精品解析:河北衡水市安平中学2026-2027学年高一上学期11月阶段检测物理试题(A部)
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内容正文:
河北安平中学高一年级A部第一学期月考
物理试卷
(考试时间∶75分钟 分值∶100分)
一、单项选择题(4×7=28分)
1. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 物体之间必须接触才会产生力的作用
B. 木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
C. 物体受到的重力是由地球的吸引产生的,重力的作用点一定在物体上
D. 滑动摩擦力对运动的物体而言可以是动力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体之间不接触也会产生力的作用,例如两个电荷之间不接触也有力的作用,A错误;
B.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小形变而产生的,B错误;
C.物体受到的重力是由地球的吸引产生的,重力的作用点不一定在物体上,例如篮球的重心在球心不在篮球上,C错误;
D.滑动摩擦力对运动的物体而言可以是动力,例如,将物体轻轻的放在水平运动的传送带上,物体受到的滑动摩擦力与物体的运动方向相同,摩擦力是动力,D正确。
故选D。
2. 如图所示,围棋的棋盘竖直放置,棋盘和棋子均由磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上而不掉落。不计棋子与棋子之间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋盘先对棋子产生弹力,棋子后对棋盘产生弹力
B. 棋盘对棋子的弹力与棋子受到的重力是一对平衡力
C. 棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的弹力是一对作用力与反作用力
D. 棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.棋盘对棋子弹力与棋子对棋盘弹力是相互作用力,同时产生、同时变化,故A错误;
B.棋盘对棋子的弹力和棋子受到的磁力是一对平衡力;棋子的重力和其受到的摩擦力是一对平衡力,故B错误;
C.棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的弹力性质不同,不是相互作用力,故C错误;
D.棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力,故D正确。
故选D。
3. 两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;则当它们间夹角为时,合力的大小为( )
A. 20N B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;由几何知识可知
当它们间夹角为时,合力的大小为
故选D。
4. 如图,是位于运载火箭顶部的逃逸塔,塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为F,其方向与逃逸塔身夹角为。四个主发动机同时工作时,逃逸塔获得的推力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】发动机产生的推力分解如图所示:
四个主发动机同时工作时,逃逸塔获得的推力大小为
故选C。
5. 如图所示,水平地面上放置一个质量为、倾角为的斜面体。一个质量为的箱子在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面体匀速上滑,斜面体保持静止。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 箱子对斜面体压力的大小为
B. 拉力F的大小为
C. 斜面体对地面压力的大小为
D. 地面给斜面体的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对箱子进行受力分析,根据正交分解可知,斜面对体箱子的支持力为
根据牛顿第三定律可知
故A错误;
B.由于箱子处于匀速直线运动状态,即
故B错误;
C.对斜面体与箱子整体受力分析可知
由牛顿第三定律可得,斜面体对地面压力的大小为
故C错误;
D.对斜面体与箱子整体受力分析可知
故D正确;
故选D。
6. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-2m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为1.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
则甲图可求出物体的加速度为
可得a=2m/s2,A错误;
B.根据
则乙图可求出物体的加速度为
解得a=5m/s2,B错误;
C.根据
可得
可得
即物体的加速度为a=-2m/s2,C正确;
D.根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为,D错误。
故选C。
7. 如图所示,某款手机支架由“L形”挡板和底座构成,其、部分相互垂直,可绕点的轴在竖直面内自由调节,、部分对手机的弹力分别为和(不计手机与挡板间的摩擦),在“L形”挡板部分由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 逐渐减小,逐渐增大
B. 逐渐增大,逐渐减小
C. 先增大后减小,先减小后增大
D. 先减小后增大,先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】对手机受力分析,如图所示
已知AB、BC部分对手机的弹力相互垂直,即
手机处于静止状态,则手机受力平衡,根据正弦定理
因为,手机的重力和不变,所以上式的比值不变。挡板由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,由钝角减小到90°,即增大,故增大;由钝角增大到180°,即减小,故减小。
故选A。
二、多项选择题(3×6=18分)
8. 如图所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。关于这个实验,下列说法中符合史实的是( )
A. 实验结果表明,小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使测量时间更容易
D. 伽利略用实验,而不是外推的方法得到斜面倾角增大到90°小球仍然会保持匀加速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.伽利略通过实验发现小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,A正确;
B.匀加速直线运动的位移公式为 ,位移与时间的平方成正比,而非与时间成正比,B错误;
C.伽利略选择倾角小的斜面,目的是 “冲淡” 重力的作用,减小小球的加速度,从而延长运动时间,让时间测量更准确(当时计时工具简陋),C正确;
D.伽利略是通过外推法(将斜面倾角增大到90∘),得出自由落体是匀加速运动的结论,并非直接实验验证,D错误。
故选AC。
9. 榫卯结构是中国传统建筑的主要结构方式。图甲为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力F时,其竖直面和侧斜面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,则( )
A. B.
C. 夹角越大,压力和越大 D. 夹角越大,凿子越容易凿入木头
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.作出力F分解的关系图,如图所示
由几何知识可得,,故AB正确;
CD.根据上述分析可知,力F一定时,夹角越大,和越大,和均变小,凿子越不容易凿入木头,故CD错误。
故选AB。
10. 在足够高的空中某点竖直上抛一物体,抛出后第5s内物体的位移大小是2m,设物体抛出时的速度方向为正方向,忽略空气阻力的影响,g=10m/s2,则关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体上升的时间可能为4.7s
B. 第5s内的平均速度一定为2m/s
C. 4s末的瞬时速度可能为3m/s
D. 10s内的位移可能为70m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.第5s内物体的位移大小是2m,则其中间时刻4.5s末的速度大小为2m/s,可能向上,也可能向下,由速度公式得
解得,
由
物体上升的时间可能为4.7s和4.3s,A正确;
B.第5s内的平均速度
大小为2m/s,方向可能向上为正,也可能向下为负,B错误;
C.4s末的瞬时速度
可能为7m/s,也可能为3m/s,C正确;
D.10s内的位移
可能为-30m,也可能为-70m,D正确。
故选ACD。
三、非选择题(11题8分,12题8分,13题10分,14题13分,15题15分。计算题要有必要的解题步骤,只写答案不得分)
11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系。实验时,先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧悬点与标尺零刻度对齐。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端指针的刻度位置,最后利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值l与所挂钩码质量m的关系图像如图丙所示,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度,重力加速度g=10m/s2。
(1)某次弹簧指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可知,弹簧自由下垂时的长度为_____cm,求得该弹簧的劲度系数为_______N/m(保留3位有效数字)。
(3)实验时,由于弹簧悬点未与标尺零刻度对齐,使得劲度系数的测量值与真实值相比_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)13.98##13.99##14.00##14.01##14.02
(2) ①. 10.0 ②. 125
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
最小分度值为 0.1N,要估计一位,14.00N。
【小问2详解】
[1]弹簧弹力与长度的对应关系 ,
联立可得
图像的纵截距为弹簧原长 ,结合图像可得
[2]图像的斜率 ,解得
【小问3详解】
劲度系数是通过图像的斜率得到的,弹簧悬点未与标尺零刻度对齐,影响不到斜率,所以对测量结果没有影响。
12. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M(未知)表示,重物质量用m表示
(1)为便于测量合力的大小,使实验结论更符合“小车总质量(未知)一定时,小车的加速度与所受合力成正比”的客观规律,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 两组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B. 两组实验都需要平衡摩擦力
C. 两组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
D. 两组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
(2)实验中得到的一条纸带相邻计数点间的距离如图丙所示,图中相邻两个计数点间还有4个点未画出。已知打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,由该纸带可求得小车加速度的大小为______(保留两位有效数字)。
(3)后续实验中,甲组同学发现弹簧测力计无法正确读数,但仍利用甲装置进行了新的探究。实验步骤如下:
①垫高长木板左端,直到小车在不挂重物时匀速下滑;
②测出重物的质量m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据;
④以a为纵轴、m为横轴作出图像,发现图像为曲线。为了得到一种线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴、______(填“m”或”)为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,纵截距为b,则小车的总质量M=______(用字母k、b表示)。
【答案】(1)BC (2)0.82
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
AB.两组实验都需要平衡摩擦力,以确保小车所受合力等于拉力或重物重力,故A错误,B正确;
CD.甲组中弹簧测力计可直接读出绳子拉力,无需满足m≪M;乙组中绳子拉力近似等于重物重力,需要满足m≪M,故C正确,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
题意可知相邻计数点时间间隔T=0.1s,由逐差法可知
【小问3详解】
[1][2]设绳子拉力为T,对m有
对M有
整理得
可知是线性关系,且图像斜率、纵截距分别为,
解得
联立解得小车质量
13. 如图所示,在建筑工地上,三个相同的均质圆形钢管静置于水平地面上,质量均为m,B、C钢管刚好接触且无挤压,重力加速度为g,不计钢管之间的摩擦,求:
(1)B钢管对水平地面的压力大小;
(2)水平地面对C钢管的摩擦力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)以三根钢管整体为研究对象,有
解得水平面对B钢管的支持力大小为
根据牛顿第三定律得B钢管对水平地面的压力大小为
(2)对A钢管受力分析如图,根据平衡条件得
由对称性可知
根据牛顿第三定律,A钢管对C钢管的弹力为
水平面对C钢管的摩擦力大小
14. 拖把由拖杆和拖把头组成,某拖把头的质量为0.5kg,拖杆质量忽略不计。当拖杆与竖直方向的夹角,某同学沿拖杆方向施加2.5N的推力,该拖把刚好做匀速直线运动。重力加速度g取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)此时拖把头对地面的压力大小;
(2)拖把头与地板之间的动摩擦因数(保留1位有效数字);
(3)若将拖杆与竖直方向的夹角改为,则沿拖杆方向至少需要施加多大的力才能推动拖把?(保留2位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
推力的竖直方向分力为
地面对拖把头的支持力
代入数据可得
根据牛顿第三定律,此时拖把头对地面的压力
【小问2详解】
推力的水平方向分力为
竖直方向有
滑动摩擦力
拖把匀速运动
代入数据可得
【小问3详解】
当拖杆与竖直方向夹角改为时,对推力正交分解,有,
要推动拖把
其中,
解得
所以沿拖杆方向至少需要施加4.2N的力才能推动拖把。
15. 如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方一定距离处有一辆长L=8m的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取10m/s2。
(1)求小球上升至最高点所需时间t;
(2)求小球抛出点离地面的高度H;
(3)若小车在小球的左侧且M端距离小球抛出点的正下方s=18m,当小球抛出2s时,小车以v=10 m/s的初速度向小球正下方做匀变速直线运动,为了避免小球砸到小车,求小车做匀变速直线运动加速度a的大小取值范围?
【答案】(1)1s (2)40m
(3)匀减速运动时,或匀加速运动时
【解析】
【小问1详解】
根据竖直上抛规律,小球运动到最高点所需时间
【小问2详解】
假设小球运动总时间为,则小球落地前最后1s内下落的高度为
代入数据解得
则小球抛出点离地面的高度
【小问3详解】
当小球抛出2s时,距离小球落地还有
若为了避免小球砸到小车,则小车需要减速,在2s内让小车右端M点到不了小球正下方位置,或者小车需要加速,在2s内让小车左端N点超过小球正下方位置。即减速时
代入题中数据解得
或加速时
代入题中数据,解得
则为了避免小球砸到小车,小车需要匀减速运动,或匀加速运动。
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河北安平中学高一年级A部第一学期月考
物理试卷
(考试时间∶75分钟 分值∶100分)
一、单项选择题(4×7=28分)
1. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 物体之间必须接触才会产生力的作用
B. 木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
C. 物体受到的重力是由地球的吸引产生的,重力的作用点一定在物体上
D. 滑动摩擦力对运动的物体而言可以是动力
2. 如图所示,围棋的棋盘竖直放置,棋盘和棋子均由磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上而不掉落。不计棋子与棋子之间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋盘先对棋子产生弹力,棋子后对棋盘产生弹力
B. 棋盘对棋子的弹力与棋子受到的重力是一对平衡力
C. 棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的弹力是一对作用力与反作用力
D. 棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力
3. 两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;则当它们间夹角为时,合力的大小为( )
A. 20N B. C. D.
4. 如图,是位于运载火箭顶部的逃逸塔,塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为F,其方向与逃逸塔身夹角为。四个主发动机同时工作时,逃逸塔获得的推力大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,水平地面上放置一个质量为、倾角为的斜面体。一个质量为的箱子在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面体匀速上滑,斜面体保持静止。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 箱子对斜面体压力的大小为
B. 拉力F的大小为
C. 斜面体对地面压力的大小为
D. 地面给斜面体的摩擦力大小为
6. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-2m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为1.5m/s
7. 如图所示,某款手机支架由“L形”挡板和底座构成,其、部分相互垂直,可绕点的轴在竖直面内自由调节,、部分对手机的弹力分别为和(不计手机与挡板间的摩擦),在“L形”挡板部分由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 逐渐减小,逐渐增大
B. 逐渐增大,逐渐减小
C. 先增大后减小,先减小后增大
D. 先减小后增大,先增大后减小
二、多项选择题(3×6=18分)
8. 如图所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。关于这个实验,下列说法中符合史实的是( )
A. 实验结果表明,小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使测量时间更容易
D. 伽利略用实验,而不是外推的方法得到斜面倾角增大到90°小球仍然会保持匀加速运动
9. 榫卯结构是中国传统建筑的主要结构方式。图甲为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力F时,其竖直面和侧斜面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,则( )
A. B.
C. 夹角越大,压力和越大 D. 夹角越大,凿子越容易凿入木头
10. 在足够高的空中某点竖直上抛一物体,抛出后第5s内物体的位移大小是2m,设物体抛出时的速度方向为正方向,忽略空气阻力的影响,g=10m/s2,则关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体上升的时间可能为4.7s
B. 第5s内的平均速度一定为2m/s
C. 4s末的瞬时速度可能为3m/s
D. 10s内的位移可能为70m
三、非选择题(11题8分,12题8分,13题10分,14题13分,15题15分。计算题要有必要的解题步骤,只写答案不得分)
11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系。实验时,先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧悬点与标尺零刻度对齐。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端指针的刻度位置,最后利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值l与所挂钩码质量m的关系图像如图丙所示,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度,重力加速度g=10m/s2。
(1)某次弹簧指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可知,弹簧自由下垂时的长度为_____cm,求得该弹簧的劲度系数为_______N/m(保留3位有效数字)。
(3)实验时,由于弹簧悬点未与标尺零刻度对齐,使得劲度系数的测量值与真实值相比_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
12. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M(未知)表示,重物质量用m表示
(1)为便于测量合力的大小,使实验结论更符合“小车总质量(未知)一定时,小车的加速度与所受合力成正比”的客观规律,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 两组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B. 两组实验都需要平衡摩擦力
C. 两组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
D. 两组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
(2)实验中得到的一条纸带相邻计数点间的距离如图丙所示,图中相邻两个计数点间还有4个点未画出。已知打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,由该纸带可求得小车加速度的大小为______(保留两位有效数字)。
(3)后续实验中,甲组同学发现弹簧测力计无法正确读数,但仍利用甲装置进行了新的探究。实验步骤如下:
①垫高长木板左端,直到小车在不挂重物时匀速下滑;
②测出重物的质量m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据;
④以a为纵轴、m为横轴作出图像,发现图像为曲线。为了得到一种线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴、______(填“m”或”)为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,纵截距为b,则小车的总质量M=______(用字母k、b表示)。
13. 如图所示,在建筑工地上,三个相同的均质圆形钢管静置于水平地面上,质量均为m,B、C钢管刚好接触且无挤压,重力加速度为g,不计钢管之间的摩擦,求:
(1)B钢管对水平地面的压力大小;
(2)水平地面对C钢管的摩擦力大小。
14. 拖把由拖杆和拖把头组成,某拖把头的质量为0.5kg,拖杆质量忽略不计。当拖杆与竖直方向的夹角,某同学沿拖杆方向施加2.5N的推力,该拖把刚好做匀速直线运动。重力加速度g取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)此时拖把头对地面的压力大小;
(2)拖把头与地板之间的动摩擦因数(保留1位有效数字);
(3)若将拖杆与竖直方向的夹角改为,则沿拖杆方向至少需要施加多大的力才能推动拖把?(保留2位有效数字)
15. 如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方一定距离处有一辆长L=8m的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取10m/s2。
(1)求小球上升至最高点所需时间t;
(2)求小球抛出点离地面的高度H;
(3)若小车在小球的左侧且M端距离小球抛出点的正下方s=18m,当小球抛出2s时,小车以v=10 m/s的初速度向小球正下方做匀变速直线运动,为了避免小球砸到小车,求小车做匀变速直线运动加速度a的大小取值范围?
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