内容正文:
苏州市高新区第一中学高一12月月考试卷
一、单选题
1. 下列各组物理量中都是矢量的一组是( )
A. 位移、路程、加速度 B. 瞬时速度、时间、位移
C. 位置、时间、加速度 D. 位移、速度、加速度
2. 如图所示,甲、乙两位同学掰手腕,为甲对乙的作用力,为乙对甲的作用力,则( )
A. 若甲赢了,说明大于 B. 若乙赢了,说明小于
C. 无论甲乙谁赢,与大小均相等 D. 只有在僵持阶段,与大小才相等
3. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角越大越好
D. 图中的力方向和细绳AO方向相同
4. 一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀速飞行,飞机每隔相同时间空投一个物体,共连续空投了6个物体(不计空气阻力)。下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置,其中正确的是()
A. B.
C. D.
5. 某同学在回家乘电梯上行时,用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度随时间的变化如图所示。取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 内该同学的惯性增大
B. 电梯处于静止状态
C. 内电梯向下加速运动
D. 内该同学处于超重状态
6. 如图所示,相机三脚架静置于水平地面上,它的三根支撑杆和竖直方向夹角均为θ。若调节θ使相机高度降低,则地面对任意一根支撑杆的( )
A. 支持力不变 B. 支持力变小
C. 摩擦力不变 D. 摩擦力变小
7. 如图所示,在水平面上,质量为 10kg 的物体 A 拴在一水平被拉伸弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止时,弹簧对物块A的弹力大小为 3N,若小车突然以 a=0.5m/s2的加速度水平向左匀加速运动时( )
A. 物块 A 相对于小车向右滑动
B. 物块 A 受到的摩擦力方向不变
C. 物块 A 受到的摩擦力变小
D. 物块 A 受到弹簧的拉力将增大
8. 如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 时猴子的速度大小为
C. 时猴子的速度大小为
D. 猴子在内的加速度大小为
9. 如图所示,一小球由空中某处静止释放后,竖直下落,运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,以小球的落地点O为坐标原点,竖直向上为正方向建立x轴,则关于小球的位置坐标x、速度大小v和加速度大小a的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,倾斜细杆与水平方向夹角为θ,细杆上套一小环,小环与小球由一轻质细绳连接,小环与细杆间动摩擦系数为μ,已知μ<tanθ,则小环与小球一起下滑时,位置可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图甲,水平地面上有一长木板,将一小物块放在长木板上,给小物块施加一水平外力F,通过传感器分别测出外力F大小和长木板及小物块的加速度a的数值如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A. 小物块与长木板间的动摩擦因数 B. 长木板与地面间的动摩擦因数
C. 小物块的质量 D. 长木板的质量
二、实验题
12. 用题1图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)在通过调整平板的倾角来平衡阻力时,正确的操作是小车_________。
A. 后面安装纸带,前面挂槽码盘
B. 后面安装纸带,前面不挂槽码盘
C. 后面不安装纸带,前面挂槽码盘
D. 后面不安装纸带,前面不挂槽码盘
(2)平衡阻力后,进行实验,打出的纸带如题2图所示。打点计时器的打点频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出。纸带旁边并排放着毫米刻度尺(图中未画出),刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,图中xⅡ = _________cm,由图中数据可得小车的加速度a = _________m/s2。
(3)保持槽码和槽码盘的质量m不变,某同学多次改变小车和砝码的总质量M,并测得小车相应的加速度a,绘制了图像如题3图中实线所示,请简要说明图线上端出现弯曲的原因_________。
(4)保持槽码和槽码盘的质量m不变,多次改变小车和砝码的总质量M,并测得小车相应的加速度a,如果绘制的是图像,请在题4图中定性画出该图像_________;
三、解答题
13. 一辆汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,某时刻,先以1m/s2的加速度匀加速行驶10s后,再以大小为2m/s2的加速度匀减速刹车直至停止。求:
(1)汽车匀加速10s内位移x的大小;
(2)汽车的减速时间t。
14. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的水平距离,重力加速度g取,,,求:
(1)小球水平抛出的初速度是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的高度差h是多少?
15. 在很多农村建筑工地,工人们通过吊装滑轮把建筑材料搬运到高处,如图1。在吊装过程中,为了避免货物的晃动,通常采用主绳牵引,辅助绳协助的办法,如图2。为研究方便,我们可以将该装置简化为如图3。将重物挂在结点O上,用力F1拉OA绳来升高货物,用力F2拉OB绳稳定货物,其中OA与竖直方向的夹角为θ=30°(如图3)。现有一质量m=50kg的货物需要被吊升(绳子的质量忽略不计,忽略空气、绳与滑轮间的阻力),问:
(1)若OB绳水平向右拉,货物静止,求拉力F2的大小;
(2)货物保持静止,OB绳方向可调,求拉力F2的最小值;
(3)若OA绳能承受的最大张力为N,匀速提升货物,求OB绳拉力F2的最小值。
16. 如图所示,一长度的水平传送带以的速率顺时针匀速转动,传送带左侧与光滑水平地面齐平连接,右侧与倾角的固定斜面无缝相接。斜面上有一点D,B和D之间的距离。某时刻将物块在A点由静止释放,物块在传送带上运动后速度达到,重力加速度,物块与斜面间的动摩擦因数,经过B点时无机械能损失,且全程未冲出斜面。,,求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)滑块第一次沿斜面上滑的最远距离s;
(3)滑块最多可通过D点的次数。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
苏州市高新区第一中学高一12月月考试卷
一、单选题
1. 下列各组物理量中都是矢量的一组是( )
A. 位移、路程、加速度 B. 瞬时速度、时间、位移
C. 位置、时间、加速度 D. 位移、速度、加速度
【答案】D
【解析】
【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量,如位移、加速度、速度(瞬时速度、平均速度)等,标量只有大小没有方向,如路程、时间、质量、速率(平均速率、瞬时速率)、位置等,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,甲、乙两位同学掰手腕,为甲对乙的作用力,为乙对甲的作用力,则( )
A. 若甲赢了,说明大于 B. 若乙赢了,说明小于
C. 无论甲乙谁赢,与大小均相等 D. 只有在僵持阶段,与大小才相等
【答案】C
【解析】
【详解】甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力,它们是同一性质的力,始终等大反向,且同时产生、同时变化、同时消失。所以,无论甲乙谁赢,与大小均相等。
故选C。
3. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角越大越好
D. 图中的力方向和细绳AO方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.拉力方向应与木板平面平行,需要记录拉力的大小和方向,故A错误;
B.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可,不一定要取90°,故B错误;
C.两测力计拉橡皮筋,两个力之间的夹角应适中,不宜过大或过小,故C错误;
D.图中的力是两个分力合力的实验值,其方向和细绳AO方向相同,故D正确。
故选D。
4. 一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀速飞行,飞机每隔相同时间空投一个物体,共连续空投了6个物体(不计空气阻力)。下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置,其中正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为物体做平抛运动运动,飞机做匀速直线运动,则平抛运动的水平速度都等于飞机的速度,则对于某物体来说某时刻水平位移等于飞机的位移,则物体总是在飞机的正下方,即六个物体在飞机正下方排成一列竖直直线,因在竖直方向上做自由落体运动,所以相等时间间隔内的位移越来越大。ABC图不符合题意,D图符合题意。
故选D。
5. 某同学在回家乘电梯上行时,用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度随时间的变化如图所示。取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 内该同学的惯性增大
B. 电梯处于静止状态
C. 内电梯向下加速运动
D. 内该同学处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,内该同学处于超重状态,但质量不变,惯性不变,A错误;
B.内,加速度向上,电梯处于加速上升阶段,B错误;
C.内电梯向上减速运动,C错误;
D.内电梯加速度向上,该同学处于超重状态,D正确。
故选D。
6. 如图所示,相机三脚架静置于水平地面上,它的三根支撑杆和竖直方向夹角均为θ。若调节θ使相机高度降低,则地面对任意一根支撑杆的( )
A. 支持力不变 B. 支持力变小
C. 摩擦力不变 D. 摩擦力变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.令相机与三脚架总质量为M,对相机与三脚架整体进行分析,在竖直方向上有
解得
即支持力不变,故A正确,B错误;
CD.地面对任意一根支撑杆的支持力和摩擦力的合力方向沿支撑杆,则有
若调节θ使相机高度降低,则增大,由于不变,则摩擦力变大,故CD错误。
故选A。
7. 如图所示,在水平面上,质量为 10kg 的物体 A 拴在一水平被拉伸弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止时,弹簧对物块A的弹力大小为 3N,若小车突然以 a=0.5m/s2的加速度水平向左匀加速运动时( )
A. 物块 A 相对于小车向右滑动
B. 物块 A 受到的摩擦力方向不变
C. 物块 A 受到的摩擦力变小
D. 物块 A 受到弹簧的拉力将增大
【答案】C
【解析】
【详解】开始时物体 A处于静止状态,说明受到的静摩擦力为
方向向右,则物体受到的最大静摩擦力大于等于3N
当小车以加速度为向左匀加速运动时,根据牛顿第二定律
解得
方向向左,即摩擦力的方向改变,大小变为2N,但是仍小于最大静摩擦力,所以物块A相对于小车静止,弹力不变。
故选C。
8. 如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 时猴子的速度大小为
C. 时猴子的速度大小为
D. 猴子在内的加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在竖直方向,猴子做匀减速直线运动,在水平方向,人做匀速直线运动,故猴子的合运动的轨迹为抛物线,故A错误;
B.时猴子的竖直分速度为,水平分速度为
则猴子的速度大小为
故B正确;
C.由图乙可知,时猴子的竖直分速度为,水平分速度为
则时猴子的速度大小为
故C错误;
D.由上述分析可知,猴子竖直方向做匀减速,水平方向上匀速,则猴子在内的加速度大小为
故D错误。
故选B。
9. 如图所示,一小球由空中某处静止释放后,竖直下落,运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,以小球的落地点O为坐标原点,竖直向上为正方向建立x轴,则关于小球的位置坐标x、速度大小v和加速度大小a的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】CD.根据牛顿第二定律可得
又
可得
可知图像为一条斜率为负、纵轴截距为正的倾斜直线;小球由空中某处静止释放后,做加速度逐渐减小的加速运动,若落地前加速度已经减为0,则小球继续做匀速直线运动,故C错误,D正确。
AB.以小球的落地点O为坐标原点,竖直向上为正方向建立x轴,则时刻,小球的x坐标大于0,且小球加速阶段,图像的切线斜率应逐渐增大,故AB错误。
故选D。
10. 如图所示,倾斜细杆与水平方向夹角为θ,细杆上套一小环,小环与小球由一轻质细绳连接,小环与细杆间动摩擦系数为μ,已知μ<tanθ,则小环与小球一起下滑时,位置可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】CD.把小环和球看作一个整体受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系,根据牛顿第二定律可知沿斜面方向:
解得:
所以小球应有沿斜面向下的加速度,CD图中小球合力并非沿斜面向下,故CD错误;
AB.设轻绳与细杆垂直,对小球受力分析可知恰好有
即
由于
则位置可能是B图,故A错误,B正确
故选B。
11. 如图甲,水平地面上有一长木板,将一小物块放在长木板上,给小物块施加一水平外力F,通过传感器分别测出外力F大小和长木板及小物块的加速度a的数值如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A. 小物块与长木板间的动摩擦因数 B. 长木板与地面间的动摩擦因数
C. 小物块的质量 D. 长木板的质量
【答案】B
【解析】
【详解】由题图乙知,当F=F1时小物块与长木板均恰好要相对地面滑动,则有
当F1<F≤F3时,小物块与长木板相对静止一起加速运动,有
即
则结合图像有
a0=μ2g
联立解得
,
当F>F3时,小物块相对长木板滑动,对小物块有
F-μ1mg=ma
整理得
结合图像有
=
对长木板有
联立解得
,
由图乙知
=
所以
M=,
故选B。
二、实验题
12. 用题1图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)在通过调整平板的倾角来平衡阻力时,正确的操作是小车_________。
A. 后面安装纸带,前面挂槽码盘
B. 后面安装纸带,前面不挂槽码盘
C. 后面不安装纸带,前面挂槽码盘
D. 后面不安装纸带,前面不挂槽码盘
(2)平衡阻力后,进行实验,打出的纸带如题2图所示。打点计时器的打点频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出。纸带旁边并排放着毫米刻度尺(图中未画出),刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,图中xⅡ = _________cm,由图中数据可得小车的加速度a = _________m/s2。
(3)保持槽码和槽码盘的质量m不变,某同学多次改变小车和砝码的总质量M,并测得小车相应的加速度a,绘制了图像如题3图中实线所示,请简要说明图线上端出现弯曲的原因_________。
(4)保持槽码和槽码盘的质量m不变,多次改变小车和砝码的总质量M,并测得小车相应的加速度a,如果绘制的是图像,请在题4图中定性画出该图像_________;
【答案】(1)B (2) ①. 18.00 ②. 0.6##0.60
(3)随着M的减小,不满足M远大于m的条件
(4)
【解析】
【小问1详解】
在通过调整平板的倾角来平衡阻力时,小车前面不挂槽码盘,利用小车重力的分力来平衡阻力;小车后面要安装纸带,通过纸带上的点迹判断小车是否做匀速直线运动。
故选B。
【小问2详解】
[1]刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,图中
[2]相邻两计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
,
可得
当满足M远大于m时,图像的斜率近似等于mg,图线几乎为直线;随着M的减小,当不满足M远大于m的条件时,图像的斜率明显减小,图线出现弯曲。
【小问4详解】
保持槽码和槽码盘的质量m不变,多次改变小车和砝码的总质量M,根据牛顿第二定律可得
,
可得
可知图像的斜率为mg,保持不变,则图像为一条过原点的倾斜直线,如图所示
三、解答题
13. 一辆汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,某时刻,先以1m/s2的加速度匀加速行驶10s后,再以大小为2m/s2的加速度匀减速刹车直至停止。求:
(1)汽车匀加速10s内位移x的大小;
(2)汽车的减速时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车匀加速运动10s产生的位移
代入数据得
【小问2详解】
汽车匀加速运动10s的速度
代入数据得
汽车的减速时间
代入数据得
14. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的水平距离,重力加速度g取,,,求:
(1)小球水平抛出的初速度是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的高度差h是多少?
【答案】(1);(2)0.8m
【解析】
【详解】(1)由题意可知:小球落到斜面顶端速度方向与斜面平行,如图所示。由平抛的运动规律,有
vy=v0tan 53°
s=v0t
vy=gt
代入数据,得
,t=0.4 s
(2)由
得高度差
h=0.8 m
15. 在很多农村建筑工地,工人们通过吊装滑轮把建筑材料搬运到高处,如图1。在吊装过程中,为了避免货物的晃动,通常采用主绳牵引,辅助绳协助的办法,如图2。为研究方便,我们可以将该装置简化为如图3。将重物挂在结点O上,用力F1拉OA绳来升高货物,用力F2拉OB绳稳定货物,其中OA与竖直方向的夹角为θ=30°(如图3)。现有一质量m=50kg的货物需要被吊升(绳子的质量忽略不计,忽略空气、绳与滑轮间的阻力),问:
(1)若OB绳水平向右拉,货物静止,求拉力F2的大小;
(2)货物保持静止,OB绳方向可调,求拉力F2的最小值;
(3)若OA绳能承受的最大张力为N,匀速提升货物,求OB绳拉力F2的最小值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对结点O进行受力分析,因为结点O静止处于受力平衡状态,则三个力可以围成首尾相连的矢量三角形,由几何关系得:
即
求得
(2)由几何关系得,当力F2垂直于力F1时,F2有最小值,由图得
求得
(3)由(2)得,在力F2垂直于力F1时
求得
所以当F1取到临界情况时,F2可以取到最小值,由几何关系得,在三角形ABC中,
由此可得在三角形BCD中
由勾股定理得
即F2最小取到
16. 如图所示,一长度的水平传送带以的速率顺时针匀速转动,传送带左侧与光滑水平地面齐平连接,右侧与倾角的固定斜面无缝相接。斜面上有一点D,B和D之间的距离。某时刻将物块在A点由静止释放,物块在传送带上运动后速度达到,重力加速度,物块与斜面间的动摩擦因数,经过B点时无机械能损失,且全程未冲出斜面。,,求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)滑块第一次沿斜面上滑的最远距离s;
(3)滑块最多可通过D点的次数。
【答案】(1)
(2)
(3)8次
【解析】
【小问1详解】
根据对物块受力分析以及牛顿第二定律可得
且
方程联立解得,
【小问2详解】
物块与传送带共速所用时间为
物块到与传送带共速的位移为
共速后物块与传送带保持相对静止到达点,之后以速度冲上斜面,对物块进行受力分析,则有
解得,方向沿斜面向下。
根据匀变速直线运动规律滑块第一次沿斜面上滑的最远距离
【小问3详解】
物块从斜面下滑时有
解得
由于在斜面上滑和下滑位移大小相等,设滑到底面时速度为,则有
即
可得
物块到达水平面上后会在传送带做类竖直上抛运动,则再次回到点速度大小不变,仍为,同理每次回到点时的速度都是前一次速度的倍。第次返回点时速度为,为正整数。
要使滑块再也不能经过D点,则需
解得,可知第四次返回点后将再不能到达D点,每次往返两次经过D点,滑块最多可通过D点的次数为8次。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$