黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高一上学期11月月考物理试题(解析版)
展开试卷满分∶100分 考试时间:
一、选择题:本大题共12小题,共52分;其中1—8为单项选择题,只有一个选项正确,每题4分,共32分;第9—12为多选,全部选正确得5分,答案不全得3分,选择错误不得分
1. 在物理学的研究中科学家们提出了许多物理学方法,如比值定义法、控制变量法、极限思维法、类比法、微元法、理想化物理模型法等等以下关于物理学方法叙述不正确的是( )
A. 在不需要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物理模型法
B. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,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,这里采用了类比法
C. 加速度公式 ,物理中将这种定义物理量的方法称为比值定义法
D. 根据速度定义式,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思维法
【答案】B
【解析】
【详解】A.在不需要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物理模型法,故A正确,不满足题意要求;
B.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,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,这里采用了微元法,故B错误,满足题意要求;
C.加速度公式 ,物理中将这种定义物理量的方法称为比值定义法,故C正确,不满足题意要求;
D.根据速度定义式,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思维法,故D正确,不满足题意要求。
故选B。
2. 一质点沿直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )更多课件教案等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663
A. 在2s~4s内,质点处于静止状态
B. 质点在0~2s内的加速度比在4s~6s内的加速度大,且加速度方向相同
C. 在2s~6s内,质点的平均速度为
D. 在第4s末,质点离出发点最远
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,在2s~4s内,质点做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图像的斜率表示加速度,可知质点在0~2s内的加速度比在4s~6s内的加速度小,且加速度方向相反,故B错误;
C.根据图像的面积表示位移,可知在2s~6s内,质点的位移为
则在2s~6s内,质点的平均速度为
故C正确;
D.由图像可知,内质点一直向正方向运动,在第5s末,质点离出发点最远,故D错误。
故选C。
3. 某物体从高H处自由落下,当速度为达到地面速度的一半时,它距地面的高度为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动, 设物体落地时的速度大小为v,由下落H的过程中有
下落速度为着地时速度的一半的过程中有
解得
故选B。
4. 有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图象如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图象如图乙所示。下列根据图象做出的判断正确的是( )
A. 物体A和B的速度均不变且A的速度比B的小
B. B在0~3s的时间内,物体B运动的位移为9m
C. t=3s时,物体C和D相距25m
D. t=3s时,物体C的加速度为m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.在x-t图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率等于速度。由甲图看出,物体A和B的位移-时间图象都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动。A图象的斜率大于B图象的斜率,说明A的速度比B的大,故A错误;
B.在0~3s的时间内,物体B运动的位移为
ΔxB=x2-x1=10m-0=10m
故B错误;
C.根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移,知0~3s内,C的位移为
D的位移为
因物体C、D从同一地点沿同一方向运动,故t=3s时,物体C和D相距
s=xD-xC=37.5m-15m=22.5m
故C错误;
D.t=3s时,物体C的加速度为
故D正确。
故选D
5. 如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,关于物体A是否受到弹力作用的说法错误的是( )
A. 若图甲中地面是光滑且水平的,则物体A与B间不存在弹力
B. 图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为、,两斜面对物体A均有弹力性作用
C. 无论图丙中的水平地面是否光滑,物体A与竖直墙壁之间一定存在弹力
D. 图丁中物体A受到斜面B对它的弹力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.若图甲中地面是光滑且水平的,根据受力平衡可知物体A受重力和地面支持力的作用,物体A与B间不存在弹力作用,故A正确,不满足题意要求;
B.图乙中采用假设法,若除去左侧的斜面,物体A将运动,去掉右侧的斜面,物体A也将运动,所以两斜面对物体A均有弹力的作用,故B正确,不满足题意要求;
C.图丙中如果地面粗糙,当地面对物体A的静摩擦力与外力F平衡时,物体A与竖直墙壁之间不存在弹力,故C错误,满足题意要求;
D.图丁中由弹力产生的条件可知,物体A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确,不满足题意要求。
故选C。
6. 一根轻弹簧的劲度系数k=200N/m,在其两端各用F=20N的水平力向相反方向拉弹簧,则弹簧的伸长量是( )(弹簧在弹性限度内)
A. 0B. 0.1mC. 0.2mD. 0.4m
【答案】B
【解析】
【详解】根据胡克定律可知,弹簧的伸长量为
故选B。
7. 关于摩擦力,下列叙述中正确的是( )
A. 摩擦力一定跟压力成正比
B. 两物体相互接触,二者间有摩擦力时,一定有弹力
C. 滑动摩擦力的方向,一定与物体运动方向相反
D. 运动的物体,不可能受到静摩擦力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.静摩擦力大小与压力无关,只与外力有关,故A错误;
B.两物体相互接触,二者间有摩擦力时,一定有弹力,故B正确;
C.滑动摩擦力的方向,一定与物体相对运动方向相反,但不一定与运动的方向相反,故C错误;
D.静摩擦力产生于有相对运动趋势的两物体间,运动的物体也可能受到静摩擦力的作用,故D错误。
故选B。
8. 一根弹簧原长8cm,劲度系数为,用此弹簧水平拉一重为10N的物体,物体静止在水平地面上,如图所示。若物体与地面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,物体与地面间的动摩擦因数,当弹簧长为10cm时,此时物体所受的摩擦力的大小等于( )
A. 2NB. 1NC. 2.5ND. 3N
【答案】A
【解析】
【详解】物体与地面间的最大静摩擦为
当弹簧长为10cm时,弹簧弹力大小为
由于
可知物体处于静止状态,则此时物体所受的摩擦力的大小为
故选A。
9. 如图所示,调皮的小猴子用尾巴悬挂在树枝上,则( )
A. 小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力是一对平衡力
B. 静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力
C. 前后摆动时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力
D. 前后摆动时,小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力大小相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,选项A错误;
B.静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力,选项B正确;
C.前后摆动时,不是平衡状态,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力不是一对平衡力,选项C错误;
D.小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力是相互作用力,大小相等,选项D正确。
故选BD。
10. 如图所示,楔形物块A放在斜面B上,斜面B放置在水平地面上,物块A上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A、B均保持静止,则A物体可能受到几个力的作用( )
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.对A物体分析,若绳子的拉力等于A的重力,则A对B没有压力;故A可能受两个力;故A正确;
B.若拉力为零,则物体受重力、支持力和摩擦力而处于平衡状态;可能受三个力;故B正确;
CD.若拉力小于重力,则AB间有弹力的作用,根据共点力的平衡条件可知,若AB间没有摩擦力,则A不可能平衡;故AB间一定有摩擦力;故A可能受4个力;故C正确,D错误。
故选ABC.
11. 如图所示为两个大小不变、夹角θ变化力的合力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤360°),下列说法中错误的是( )
A. 合力大小的变化范围是0≤F≤10 NB. 合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N
C. 这两个分力的大小分别为6 N和8 ND. 这两个分力的大小分别为2 N和8 N
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】CD.由题图可知,当两分力夹角为180°时,两分力的合力为2 N,则有
|F1-F2|=2 N
而当两分力夹角为90°时,两分力的合力为10 N,则有
=10 N
联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N,故C正确,D错误。
AB.当两个分力方向相同时,合力最大,为14 N;当两个分力方向相反时,合力最小,为2 N,合力在最大值与最小值之间,即合力大小的变化范围是
2 N≤F≤14 N
故A错误,B正确。
本题选择错误的,故选AD。
12. 如图所示,一斜面体放置在水平面上,有一小物块沿斜面匀速下滑,斜面体保持静止,若在小物块上施加一竖直向下的恒力F,则下列判断正确的是( )
A. 小物块将加速下滑
B. 小物块仍将匀速下滑
C. 斜面体始终受地面摩擦力
D. 斜面体始终不受地面摩擦力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,分析物体的受力情况,由平衡条件得:
mgsinθ=μmgcsθ
解得:
sinθ=μcsθ;
对物块施加一个竖直向下的恒力F时,物块受到的滑动摩擦力大小为:
f=μ(F+mg)csθ;
重力和F沿斜面向下的分力大小为:(F+mg)sinθ;
则可知:
(F+mg)sinθ=μ(F+mg)csθ
则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态.故A错误,B正确;
CD.根据共点力平衡条件,斜面对物体的摩擦力和支持力的合力仍然竖直向上,根据牛顿第三定律,物体对斜面的作用力竖直向下,故M相对地面没有运动趋势,故不受静摩擦力;故C错误,D正确;
故选BD.
点睛:本题中物块匀速下滑时,μ=tanθ,作为一个重要结论可在理解的基础上记住;本题可以等效成物体的重力增加了F.
二、实验题:本大题共两2小题,13题8分,14题10分,共18分。
13. 利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要______。
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)甲图中打点计时器的工作电源是______。
A.220V直流电源 B.220V交流电源
C.8V直流电源 D.8V交流电源
(3)使用电火花计时器时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座
C.把计时器固定在长木板上,将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带
上述步骤正确的顺序是______(按顺序填写步骤前的字母)。
(4)某实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。,,,,,。打点计时器在打点时小车的速度______。(结果保留两位有效数字)。
(5)实验小组计算出纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在丙图中作出图像______,并根据图像计算出小车运动的加速度______(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. B ②. B ③. CBDA ④. 0.57 ⑤. ⑥. 0.91##0.90##0.92
【解析】
【详解】(1)[1]除了图甲中标出的器材外,还需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离,不需要用弹簧测力计测力的大小,也不需要用天平测质量,由于打点计时器可以得到计数点之间的时间间隔,所以不需要用秒表。
故选B。
(2)[2]甲图中电火花打点计时器的工作电源是220V交流电源。
故选B。
(3)[3]使用电火花计时器时的基本步骤是:把计时器固定在长木板上,将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器,将电火花计时器插头插入相应的电源插座,接通开关,听到放电声,立即拖动纸带,当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器。故正确的步骤顺序是CBDA。
(4)[4]每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打点计时器在打点时小车的速度为
(5)[5]根据坐标系中描出的点作出图像如图所示
[6]根据图像可得小车运动的加速度为
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.
(1)其中的两个步骤是:
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两个弹簧测力计的读数F1和F2.
②只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时伸长量一样,记下此时弹簧测力计的读数F和细线的方向.以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏之处:
在①中是______________________________;
在②中是_________________________.
(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)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________;(填“F”或“F′”)
(4)实验中若将橡皮筋AO更换为细线,按上述方法_________(填“能”或“不能”)达到验证力的平行四边形定则的目的.
【答案】 ①. 没有记录两个弹簧测力计(或者力、细线)的方向; ②. 没有将结点再次拉至O点 ③. F' ④. B ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1].在①中是没有记录两个弹簧测力计(或者力、细线)的方向;
[2].在②中是没有将结点再次拉至O点;
(2)[3].本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B.
(3)[4].如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′;
(4)[5].改成细线后就不能被拉伸了,不能体现两个拉力的作用效果,不能达到验证力的平行四边形定则的目的.
三、计算题:其中15题14分,16题16分,共30分
15. 如图所示,物体B放在粗糙的水平桌面上,A被三根细绳悬挂,物体A、B都处于静止状态,其质量分别为mA=2kg,mB=5kg,细绳OB呈水平,细绳OP与竖直方向成37 º角。(已知sin37 º=0.6; cs37 º=0.8)求:
(1)物体B对地面的压力大小;
(2)物体B受到的摩擦力;
(3)若B物体与桌面动摩擦因数μ=0.5,为使B刚好不滑动,则所挂的A物体的最大质量是多少?(结果保留一位小数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】(1)50 N;(2)15N,方向水平向左(3)3.3kg
【解析】
【详解】(1)以物体B为对象,竖直方向根据受力平衡可得
由相互作用力,可知物体B对地面的压力大小等于。
(2)以O点为对象,根据受力平衡可得
又
可得
以物体B为对象,水平方向根据受力平衡可得
方向水平向左。
(3)若B物体与桌面动摩擦因数,为使B刚好不滑动,设所挂的A物体的最大质量为,则有
又
联立解得
16. 质量M=10 kg的木楔倾角为θ=30°,在水平面上保持静止,当将一质量m=5 kg的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。如果用平行于木楔斜面向上的力F拉着木块匀速上升,如图所示。(已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度g=10 m/s2)
(1)求斜面的动摩擦因数μ1;
(1)求拉力F的大小;
(2)求木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值μ2。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】(1);(2)50N;(3)
【解析】
【详解】(1)当木块匀速下滑时,木块受重力、斜面对其支持力以及沿斜面向上摩擦力,此时这三个力平衡,则有
解得斜面的动摩擦因数为
(2)用平行于木楔斜面向上的力拉着木块匀速上升,根据受力平衡可得
(3)将木块与木楔看作一个整体;水平方向有
竖直方向有
木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值为
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