内容正文:
陕西省西安市西北工业大学附属中学2025-2026学年高一上学期
第二次月考 物 理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.关于牛顿定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因
B.牛顿第一定律又被称为惯性定律,物体的速度越大,惯性越大
C.伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献
D.牛顿第三定律指出先有作用力,后有反作用力
2.假设“嫦娥六号”探月卫星成功发射升空,完成了人类历史上首次月背采样返回任务。如图所示,“嫦娥六号”探月卫星在地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐变大。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )
A. B. C. D.
3.智能手机有许多的传感器,如加速度传感器。小明用手平托着手机,迅速向下运动,然后停止。以竖直向上为正方向,手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示。则下列判断正确的是( )
A.t1时刻手机速度最大 B.手机t2时刻比t1速度更小
C.t3时刻手受的压力比手机重力小 D.t4时刻手受的压力最大
4.如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A. B.G C. D.
5.如图所示,人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A,人以恒定速度向左匀速拉绳,某一时刻,定滑轮右侧绳与竖直杆的夹角为,左侧绳与水平面的夹角为,此时物块A的速度为,则人拉绳的速度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,在倾角为的光滑固定斜面上,有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻弹簧连接,现对A施加一水平向右的恒力,使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为L,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为g B.撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为
C.弹簧的原长为 D.水平恒力大小为
7.如图甲所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,钢索与水平地面的夹角为,在下滑过程中可能会出现如图乙(轻绳与钢索垂直)和如图丙(轻绳沿竖直方向)所示的两种情形,已知人的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法中错误的是( )
A.图乙中,人一定匀加速下滑
B.图乙中,钢索对轻环的作用力大小为mg
C.图丙中,人一定匀速下滑
D.图丙中,钢索对轻环无摩擦力
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8.图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图(b)是该机器人在某段时间内的位移—时间图像(后10s的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在0~30s内的位移大小为2m
B.0~10s内,机器人做匀加速直线运动
C.10~30s内,机器人的平均速度大小为0.35m/s
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
9.如图甲所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,长木板上表面粗糙,其质量为,时刻质量为的物块以水平速度滑上长木板,此后木板与物块运动的图像如图乙所示。已知重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.木板的长度为
D.木板与物块间的动摩擦因数为0.2
10.如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上,下端与质量为m 的物块A 相连接。初始时刻,用挡板B托住物块A,使其处于静止状态,弹簧处于原长。利用计算机系统精确控制使挡板 B竖直向下做加速度大小为a=0.4g的匀加速直线运动,直至挡板与物块A分离,分离后物块A向下做加速度减小的加速运动,达到最大速度,而后向下减速运动到达最低点。此后物块A在竖直方向做往复运动。则( )
A.挡板B与物块A分离时,弹簧的伸长量为
B.物块B与物块A分离时,物块A速度达到最大
C.物块A达到最大速度时,弹簧的伸长量为
D.物块A 的最大速度为
三、实验题(每空2分,共16分)
11.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图甲中与相连的弹簧测力计的示数为 ;
(2)图乙中一定沿着方向的力是 (选填“”或“”);
(3)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C.两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
12.某兴趣小组的同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时采用了两种方案,图1(甲)是教材中的实验方案;图1(乙)是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(i)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ii)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
(iii)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
(1)在作图象时,把作为F值的实验方案是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);
(2)需要满足条件Mm的实验方案是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
(3)实验获得如图2所示的纸带,已知打点计时器所用交流电的频率为。纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个点未画出。则小车下滑过程中,打出计数点C时的速度大小为 ;下滑的加速度大小为 。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本题共3小题,共38分)
13.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图所示,是一款放在水平桌面上的手机支架,其与手机的接触面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整的硬性物体时,会牢牢地吸附住物体。已知手机支架斜面与水平面的夹角θ=53°,手机质量为200g,手机与接触面之间的动摩擦因数为μ=0.8。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。sin53°=0.8,cos53°=0.6)。
若让手机静止于支架上,求:
(1)手机受到的摩擦力大小;
(2)手机与支架接触面之间的吸引力至少为多大?
14.防疫工作人员利用传送带从飞机上卸防疫物资。如图所示,以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距。工作人员沿传送方向以速度从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度,,,求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t;
(3)小包裹在传送带上留下的划痕的长度l。
15.如图所示,一倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一挡板P。长为L=5m的薄木板置于斜面上,其质量M=1kg,下端位于B点,PB=5m,薄木板中点处放有一质量m=1kg的滑块(可视为质点)。已知滑块与薄木板之间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面上AB区间存在特殊力场,当滑块进入此区域时能对滑块产生一个沿斜面向上、大小为F=10N的恒力作用,对木板无作用力,AB区域沿斜面的宽度为l=2.5m,重力加速度g=10m/s2,现由静止释放薄木板和滑块。
(1)求刚释放时薄木板运动的加速度大小a1及滑块m刚进入AB区域时的速度大小v1;
(2)求滑块第一次进入AB区间内受薄木板的摩擦力f的大小和方向;
(3)若薄木板第一次与挡板P碰撞后以原速率反弹,小滑块与挡板碰撞后即粘在挡板上,停止运动。求薄木板第一次与挡板P碰撞后沿斜面上升到最高点的时间t(忽略滑块从薄木板上滑下时,对木板的影响,结果可保留根号)。
答案及解析
1.
【答案】C
【详解】A.伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因,A错误;
B.牛顿第一定律又被称为惯性定律,物体的质量越大,惯性越大,质量是物体惯性大小的量度,B错误;
C.牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上,总结出了牛顿第一定律,伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献,C正确;
D.作用力与反作用力具有同时性,即同时产生,同时消失,没有先后之分,D错误。
故选C。
2.
【答案】B
【详解】沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度沿轨迹的切线方向,合力方向指向轨迹的凹向,因速度逐渐变大,可知合力F的方向与速度方向夹角为锐角。
故选B。
3.
【答案】D
【详解】A.根据题意由图可知,t1时刻,手机加速度为负向最大,但速度不是最大,故A错误;
B.手机一直下运动,则t2时刻手机加速度仍向下,所以还在向下加速,速度比t1时刻速度更大,故B错误;
CD.根据题意,设手给手机的支持力为F,取向下为正方向,由牛顿第二定律有
可得
可知,当手机具有向上的最大加速度时,手给手机的作用力最大,即手受到的压力最大,由图可知,t4时刻,手机具有向上的最大加速度,即t4时刻手受的压力最大;t3时刻,手机具有向上的加速度,手机处于超重,所以手受到的压力比手机重力大,故C错误、D正确。
故选D。
4.
【答案】C
【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时,此时拉力F最大,根据平衡条件有
解得
故选C。
5.
【答案】D
【详解】人拉绳向左运动的速度为,由题意可知,沿绳方向的速度相等,对物块A的速度进行分解,如图所示:
则有
对人的速度进行分解,如图所示,则有
联立可得
故选D。
6.
【答案】A
【详解】A.撤去恒力瞬间,弹簧的弹力不变,对A球,根据牛顿第二定律得
解得
故A正确;
B.撤去恒力瞬间,弹簧的弹力不变,对B球,合力为零,则B球的加速度为零,故B错误。
C.对小球B分析,根据平衡条件有
则弹簧的伸长量
所以弹簧的原长为
故C错误;
D.对整体分析,根据平衡条件有
解得
故D错误;
故选A。
7.
【答案】D
【详解】A.图乙中,人受到重力和轻绳的拉力,由于两个力不共线,且合力方向斜向下,故人只能匀加速下滑,故A正确,不符合题意;
B.图乙钢索对人的作用力大小
故B正确,不符合题意;
C.图丙中,人受到重力和轻绳的拉力,两力均沿竖直方向,若合力不为零,则合力必沿竖直方向,与速度不共线,人不可能做直线运动,因此合力一定为零,人一定匀速下滑,故C正确,不符合题意;
D.图丙中,轻环也做匀速运动,所受合力为零,轻绳对轻环的拉力与钢索对轻环的支持力不在一条直线上,合力不可能为零,因此轻环一定受到钢索的摩擦力,三力平衡,故D错误,符合题意。
故选D。
8.
【答案】AC
【详解】A.根据图像可知,机器人在0~30s内的位移大小为2m,A正确;
B.位移时间图线的斜率可反映速度,0~10s内,图线的斜率不变,机器人做匀速运动,B错误;
C.10~30s内,平均速度为
m/s=0.35m/s
C正确;
D.0~10s内图线的斜率与10s~20s内图线的斜率关系为:
k1=-k2
所以机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向,因速度是矢量,D错误。
故选AC。
9.
【答案】BCD
【详解】D.物块在木板上运动过程中,在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有
根据图像的斜率表示加速度,则有
联立解得,故D正确;
AB.对木板受力分析,根据牛顿第二定律有
根据图像的斜率表示加速度,则有
联立解得,故A错误,B正确;
C.从图中可知物块和木板最终分离,两者图像与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度,则有,故C正确。
故选BCD。
10.
【答案】ACD
【详解】AB.当挡板B与物块A分离时,A、B间的作用力为零,则此时A的加速度为。对物块A受力分析由牛顿第二定律得
解得挡板B与物块A分离时,弹簧的伸长量为,选项A正确;
此时,物块A的加速度向下,做加速度减小的加速运动,速度仍在增加,故B错误;
C.当挡板B与物块A分离后,物块A做加速度减小的加速运动,当物块A达到最大速度时,加速度为零,此时弹力等于重力,,所以,C正确;
D.当物块A与挡板B分离前,物块A的加速度始终为,由于最开始弹簧处于自由状态,则当物块A与挡板B分离后,对物块A由牛顿第二定律得
随着弹簧的伸长量x的增大,加速度a逐渐减小。所以物块A从静止到第一次达到最大速度的过程中,其加速度a随坐标x变化的图像如图所示
由可知,通过a-x图像与x轴围成的面积求解,由a-x图像得
解得物块A的最大速度为,选项D正确。
故选ACD。
11.
【答案】 3.70 BD/DB
【详解】(1)[1]由图知之间有小格,一个小格代表,所以弹簧测力计的示数为。
(2)[2]F是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧称沿方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力,故方向一定沿方向的是,由于误差的存在,和方向并不重合。
(3)[3]A.通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,A错误;
B.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,B正确;
C.本实验采用“等效法”,为了使两次拉伸橡皮条的效果相同,要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置,即沿同一个方向拉伸相同得长度,C错误;
D.弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,D正确。
故选BD 。
12.
【答案】 甲和乙 甲 0.54 1.0
【详解】(1)[1]这两种实验,都是将托盘和砝码的重力作为合外力,实验在作a—F图象时,把mg作为F值的是甲和乙;
(2)[2]由于图1甲中托盘和砝码始终与小车连接,且要求小车受到的合外力等于托盘和砝码的重力,对整体根据牛顿第二定律可得
对小车有
若M>>m,则F=mg,故需要满足条件M>>m的方案是甲;
而图乙中,开始挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑,然后去掉托盘和砝码,则小车下滑过程中的合外力就等于托盘和砝码的重力,不需要满足M>>m;
(3)[3]纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个点未画出,则计数点的间隔为
C点是BD两点的中间时刻,有
[4]纸带上有连续相等时间内的四段位移,根据逐差法可得
13.
【答案】0.4G
【详解】对手机受力分析如图
由平衡条件得:沿斜面方向
故,
垂直斜面方向
又
联立得
所以手机与支架接触面间的吸引力至少为。
14.
【答案】(1);(2);(3)1.25m
【详解】(1)小包裹的速度v2大于传送带的速度v1,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)小包裹从传送带顶端推下做匀减速直线运动到与传送带共速,所用时间为
此过程在传送带上滑行的距离为
由于小包裹所受最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力,即
所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
(3)小包裹滑行时传送运动的距离为
小包裹在传送带上留下的划痕的长度
15.
【答案】(1)5m/s2,5m/s
(2)5N,方向沿斜面向下
(3)
【详解】(1)刚释放时由于斜面光滑,滑块与木板一起以加速度加速下滑
解得
滑块m刚进入AB区域时,由
解得
(2)进入AB区间后,假设滑块与木板仍然相对静止,设下滑的加速度为,对整体
对滑块,所受木板的静摩擦力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律有
解得,
又因为滑块与木板间的最大静摩擦力
假设成立。即滑块受木板的静摩擦力方向沿斜面向下,大小为5N
(3)滑块和木板一起匀速下滑l,薄木板第一次与挡板P碰撞后,对滑块有
解得
即m在M上仍然匀速下滑,对薄木板有
解得,M以加速度匀减速上滑,设滑块离开薄木板的时间为,有
解得
此时薄木板的速度
解得
分离后,对薄木板有
解得
接着以加速度减速上滑至最高点,有
解得
所以薄木板沿斜面上升到最高点的时间为
解得
试卷第4页,共14页
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