过程都在向西运动，所以落点在抛出点的西侧，故C错，D正确；

故选D。

4、答案：B

解析：当某人低头时，与竖直方向的夹角分别为时，P点的受力如图所示，根据几何关系结合正弦定理可得：，解得：，故A、C、D错误、B正确；故选B。

5、答案：D

解析：ABC.瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力，手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大，但是静摩擦力不变，接触面仍是手和瓶子，动摩擦因数不变，故ABC错误；

D.往瓶子里倒水，瓶子的重力增大，结合ABC选项分析可知，瓶子受到的摩擦力增大，故D正确。

故选D。

6、答案：B

解析：AB.由题知，此阶段向下做匀减速运动，故加速度向上，则宇航员处于超重状态，故A错误，B正确；

C.根据速度位移公式有

故C错误；

D.根据速度时间公式有

故D错误。

故选B。

7、答案：C

解析：由拉力与时间关系图像可知，人的重力等于，而绳的最大拉力为，即，解得，当拉力最大时，加速度最大，则有，联立解得，A错误，C正确；时刻，绳子的拉力为，人处于超重状态，B错误；人运动过程中受到重力、绳子的拉力和空气阻力作用，拉力从0增大到过程中，当重力、绳子的拉力和空气阻力的合力为零时，人的速度达到最大，D错误。

8、答案：AD

解析：从刹车到停止时间为,则，故A正确；小轿车的刹车距离，故B错误;反应时间内通过的位移为,减速通过的位移为，设减速到警示牌的速度为，则，解得，故C错误，小轿车通过的总位移为，放置的位置为，故D正确。

9、答案：CD

解析：A.毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，一顿时，或向右按时，压力大于毛笔的重力，向左上回带时，压力小于毛笔的重力，所以A错误；

B.镇纸没有受到摩擦力作用，所以B错误；

C.白纸受到了2个摩擦力，一个是毛笔给的，一个是桌面给的，所以C正确；

D.桌面对白纸有向左的静摩擦力，则桌面受到了向右的静摩擦力，所以D正确；

故选CD。

10、答案：AC

解析：A.要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即，则，A正确；

BCD.根据牛顿第二定律得，煤块的加速度，则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间

此时煤块的位移

此时传送带的位移

煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则

C正确，BD错误。

故选AC。

11、答案：（1）调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低（2）0.220（3）（4）；

解析：（1）遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低；

（2）遮光条的宽度即游标卡尺的读数为

（3）滑块通过光电门1的瞬时速度为

通过光电门2的瞬时速度为

由匀变速直线运动规律得

解得

（4）由牛顿第二定律得

化简得

所以图像的斜率为

所以每个砝码的质量为

纵截距为

所以滑块和遮光条的总质量为

12、答案：（1）平衡摩擦力；F（2）C（3）0.15

解析：（1）②小车可以沿长木板匀速下滑，说明摩擦力与小车重力沿长木板方向的分力已平衡；

⑤小车已平衡摩擦力，所受细线拉力即为小车所受合外力，而弹簧测力计直接测量细线拉力，故其读数F等于小车所受合外力。

（2）由（1）的分析可知，弹簧测力计的读数即为小车所受合外力，故C正确。

（3）根据公式可的

将代入解得

13、答案：（1）（2）20s

解析：（1）隧道限速

火车初速度

火车长

隧道长

开始减速前距隧道口长度

当火车到达隧道口时速度恰好为108km/h时，加速度最小，根据

解得火车做匀减速运动的最小加速度大小

（2）当火车以108km/h的速度通过隧道时，所需时间最短，则火车全部通过隧道的最短时间为

14、答案：（1）（2）

解析：（1）根据滑动摩擦力公式得A、B所受摩擦力分别为

木块A、B做匀速直线运动，根据平衡得

联立可得

（2）对木块A分析，根据平衡得弹簧的弹力

由胡克定律

解得

15、答案：（1）见解析（2）（3）12m

解析：（1）受力示意图如图所示

（2）根据上述受力示意图有

，

滑动摩擦力

解得

（3）求2.0s内物块通过的位移大小

解得