云南省玉溪市通海二高2021-2022学年高一上学期12月月考物理试题（Word版含答案）

通海二高2021-2022学年高一上学期12月月考
物理试卷
考试时间：100分钟
一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）
1. 关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A. 正压力越大，滑动摩擦力越大
B. 正压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C. 正压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D. 动摩擦因数不变，正压力越大，滑动摩擦力越大
2. 在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得位移x＝(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)
A. 可能是正确的
B. 一定是错误的
C. 如果用国际单位制，结果可能正确
D. 用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
3. 根据牛顿第二定律，无论多大的力都会使物体产生加速度，可当我们用一个不太大的水平力推静止在水平地面上的物体时，物体却没动．关于这个现象以下说法正确的是(　　)
A. 这个现象说明牛顿第二定律有它的局限性
B. 这是因为这个力不够大，产生的加速度很小，所以我们肉眼看不出来
C. 这是因为此时所加的外力小于物体受到的摩擦力，所以物体没有被推动
D. 这是因为此时物体受到的静摩擦力等于所加的水平推力，合外力为零，所以物体加速度也就为零，物体保持静止状态
4. 伽利略对自由落体运动的研究，体现了科学实验和逻辑思维的完美结合．他将落体实验转化为斜面实验的示意图如图所示，利用斜面实验主要是为了便于测量小球运动的(　　)
A. 速度 B. 位移 C. 时间 D. 加速度
5. 光滑水平面上的质点受到三个力F1、F2、F3作用而处于平衡状态，如图所示(俯视图)．下列判断正确的是(　　)
F1>F2>F3
F3>F1>F2
F2>F3>F1
D. F3>F2>F1
6. 物体从长为L的光滑斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的时，它沿斜面已下滑的距离是(　　)
A. B. C. D.
7. 如图所示，A，B两物体叠放在一起，以相同的初速度竖直向上抛出(不计空气阻力)．下列说法正确的是(　　)
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力小于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力
8. 物体与接触面间有滑动摩擦力时，下列说法中正确的是(　　)
A. 物体与接触面间的压力越大，滑动摩擦力就越大
B. 物体与接触面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力就越大
C. 物体与接触面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力就越大
D. 物体与接触面间的压力一定，接触面材料越粗糙，滑动摩擦力就越大
9. 一艘海盗快艇试图靠近由某护航编队保护的商船，特战队员成功将其驱离，海盗快艇在海面上运动的v－t图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A. 海盗快艇在0～66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B. 海盗快艇在96 s末开始调头逃离
C. 海盗快艇在66 s末离商船最近
D. 海盗快艇在96～116 s内做匀减速直线运动
10. 如图所示，一根轻质弹簧固定在天花板上，下端系着质量为m的物体A，A的下面再用细线挂另一质量也为m的物体B，平衡时将细线剪断，在此瞬间，A和B的加速度分别为(取竖直向下为正方向)(　　)
aA＝0，aB＝g
aA＝－g，aB＝0
aA＝－2g，aB＝g
D. aA＝－g，aB＝g
11. 下列物理量属于矢量的是(　　)
A. 时间 B. 路程 C. 位移 D. 温度
12. 据中央气象台消息：2018年9月16日17时，第22号超强台风“山竹”在广东省海晏镇登陆，登陆时中心附近最大风速为45 m/s，并以25 km/h的速度向西北方向移动，关于上述消息中的45 m/s、25 km/h，下列叙述正确的是(　　)
A. 分别指平均速度和瞬时速度的大小 B. 分别指瞬时速度和平均速度的大小
C. 均指平均速度的大小 D. 均指瞬时速度的大小
二、多选题（本大题共4小题，每题4分，共16分）
13. (多选)图为某同学做探究物体加速度与合力、质量关系实验时，利用测量的数据绘出的a－F图像，根据图像可知(　　)
A. 图线1不过原点可能是没有平衡摩擦力
B. 图线2对应的物体质量大于图线1对应的物体质量
C. 图线2不过原点一定是作图错误导致
D. 图线1末端弯曲是因为改变拉力F时没有平衡摩擦力
14. (多选)下列关于重力加速度的说法正确的是(　　)
A. 重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
B. 在地球上的不同地方，g的大小一般是不同的，但差别不大
C. 在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的
D. 纬度越低的地方，重力加速度g值越小
15. (多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A. 初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B. 只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C. 自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等
D. 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动
16. (多选)如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P.P是质量为m的金属球，固定在一细长轻质刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内摆动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关，下列关于风力F、刚性金属丝拉力T与角度θ的关系式正确的是(重力加速度为g)(　　)
F＝mgsin θ
F＝mgtan θ
T＝mgcos θ
D. T＝
三、实验题（共2小题，共15分）
17. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验，其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间的距离为x，牵引槽码的质量为m，回答下列问题：
(1)实验开始前应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________．
A．m1＝5 g B．m2＝15 g
C．m3＝40 g D．m4＝400 g
(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度a的表达式为________________．(用Δt1、Δt2、D、x表示)
18. 某同学用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：
(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系．
(2)由图乙可知，a－m图线不经过原点，可能的原因是________．
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________，钩码的质量应满足的条件是________．
四、计算题（共4小题，33分）
19. 如图所示，一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上，一个原长为L的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点A处，小球处于平衡状态时，弹簧与竖直方向的夹角φ＝37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)轻质弹簧对小球的弹力大小F；
(2)轻质弹簧的劲度系数k.
20. 2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务．在距月面高为H＝102 m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1＝4 m/s时，立即改变推力，以a2＝2 m/s2匀减速下降，至月表高度30 m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降．最后距离月面2.5 m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向．已知嫦娥四号探测器的质量m＝40 kg，月球表面重力加速度为1.6 m/s2.求：
(1)嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；
(2)匀加速直线下降过程的加速度大小a1；
(3)匀加速直线下降过程推力F的大小和方向．
21. 如图所示，物体甲的质量为m1三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物体乙的质量m2＝4 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，g取10 m/s2，欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？
22. 羚羊从静止开始奔跑，经过x1＝50 m距离能加速到最大速度v1＝25 m/s，并能维持一段较长的时间．猎豹从静止开始奔跑，经过x2＝60 m的距离能加速到最大速度v2＝30 m/s，以后只能维持这个速度的时间为t0＝4.0 s．设猎豹从距离羚羊为x的距离时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后Δt＝1.0 s开始逃跑．假定羚羊和猎豹在加速阶段均做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑，求：
(1)羚羊、猎豹加速时的速度分别是多大，加速时间分别是多长？
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊，x值的大小应在什么范围？
(3)猎豹刚好要减速时追到羚羊，x值应为多大？
通海二高2021-2022学年高一上学期12月月考物理答案
1. D 2. B 3. D 4. C 5. D 6. A 7. A 8. D 9. B 10. D 11. C 12. B
13. AB 14. BCD 15. CD 16. BD
17. 【答案】(1)见解析　(2)D　(3)a＝
【解析】(1)取下牵引槽码，滑块放在任意位置都不动；或取下牵引槽码，轻推滑块，数字计时器记录的两个光电门的光束被遮挡的时间相等．
(2)在探究加速度与力关系的实验中，当槽码的质量远小于滑块连同上面固定的挡光片的总质量时，才能近似认为槽码受到的重力等于滑块受到的拉力，故D不合适．
(3)当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间为Δt1、Δt2，对应的速度分别为v1＝、v2＝，根据2ax＝v22－v12求出加速度a＝.
18. 【答案】(1)非线性　(2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于车的质量
【解析】(1)根据题图乙坐标系给出的数据点连线，可看出小车的加速度与钩码的质量呈非线性关系．
(2)根据题图乙可知，当钩码质量较小时，小车受到钩码的拉力作用，但没有加速度，则必有阻力——摩擦力，可能的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
(3)在平衡了摩擦力的前提下，只有钩码的质量远小于小车的质量时，钩码的加速度对实验所产生的影响才能被忽略，此时可以直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力．
19. 【答案】(1)1.6mg　(2)
【解析】(1)以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示．
由图可知，力的三角形BCD和几何三角形AOB相似，设AB的长度为l，由三角形相似可得
＝＝
l＝2Rcos φ
解得F＝1.6mg
(2)由胡克定律及几何关系有：
F＝k(l－L)
l＝2Rcos φ
解得k＝
20. 【答案】(1)2 m/s　(2)1 m/s2　(3)24 N　方向竖直向上
【解析】(1)至月表高度30 m处速度减为零，缓慢下降，距离月面2.5 m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，由v22＝2g′h2得v2＝2 m/s.
(2)由题意知加速和减速两过程发生的总位移为
h＝102 m－30 m＝72 m
由位移关系得＋＝h
解得a1＝1 m/s2.
(3)匀加速直线下降过程，由牛顿第二定律得
mg′－F＝ma1
解得F＝24 N，方向竖直向上．
21. 【答案】(1)m1g　m1g　(2)m1g，方向水平向左　(3)1.6 kg
【解析】对O点受力分析如图所示：
(1)由平衡条件可知：
FOAsin θ＝FOB
FOAcos θ＝m1g
则可知：FOA＝＝m1g
FOB＝m1gtan θ＝m1g
(2)对物体乙由平衡可知：
Ff＝FOB＝m1g
方向向左
(3)物体乙受到最大静摩擦力为Ffmax＝μm2g＝12 N
又由Fmfx＝m1′g
m1′＝1.6 kg
即物体甲的质量m不能超过1.6 kg.
22. 【答案】(1)6.25 m/s2　7.5 m/s2　4 s　4 s
(2)x≤31.875 m　(3)55 m
【解析】(1)根据v2＝2ax得羚羊的加速度为a1＝＝ m/s2＝6.25 m/s2，猎豹的加速度为a2＝＝ m/s2＝7.5 m/s2，
根据v＝v0＋at可知，
羚羊加速时间为t1＝＝ s＝4 s，
猎豹加速时间为t1＝＝ s＝4 s.
(2)因t2＝t1，猎豹要在其加速阶段追上羚羊，猎豹运动的时间t≤4 s.
所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有
a2t2≥a1(t－Δt)2＋x，代入数据解得x≤31.875 m.
(3)由t2＝t1可知，当猎豹进入匀速运动过程1 s后，羚羊开始做匀速运动．所以，当猎豹追到羚羊时，羚羊早已在做匀速运动，只是匀速运动的时间比猎豹少了1 s，则有x2＋v2t0＝x1＋x＋v1(t0－Δt)，
代入数据解得x＝55 m，
即猎豹刚好要减速时追到羚羊，x值应为55 m.