精品解析：湖南省常德市津市市第一中学2022-2023学年高一上学期第四次月考物理试题

湖南省常德市津市市第一中学2022-2023学年 高一上学期第四次月考物理试题 一．选择题（共6小题） 1. 伽利略的发现以及他所应用的科学方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是（　　） A. 伽利略借助斜面进行实验，是因为小球在斜面上运动时的加速度比竖直下落的加速度小，所用时间比较长，易于测量小球运动的时间 B. 伽利略在斜面实验中通过研究位移x与时间的平方之间的关系，证明了小球在斜面上的运动是匀加速直线运动 C. 伽利略用斜面实验直接证明了小球从静止开始在空中落下是自由落体运动 D. 伽利略科学方法的核心是实验和逻辑推理相结合 2. 雾天开车在高速上行驶，设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为30m，驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过（　　） A. 10m/s B. 15m/s C. 10m/s D. 20m/s 3. 某拉力器并列装有五根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4m。如图所示，小刚用800N的拉力把它们缓慢拉长至1.2m（未超过弹簧弹性限度）时（　　） A. 小刚的每只手受到拉力器的拉力为400N B. 每根弹簧产生的弹力为200N C. 将拉力器拉长至1.0m所需拉力为300N D. 每根弹簧的劲度系数为200N/m 4. 如图所示，用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（ ） A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下 B. 手握的越紧，杯子受到的摩擦力就越大 C. 手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大 D. 杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力 5. 重力为8N物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受的摩擦力大小等于（　　） A. 5N B. 4N C. 3N D. 6. 如图所示，质量为3kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，取重力加速度g=10m/s2，某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（ ） A. B的加速度大小为10m/s2 B. A的加速度为6m/s2 C. 弹簧弹力大小为50N D. B对A的压力大小为12N 二．多选题（共4小题） 7. 汽车A和汽车B（均可视为质点）在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后（如图甲所示）。以某时刻作为计时起点，此时两车相距x0=12m。汽车A运动的x－t图像如图乙所示，汽车B运动的v－t图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动 B. 汽车B车在0~6s内的位移大小为24m C. 在t=1s时，两车相距最远，且最远距离为16m D. 若t=1s时，A车紧急制动（视为匀变速），要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 8. 排球颠球训练时，小娜同学以速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，取，则（　　） A. 排球上升的最大高度为 B. 排球在上升过程中处于失重状态 C. 排球在最高点速度0，处于平衡状态 D. 排球上升和下降过程的加速度方向相同 9. 如图所示，一斜劈放在水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点，物体b通过光滑轻质滑轮2悬挂在细线上，系统处于静止状态。若将固定点c向左移动少许，而物体a与斜劈始终静止，则该过程中（　　） A. 细线拉力不变 B. 斜劈对物体a的摩擦力一定变大 C. 斜劈对物体a的摩擦力可能变小 D. 地面对斜劈的摩擦力减小 10. 如图所示，A、B两球用原长为2L，劲度系数为的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，OAB恰好构成一个正三角形；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时A、B间的距离变为，则（　　） A. 绳子OB所受的拉力变小 B. 弹簧产生的弹力变小 C. D. 三．实验题（共2小题） 11. 如图为“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。 （1）某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为________N。 （2）实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点位置及_________ 和L1、L2、L3的方向及M的重力。 （3）下列实验要求中必要的是________（填选项的字母代号）。 A．弹簧测力计需要在实验前进行校零 B．细绳套方向应与木板平面平行 C．弹簧测力计B始终保持水平 12. 某实验小组利用图甲所示的装置探究物体加速度与所受合外力的关系。 实验步骤如下： ①调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板； ②在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，记录拉力传感器的读数，根据相对应的纸带，求出加速度； ③多次改变托盘中砝码质量，重复步骤②，记录传感器的读数，求出加速度。 请回答下列问题： （1）图乙是某次实验得到的纸带，测出连续相邻计时点之间的间距为，若打点周期为，则物块的加速度大小为=______（用表示）。 （2）根据实验得到的数据，以拉力传感器的读数为横坐标、物块的加速度为纵坐标，画出图线如图丙所示，图线不通过原点的原因是______；已知图像斜率为，则物块和拉力传感器的总质量为______（用表示）。 （3）本实验托盘及盘内砝码的总质量______（选填“需要” “不需要”）远小于物块和拉力传感器的总质量。 （4）根据该同学的实验，还可得到物块与长木板之间动摩擦因数______（其值可用图线的斜率、横截距和重力加速度表示）。 四．计算题（共3小题） 13. 某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取，求前内物体的 （1）路程； （2）位移大小； （3）平均速度大小。 14. 如图所示，两根轻绳AB和BC吊一个0.5kg的灯，如果BC绳水平，绳AB与竖直方向夹角为30°，求绳AB和BC的拉力分别是多少？（g=10m/s²） 15. 如图所示，质量的薄木板静止在水平桌面上，薄木板上放有质量的小铁块（可视为质点），铁块与木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和铁块由静止开始运动，g取。 （1）若桌面光滑，拉力大小恒为，求小铁块运动的加速度大小； （2）若桌面与薄木板间动摩擦因数也为，则拉力的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南省常德市津市市第一中学2022-2023学年 高一上学期第四次月考物理试题 一．选择题（共6小题） 1. 伽利略的发现以及他所应用的科学方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是（　　） A. 伽利略借助斜面进行实验，是因为小球在斜面上运动时的加速度比竖直下落的加速度小，所用时间比较长，易于测量小球运动的时间 B. 伽利略在斜面实验中通过研究位移x与时间的平方之间的关系，证明了小球在斜面上的运动是匀加速直线运动 C. 伽利略用斜面实验直接证明了小球从静止开始在空中落下是自由落体运动 D. 伽利略科学方法的核心是实验和逻辑推理相结合 【答案】C 【解析】 【详解】A．伽利略借助斜面进行实验，是因为小球在斜面上运动时的加速度比竖直下落的加速度小，所用时间比较长，易于测量小球运动的时间，A正确； B．伽利略在斜面实验中通过研究位移x与时间的平方之间的关系，证明了小球在斜面上的运动是匀加速直线运动，B正确； CD．将斜面倾角增大到竖直时，沿斜面下滑的运动将变为自由落体，这是将实验和推理相结合的结果，所以该实验没有直接证明小球从静止开始沿斜面滚下时速度随位移均匀变化，也没有直接证明小球从静止开始在空中落下时速度随时间均匀变化，故D正确，C错误。 本题选错误项，故选C。 2. 雾天开车在高速上行驶，设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为30m，驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过（　　） A. 10m/s B. 15m/s C. 10m/s D. 20m/s 【答案】B 【解析】 【详解】驾驶员反应过程中，汽车做匀速直线运动，行驶距离为 汽车刹车减速至0，逆过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，根据速度位移关系可知 解得最大速度为 ACD错误，B正确。 故选B。 3. 某拉力器并列装有五根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4m。如图所示，小刚用800N的拉力把它们缓慢拉长至1.2m（未超过弹簧弹性限度）时（　　） A. 小刚的每只手受到拉力器的拉力为400N B. 每根弹簧产生的弹力为200N C. 将拉力器拉长至1.0m所需拉力为300N D. 每根弹簧的劲度系数为200N/m 【答案】D 【解析】 【详解】A．小刚用800N的力把它们拉长，则小刚的每只手受到拉力器的拉力为800N，故A错误； B．小刚用800N的力把它们拉长，则5根弹簧的弹力为800N，则每根弹簧的弹力为160N，故B错误； CD．根据 解得 将拉力器拉长1m所需拉力 故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（ ） A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下 B. 手握的越紧，杯子受到的摩擦力就越大 C. 手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大 D. 杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据二力平衡可知，杯子受到的摩擦力方向竖直向上，故A错误； B．根据二力平衡可知，杯子受到的摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向，与手的握力大小无关，故B错误； C．根据静摩擦力特点可知，手握的越紧，手对杯子的压力就越大，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大，故C正确； D．杯子保持静止是因为手对杯子的摩擦力与杯子的重力等大反向，故D错误。 故选C。 5. 重力为8N的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受的摩擦力大小等于（　　） A. 5N B. 4N C. 3N D. 【答案】A 【解析】 【详解】物块在斜面上的受力如图所示 由平衡条件得 代入数据可得 故选A。 6. 如图所示，质量为3kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，取重力加速度g=10m/s2，某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（ ） A. B的加速度大小为10m/s2 B. A的加速度为6m/s2 C. 弹簧弹力大小为50N D. B对A的压力大小为12N 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．A、B间相互接触但无压力,故弹簧的弹力为 细线剪断瞬间，弹簧的弹力F仍然不变，对AB整体，它们具有共同的加速度，由牛顿第二定律可知 代入数据解得 故ABC错误； D．设物体B对物体A的压力大小为N，对物体A，由牛顿第二定律可知 解得 故D正确。 故选D。 二．多选题（共4小题） 7. 汽车A和汽车B（均可视为质点）在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后（如图甲所示）。以某时刻作为计时起点，此时两车相距x0=12m。汽车A运动的x－t图像如图乙所示，汽车B运动的v－t图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动 B. 汽车B车在0~6s内的位移大小为24m C. 在t=1s时，两车相距最远，且最远距离为16m D. 若t=1s时，A车紧急制动（视为匀变速），要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 【答案】BD 【解析】 分析】 【详解】A．由图乙可知，图线斜率表示速度，则汽车A做匀速直线运动，故A错误； B．B车在0~6s内的位移等于在0~5s内的位移 故B正确； C．当两车速度相等时，两车相距最远，A车的速度 B车刹车后的加速度 设B车匀减速运动的时间为t时两车速度相等，则有 代入数据解得 即t=3s时相距最远，此时A车的位移 B车位移 最远距离 故C错误； D．t=1s时，A匀速位移 B车匀速位移 两车间的距离 B车匀减速到停止的位移 当B停止时，A也停止时，A的加速度最小，A车匀减速运动的总位移 对A车，根据速度位移公式 所以A车的加速度至少为0.25m/s2，故D正确。 故选BD。 8. 排球颠球训练时，小娜同学以的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，取，则（　　） A. 排球上升的最大高度为 B. 排球在上升过程中处于失重状态 C. 排球在最高点速度0，处于平衡状态 D. 排球上升和下降过程的加速度方向相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．排球上升的最大高度为 故A错误； B．依题意，排球在上升过程中只受重力作用，其加速度为重力加速度，处于完全失重状态。故B正确； C．排球在最高点速度为0，对其受力分析，受重力作用，处于非平衡状态。故C错误； D．排球上升和下降过程均只受重力作用，根据牛顿第二定律可知加速度方向相同。故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一斜劈放在水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点，物体b通过光滑轻质滑轮2悬挂在细线上，系统处于静止状态。若将固定点c向左移动少许，而物体a与斜劈始终静止，则该过程中（　　） A. 细线拉力不变 B. 斜劈对物体a的摩擦力一定变大 C. 斜劈对物体a的摩擦力可能变小 D. 地面对斜劈的摩擦力减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．令c点位置的细线与竖直方向的夹角为，对物体b、滑轮2与滑轮与绳上的接触点状态方分析有 解得 当点c向左移动时，减小，则细线拉力T减小，A错误； BC．若点c向左移动之前，物体a的重力沿斜劈的分力小于此时细线的拉力，则此时物体a所受静摩擦力沿斜劈向下，当细线拉力T逐渐减小时，物体a所受静摩擦力可能逐渐减小，B错误，C正确； D．根据上述，对物体a与斜劈整体分析，地面对斜劈摩擦力 减小，则细线拉力T减小，则地面对斜劈的摩擦力减小，D正确。 故选CD。 10. 如图所示，A、B两球用原长为2L，劲度系数为的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，OAB恰好构成一个正三角形；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时A、B间的距离变为，则（　　） A. 绳子OB所受的拉力变小 B. 弹簧产生的弹力变小 C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】 AB．以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成力如图，由三角形相似得 又 OA=OB=L 解得 F=F合=mg 绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以绳子OB所受的拉力不变，AB间的距离变小，N减小，故A错误，B正确； CD．根据上述力与长度的关系，用劲度系数为k1的轻质弹簧时，弹力 用劲度系数为k2的轻质弹簧时，弹力 联立得 故C正确，D错误。 故选BC。 三．实验题（共2小题） 11. 如图为“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。 （1）某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为________N。 （2）实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点位置及_________ 和L1、L2、L3的方向及M的重力。 （3）下列实验要求中必要的是________（填选项的字母代号）。 A．弹簧测力计需要在实验前进行校零 B．细绳套方向应与木板平面平行 C．弹簧测力计B始终保持水平 【答案】 ①. 2.00 ②. A、B的示数 ③. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]图中弹簧测力计的最小分度值为，读数时需要估读到最小分度值的后一位，所以读数为。 （2）[2]结点O在三个力的作用下处于平衡状态，三力平衡，需要测量各力的大小和方向，所以需要记录O点位置及弹簧测力计A、B的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力。 （3）[3] A．为保证弹簧测力计测量准确，需要在实验前进行校零，A正确； B．为保证力的准确，减小实验误差，细绳套方向应与木板平面平行，B正确； C．实验对各力的夹角没有特别要求，所以弹簧测力计B不需要始终保持水平，C错误。 故选AB。 12. 某实验小组利用图甲所示的装置探究物体加速度与所受合外力的关系。 实验步骤如下： ①调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板； ②在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，记录拉力传感器的读数，根据相对应的纸带，求出加速度； ③多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤②，记录传感器的读数，求出加速度。 请回答下列问题： （1）图乙是某次实验得到的纸带，测出连续相邻计时点之间的间距为，若打点周期为，则物块的加速度大小为=______（用表示）。 （2）根据实验得到的数据，以拉力传感器的读数为横坐标、物块的加速度为纵坐标，画出图线如图丙所示，图线不通过原点的原因是______；已知图像斜率为，则物块和拉力传感器的总质量为______（用表示）。 （3）本实验托盘及盘内砝码的总质量______（选填“需要” “不需要”）远小于物块和拉力传感器的总质量。 （4）根据该同学的实验，还可得到物块与长木板之间动摩擦因数______（其值可用图线的斜率、横截距和重力加速度表示）。 【答案】 ①. ②. 该同学实验操作中没有平衡摩擦力（或“平衡摩擦力不足”） ③. ④. 不需要 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]由逐差法求加速度可得 （2）[2]根据图像可知，当拉力大于时，才产生加速度，所以该同学在操作过程中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足； [3]设物体和拉力传感器的总质量为M，由牛顿第二定律得 即 由图可知 解得，物体和拉力传感器的总质量 （3）[4]该实验由于有力传感器测量物块的拉力，则不需要满足托盘及盘内砝码的总质量远小于物块和拉力传感器的总质量； （4）[5]由图可知 可得 四．计算题（共3小题） 13. 某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取，求前内物体的 （1）路程； （2）位移大小； （3）平均速度大小。 【答案】（1）65m；（2）25m；（3）5m/s 【解析】 【详解】（1）由可得，物体的速度减为零需要的时间 故时物体正在下落； 路程应等于向上的高度与后内下落的高度之和，由 可得 后下落的高度 故总路程 （2）位移 位移方向向上； （3）平均速度 14. 如图所示，两根轻绳AB和BC吊一个0.5kg的灯，如果BC绳水平，绳AB与竖直方向夹角为30°，求绳AB和BC的拉力分别是多少？（g=10m/s²） 【答案】， 【解析】 【详解】由受力分析得： 解得 15. 如图所示，质量的薄木板静止在水平桌面上，薄木板上放有质量的小铁块（可视为质点），铁块与木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和铁块由静止开始运动，g取。 （1）若桌面光滑，拉力大小恒为，求小铁块运动的加速度大小； （2）若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为，则拉力的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出? 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小铁块和木板间的最大静摩擦力为 小铁块的最大加速度为 若运动过程中小铁块相对木板静止，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 因 说明小铁块相对木板静止，故小铁块的加速为。 （2）由题意可知小铁块相对木板滑动，则小铁块受到的摩擦力为最大静摩擦力，则小铁块的加速度为。 木板的加速度为 要将木板从铁块下抽出，小铁块的加速和木板加速度关系为 代入数据联立解得 则拉力的大小满足才能将木板从铁块下抽出。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$