黑龙江省哈尔滨市第六中学2020学年高一物理上学期12月月考试题（含解析） 14页

哈尔滨市第六中学2020届上学期12月阶段性测试 ‎ 高一物理试题 一、选择题 ‎1. 16世纪末意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于（ ）‎ A. 等效替代 B. 实验归纳 C. 理想实验 D. 控制变量 ‎【答案】C ‎【解析】6世纪末意大利科学家伽利略设想了一个斜面实验：将两个斜面对接起来，当小球一个斜面滚下，会滚上第二斜面，如果摩擦力越小，在第二斜面上滚上的高度越大，设想没有摩擦力，小球会达到相等的高度，将第二斜面放平，小球将永远运动下去。这里伽利略应用的物理思想方法属于理想实验，C正确．‎ ‎2. 重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的是（ ）‎ A. 在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B. 自卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小 C. 自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小 D. 石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 ‎【答案】C ‎【解析】物体的重心的位置跟形状还有质量分布有关，石块下滑前后，质量分布变化，形状变化，所以重心改变，故A错误；石块处于平衡状态，则有：mgsinθ=f，FN=mgcosθ，自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的摩擦力增大，车厢与石块间的正压力FN逐渐减小。故B错误，C 正确；石块滑动后的摩擦力是滑动摩擦力，小于最大静摩擦力，也小于重力沿斜面方向的分力。故D错误。故选C。‎ ‎3. 如图所示的A、B、C、D中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上。一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端悬挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止时，A、C、D图中杆P与竖直方向夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 （ ）‎ A. FA=FB= FC=FD B. FD＞FA=FB＞FC C. FA= FC=FD＞FB D. FC＞FA=FB＞FD ‎【答案】B ‎【解析】由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，即四个选项中绳子的拉力是大小相等的，根据平行四边形定则知两个力的夹角越小，则合力越大，即滑轮两边绳子的夹角越小，绳子拉力的合力越大，故D中绳子拉力合力最大，则杆的弹力最大，C中绳子夹角最大，绳子拉力合力最小，则杆的弹力最小，顺序为：FD＞FA=FB＞FC，故选B。‎ ‎4. 汽车以10 m／s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5 s，汽车运动的v－t图象如图所示。则汽车的加速度大小为（ ）‎ A. 20 m／s2 B. 6 m／s2‎ C. 5 m／s2 D. 4 m／s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】设匀减速直线运动所用的时间为t，根据v-t图象的面积代表物体通过的位移可得：‎ ‎15m=10m/s×0.5s+×10m/s×t，解得t=2s，所以匀减速运动的加速度为：，则汽车的加速度大小为5m/s2．故选C．‎ ‎5. 如图所示，质量分别为m和2m的A、B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态。如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是（ ）‎ A. aA=0，aB=0 B. aA=g，aB=g C. aA=3g，aB=g D. aA=3g，aB=0‎ ‎【答案】D ‎【解析】悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为3mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，，根据牛顿第二定律得 对A：，又，得，对B：，，得，D正确．‎ ‎【点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时，一定要注意，哪些力不变，（弹簧的的形变量来不及变化，弹簧的弹力不变），哪些力变化（如绳子断了，则绳子的拉力变为零，或者撤去外力了，则外力变为零，）然后结合整体隔离法，应用牛顿第二定律分析解题．‎ ‎6. 如图所示为三个运动物体的v－t图象，其中A、B两物体是从不同地点出发，A、C是从同一地点出发，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 前4s内A、C两物体的运动方向相反 B. t＝2 s时，A、B两物体一定相遇 C. t＝4 s时，A、B、C三物体相遇 D. t＝2 s时，A、C两物体相距最远 ‎【答案】D ‎【解析】速度的正负表示运动方向，所以前4s内两物体的速度都为正，即运动方向相同，A错误；速度与坐标轴围成的面积表示位移，所以t=2s时，A的位移小于B的位移，并且两者的出发点不同，所以AB不一定相遇，B错误；t=4s时，A、C两物体图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，两物体相遇，但由于B和AC的出发点不同，所以B不一定和AC相遇，C错误；在0~2s内，C的速度大于A的速度，所以两者之间的距离越来越大，2s末两者速度相等，之后A的速度大于B的速度，两者之间的距离将减小，所以2s时AC两物体相距最远，D正确．‎ ‎【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移．‎ ‎7.‎ ‎ 若在某次运算中，得出了某物体位移s的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是（ ）‎ A. s= B. s= C. s=Ft D. s=‎ ‎【答案】D ‎【解析】如果物体的初速度为0，则由匀变速直线运动速度与位移关系有，得，A错误；Fx表示的是外力做的功，由动能定理可知，可得，B错误D正确；Ft表示的是冲量，由动量定理可得，不等于位移x，C错误．‎ ‎8. 将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理习题册内，A4纸上方书页总质量为0.3kg，A4纸下方书页总质量为0.5kg， A4纸与书页之间、书与桌面之间的动摩擦因数均为0.4，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（取g=10 m／s2）（ ）‎ A. 4 N B. 5.6 N C. 2.4 N D. 3.2 N ‎【答案】C ‎【解析】A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有，当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以有，C正确．‎ ‎9. 放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）‎ A. B受到向左的摩擦力 B. B对A的摩擦力向右 C. 地面对A没有摩擦力 D. 地面对A的摩擦力向右 ‎【答案】C ‎【解析】A、压缩状态的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力.所以A选项是正确的.‎ B、由上可以知道:A对B的摩擦力向右,根据牛顿第三定律可以知道,B对A的摩擦力向左.故B错误.‎ CD、对整体研究,根据平衡条件分析可以知道,地面对A没有摩擦力.故C错误,D正确.‎ 故选AD 点睛：压缩状态的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,根据牛顿第三定律可以知道,B对A的摩擦力向左.对整体研究,地面对A没有摩擦力.‎ ‎10. 三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现在有大小相同的外力 F沿图示方向分别作用在1和2上，用的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动。令 a 1、 a 2、 a 3分别代表物块1、2、3的加速度，则（ ）‎ A. a1=a 2=a 3 B. a1=a2，a2＞a3‎ C. a1＞a2，a2＜a3 D. a1＞a2，a2＞a3‎ ‎【答案】C ‎【解析】对1受力分析，根据牛顿第二定律有：，‎ 对2有：，‎ 对3有：，可知a1＞a2．a3＞a2，故选C．‎ ‎11. 如图所示，起重机将重为G的均质正方形薄板匀速吊起，此时四条等长钢索中，相邻两条绳索间的夹角均为60°，则每根钢索中弹力的大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】因为相邻两条绳索间的夹角均为60°，则正方形边长和每条钢索的长度相等，设钢索长为a，根据几何知识可知正方形对角线长为，钢索结点到四边形的距离为，设钢索与竖直方向夹角为则根据三角函数可知，以整体为研究对象，由平衡条件得知，起重机竖直钢绳的拉力大小为F=G．设每根钢索中弹力大小为T．则，解得，C正确．‎ ‎12. 木箱内装一球，木箱的内宽恰与球的直径相等，如图所示，当木箱以初速v0竖直上抛时，（ ）‎ A. 空气阻力不计，则上升段球对下壁b有压力，下落段球对上壁a有压力 B. 空气阻力不计，无论上升还是下落，球对上壁和下壁均无作用力 C. 若有空气阻力，则上升段球对上壁a有压力，下落段球对下壁b有压力 D. 若有空气阻力，无论上升还是下落，球对上壁和下壁均无作用力 ‎【答案】BC ‎【解析】若没有空气阻力，则木箱和 球这个整体的加速度等于重力加速度，所以球与木箱间就没有压力，可以用假设法来判断，若有压力，则要么是与上壁的作用，要么是与下壁的作用，二者有其一，再加上球的重力，则其加速一定不等于重力加速度，A错误B正确；若有空气阻力，则上升阶段，木箱和球这个整体的加速度大于重力加速度，故对球来说，其合力应大于重力，即除了重力之外还受到一个向下的作用力，这个作用力只能是木箱的上壁提供。故球对木箱上壁有压力，在下降阶段，木箱和球整体的加速度小于重力加速度，故对球来说，合力小于重力，即除了重力之外还应受到一个向上的作用力，这个作用来了只能是下壁b有向上的支持力，C正确D错误．‎ ‎13. 在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa ，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示。现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是（ ）‎ A. Fa 变大 B. Fa 不变 C. Fb变大 D. Fb变小 ‎【答案】BD ‎【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律得：水平方向①，竖直方向②，由题，不变，由②分析得知不变，由①得知，，即变小，BD正确．‎ ‎14. 如图所示，质量为M的物体用OA和OB两根等长的绳子悬挂在半弧形的支架上，B点固定不动，A点则由顶点C沿圆弧向D移动（α为绳OB与竖直方向的夹角），在此过程中（ ）‎ A. 绳子OB的张力一直增大 B. 绳子OA的张力将一直增大 C. 绳子OA的张力将先减小后增大 D. 绳子OB的张力将先增大后减小 ‎【答案】AC ‎【解析】对O点受力分析，抓住两根绳的合力等于物体的重力，大小和方向都不变，OB绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图，知OA绳上拉力大小先减小后增大，OB上的拉力一直增大，AC正确．‎ ‎【点睛】此题为物体平衡条件的一个应用：动态分析，处理这个类型的题需要找出不变的物理量，然后作图或找变化的物理量与不变的物理量之间的关系再加以分析，就是以不变应万变．‎ ‎15. 三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N／m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m／s2。该过程中（ ）‎ A. p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm B. q弹簧的上端向上移动的距离是6 cm C. p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm D. q弹簧的上端向上移动的距离是4 cm ‎【答案】CD ‎【解析】对物块b分析受力可知，q弹簧初始时压缩量为；对物块c分析受力可知，q弹簧末状态时伸长量为，故q弹簧的上端向上移动的距离是4cm；末状态下，对bc整体分析受力可知，细线对B向上的拉力大小为2mg，由于物块a平衡，所以p弹簧的弹力大小也为2mg，则末状态下p弹簧伸长：，比较初末状态可得：p弹簧左端向左移动的距离为：，CD正确．‎ ‎【点睛】本题考查了胡克定律和共点力平衡的基本运用，关键选择好研究对象，结合共点力平衡，以及抓住弹簧的初末状态分析求解．对b分析，根据共点力平衡求出q弹簧 的压缩量，从而得出q弹簧的长度．当c恰好离开地面时，对c分析，根据共点力平衡求出弹簧q的伸长量，对bc整体分析，求出绳子的拉力，从而得出弹簧p的弹力，结合胡克定律求出p的伸长量，通过两个弹簧形变量的变化得出p弹簧的左端向左移动的距离．‎ 二、填空题 ‎16. 同学们经常使用一种弹性签字笔，笔内部有一根小弹簧，如图所示，当笔杆竖直放置时，小弹簧无弹力，当在笔尾部的按钮上放一个100g的砝码，当它静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支笔尾部按钮一端水平推一本放在桌面上质量为400g的书，当按钮压缩量为2.4mm（以上操作按钮均未被压到底）时，这本书恰好匀速运动。则笔内小弹簧的劲度系数k=_______N／m；书与桌面间的动摩擦因数μ=_____。‎ ‎【答案】 (1). 1000； (2). 0.75；‎ ‎17. 木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N／m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。力F作用后，木块A所受摩擦力大小是_______；木块B所受摩擦力大小是_______。‎ ‎【答案】 (1). 8N； (2). 9N；‎ ‎【解析】弹簧弹力为：；‎ A木块与地面间的最大静摩擦力为：；‎ B木块与地面间的最大静摩擦力为：；‎ 木块A受到向左的弹力为8N，小于最大静摩擦力，故A不动，故静摩擦力为8N，向右；‎ 用F=1N的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为8N．拉力为1N，共9N，小于最大静摩擦力，故静摩擦力为9N，向左．‎ ‎【点睛】本题关键是先判断出弹簧的弹力和最大静摩擦力，然后再分别对两个木块受力分析，运用平衡条件求解静摩擦力．‎ 三、计算题 ‎18. 游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，该过程中观测记录数椐如下表：‎ ‎（1）求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1；‎ ‎（2）若游船和游客的总质量M＝8000kg，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F；‎ ‎（3）求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。‎ ‎【答案】（1）0.105m/s2 ，84m；（2）400N；（3）3.86m/s；‎ ‎【解析】（1）游船匀加速运动过程中加速度大小．‎ 位移大小 x=x1+v△t2+△t3=84+4.2×600+×80=2780m 游船在整个行驶过程中的平均速度大小 点睛：理清游船的运动情况，运用运动学公式和牛顿第二定律解决动力学问题．也可以画出v-t图象来分析游船的运动情况．‎ ‎19. 如图所示，原长分别为l1 和l2 ，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2‎ ‎ 的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，求：‎ ‎（1）m2上升的高度是多少？‎ ‎（2）此时平板受到人对其的托力为多大？‎ ‎【答案】（1）；（2）；‎ ‎【解析】(1) 两个弹簧开始时刻的伸长量之和即为m2上升的高度；‎ 根据胡克定律，上面弹簧初始时的伸长量为：‎ 根据胡克定律，下面弹簧初始时的伸长量为：‎ 故物体上升的高度为：‎ ‎(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量，设为x，对m1受力分析：‎ 得：m1g=k1x+k2x ①‎ 对平板m和m2整体受力分析得：F=(m2+m)g+k2x ②‎ 联立①②，托起平板竖直向上的力：‎ ‎【点睛】求出本题的关键知道当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等．以及理清未托m2时和托起m2‎ 时两根弹簧的形变量，确定m2上升的高度．‎ ‎20. 如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC为长L＝8 m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面。人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下。人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力，取g＝10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：‎ ‎（1）人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；‎ ‎（2）人在离C点多远处停下？‎ ‎【答案】（1）1s ；（2）12.8m；‎ ‎【解析】（1）人在斜坡上下滑时，设人沿斜坡下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：，‎ 由匀变速运动规律得：‎ 联立以上各式得：；‎ ‎（2）人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用，设在水平面上人运动的加速度大小为，由牛顿第二定律得；‎ 设人到C处的速度为v，则下滑过程，‎ 水平面面上运动时有，‎ 联立以上各式解得：x=12.8m． ‎