内容正文:
2025年上学期高一第三次月考
物理
一、单选题
1. 一质量为 且质量均匀分布的细圆环放置在光滑水平面上,其半径为,过圆心的几何轴与水平面垂直,若圆环能经受的最大张力为,估算此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度约为(当 角很小时, )( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,校园唐世芳校长的铜像屹立在大理石基座正中央, 默默注视着奋笔疾书中的同学,下列说法正确的是( )
A. 对地面受力分析,地面有受到铜像对它的压力
B. 基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力
C. 铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
D. 基座对铜像的支持力是铜像形变产生的
3. 擦窗机器人是家庭清洁神器。如图所示,机器人通过机身底部的吸盘抽气而产生“吸附力”,“吸附”在竖直玻璃上保持静止。下列说法正确的是( )
A. 机器人受到三个力作用处于平衡状态
B. 玻璃对机器人的作用力平行于玻璃面向上
C. 玻璃对机器人的作用力大于机器人受到的重力
D. 当机器人受到的“吸附力”增大,它受到的摩擦力也增大
4. 如图所示,有两个电荷量均为的光滑小球,其中一个固定于绝缘半球形容器的底部点,另一个小球置于容器右侧点(未固定),右侧小球恰处于静止状态。已知,容器的半径为,静电力常量为,两带电小球均可视为点电荷,下列说法正确的是( )
A. 两个小球间的库仑力大小为
B. 圆心处的电场强度大小为
C. 若两个小球的电荷量缓慢减小,右侧小球所受弹力逐渐增大
D. 若两个小球的电荷量缓慢减小,右侧小球所受弹力逐渐减小
5. 摩托车骑手从一斜坡冲出在空中飞越的情景如图所示,不计空气阻力影响,假设摩托车发动机油门关闭,摩托车在空中飞行的过程中( )
A. 若要研究某时刻骑手的动作,可以把摩托车和骑手看作质点
B. 若不考虑转动的影响,在最高点,骑手的动能为零
C. 若不考虑转动的影响,骑手的机械能先减小再增大
D. 若不考虑转动的影响,骑手的加速度不变
6. 从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度-时间图像如图所示,则( )
A. 两物体相遇的时间是1s和4s
B. 乙物体的运动方向发生了变化
C. 两个物体相距最远的时刻是4s末
D. 6s时甲在乙前面
7. 某同学设计了一货物输送装置,将一个质量为M载物平台架在两根完全相同、半径为r,轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为,平台的重心与两柱等距,在载物平台上放上质量为m的物体时也保持物体的重心与两柱等距,两圆柱以角速度 绕轴线作相反方向的转动,重力加速度大小为g。现沿平行于轴线的方向施加一恒力F,使载物平台从静止开始运动,物体与平台总保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 物体和平台开始运动时加速度大小为
B. 物体和平台做匀加速运动
C. 物体受到平台的摩擦力逐渐增大
D. 只有当时平台才能开始运动
二、多选题
8. 图所示,在山体下的水平地面上有一静止长木板,某次山体滑坡,有石块从山坡上滑下后,恰好以速度v1滑上长木板,石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,且石块始终未滑出长木板.下面给出了石块在长木板上滑行的v-t图象,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图甲所示,在光滑水平面上,A、B两物体相互接触,但不黏合。两物体的质量,,从开始,B受到水平向右的恒力,A受到的水平方向的力按如图乙所示的规律变化(向右为正方向),则( )
A. 时,B的加速度大小为 B. 时,A、B间的弹力大小为1.2N
C. 时,A的加速度大小为 D. 时,A、B即将分离
10. 滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐项目。如图,一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接,人坐在滑雪车中沿斜直雪道下滑,以初速度进入水平雪道,经过 从水平雪道的另一端滑出。已知水平雪道长取,滑雪车与水平雪道的动摩擦因数为,空气阻力忽略不讲,下列值可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,倾角 的斜劈放在木板上,一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶,另一端拴接一可视为质点的小球,已知木板、斜劈、小球质量均为1kg,斜劈与木板之间的动摩擦因数为,重力加速度,系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉力F,下列说法正确的是( )
A. 若 ,当时,木板相对斜劈向右运动
B. 若 ,不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止
C. 若,当时,小球对斜劈的压力为0
D. 若,当时,细绳与水平方向的夹角α满足:
三、填空题
12. 如图,质量为的物块在与水平面成 角的恒力作用下,沿水平面向左做匀加速运动。
(1)则与滑动摩擦力的合力方向为__________(选填“A.竖直向上”、“B.斜向左上”或“C.斜向右上”)。
(2)若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为___________。
13. 若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a,月球绕地球圆周轨道半径为地球半径60倍,则在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为______。若月球表面的重力加速度值和引力常量已知,还需已知______,就能得求月球的质量。
四、计算题
14. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为4m/s2,求:
(1)汽车刹车3s末的速度;
(2)汽车通过32m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移。
15. 如图甲所示,倾角为 的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端,2s末煤块恰好到达B端,煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示,g取,则
(1)求煤块在第一秒和第二秒内的加速度大小分别是多少?
(2)求煤块与传送带间的动摩擦因数?
(3)2s内传送带上留下的痕迹长度?
16. 如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角,并以大小为 的速度逆时针转动。物块A从传送带上端由静止释放,同时物块B以的速度从传送带底部冲上传送带,当A与传送带刚好共速时,A、B相碰并粘在一起,已知两物块质量均为,与传送带间的动摩擦因数均为 ,重力加速度, , ,不计物块大小,求:
(1)A、B相碰前瞬间,物块B的速度大小;
(2)碰撞前,两物块在传送带上运动过程中,因摩擦产生的总热量;
(3)碰撞后,两物块在传送带上运动过程中,传送带对两物块的摩擦力的冲量大小(结果可保留根号)。
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2025年上学期高一第三次月考
物理
一、单选题
1. 一质量为 且质量均匀分布的细圆环放置在光滑水平面上,其半径为,过圆心的几何轴与水平面垂直,若圆环能经受的最大张力为,估算此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度约为(当 角很小时, )( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】圆环绕几何轴旋转,圆环的各部分做圆周运动,在圆环上取一小段,对应的圆心角为,如图所示:
其质量可表示为
受圆环对它的张力,分析可得
当角很小时,,则
代入得
B正确;
故选B。
2. 如图所示,校园唐世芳校长的铜像屹立在大理石基座正中央, 默默注视着奋笔疾书中的同学,下列说法正确的是( )
A. 对地面受力分析,地面有受到铜像对它的压力
B. 基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力
C. 铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
D. 基座对铜像的支持力是铜像形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为大理石基座与地面接触,对地面受力分析,得地面受到大理石基座对它施加压力,故A错误;
B.基座的重力加铜像的重力等于地面对基座的支持力,得基座受到的重力和地面对基座的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.铜像对基座的压力作用在基座上,基座对铜像的支持力作用在铜像上,分别作用在两个不同物体上,且压力与支持力大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故C正确;
D.基座对铜像的支持力,是由于基座发生形变产生的,故D错误。
故选C。
3. 擦窗机器人是家庭清洁神器。如图所示,机器人通过机身底部的吸盘抽气而产生“吸附力”,“吸附”在竖直玻璃上保持静止。下列说法正确的是( )
A. 机器人受到三个力作用处于平衡状态
B. 玻璃对机器人的作用力平行于玻璃面向上
C. 玻璃对机器人的作用力大于机器人受到的重力
D. 当机器人受到的“吸附力”增大,它受到的摩擦力也增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.机器人受重力、静摩擦力、支持力和“吸附力”,共四个力作用,故A错误;
B.玻璃对机器人有静摩擦力和支持力作用,静摩擦力平行于玻璃面向上,支持力垂直于玻璃面,故B错误;
C.玻璃对机器人有静摩擦力和支持力作用,玻璃对机器人的作用力大于机器人受到的重力,故C正确;
D.当机器人受到的“吸附力”增大,它受到的摩擦力仍等于重力,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,有两个电荷量均为的光滑小球,其中一个固定于绝缘半球形容器的底部点,另一个小球置于容器右侧点(未固定),右侧小球恰处于静止状态。已知,容器的半径为,静电力常量为,两带电小球均可视为点电荷,下列说法正确的是( )
A. 两个小球间的库仑力大小为
B. 圆心处的电场强度大小为
C. 若两个小球的电荷量缓慢减小,右侧小球所受弹力逐渐增大
D. 若两个小球的电荷量缓慢减小,右侧小球所受弹力逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由余弦定理可知,两小球之间的距离为
两小球之间的库仑力大小为
故A正确;
B.两小球在O点的电场强度大小均为
故合场强为
故B错误;
CD.由受力分析可知,右侧小球所受库仑力,重力,支持力构成的矢量三角形始终与三角形OAB相似,满足
故在两个小球的电荷量缓慢减小时,右侧小球所受弹力大小不变,故CD错误。
故选A。
5. 摩托车骑手从一斜坡冲出在空中飞越的情景如图所示,不计空气阻力影响,假设摩托车发动机油门关闭,摩托车在空中飞行的过程中( )
A. 若要研究某时刻骑手的动作,可以把摩托车和骑手看作质点
B. 若不考虑转动的影响,在最高点,骑手的动能为零
C. 若不考虑转动的影响,骑手的机械能先减小再增大
D. 若不考虑转动的影响,骑手的加速度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.若要研究某时刻骑手的动作,由于不同时刻骑手的动作不同,不可以把摩托车和骑手看作质点,故A错误;
B.在最高点,骑手有水平方向的速度,动能不为零,故B错误;
CD.若不考虑转动的影响,摩托车在空中飞行的过程中只受重力作用,做斜抛运动,加速度为重力加速度,即做匀变速曲线运动,骑手机械能守恒,故C错误、D正确。
故选D。
6. 从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度-时间图像如图所示,则( )
A. 两物体相遇的时间是1s和4s
B. 乙物体的运动方向发生了变化
C. 两个物体相距最远的时刻是4s末
D. 6s时甲在乙前面
【答案】C
【解析】
【详解】A D.在v-t图像中,图像与横坐标围成的面积表示物体发生的位移,由图可知当t=2s和t=6s时,两图像与横坐标围成的面积相等,说明位移相等,由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动,因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s。故AD错误;
B.由图像可知,乙的速度一直为正,运动方向不变。故B错误;
C.在前2s内,甲乙两者之间距离先增大后减小,第1s末相距最远。然后,乙速度大于甲的速度,二者距离先减小,然后再增大;2s末时两物体相距
4s时,两物体相距为
故4s时两物体相距最远,故C正确。
故选C。
7. 某同学设计了一货物输送装置,将一个质量为M载物平台架在两根完全相同、半径为r,轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为,平台的重心与两柱等距,在载物平台上放上质量为m的物体时也保持物体的重心与两柱等距,两圆柱以角速度 绕轴线作相反方向的转动,重力加速度大小为g。现沿平行于轴线的方向施加一恒力F,使载物平台从静止开始运动,物体与平台总保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 物体和平台开始运动时加速度大小为
B. 物体和平台做匀加速运动
C. 物体受到平台的摩擦力逐渐增大
D. 只有当时平台才能开始运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.平台与两个圆柱表面的摩擦力相等,大小
开始时平台受到两圆柱的摩擦力平衡,所以开始运动时加速度大小为
故A正确;
B.圆柱表面的点转动的线速度大小为
若平台运动的速度大小为v,则沿该方向上受到一根圆柱的摩擦力分量为
根据牛顿第二定律可得
因为v在不断增大,加速度会越来越小,故B错误;
C.对物体进行受力分析可得
加速度越来越小,故物体受到平台的摩擦力逐渐减小,故C错误;
D.平台开始运动时加速度大小为
所以即使F较小,平台也运动,故D错误。
故选A。
二、多选题
8. 图所示,在山体下的水平地面上有一静止长木板,某次山体滑坡,有石块从山坡上滑下后,恰好以速度v1滑上长木板,石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,且石块始终未滑出长木板.下面给出了石块在长木板上滑行的v-t图象,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于石块与长木板、长木板与地面之间都有摩擦,故石块不可能做匀速直线运动,故A错误;
BC.设石块与长木板之间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,石块的质量为m,长木板的质量为M,当:
μ1mg>μ2(M+m)g
最终石块与长木板将一起做匀减速直线运动,此时的加速度为μ2g,由:
μ1mg>μ2(M+m)g
可得:
μ1mg>μ2mg
即石块刚开始的加速度大于石块与长木板一起减速时的加速度,即μ1g>μ2g,也就是说图象的斜率将变小,故C错误,B正确.
D.若石块对长木板向右的滑动摩擦力小于地面对长木板的最大静摩擦力,则长木板将静止不动,石块将在长木板上做匀减速直线运动,故D正确;
9. 如图甲所示,在光滑水平面上,A、B两物体相互接触,但不黏合。两物体的质量,,从开始,B受到水平向右的恒力,A受到的水平方向的力按如图乙所示的规律变化(向右为正方向),则( )
A. 时,B的加速度大小为 B. 时,A、B间的弹力大小为1.2N
C. 时,A的加速度大小为 D. 时,A、B即将分离
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.设A、B两物体之间的作用力为FAB ,经分析,当A、B即将分离的瞬间具有相同的加速度a,且FAB大小为0,把二者作为一个整体,根据牛顿第二定律得
对物体A受力分析,根据牛顿第二定律得
联立解得
,
根据图乙可知,此时,因此在时间内,A、B两物体未分离,始终具有相同的加速度,当时,,对于整体根据牛顿第二定律得
故A错误,D正确;
BC.当 时,由图乙可知此时,对于整体根据牛顿第二定律得
对物体A受力分析,根据牛顿第二定律得
故B正确,C错误。
故选BD。
10. 滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐项目。如图,一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接,人坐在滑雪车中沿斜直雪道下滑,以初速度进入水平雪道,经过 从水平雪道的另一端滑出。已知水平雪道长取,滑雪车与水平雪道的动摩擦因数为,空气阻力忽略不讲,下列值可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设水平雪道长,运动时间为,滑出时的速度为,则平均速度为
由于从水平雪道的另一端滑出,所以有
解得
A正确,B错误;
CD.设加速度大小为 ,有
解得
根据匀变速直线运动规律
由于
,
解得
C正确,D错误。
故选AC。
11. 如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,倾角 的斜劈放在木板上,一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶,另一端拴接一可视为质点的小球,已知木板、斜劈、小球质量均为1kg,斜劈与木板之间的动摩擦因数为,重力加速度,系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉力F,下列说法正确的是( )
A. 若 ,当时,木板相对斜劈向右运动
B. 若 ,不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止
C. 若,当时,小球对斜劈的压力为0
D. 若,当时,细绳与水平方向的夹角α满足:
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若,当时,假设板、斜劈、球三者相对静止,则对板、斜劈、球构成的系统,有
可得
对斜劈和球构成的系统,若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力,有
得
可知此时木板相对于斜劈静止,故A错误;
B.若,假设斜劈与球保持相对静止,则对斜劈与球构成的系统,最大加速度为
当球刚好要离开斜劈时,受到重力和绳子拉力作用,有
得
可知此情况下不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止,故B正确;
C.若,假设板、球和斜劈相对静止,则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速的为
此时对板、球和斜劈构成的系统,有
当时,板、球和斜劈相对静止,有
又由B选项可知此时球刚好要离开斜劈,故C正确;
D.若,则由C选项可知此时恰好达到三者保持相对静止的临界状态,因此加速度大小为8m/s2,则对小球而言
解得
故D错误。
故选BC。
三、填空题
12. 如图,质量为的物块在与水平面成 角的恒力作用下,沿水平面向左做匀加速运动。
(1)则与滑动摩擦力的合力方向为__________(选填“A.竖直向上”、“B.斜向左上”或“C.斜向右上”)。
(2)若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为___________。
【答案】(1)B (2)
【解析】
【小问1详解】
由于物块沿水平面向左做匀加速运动,则恒力的水平分力与滑动摩擦力的合力方向水平向左,而恒力的竖直分力竖直向上,所以与滑动摩擦力的合力方向为斜向左上。
故选B。
【小问2详解】
若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为
可得
13. 若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a,月球绕地球圆周轨道半径为地球半径60倍,则在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为______。若月球表面的重力加速度值和引力常量已知,还需已知______,就能得求月球的质量。
【答案】 ①. a ②. 月球的半径
【解析】
【详解】[1]由于万有引力提供向心力,因此有地球引力产生的加速度即为月球做匀速圆周运动的向心加速度,即地球引力产生的加速度为a。
[2]月球表面的一质量为m的物体受到的万有引力等于在月球上的重力,即
由此可得
因此还需要知道月球的半径,即可求得月球的质量。
四、计算题
14. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为4m/s2,求:
(1)汽车刹车3s末的速度;
(2)汽车通过32m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移。
【答案】(1)8m/s;(2)2s;(3)50m
【解析】
【详解】(1)汽车从开始刹车到停下所用时间为
则汽车刹车3s末的速度为
(2)根据位移时间关系可得
代入数据可得
解得
或(舍去)
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移等于5s末的位移,则有
15. 如图甲所示,倾角为 的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端,2s末煤块恰好到达B端,煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示,g取,则
(1)求煤块在第一秒和第二秒内的加速度大小分别是多少?
(2)求煤块与传送带间的动摩擦因数?
(3)2s内传送带上留下的痕迹长度?
【答案】(1),;(2);(3)2m
【解析】
【详解】(1)由题图可知,第1s内煤块的加速度大小为
第2s内煤块的加速度大小为
(2)煤块的加速度在1s末发生突变,则在第1s内对煤块有
在第2s内对煤块有
联立解得
(3)0~1s内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
1~2s内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
0~1s内物体位移小于皮带位移,在皮带上出现2m长的痕迹,1~2s内物体位移大于皮带的位移,这1m长的痕迹与刚才的痕迹重合,所以皮带上出现的痕迹长为2m。
16. 如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角,并以大小为 的速度逆时针转动。物块A从传送带上端由静止释放,同时物块B以的速度从传送带底部冲上传送带,当A与传送带刚好共速时,A、B相碰并粘在一起,已知两物块质量均为,与传送带间的动摩擦因数均为 ,重力加速度, , ,不计物块大小,求:
(1)A、B相碰前瞬间,物块B的速度大小;
(2)碰撞前,两物块在传送带上运动过程中,因摩擦产生的总热量;
(3)碰撞后,两物块在传送带上运动过程中,传送带对两物块的摩擦力的冲量大小(结果可保留根号)。
【答案】(1)2m/s;(2)4.8J;(3)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律可得,A开始下滑时的加速度
解得
A与传送带共速时需要的时间
根据牛顿第二定律可得,B上滑时的加速度
A、B相碰前瞬间,物块B的速度大小
(2)碰撞前,两物块在传送带上运动过程中,因摩擦产生的总热量
(3)两物块碰撞过程动量守恒,则
解得
v共=0
碰前物块B沿传送带向上的位移
碰后两物块一起由静止加速下滑,加速度为
解得
到达与传送带共速时用时间
向下的位移
此过程中传送带对两物块的摩擦力的冲量
方向向下;以后两物块仍加速下滑,加速度
下滑到低端时由
解得
(另一值为负值舍掉)此过程中传送带对两物块的摩擦力的冲量
方向向上;若以向下为正方向,碰撞后,两物块在传送带上运动过程中传送带对两物块的摩擦力的冲量
第1页/共1页
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