永春第二中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷
(考试时间:75分钟,试卷总分:100分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16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.在杭州亚运会上,我国体育健儿奋勇拼搏,以201块金牌、111块银牌、71块铜牌的优异成绩荣获奖牌榜第一名,下列说法正确的是( )
A.铁饼比赛上,机器狗炫酷登场,在研究机器狗跑步的动作和姿态时,可以把机器狗看成质点
B.在杭州亚运会倒计时200天无人机主题表演中,千架无人机悬停在空中,组成了稳定的“杭州亚运会倒计时200天”的灯光字幕,以其中一架无人机为参考系,其它的无人机是运动的
C.在铅球比赛中,中国选手刘洋以米的成绩获得铜牌,米是指铅球的路程
D.在100米决赛中,谢震业以9秒97的成绩获得冠军,这里的“9秒97”是指时间间隔
2.如图所示,质量为m的物块A放在倾斜的木板上,当木板的倾角为时物块A恰好不下滑,物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.2
3.一物体沿一直线从静止开始运动且同时开始计时,其加速度随时间变化关系如图所示。则关于它在前4s内的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.前3s内先加速后减速,3s末回到出发点。
B.第3s末速度为零,第4s内反向加速。
C.第1s和第3s末,物体的速度均为8m/s
D.前4s内位移为16m。
4.甲、乙两小车在同一地点同时开始往相同方向做直线运动的图像如图所示(甲小车速度减为0后不再运动),下列正确的是( )
A.甲车在2s末的加速度大小为
B.甲车0~4s内与4~6s内的速度方向相反
C.5s末乙追上甲
D.8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为32m
二、多选题(本题共4小题,每小题6分。共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,不选或有选错的得0分。)
5.一物体受到三个共点力的作用,这三个力的大小分别是4N、6N、8N,那么这个物体所受合力的大小可能是( )
A.1N B.8N C.15N D.20N
6.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,缓慢增大倾角的过程中,货物相对车厢始终静止,下列说法正确的是( )
A.车厢对货物的作用力不变 B.车厢对货物的支持力变大
C.地面对货车的支持力变小 D.地面对货车的摩擦力为零
7.下列各图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均为水平,a、b间没有弹力的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,挡衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.将杆N向右移一些,绳子a端对杆拉力变小
B.绳的右端上移到,绳子a端对杆拉力大小不变
C.绳的两端高度差越小,绳子a端对杆拉力越小
D.若只换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点不会左右移动
三、填空、实验题(本题共4题,第9题4分,第10题6分,第11题8分,第12题6分,共24分)
9.重为100N的货箱放在水平地面上,以28N的水平推力推货箱时,货箱没有动,此时货箱受到的摩擦力大小为 N;当水平推力增至35N时,货箱刚好被推动。货箱被推动后,只需30N的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动,则货箱与地面之间的动摩擦因数 。
10.如图,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方O处边长为0.36cm的方形铁片自由落下,铁片下落过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.8×10-3s,t2=0.9×10-3s,若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g=10m/s2铁片通过光电门A的瞬时速度为 m/s铁片通过光电门B的瞬时速度为 m/s,光电门A、B之间的距离为 m
11.如图,在“测定匀加速直线运动的加速度”实验中得到的一条纸带上,从O点开始记录几个计数点,依次编为1、2、3、4、5、6,这些相邻的计数点之间还有四个点未画出(打点计时器的电源频率是50Hz),测得,,,,,。
(1)接通电源与释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是 ;
A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)与小车相连的是纸带的 端(填“左”或“右”);
(3)两相邻计数点间的时间间隔T= ;
(4)A点处瞬时速度的大小 ;(保留两位有效数字)
12.某同学用如图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定则”的实验,其中AO是拉伸的橡皮条,与左、右两弹簧测力计相连的细线的拉力分别为和。
(1)下列说法正确的是 。
A.、的大小必须相同
B.、的夹角越大越好
C.测量同一组、和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
(2)若左侧弹簧测力计的指针如图乙所示,则的大小为 N。
(3)如果该同学的实验操作无误,那么图丙中的F与两个力中,方向一定沿AO方向的是 。
四、计算题(本题共3题,第13题10分,第14题12分,第15题14分,共36分。解答题需写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后的答案不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位)
13.以的速度匀速行驶的汽车,刹车后经速度减少一半,求:
(1)汽车刹车后的加速度大小:
(2)汽车刹车后经过的速度和位移大小。
14.如图所示,有一质量为的物体静止在水平面上,用劲度系数的轻质弹簧沿水平方向拉物体(如图甲所示)。当弹簧的伸长量为时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,重力加速度为。求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)物体从静止开始,当弹簧的伸长量为时,物体受到的摩擦力大小;
(3)改用另一个力匀速拉动该物体,且与地面的夹角为(如图乙所示)(,),求该力的大小。
15.2023年8月,上海发布自动驾驶5G标准,推动自动驾驶技术快速发展。甲、乙两辆5G自动驾驶测试车,在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动,甲车在乙车前,甲车的速度大小,乙车的速度大小,如图所示。当甲、乙两车相距时,甲车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小,从刹车时开始计时,两车均可看作质点。求:
(1)甲车刹车至停止的时间;
(2)两车并排行驶之前,两者在运动方向上的最远距离;
(3)从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间。
参考答案:
1.D
【详解】A.在研究机器狗跑步的动作和姿态时,不可以忽略机器狗的形状、大小,故不可以把机器狗看成质点,故A错误;
B.在杭州亚运会倒计时200天无人机主题表演中,千架无人机悬停在空中,组成了稳定的“杭州亚运会倒计时200天”的灯光字幕,以其中一架无人机为参考系,其它的无人机是静止的,故B错误;
C.在铅球比赛中,中国选手刘洋以19.97米的成绩获得铜牌,19.97米是指铅球的水平位移的大小,故C错误;
D.在100米决赛中,谢震业以9秒97的成绩获得冠军,这里的“9秒97”是指一段时间,故这里的“9秒97”是指时间间隔,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】由平衡关系可得
可得
故选A。
3.D
【详解】AB.根据图像可知,在0~1s内,物体做匀加速直线运动,在1~3s内,物体做匀减速直线运动,图像面积表示速度变化量,因此3s末速度为零,运动方向未改变,以后又重复之前的运动,因此可知物体一直向前运动,运动方向并未改变,AB错误;
C.第1s末和第4s末,物体的速度相等
第3s末速度为零,C错误;
D.前4秒中,每一段时间速度变化量相同,且平均速度相同,因此前4s内位移为
D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度,在0~4s内
故A错误;
B.甲车0~4s内与4~6s内的速度方向都为正,速度方向相同,故B错误;
C.当两车速度相等时,相距最远,由图可知,5s末两小车相距最远,两图线与横轴围成的面积不等,乙并未追上甲,故C错误;
D.在v-t图像中,图像与时间轴围成的面积等于小车的位移,8s末甲的位移为
8s末乙的位移为
故8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为32m,故D正确。
故选D。
5.ABC
【详解】三个力合力的最小值为零,最大值为18N。则物体所受合力可能是1N、8N、15N。
故选ABC。
6.AD
【详解】AB.以货物为对象,缓慢增大倾角的过程中,货物相对车厢始终静止,则车厢对货物的作用力与货物的重力平衡,保持不变;车厢对货物的支持力为
可知车厢对货物的支持力变小,故A正确,B错误;
CD.以货物和货车为整体,可知地面对货车的摩擦力为零,地面对货车的支持力等于整体的重力,保持不变,故C错误,D正确。
故选AD。
7.【答案】ACD
【解析】
【详解】A.两小球均受到竖直向上绳子的拉力以及竖直向下的重力,若a、b间有弹力,则a、b两球在水平方向受力均不平衡,不能处于静止状态,因此可知a、b间没有弹力,故A正确;
B.球a受竖直向下的重力和沿着绳子斜向右上方的拉力,根据平行四边形定则可知,这两个力不能使球a平衡,因此可知a、b间有弹力,且b给a的弹力水平向左,同理可知a给b的弹力水平向右,即a、b间有弹力,故B错误;
C.分析b球,其受到竖直向下的重力和地面给它竖直向上的弹力,在竖直方向上这两个力平衡,若a、b间有弹力,则b球在水平方向合力不为零,受力不平衡,将发生运动,而实际上b球静止,因此可知a、b间没有弹力,故C正确;
D.根据图示,b球受竖直向上绳子的拉力和竖直向下的重力,若斜面a对b球有弹力,则该弹力垂直于斜面斜向左上方,显然b球在垂直斜面的方向上合力不为零将发生运动,而实际上b球静止,因此可知a、b间没有弹力,故D正确。
故选ACD。
8.BD
【详解】BC.如图所示
因为同一根绳子上的拉力相等,所以两个绳子是对称的,与竖直方向夹角是相等的。设绳子的长度为L,绳子与水平方向的夹角为,根据几何关系可得,两杆之间的距离等于,绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则角度不变,根据受力平衡可得
所以绳子上的拉力大小不变;绳的两端高度差的大小,对绳子的拉力大小没有影响,故B正确,C错误;
A.当杆N向右移动后,两杆之间的距离变大,绳长不变,所以减小,减小,绳子拉力变大,故A错误;
D.绳长和两杆距离不变的情况下,不变,所以只换挂质量更大的衣服,悬挂点不会移动,故D正确。
故选BD。
9. 28 0.3
【详解】[1]以28N的水平推力推货箱时,货箱没有动,根据受力平衡可知此时货箱受到的摩擦力大小为
[2]货箱被推动后,只需30N的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动,则滑动摩擦力大小为
又
联立解得货箱与地面之间的动摩擦因数为
10. 2 4 0.6
【详解】[1]铁片通过光电门A的瞬时速度为
[2]铁片通过光电门B的瞬时速度为
[3]光电门A、B之间的距离为
11. A 左
【详解】(1)[1]在实验开始时,由于实验过程非常短暂,所以需要先接通电源,后释放纸带,否则打出的点非常少,对实验不利,故A正确。
故选A。
(2)[2]与小车相连一端,是最开始打点的,速度较慢,点间的间距较小,所以应和左端相连
(3)[3]打点计时器的打点周期是,相邻的计数点之间还有四个点未画出,因此两相邻计数点间的时间间隔为
(4)[4]匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度,所以
12. C 3.40
【详解】(1)[1]A.两弹簧测力计拉力的大小无须相同,拉力适当大些可以减小相对误差,选项A错误;
B.为了方便作平行四边形,、的夹角需适当,并非越大越好,选项B错误;
C.测量同一组、和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,以保证效果相同,选项C正确。
故选C。
(2)[2]实验中的弹簧测力计的分度值为0.1N,需估读到0.01N,读数结果为3.40N。
(3)[3]F是通过作图法得到的合力的理论值,是只用一个弹簧测力计拉橡皮条的拉力,因为的作用效果与两个弹簧测力计共同作用的作用效果相同,所以一定沿AO方向。
13.(1);(2),
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度与时间关系可得
刹车加速度大小为
(2)汽车停下时间为
说明汽车在停下,汽车刹车后经过的速度为
汽车刹车后经过的位移为
汽车刹车后经过的速度为,汽车刹车后经过的位移为。
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)当弹簧的伸长量为时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,根据受力平衡可得
解得物体与水平面间的动摩擦因数为
(2)当弹簧的伸长量为时,弹簧弹力大小为
则物体处于静止状态,物体受到的摩擦力大小为
(3)改用另一个力匀速拉动该物体,且与地面的夹角为,根据受力平衡可知
又
联立解得
15.(1)10s;(2)45m;(3)12s
【详解】(1)设经过时间t0甲车停下来,根据运动学公式可得
(2)当辆车速度相等时,两者的距离最大,设经过时间t1两者速度相等,由
,
则
解得
在t1时间内甲车位移为
乙车位移为
两车并排行驶之前,两者在运动方向上的最远距离为
(3)在t0时间内,甲车的位移
乙车的位移为
甲车速度刚减小到零时,甲、乙两车仍相距20m,到两车并排乙车再运动的时间为
从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间为