内容正文:
闽侯二中2024~2025学年第一学期12月月考
高一物理试卷
满分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,两小球从不同高度,同时做自由落体运动。已知的质量比大,则在两小球落地之前,下列说法正确的是( )
A. A、B两小球之间的距离保持不变 B. A、B两小球可能在空中相撞
C. A、B两小球之间的距离越来越大 D. A、B两小球的速度差越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.自由落体加速度与质量无关,两球的加速度均为,且初速度均为零;在相同时间内,两球的下落位移均为
因此两球间的距离保持不变,也不会在空中相撞,故A正确,BC错误。
D.两球任意时刻的速度均为
所以速度差始终为零,并不会越来越大,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,物体A和B的重力分别为和,不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤的读数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物体B处于静止状态,所以B受力平衡,即B端的绳的拉力大小为6N;又弹簧秤的示数是钩上的拉力或是另一端受到的拉力,所弹簧秤的读数为6N。
故选B。
3. 如图所示,用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握得越紧,杯子受到的摩擦力越大
C. 手与杯子的接触面越粗糙,杯子受到的摩擦力越大
D. 杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.杯子处于静止状态,受力平衡。在竖直方向上,杯子受到竖直向下的重力 和手对杯子竖直向上的静摩擦力 ,二力平衡,所以摩擦力方向竖直向上,故A错误;
B.杯子始终静止,处于平衡状态,竖直方向上静摩擦力 与重力 大小相等,即
手握得越紧,增大了手对杯子的压力,从而增大了最大静摩擦力,但杯子受到的实际静摩擦力大小不变,仍等于重力,故B错误;
C.同理,只要杯子保持静止,静摩擦力 始终等于重力 。接触面越粗糙,增大了动摩擦因数,从而增大了最大静摩擦力,但实际受到的静摩擦力大小不变,故C错误;
D.根据二力平衡条件,杯子在竖直方向上受到的静摩擦力 与重力 大小相等,即 ,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,“海冰722”是中国海军第一代,也是第一艘破冰船。如图乙所示,破冰船前行过程中,船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力和摩擦力作用,则这两个力的合力方向可能是图中所示的(虚线为过冰块与船头接触点的切线)
A. 的方向 B. 的方向 C. 的方向 D. 的方向
【答案】B
【解析】
【详解】船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力方向垂直图中虚线向上,船头受到冰层的摩擦力沿着切线向下,根据平行四边形定则可知,这两个力的合力方向可能是图中所示的的方向。
故选B。
5. 中国农村那接地气儿的“三蹦子”(三轮车)居然悄悄在美国农场火得一塌糊涂,简直成了田间地头的网红新宠。在水平地面上静止的“三蹦子”,车厢与水平面夹角逐渐增大时(车厢内货物未发生滑动),可等效为右图,下列说法正确的是( )
A. 车厢内货物所受的支持力变大
B. 车厢内货物所受的静摩擦力不变
C. 车厢给货物的作用力不变
D. 地面给三轮车的摩擦力变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.令车厢与水平面夹角为θ,对货物进行分析, 平衡条件有
,
倾角增大,则车厢内货物所受的支持力变小,车厢内货物所受的静摩擦力变大,故AB错误;
C.货物受到重力、车厢的支持力与静摩擦力,车厢给货物的作用力指支持力与摩擦力的合力,根据平衡条件可知,车厢给货物的作用力与重力等大反向,即车厢给货物的作用力不变,故C正确;
D.对三轮车整体进行分析,整体受到重力与竖直向上的支持力,三轮车没有相对地面运动的趋势,即地面对三轮车没有摩擦力作用,故D错误。
故选C。
6. 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移-时间图像如图所示。在内( )
A. 甲物体的瞬时速度先变大后变小
B. 甲、乙、丙三个物体的位移
C. 甲、乙、丙三个物体的平均速度大小相等
D. 甲、乙、丙三个物体的平均速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移—时间图像中,图线切线斜率的绝对值表示瞬时速率。甲物体的图线斜率先由较大的正值逐渐减小到零,随后变为负值且绝对值增大,因此甲物体的瞬时速率先减小后增大,故A错误;
B.三物体均从原点出发,在末均到达处,根据位移公式有
可得,故B错误;
C.根据平均速度公式有
代入数据解得,故C正确;
D.乙、丙两物体始终沿正方向运动,路程均为,故平均速率相等。甲物体先运动到大于的位置,再反向运动到处,其路程大于,因此三者的平均速率关系为,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 同一个物体在北京受到的重力和在福州受到的重力一样大
B. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C. 人站在水平地面静止不动时,人对地面的压力就是人体受到的重力
D. 两物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体受到的重力大小为,同一物体的质量不变,但北京和福州的纬度不同,重力加速度不同,因此物体受到的重力不相等,故A错误;
B.滑动摩擦力的方向总与接触面间相对运动的方向相反,阻碍物体间的相对运动,故B正确;
C.人对地面的压力是人作用在地面上的力,人的重力是地球作用在人身上的力,两个力的受力物体不同;人静止时二者大小相等,但不是同一个力,故C错误;
D.摩擦力产生的条件包括接触面相互挤压,因此物体间存在摩擦力时,接触面间一定存在相互作用的弹力,故D正确。
故选BD。
8. 某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图所示的示意图,机器人的上表面保持水平且向右匀速运动,下列说法正确的是( )
A. 机器人对菜品的支持力是机器人发生弹性形变产生的
B. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
C. 菜品受到向左的摩擦力
D. 菜品受到向右的摩擦力
【答案】AB
【解析】
【详解】A.菜品与机器人上表面接触时,接触面发生微小弹性形变,从而产生机器人对菜品的支持力,故A正确;
B.菜品随机器人向右做匀速直线运动,竖直方向受力平衡有
解得
支持力与重力大小相等、方向相反,且均作用在菜品上,是一对平衡力,故B正确;
CD.菜品水平方向做匀速运动,且没有相对机器人运动的趋势,因此菜品不受摩擦力,故CD错误;
故选AB。
9. 如图所示,质量为的物体放在水平桌面上,在与水平方向成角的拉力作用下匀速运动。已知物体
与桌面间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为
B. 物体受到的摩擦力为
C. 拉力与物体所受摩擦力的合力方向竖直向上
D. 拉力与物体所受摩擦力的合力方向竖直向下
【答案】BC
【解析】
【详解】物体在水平桌面上做匀速直线运动,所受合力为零。
A.竖直方向根据平衡条件有
解得
根据滑动摩擦力公式有
因此摩擦力一般不等于,故A错误;
B.水平方向根据平衡条件有
解得,故B正确;
C.拉力与摩擦力的水平分量相互抵消,二者合力只剩拉力的竖直分量,方向竖直向上,故C正确;
D.由上述分析可知,拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,不是竖直向下,故D错误。
故选BC。
10. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,用筷子夹质量为的光滑小球,两根筷子与小球球心均在竖直平面内,两根筷子和竖直方向的夹角均为,下列说法正确的是( )
A. 两根筷子对小球的弹力均为
B. 两根筷子对小球的弹力均为
C. 若要以同样大小的弹力夹起一个更重的光滑小球,则应增大夹角
D. 若要以同样大小的弹力夹起一个更重的光滑小球,则应减小夹角
【答案】BC
【解析】
【详解】设每根筷子对小球的弹力大小为,由于小球光滑,弹力方向垂直于筷子,弹力与竖直方向的夹角为,其竖直分量为。
A.根据小球竖直方向受力平衡有
解得
两根筷子对小球的弹力均不是,故A错误;
B.根据小球竖直方向受力平衡有
解得,故B正确;
C.设更重小球的质量为m',筷子与竖直方向的夹角为,每根筷子的弹力仍为,根据受力平衡有
原小球平衡时有
由于,解得
在范围内,随增大而增大,因此,应增大夹角,故C正确;
D.夹起更重的小球且弹力大小不变时,根据可知,重力增大要求增大,因此夹角应增大而不是减小,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共52分,其中11、12为填空题,13、14为实验题,15、16、17为计算题。
11. 有大小分别为5N、10N、13N的三个力,它们共点而且方向可以改变,它们合力的最大值为______ N,它们合力的最小值为______ N。
【答案】 ①. 28 ②. 0
【解析】
【详解】[1][2]当三个力同向时,合力最大,为
5N、10N合力的最大值为15N,最小值为5N,因13N在最大与最小之间,因此三个力合力能够为零,则合力最小值为0。
12. 如图所示,水平地面上有一个由四块完全相同的石块组成的拱形建筑,其截面为半圆环形,石块的质量均为,若接触面之间的摩擦可忽略不计,则、两石块之间的弹力大小为__________,与地面之间的弹力大小为_________。(重力加速度为
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1] 如图所示,对石块P进行受力分析,由几何关系知
根据平衡条件得Q对P的弹力大小
[2]对四块石块整体,根据平衡条件得地面对的弹力大小为。
13. 某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板,传感器记录的F − t图像如图乙所示。从F − t图像可以看出在1.0 ~ 1.2 s时间内,物块与木板之间的摩擦力是___________(选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。在实验过程中,若木板加速运动,在2.0 s后,力传感器的示数________(选填“>”<”或“=”)物块所受的滑动摩擦力大小。
【答案】 ①. 静摩擦力 ②. =
【解析】
【详解】[1]由图可知,在1.0 ~ 1.2 s时间内,木板和物块没有发生相对滑动,摩擦力随外力的增大逐渐增大,物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力;
[2]在2.0 s后,木板和物块发生相对运动,则物块所受摩擦力为滑动摩擦力,对物块根据平衡条件可知,力传感器的示数等于物块所受的滑动摩擦力大小。
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,实验装置及过程如图甲、乙、丙所示,为橡皮筋原长时小圆环的位置,为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)本实验采用的科学方法是___________;
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图丁所示可知拉力的大小为___________;
(3)若在图乙中,夹角大于,现保持点位置不变,拉力方向不变,增大与的夹角,将缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化为___________。
A. 一直增大,一直增大 B. 先减小后增大,一直增大
C. 一直增大,一直减小 D. 一直增大,先减小后增大
【答案】(1)B (2)2.33##2.34##2.32 (3)A
【解析】
【小问1详解】
A.理想实验法是在实验事实的基础上进行理想化推理,本实验能够直接进行测量,故A错误;
B.用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计拉动小圆环时,均使小圆环到达同一位置,橡皮筋的形变量和弹力相同,即两次拉力的作用效果相同,采用的是等效替代法,故B正确;
C.本实验需要保持小圆环到达同一位置,但研究的核心不是探究某一因素对实验结果的影响,故C错误;
D.本实验没有通过建立理想化物理模型研究问题,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
弹簧测力计上到之间有10个小格,分度值为,需要估读到,由指针位置可知示数为。
【小问3详解】
设与水平向右方向的夹角为,与水平向左方向的夹角为。保持点位置不变时,橡皮筋的形变量和方向均不变,因此两个拉力的合力大小、方向均保持不变;方向不变,因此不变,将缓慢转至水平方向时,逐渐减小。
由于与的夹角为且大于,因此有。将两个拉力沿水平、竖直方向分解,分别有,
联立解得,
由于,当减小时,减小,因此一直增大。将的表达式改写为
当减小时,减小,分母减小,因此一直增大。
故选A。
15. 如图所示, 质量分别为1.0kg和2.0kg 的块A和B,用一个劲度系数未知的轻质弹簧连接叠放在一起, 最初系统静止状态,此时轻质弹簧被压缩 10 cm,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,g取10m/s2求:
(1)轻质弹簧的劲度系数;
(2)B将要离开地面时,A相对初始位置被提升的高度。
【答案】(1)100 N/m ;(2)30cm
【解析】
【详解】(1)最初静止时,A 压在弹簧上使弹簧被压缩,设弹簧的压缩量为 x₁,对 A,由受力平衡可得
解得
k=100 N/m
(2)B刚要离开地面时,地面的支持力为零,此时弹簧处于伸长状态,设伸长量为x₂,对 B,由受力平衡可得
解得
h=x1+x2=30cm
【点睛】本题主要考察同学们对于受力分析与胡克定律的应用,同学们要注意胡克定律中的x为形变量而不是现有长度。
16. 如图所示,在水平地面上放一质量的木块,木块与地面间的动摩擦因数,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力,已知,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)木块受到的摩擦力为多少?
(2)若将图中逆时针转,此时木块受到的摩擦力为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
木块受到的两个拉力相互垂直,其合力大小为
代入数据解得
木块与地面间的最大静摩擦力为
代入数据解得
由于,木块保持静止,静摩擦力与两个拉力的合力大小相等、方向相反,因此木块受到的摩擦力大小为
【小问2详解】
将逆时针旋转后,与方向相同,此时两拉力的合力大小为
代入数据解得
由于,木块开始滑动,受到的滑动摩擦力大小为
代入数据解得
17. 如图,质量为的木块,恰好能沿倾角为的斜面匀速下滑,已知重力加速度为,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)若对物体施加一个水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行,,求恒力的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
木块沿斜面匀速下滑,处于平衡状态,垂直斜面方向有
沿斜面方向有
联立解得
【小问2详解】
水平恒力沿斜面向上的分力为,垂直斜面且指向斜面的分力为,因此垂直斜面方向有
木块沿斜面匀速上滑,滑动摩擦力沿斜面向下,沿斜面方向根据平衡条件有
代入和
得
整理得
解得
代入、、、
解得
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闽侯二中2024~2025学年第一学期12月月考
高一物理试卷
满分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,两小球从不同高度,同时做自由落体运动。已知的质量比大,则在两小球落地之前,下列说法正确的是( )
A. A、B两小球之间的距离保持不变 B. A、B两小球可能在空中相撞
C. A、B两小球之间的距离越来越大 D. A、B两小球的速度差越来越大
2. 如图所示,物体A和B的重力分别为和,不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤的读数为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握得越紧,杯子受到的摩擦力越大
C. 手与杯子的接触面越粗糙,杯子受到的摩擦力越大
D. 杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等
4. 如图甲所示,“海冰722”是中国海军第一代,也是第一艘破冰船。如图乙所示,破冰船前行过程中,船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力和摩擦力作用,则这两个力的合力方向可能是图中所示的(虚线为过冰块与船头接触点的切线)
A. 的方向 B. 的方向 C. 的方向 D. 的方向
5. 中国农村那接地气儿的“三蹦子”(三轮车)居然悄悄在美国农场火得一塌糊涂,简直成了田间地头的网红新宠。在水平地面上静止的“三蹦子”,车厢与水平面夹角逐渐增大时(车厢内货物未发生滑动),可等效为右图,下列说法正确的是( )
A. 车厢内货物所受的支持力变大
B. 车厢内货物所受的静摩擦力不变
C. 车厢给货物的作用力不变
D. 地面给三轮车的摩擦力变大
6. 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移-时间图像如图所示。在内( )
A. 甲物体的瞬时速度先变大后变小
B. 甲、乙、丙三个物体的位移
C. 甲、乙、丙三个物体的平均速度大小相等
D. 甲、乙、丙三个物体的平均速率
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 同一个物体在北京受到的重力和在福州受到的重力一样大
B. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C. 人站在水平地面静止不动时,人对地面的压力就是人体受到的重力
D. 两物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
8. 某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图所示的示意图,机器人的上表面保持水平且向右匀速运动,下列说法正确的是( )
A. 机器人对菜品的支持力是机器人发生弹性形变产生的
B. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
C. 菜品受到向左的摩擦力
D. 菜品受到向右的摩擦力
9. 如图所示,质量为的物体放在水平桌面上,在与水平方向成角的拉力作用下匀速运动。已知物体
与桌面间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为
B. 物体受到的摩擦力为
C. 拉力与物体所受摩擦力的合力方向竖直向上
D. 拉力与物体所受摩擦力的合力方向竖直向下
10. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,用筷子夹质量为的光滑小球,两根筷子与小球球心均在竖直平面内,两根筷子和竖直方向的夹角均为,下列说法正确的是( )
A. 两根筷子对小球的弹力均为
B. 两根筷子对小球的弹力均为
C. 若要以同样大小的弹力夹起一个更重的光滑小球,则应增大夹角
D. 若要以同样大小的弹力夹起一个更重的光滑小球,则应减小夹角
三、非选择题:共52分,其中11、12为填空题,13、14为实验题,15、16、17为计算题。
11. 有大小分别为5N、10N、13N的三个力,它们共点而且方向可以改变,它们合力的最大值为______ N,它们合力的最小值为______ N。
12. 如图所示,水平地面上有一个由四块完全相同的石块组成的拱形建筑,其截面为半圆环形,石块的质量均为,若接触面之间的摩擦可忽略不计,则、两石块之间的弹力大小为__________,与地面之间的弹力大小为_________。(重力加速度为
13. 某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板,传感器记录的F − t图像如图乙所示。从F − t图像可以看出在1.0 ~ 1.2 s时间内,物块与木板之间的摩擦力是___________(选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。在实验过程中,若木板加速运动,在2.0 s后,力传感器的示数________(选填“>”<”或“=”)物块所受的滑动摩擦力大小。
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,实验装置及过程如图甲、乙、丙所示,为橡皮筋原长时小圆环的位置,为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)本实验采用的科学方法是___________;
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图丁所示可知拉力的大小为___________;
(3)若在图乙中,夹角大于,现保持点位置不变,拉力方向不变,增大与的夹角,将缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化为___________。
A. 一直增大,一直增大 B. 先减小后增大,一直增大
C. 一直增大,一直减小 D. 一直增大,先减小后增大
15. 如图所示, 质量分别为1.0kg和2.0kg 的块A和B,用一个劲度系数未知的轻质弹簧连接叠放在一起, 最初系统静止状态,此时轻质弹簧被压缩 10 cm,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,g取10m/s2求:
(1)轻质弹簧的劲度系数;
(2)B将要离开地面时,A相对初始位置被提升的高度。
16. 如图所示,在水平地面上放一质量的木块,木块与地面间的动摩擦因数,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力,已知,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)木块受到的摩擦力为多少?
(2)若将图中逆时针转,此时木块受到的摩擦力为多少?
17. 如图,质量为的木块,恰好能沿倾角为的斜面匀速下滑,已知重力加速度为,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)若对物体施加一个水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行,,求恒力的大小。
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