内容正文:
湖北省2025-2026学年襄阳四中高一上学期11月月中考
物 理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 以下说法中正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直于接触面向下
B. 挂在绳上处于静止的物体,受到绳的拉力是由于绳的形变引起的
C. 静摩擦力只能存在于两静止物体之间,不能存在于两运动物体之间
D. 当两粗糙物体之间的相对滑动停止后,则此物体之间的动摩擦因数变为零
2. 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则( )
A. b弹簧的伸长量也为L B. b弹簧的伸长量为
C. P端向右移动的距离为2L D. P端向右移动的距离为
3. 如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A.
B. 的方向水平向左
C.
D.
4. 喜迎春节,红岭中学高三楼高挂红灯笼,如图所示,由七根等长轻质细绳悬挂起六个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外六根细绳与水平方向所成夹角分别为、和关于、和,下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 中国载人航天工程已阔步走过30年,作为佑护航天员平安返回“生命之伞”,为我国载人航天任务作出了突出贡献。在某次神舟飞船竖直匀速返回地面过程中,假设返回舱重量为G1(不计它受到的空气阻力),降落伞重量为G2,有96根相同的拉线与返回舱相连,另一端均匀分布在伞的边缘,每根拉线和竖直方向都成30°角,则每根拉线上的张力大小为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,某自卸式货车车厢上放有一箱货物,货箱内有一光滑的倾斜隔板,其与货箱底部的夹角为,隔板与货箱右壁之间放有一圆柱状工件,货车在卸货过程中,车厢倾角缓慢增大到,货箱一直相对车厢底板静止,下列说法正确的是( )
A. 车厢对货箱的支持力逐渐增大
B. 车厢对货箱的摩擦力逐渐减小
C. 工件对隔板压力不断减小
D. 工件对货箱右壁的压力一直减小
7. 甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方随位移x的变化关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为6m
B. 汽车甲的加速度大小为4m/s2
C. 汽车甲、乙在时相遇
D. 汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 做变速直线运动的物体,其加速度方向不变而大小逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A. 速度不断增大,到加速度减小到零时速度达到最大,之后做匀速直线运动
B. 速度不断增大,位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移不再增大
C. 速度不断减小,到加速度减小到零时运动停止
D. 速度不断减小到零后,又反向一直做加速直线运动
9. 如图所示,水平地面放置一个斜面体,斜面体上A物体通过平行斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与轻环B相连,环B套在竖直放置的杆上,轻绳上放置一个轻质可视作质点的动滑轮,动滑轮下悬挂一个物体,系统处于静止状态,在完成以下运动过程后,整个系统仍处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 将物体A向上移动后,A物体受到的摩擦力大小一定不变
B. 竖直杆向右移动后,地面对斜面体的摩擦力大小一定增大
C. 竖直杆向右移动后,竖直杆对环的摩擦力大小一定不变
D. 将环向上移动后,竖直杆对环的作用力大小一定增大
10. 如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平地面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C。整个装置处于静止状态,设杆与水平地面间的夹角为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 当m一定时,θ越大,每根轻杆对滑块的弹力越小
B. 当M、m一定时, 每个滑块对地面的压力大小为
C. 当m和θ一定时, 每个滑块与地面间的摩擦力大小为
D. 若最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力, 当时无论怎样增大m,不能使M沿地面滑动
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组用如图所示的装置来完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。弹簧测力计A挂于固定点,下端用细线挂一重物,弹簧测力计B的一端用细线系于点,手持另一端向左拉,使结点静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和细线的方向。
(1)实验时__________(填“需要”或“不需要”)确保细线与木板表面平行,多次实验时__________(填“需要”或“不需要”)确保点在同一位置。
(2)某次实验时测得重物所受重力大小,弹簧测力计A的示数,则弹簧测力计B的示数可能为 。
A. B. C. D.
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下:
①测量小钢球的直径;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于、的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____(结果用题中所给的字母表示);
(2)以为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是_____;
A. B.
C. D.
(3)根据以下最合理的图像计算出图线的斜率,则重力加速度的表达式为_____;
(4)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题,用这样的装置完成了实验,这会导致重力加速度的测量值_____(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用F=20N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°,小孩与冰车的总质量m=20kg,冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小孩与冰车所受的支持力;
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力。
14. 某玩具枪竖直向上连续发射两颗完全相同的子弹(均可视为质点),两颗子弹离开枪口的时间间隔为1s。第1颗子弹离开枪口时的速度为30m/s,第2颗子弹离开枪口时的速度为25m/s。已知重力加速度g=10m/s2,忽略子弹运动过程中所受空气阻力的影响。求:
(1)第1颗子弹发射多久后速度减小为0;
(2)第2颗子弹速度减为0时,两颗子弹之间的距离;
(3)两颗子弹第一次相遇时,离枪口的距离。
15. 一斜面体静止在粗糙水平地面上,斜面的倾角为,将一质量为的物块放在斜面上时恰好匀速下滑。现用与斜面成角(未知)的外力(大小未知)拉着物块在斜面上匀速上滑,如图所示。已知重力加速度大小为,斜面体始终保持静止状态。
(1)求物块与斜面接触面间的动摩擦因数;
(2)当时,求外力的大小和地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)当与满足何种关系时,外力有最小值,并求此最小值。
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湖北省2025-2026学年襄阳四中高一上学期11月月中考
物 理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 以下说法中正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直于接触面向下
B. 挂在绳上处于静止的物体,受到绳的拉力是由于绳的形变引起的
C. 静摩擦力只能存在于两静止物体之间,不能存在于两运动物体之间
D. 当两粗糙物体之间的相对滑动停止后,则此物体之间的动摩擦因数变为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力的方向是竖直向下,而非总是垂直于接触面。例如,物体在斜面上时,重力方向仍竖直向下,而垂直于接触面的是支持力方向,故A错误;
B.绳的拉力是由于绳发生形变后试图恢复原状而产生的弹力,无论物体是否静止,此结论均成立,故B正确;
C.静摩擦力存在于相对静止但有相对运动趋势的物体之间,两物体可以整体运动(如传送带上的物体),只要它们之间无相对滑动,故C错误;
D.动摩擦因数由材料性质决定,与是否发生相对滑动无关,停止滑动后动摩擦因数不变,故D错误。
故选B。
2. 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则( )
A. b弹簧的伸长量也为L B. b弹簧的伸长量为
C. P端向右移动的距离为2L D. P端向右移动的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.两个轻质弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律可得
解得
故A错误,B正确;
CD.根据AB选项分析可知P端向右移动的距离为
故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A
B. 的方向水平向左
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】C.未加F时,木块AB受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,弹簧弹力为
F1=kx=400N/m×0.01m=4N
B木块与地面间的最大静摩擦力
A木块与地面间的最大静摩擦力
施加F后,对木块B有
木块B仍然静止,受摩擦力仍为静摩擦力,其大小
fB=F+F1=2N+4N=6N
方向水平向左,故C正确;
D.因为AB仍然静止,故弹簧弹力不变,故D错误;
AB.施加2N的F之后,木块A仍然静止,所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为
fA=F1=4N
方向水平向右,故AB错误。
故选C。
4. 喜迎春节,红岭中学高三楼高挂红灯笼,如图所示,由七根等长的轻质细绳悬挂起六个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外六根细绳与水平方向所成夹角分别为、和关于、和,下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以左侧三个灯笼为研究对象,可得,
以左侧下方2个灯笼为研究对象,可得,
以左侧最下方灯笼为研究对象,可得,
所以有
故选C。
5. 中国载人航天工程已阔步走过30年,作为佑护航天员平安返回的“生命之伞”,为我国载人航天任务作出了突出贡献。在某次神舟飞船竖直匀速返回地面过程中,假设返回舱重量为G1(不计它受到的空气阻力),降落伞重量为G2,有96根相同的拉线与返回舱相连,另一端均匀分布在伞的边缘,每根拉线和竖直方向都成30°角,则每根拉线上的张力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对返回舱受力分析,竖直方向列平衡方程
解得
故选B。
6. 如图所示,某自卸式货车车厢上放有一箱货物,货箱内有一光滑的倾斜隔板,其与货箱底部的夹角为,隔板与货箱右壁之间放有一圆柱状工件,货车在卸货过程中,车厢倾角缓慢增大到,货箱一直相对车厢底板静止,下列说法正确的是( )
A. 车厢对货箱的支持力逐渐增大
B. 车厢对货箱的摩擦力逐渐减小
C. 工件对隔板的压力不断减小
D. 工件对货箱右壁的压力一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.货箱缓慢移动,货箱所受合外力为零,车厢对货箱的支持力与摩擦力夹角不变,故三力组成的顺接闭合三角形三个顶点在同一个圆周上,可知车厢倾角增大过程中,车厢对货箱的支持力一直减小,摩擦力一直增大,故AB错误;
CD.对工件受力分析,如图所示
隔板对工件弹力为,货箱右壁对工件的弹力为,二力夹角保持不变,所以三力组成的顺接闭合三角形三个顶点在同一个圆周上,由图可知车厢倾角缓慢增大到过程中,一直增大,逐渐减小,由牛顿第三定律知,工件对隔板的压力不断减小,工件对货箱右壁的压力一直增大,故C正确,D错误。
故选C。
7. 甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方随位移x的变化关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为6m
B. 汽车甲的加速度大小为4m/s2
C. 汽车甲、乙在时相遇
D. 汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据匀变速运动位移与速度的关系式,对甲进行分析有
解得
即汽车甲的加速度大小为2m/s2,故B错误;
A.根据匀变速运动位移与速度的关系式,对乙进行分析有
解得
甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,两者共速时有
结合上述与图像解得,
此时两者间距最大,甲车的位移为,故A错误;
C.利用逆向思维,甲车停止运动时间
若甲乙相遇,则有
解得
可知,在4s前甲已经停止运动,令相遇时间为,则有
解得,故C正确;
D.根据图像可知,汽车甲、乙在x=6m处的速度大小相同,对乙有
解得,故D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 做变速直线运动的物体,其加速度方向不变而大小逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A. 速度不断增大,到加速度减小到零时速度达到最大,之后做匀速直线运动
B. 速度不断增大,位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移不再增大
C. 速度不断减小,到加速度减小到零时运动停止
D. 速度不断减小到零后,又反向一直做加速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当加速度方向与速度方向相同时,物体速度不断增大,到加速度减小到零时速度达到最大,而后做匀速直线运动,A正确;
B.当加速度方向与速度方向相同时,位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动,位移继续增大,B错误;
C.当加速度方向与速度方向相反时,物体的速度不断减小,如果加速度和速度同时减小到零,则物体停止运动,C正确;
D.当加速度方向与速度方向相反时,物体的速度不断减小,如果速度先减小到零,则物体又反向做加速运动,加速度减小到零时,物体向反方向做匀速直线运动,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,水平地面放置一个斜面体,斜面体上A物体通过平行斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与轻环B相连,环B套在竖直放置的杆上,轻绳上放置一个轻质可视作质点的动滑轮,动滑轮下悬挂一个物体,系统处于静止状态,在完成以下运动过程后,整个系统仍处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 将物体A向上移动后,A物体受到的摩擦力大小一定不变
B. 竖直杆向右移动后,地面对斜面体的摩擦力大小一定增大
C. 竖直杆向右移动后,竖直杆对环的摩擦力大小一定不变
D. 将环向上移动后,竖直杆对环的作用力大小一定增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设悬挂小物体的质量为m,动滑轮两侧轻绳与竖直方向夹角为,根据平衡条件,可得绳上拉力为
将物体A向上移动后,动滑轮两侧绳子夹角减小,绳上拉力减小,因为不确定物体A与斜面间的摩擦力方向,所以A物体受到的摩擦力大小不一定增大,故A错误;
B.竖直杆向右移动后,动滑轮两侧绳子夹角增大,根据
可知绳上拉力增大,对A和斜面整体分析,水平方向有
可知地面对斜面体的摩擦力大小一定增大,故B正确;
C.对环受力分析可知,竖直方向受力平衡,即竖直杆对环的摩擦力等于环的重力与轻绳拉力的竖直分力之和,竖直杆向右移动后,轻绳拉力的竖直分力仍等于悬挂小物体重力的一半,并没有变化,所以竖直杆对环的摩擦力大小一定不变,故C正确;
D.将环向上移动后,动滑轮两侧绳子夹角未变,则轻绳拉力未变,地面对斜面体的摩擦力未变,对斜面体、A物体、轻绳、悬挂小物体以及环组成的整体受力分析,可知竖直杆对环的弹力与地面对斜面体的摩擦力等大反向,即竖直杆对环的弹力未变,由C选项分析可知竖直杆对环的摩擦力也没变,所以竖直杆对环的作用力大小一定不变,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平地面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C。整个装置处于静止状态,设杆与水平地面间的夹角为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 当m一定时,θ越大,每根轻杆对滑块的弹力越小
B. 当M、m一定时, 每个滑块对地面的压力大小为
C. 当m和θ一定时, 每个滑块与地面间的摩擦力大小为
D. 若最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力, 当时无论怎样增大m,不能使M沿地面滑动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据平行四边形定则,有
故m一定时,θ越大,轻杆受力越小,则轻杆对滑块的弹力越小,故A正确;
B.对A、B、C整体进行受力分析可知,对地压力为
因此每个滑块对地压力大小为
故B错误;
C.对A分析,受重力、杆的推力、地面的支持力和向右的摩擦力,根据平衡条件有
故C正确;
D.滑块不能使沿地面滑动时满足
即
解得
当时,有
即
当时,无论怎样增大m,不能使M沿地面滑动,故D正确。
故选ACD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组用如图所示的装置来完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。弹簧测力计A挂于固定点,下端用细线挂一重物,弹簧测力计B的一端用细线系于点,手持另一端向左拉,使结点静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和细线的方向。
(1)实验时__________(填“需要”或“不需要”)确保细线与木板表面平行,多次实验时__________(填“需要”或“不需要”)确保点在同一位置。
(2)某次实验时测得重物所受的重力大小,弹簧测力计A的示数,则弹簧测力计B的示数可能为 。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 需要 ②. 不需要 (2)C
【解析】
【小问1详解】
[1]实验时需要确保细线与木板表面平行,以确保合力、分力均在竖直面内;
[2]实验时两弹簧测力计拉力的合力的作用效果是平衡重物受到的重力,且根据验证规律的普遍性,多次实验时不需要确保O点在同一位置。
【小问2详解】
设弹簧测力计B示数为,根据力的合成规律,可得与的合力范围为
故选C。
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下:
①测量小钢球的直径;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于、的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____(结果用题中所给的字母表示);
(2)以为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是_____;
A. B.
C. D.
(3)根据以下最合理的图像计算出图线的斜率,则重力加速度的表达式为_____;
(4)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题,用这样的装置完成了实验,这会导致重力加速度的测量值_____(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1) (2)D
(3)
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小钢球通过光电门时的速度为
【小问2详解】
根据自由落体可得小球到达光电门时的速度
又有
整理可得
可知的图像为过原点的直线。
故选D。
【小问3详解】
结合图像可得
解得
小问4详解】
若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心,则实际挡光宽度小于小球直径,则
可知重力加速度测量偏大。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用F=20N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°,小孩与冰车的总质量m=20kg,冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小孩与冰车所受的支持力;
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力。
【答案】(1)188N,方向竖直向上;(2)6.6N,方向水平向右。
【解析】
【详解】(1)小孩与冰车竖直方向合外力为0,小车竖直方向受重力、支持力FN;列出竖直方向力学方程为
FN+Fsin37°-mg=0
代入数据解得支持力为
FN=188N
方向竖直向上。
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力
方向水平向右。
14. 某玩具枪竖直向上连续发射两颗完全相同的子弹(均可视为质点),两颗子弹离开枪口的时间间隔为1s。第1颗子弹离开枪口时的速度为30m/s,第2颗子弹离开枪口时的速度为25m/s。已知重力加速度g=10m/s2,忽略子弹运动过程中所受空气阻力的影响。求:
(1)第1颗子弹发射多久后速度减小为0;
(2)第2颗子弹速度减为0时,两颗子弹之间的距离;
(3)两颗子弹第一次相遇时,离枪口的距离。
【答案】(1)3 s (2)12.5 m
(3)0 m
【解析】
【小问1详解】
子弹离开枪口后做竖直上抛运动,则第1颗子弹发射后到速度减小为0所需时间
【小问2详解】
第2颗子弹从离开枪口到速度减为0所需时间
此时第2颗子弹离枪口的距离
则第2颗子弹速度减为0时,第1颗子弹运动的时间
此时第1颗子弹离枪口的距离
所以此时两颗子弹之间的距离
【小问3详解】
两颗子弹第一次相遇时,设第1颗子弹已运动的时间为t3,则
解得
相遇点离枪口的距离
解得s=0m
15. 一斜面体静止在粗糙水平地面上,斜面的倾角为,将一质量为的物块放在斜面上时恰好匀速下滑。现用与斜面成角(未知)的外力(大小未知)拉着物块在斜面上匀速上滑,如图所示。已知重力加速度大小为,斜面体始终保持静止状态。
(1)求物块与斜面接触面间的动摩擦因数;
(2)当时,求外力的大小和地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)当与满足何种关系时,外力有最小值,并求此最小值。
【答案】(1);(2),;(3)时,有最小值
【解析】
【详解】(1)物块匀速下滑的过程中受力平衡,则有
解得
(2)物块匀速上滑的过程中
解得
对物块和斜面体整体进行受力分析如答图所示
解得
(3)对物块进行受力分析如答图所示
联立解得
即
当外力与斜面间的夹角时,有
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