精品解析:河北省保定市涞水北雄高级中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
2025-05-02
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内容正文:
2024-2025学年度高中物理9月月考卷
考试范围:必修一;考试时间:65分钟;命题人:高三物理组
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分)
1. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 匀变速直线运动的加速度恒定
B. 速度的变化量越大,加速度越大
C. 加速度与速度同向,物体可能做减速运动
D. 加速度是描述位置变化快慢的物理量
2. 图示为甲、乙两个质点在同一条直线上运动的图像。若以甲的出发点为原点,出发时间为计时起点,则下列说法错误的是( )
A. 甲先做减速运动,再静止,之后做匀速直线运动
B. 时,甲、乙相遇,且甲的速度大于乙的
C. 乙的速度大小为
D. 内,甲的平均速度大小为
3. 如图所示,一物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角θ分别为30°和45°时,物块所受摩擦力的大小相等,则物块与木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则( )
A. 物体B受到的摩擦力可能为0 B. 物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
C. 物体B对地面的压力可能为0 D. 物体B对地面的压力为mBg - mAgcosθ
5. 如图所示,两个质量均为m的相同货物A、B叠放在自卸货车的车厢底板上保持相对静止一起加速下滑,车厢底板与水平面的夹角为α,A、B间的动摩擦因数为μ1,B与车厢底板间的动摩擦因数为μ2,货车在水平地面上始终保持静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货车受到地面的静摩擦力方向水平向左
B. 货车对地面的压力大于货车与货物的总重力
C. 货物A受到的摩擦力大小一定为
D. μ1与μ2的关系满足μ1≥μ2
6. 水平地面上的一物体由静止开始做匀加速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7 s内的位移与第11个3 s内的位移比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 7∶3 D. 3∶7
7. 如图所示,质量为m2的长木板静止在水平地面上,质量为m1的木块受到水平向右的拉力F,在长木板上向右滑行。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,则( )
A. 木块受到的摩擦力大小为μ1F
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m1+m2)g
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g
D. 木板受到地面的摩擦力的方向一定水平向右
二、多选题(每题6分)
8. 甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的图像如图所示(x为位移)。已知时甲车在乙车前面30m处,在时两车恰好相遇。下列说法正确的是( )
A. 图中时刻两车相距最远
B. 两车在时速度相等
C. 相遇时,两物体的速度之差的大小等于14m/s
D. 乙车比甲车的加速度大
9. 如图所示,轻质的OP杆能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,某人用一根轻绳绕过定滑轮系在P端。当OP杆由水平位置开始缓慢逆时针转动时,下列说法正确的是( )
A. OP杆的弹力方向不在OP所在的直线上 B. OP杆的弹力大小不变
C. 轻绳的张力一直变小 D. 轻绳的张力先变小后变大
10. 如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力,已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A. 物块A的加速度为0
B. 物块A的加速度为
C. 物块B的加速度为0
D. 物块B的加速度为
第II卷(非选择题)
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分)
11. 在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量
x()
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
根据表中数据作出图像并求得该弹簧的劲度系数________;
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为,请在图乙中画出这两个共点力的合力的图示________;
(3)由图得到________N。
12. 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图所示为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为钩码,D为一端带有定滑轮的长木板,还有220V的交流电源(图中未画出).实验中认为细绳对小车的拉力F等于钩码的重力,当地的重力加速度为g。
(1)为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响,应采取的做法是______
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)图所示为某次实验得到的纸带(交流电源的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度大小为______m/s2,打下E点时小车速度大小为______m/s。(结果均保留两位有效数字)
(3)某同学根据实验数据画出了如图所示的a-图线,则从图线可知小车的加速度a与小车质量的倒数之间的关系式为______。
四、解答题(13题10分,14题12分,15题12分)
13. 甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
14. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:
(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力。
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2024-2025学年度高中物理9月月考卷
考试范围:必修一;考试时间:65分钟;命题人:高三物理组
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分)
1. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 匀变速直线运动的加速度恒定
B. 速度的变化量越大,加速度越大
C. 加速度与速度同向,物体可能做减速运动
D. 加速度是描述位置变化快慢的物理量
【答案】A
【解析】
【详解】A.匀变速直线运动的速度是均匀变化的,加速度是恒定的,故A正确;
B.根据加速度的定义式
可知,加速度由速度的变化量和时间共同决定,故B错误;
C.加速度与速度同向,物体一定做加速运动,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,故D错误。
故选A。
2. 图示为甲、乙两个质点在同一条直线上运动的图像。若以甲的出发点为原点,出发时间为计时起点,则下列说法错误的是( )
A. 甲先做减速运动,再静止,之后做匀速直线运动
B. 时,甲、乙相遇,且甲的速度大于乙的
C. 乙的速度大小为
D. 内,甲的平均速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.据图像切线的斜率表示速度可知,甲先做减速运动,再静止,之后做匀速直线运动,选项A不符合题意;
B.3h时,甲、乙相遇,并且甲的斜率比乙的大,故甲的速度大于乙的,选项B不符合题意;
C.乙的速度大小为,选项C符合题意;
D.0~3h内,甲的平均速度大小为,选项D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,一物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角θ分别为30°和45°时,物块所受摩擦力的大小相等,则物块与木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对物块受力分析可知,当倾角为时,物块受到静摩擦力
当倾角为时,物块受到滑动摩擦力
联立方程
故选B。
4. 如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则( )
A. 物体B受到的摩擦力可能为0 B. 物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
C. 物体B对地面的压力可能为0 D. 物体B对地面的压力为mBg - mAgcosθ
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于B相对地面静止则B所受的摩擦为静摩擦,且B受力平衡有
f = mAgcosθ
A错误、B正确;
CD.由于B静止则B受力平衡有
FN = mBg - mAgsinθ
CD错误。
故选B。
5. 如图所示,两个质量均为m的相同货物A、B叠放在自卸货车的车厢底板上保持相对静止一起加速下滑,车厢底板与水平面的夹角为α,A、B间的动摩擦因数为μ1,B与车厢底板间的动摩擦因数为μ2,货车在水平地面上始终保持静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货车受到地面的静摩擦力方向水平向左
B. 货车对地面的压力大于货车与货物的总重力
C. 货物A受到的摩擦力大小一定为
D. μ1与μ2的关系满足μ1≥μ2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意,货车受到货物A、B整体的压力大小为
F压=2mgcosα
根据牛顿第二定律可知,A、B整体所受合外力沿斜面向下,所以B所受滑动摩擦力的大小满足
Ff<2mgsinα
根据牛顿第三定律可知,A、B整体对货车的摩擦力大小同样满足
Ff’<2mgsinα
F压沿水平向左的分量为
F压x=2mgcosαsinα
Ff’沿水平向右的分量满足
Ffx’<2mgsinαcosα= F压x
所以A、B整体对货车的作用力存在水平向左的分量,货车有向左运动的趋势,故货车受到地面的静摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.由于A、B整体沿车厢底板加速下滑,故A、B以及货车组成的系统存在竖直向下的加速度分量,整体处于失重状态,故货车对地面的压力小于货车与货物的总重力,故B错误;
CD.设A、B整体加速下滑的加速度大小为a,对A、B整体根据牛顿第二定律有
2ma=2mgsinα-2μ2mgcosα
单独对A同理有
ma=mgsinα-f
且
f≤μ1mgcosα
联立上述三式可得
μ1≥μ2
由此可知,只有当μ1=μ2时,货物A受到的摩擦力大小才等于为μ1mgcosα,否则将小于μ1mgcosα。
故C错误,D正确。
故选D项。
6. 水平地面上的一物体由静止开始做匀加速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7 s内的位移与第11个3 s内的位移比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 7∶3 D. 3∶7
【答案】C
【解析】
【详解】设物体的加速度大小为a,第1s内的位移为x,根据位移公式x=at2得知,物体在第1个7秒内的位移为
x1=49x
第1个3秒内的位移为
x2=9x
根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得知,第5个7秒内的位移为
x3=(2×5-1)x1=9x1=9×49x
第11个3秒内的位移为
x4=(2×11-1)x2=21x2=21×9x
所以第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移之比为
x3:x4=(9×49x):(21×9x)=7:3
故选C。
7. 如图所示,质量为m2的长木板静止在水平地面上,质量为m1的木块受到水平向右的拉力F,在长木板上向右滑行。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,则( )
A. 木块受到的摩擦力大小为μ1F
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m1+m2)g
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g
D. 木板受到地面的摩擦力的方向一定水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】A.木块受到的滑动摩擦力大小为
f1=μ1m1g
故A错误;
BCD.木块对长木板的滑动摩擦力大小也为
f1=μ1m1g
方向水平向右,由于长木板静止,由平衡条件可知,地面对长木板的摩擦力大小等于μ1m1g,方向水平向左,故B、D错误,C正确。
故选C。
二、多选题(每题6分)
8. 甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的图像如图所示(x为位移)。已知时甲车在乙车前面30m处,在时两车恰好相遇。下列说法正确的是( )
A. 图中时刻两车相距最远
B. 两车在时速度相等
C. 相遇时,两物体的速度之差的大小等于14m/s
D. 乙车比甲车的加速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】D.根据匀变速直线运动位移时间关系
可得
由图像可知,甲、乙的初速度分别为
,
由题意可知,时甲车在乙车前面30m处,在时两车恰好相遇,则有
联立可得
故D错误;
B.设经过时间,两车速度相等,则有
可得
故B正确;
C.相遇时,两物体的速度之差的大小为
代入数据可得
故C正确;
A.两车相遇前,当两车速度相等时,两车相距最远,由图像可知,图中时刻两车的平均速度相等,由于初速度不相等,所以时刻两车的速度不相等,则图中时刻两车不是相距最远,故A错误。
故选BC。
9. 如图所示,轻质的OP杆能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,某人用一根轻绳绕过定滑轮系在P端。当OP杆由水平位置开始缓慢逆时针转动时,下列说法正确的是( )
A. OP杆的弹力方向不在OP所在的直线上 B. OP杆的弹力大小不变
C. 轻绳的张力一直变小 D. 轻绳的张力先变小后变大
【答案】BC
【解析】
【详解】对点P受力分析,设OP杆的弹力为N,轻绳的张力为T,如图
根据平衡条件,合力为零,△AOP与图中矢量(力)三角形相似,故有
解得
,
由图看出,OP、AO不变,则OP杆的弹力N不变,AP变小,则轻绳的张力T变小。
故选BC。
10. 如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力,已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A. 物块A的加速度为0
B. 物块A的加速度为
C. 物块B的加速度为0
D. 物块B的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】剪断细线前,弹簧的弹力
细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为;
剪断细线瞬间,对A、B看成一个系统,加速度为
即A和B的加速度均为,故BD正确,AC错误。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分)
11. 在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量
x()
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
根据表中数据作出图像并求得该弹簧的劲度系数________;
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为,请在图乙中画出这两个共点力的合力的图示________;
(3)由图得到________N。
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由图像可知,该弹簧的劲度系数为
(2)[2]由图甲所示,该弹簧测力计的分度值为,所以该弹簧测力计的示数为。
[3]由平行四边形定则可得,这两个共点力的合力的图示为
(3)[4]由图可知
12. 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图所示为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为钩码,D为一端带有定滑轮的长木板,还有220V的交流电源(图中未画出).实验中认为细绳对小车的拉力F等于钩码的重力,当地的重力加速度为g。
(1)为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响,应采取的做法是______
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)图所示为某次实验得到的纸带(交流电源的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度大小为______m/s2,打下E点时小车速度大小为______m/s。(结果均保留两位有效数字)
(3)某同学根据实验数据画出了如图所示的a-图线,则从图线可知小车的加速度a与小车质量的倒数之间的关系式为______。
【答案】 ①. C ②. 3.1 ③. 1.9 ④. a=
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿木板方向的分力和所受的摩擦力平衡,那么小车所受的合力就等于细绳的拉力
故选C;
(2)[2]由题意可知
T=2×0.02s=0.04s
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度大小
a==m/s2≈3.1m/s2
[3]在匀变速直线运动某过程中,中间时刻的速度等于该过程中的平均速度
vE==m/s≈1.9m/s
(3)[4]由题图可知,图线斜率的数值为0.2,则
a=
四、解答题(13题10分,14题12分,15题12分)
13. 甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
【答案】(1)5s,36m;(2)不能
【解析】
【分析】(1)抓住两车相距最大时的临界条件:两车速度相等展开计算即可;
(2)分析乙车到达终点经过的时间,再求出甲车在此过程中经过的位移,比较即可求解。
【详解】(1)根据题意可知,甲车速度小于乙车时距离一直在被拉远,因此当甲、乙两车的速度相等时两车距离最大,则有
代入数据得到
所以经过5s两车间距最大,此过程中甲车位移为
乙车位移为
两车最大距离为
(2)因为乙车做匀速运动,所以乙车到达终点所需时间为
假设再经过t2时间后,甲车恰好超过乙车,则有
解得
所以到达终点线时甲车不能超过乙车。
14. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:
(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力。
【答案】(1) ;(2)M1g,方向和水平方向成30°指向右上方;(3)M2g,方向水平向右
【解析】
【详解】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡条件,首先判断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图1和2所示,根据平衡规律可求解.
(1)图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,轻绳AC段的拉力
图2中由
得
所以
(2)图1中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有FNC=FAC=M1g,方向和水平方向成30°,指向右上方。
(3)图2中,根据平衡方程有
所以
方向水平向右。
【点睛】本题首先要抓住定滑轮不省力的特点,其次要根据平衡条件,以G点为研究对象,按力平衡问题的一般步骤求解细绳EG的张力。
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