【物理】湖南省张家界市民族中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 （解析版） 13页

张家界市民族中学2019年下学期高一年级第三次月考试题 一、选择题 ‎1.伽利略在研究运动的过程中，创造了一套科学方法，给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含以下几点，如下框图所示：‎ 其中与方框4相对应的是（ ）‎ A. 提出猜想 B. 交流与合作 C. 实验检验 D. 合理外推 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验检验，紧接着要对实验结论进行修正推广，故C正确．‎ ‎2.一辆汽车以的加速度匀加速行驶了192米，所用时间是12秒，汽车开始加速时的初速度是（ ）‎ A. 10m/s B. 4m/s C. 16m/s D. 12m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据位移公式：，带入数据解得：v0=10m/s，故A正确。‎ ‎3.一列高铁从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观察，第一节车厢通过他历时 1.5s，整列车通过他历时 6s，则这列火车的车厢有（ ）‎ A. 4 节 B. 8 节 C. 12 节 D. 16 节 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】第一节车厢的长度，则列车的长度，t是t1的4倍，则x是x1的16倍，共16节，故D正确。‎ ‎4.甲 ‎、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图象如图所示，则下列说法正确的是 ‎ A. t1时刻两车相距最远 B. t1时刻乙车追上甲车 C. t1时刻两车的速度刚好相等 D. 0到t1时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：一开始乙在甲的后面，t1时刻乙车从后面追上甲车，A错B对；；s—t图象图线的斜率表示速度，由图象可以看出，t1时刻两车的斜率不相等，所以速度不相等，C错；0到t1时间内两车位移相同平均速度相同，D错；‎ ‎5.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1=10N的力压弹簧的另一端，平衡时长度为20cm；改用大小为F2=30N的力拉弹簧，平衡时长度为30cm．弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )‎ A. 200N/m B. 80N/m C. 400N/m D. 20N/m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设弹簧的原长为l，由胡克定律得：，，解得：，故C正确．‎ ‎6.下列说法中正确的是 ( )‎ A. 有摩擦力必有弹力，且摩擦力大小与弹力大小成正比 B. 放在水平桌面上的书本受到了支持力是因为书本发生了形变 C. 重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下 D. 物体对支持面的压力必定等于物体的重力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 有摩擦力必有弹力，而滑动摩擦力大小才与弹力大小成正比，静摩擦力与弹力无关，故A错误；‎ B. 放在水平桌面上的书本受到了支持力是因为桌面发生了形变，故B错误。‎ C. 重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下，故C正确。‎ D. 物体对支持面压力的大小与物体所处的运动状态有关，及支持面的是否水平有关，其大小不一定等于物体重力大小，故D错误。‎ ‎7.将一个大小为8N力分解为两个力，其中一个分力的大小为5N，则另一个分力的大小不可能是（ ）‎ A. 4N B. 8N C. 12N D. 14N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】若另一个分力为4N，则与5N的力的合力的范围在1N-9N之间，合力可以是8N，故选项A有可能；若另一个分力为8N，则与5N的力的合力的范围在3N-13N之间，合力可以是8N，故选项B有可能；若另一个分力为12N，则与5N的力的合力的范围在7N-17N之间，合力可以是8N，故选项C有可能；若另一个分力为14N，则与5N的力的合力的范围在9N-19N之间，合力不可能是8N，故选项D不可能；故选D。‎ ‎8.如图所示，重20N的木块放在粗糙的水平桌面上，木块与地面的动摩擦因数=0.5，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=9N，F2=2N.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若撤去力F2，则木块受到的摩擦力是 ( )‎ A. 9N，方向向左 B. 9N，方向向右 C. 10N，方向向左 D. 10N，方向向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物块的最大静摩擦力Fmax=μG=0.5×20=10N，撤去F2后，F1=9N，小于最大静摩擦力，木块仍处于静止状态，受的仍是平衡力作用，此时物体受的摩擦力为f=F1=9N，方向向左，故A正确。‎ ‎9.两个共点力F1、F2大小不同，不共线，它们的合力大小为F，则（ ）．‎ A. F1、F2 同时增大一倍，F可能保持不变 B. F1、F2 同时增加 10N，F也增加10N C. F1 增加 10N，F2减少10N，F一定不变 D. 若 F1,F2 中的一个增大，F可能减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据平行四边形定则， F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，所以A错误; ‎ B．F1、F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N ,故B错误; ‎ C．F1增加10N，F2减少10N，F一定变化，故C错误; ‎ D．F1、F2中的一个增大，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小不一定增大，可能减小故D正确 ‎10.一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5 m/s，第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m，则该质点的加速度、第9 s末的速度和质点在前9 s内通过的位移分别是(　　)‎ A. a=1 m/s2，v=9 m/s，x=40.5 m B. a=1 m/s2，v=9 m/s，x=45 m C. a=1 m/s2，v=9.5 m/s，x=45 m D. a=0.8 m/s2，v=7.7 m/s，x=36.9 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由 T2解得 ‎；‎ 第9 s末的速度 ‎；‎ 质点在前9 s内通过的位移 故C正确；‎ ‎11.关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是 ( )‎ A.‎ ‎ 牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例，故牛顿第一定律可被牛顿第二定律代替 B. 牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因 C. 物体的运动不需要力来维持 D. 速度大的物体惯性大，所以不容易停下来 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例，它们的含义并不是完全相同的；故A错误；‎ B. 由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因；故B正确；‎ C. 由牛顿第一定律可得，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因；故C正确。‎ D. 惯性的大小仅仅与物体的质量有关，与物体速度的大小无关，故D错误；‎ ‎12.汽车在平直公路上做刹车试验，从t=0时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的有 A. t=0时汽车的速度为4 m/s B. 刹车过程持续的时间为2 s C. 刹车过程经过3 s时汽车的位移为6 m D. 刹车过程汽车的加速度大小为4 m/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.由图象可得：，根据可得：，‎ 解得：，，故A错误，D正确；‎ B.汽车刹车过程的时间为：，故B正确；‎ C.汽车经过2s停止，因而经过3 s时汽车的位移等于2s内位移，为，故C错误；‎ ‎13.在空中的某点O处以一定的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，0.8 s后物体的速率变为4 m/s，关于此时物体的位置和速度方向的说法，可能的是(重力加速度g取10 m/s2)( )‎ A. 在O点上方，速度方向向下 B. 在O点上方，速度方向向上 C. 在O点，速度方向向下 D. 在O点下方，速度方向向下 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】取竖直向上方向为正方向．‎ ACD.若物体的速度方向竖直向下，有：，由公式得：‎ ‎，‎ 根据运动的对称性可知物体恰好回到O点，故C正确，AD错误；‎ B.若物体此时的速度方向向上，有：，由公式得：‎ ‎，‎ 则物体一直向上运动，一定在O点的上方，故B正确；‎ ‎14.如图所示，放在水平桌面上的物块 A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总重力为 7.2N，此时弹簧测力计的示数为 3.0 N，若滑轮摩擦不计，现剪断悬挂托盘的细线，将会出现的情况是 （ ）‎ A. 弹簧测力计的示数不变 B. 物块A仍静止不动 C. 物块A向左运动 D. 物块与桌面间的摩擦力不变 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.初态时，对A受力分析，可得A受到的静摩擦力大小为：‎ f1=7.2-3.0=4.2N 方向向左，由于A物体没动，同时说明最大静摩擦力为：‎ fm≥4.2N 剪断悬挂托盘的细线时，A受到弹簧弹力有向左运动的趋势，此时摩擦力方向改变，由于弹簧弹力为：‎ F=3.0N＜fm 不足以拉动A物体，故A物体静止不动，此时受到静摩擦力作用，为：‎ f2=F=3.0N 方向向右，此时弹簧形变量不变，弹簧测力计示数不变， 故AB正确C错误。‎ D.根据以上分析可知，物块与桌面间的摩擦力变小了，故D错误。‎ 二、实验题 ‎15.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____．（选填F或F′）。‎ ‎【答案】F′‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不完全重合；‎ ‎16.某同学用下图所示的装置测定重力加速度。‎ ‎（1）若打点计时器打点周期为0.02s,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_____m/s2. ‎ ‎（2）当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因:_________. ‎ ‎【答案】 (1). 9.7 (2). 实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，可以求出加速度的大小，得：‎ x78-x23=5aT2‎ 解得：‎ ‎(2) 由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小。‎ ‎17.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。‎ ‎（1）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，并记录每次数据。‎ ‎（2）根据记录的数据做出图像，如图是该同学所作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是每次弹簧长度与 ______ 的差值（填“L0”或“Lx”）．‎ ‎（3）由图可知弹簧的劲度系数为 ______ N/m．（g取10m/s2）‎ ‎【答案】 (2). Lx (3). 5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(2) 由图可知，横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差，所以横轴是弹簧长度与Lx差值。‎ ‎(3) 根据胡克定律公式△F=k△x，有：‎ ‎18.某实验小组利用如题图（1）所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．‎ ‎（1）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400 g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选________组会比较合理．（填选项前的字母）‎ A．10 g～40 g B．200 g～400 g C．1000 g～2000 g ‎（2）实验中打点计时器的打点周期为0.02s，图（2）中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2．（结果保留3位有效数字）‎ ‎（3）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图（3）所示，分析线段OA段，可得出实验的结论是_____________________．‎ ‎【答案】 (1). A (2). 1.11 (3). 物体的加速度与合外力成正比 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)本实验利用钩码重力代替细线的拉力，要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正确。‎ ‎(2) 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小 ‎(3)分析线段OA段，根据图象可知，在质量不变的条件下，物体的加速度与合外力成正比。‎ 三、计算题 ‎19.小区阳台坠物事件层出不穷，假如在45m高的阳台以初速为零释放一小石块．求：（空气阻力不计，g 取 10m/s2）‎ ‎（1）石块下落到地面时间 ‎（2）石块下落最后1秒的平均速度大小 ‎【答案】(1)3s(2)25m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 根据位移-时间公式有： ‎ ‎(2) 石块前2s内的位移为：‎ 故最后1s内的位移为：‎ ‎△h=h-h2=25m 石块下落最后1秒的平均速度大小 ‎20.劲度系数 k=400N/m 的轻弹簧上悬挂一重物静止不动时，测得弹簧总长度为 x1=40cm，如图（甲）所示，将该物体放在动摩擦因数=0.5的水平地面上，用此弹簧水平拉物体，当物体在水平地面上匀速运动时，测得弹簧总长度为 x2=35cm，如图（乙）所示。g 取 10m/s2，求： ‎ ‎（1）物体的质量 ‎ ‎（2）弹簧的原长。 ‎ ‎（3）物体滑动时滑动摩擦力大小。 ‎ ‎【答案】(1)4kg(2)30cm(3)20N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 弹簧的劲度系数 k=400N/m=4N/cm 设物体的质量为m，弹簧原长为x，根据物体受力平衡可知：‎ mg=k（x1-x）‎ 当物体匀速运动时，弹簧弹力等于摩擦力为：‎ μmg=k（x2-x）‎ 联立解得：‎ x=30cm，m=4kg ‎(2)根据以上分析可知弹簧的原长为30cm。‎ ‎(3) 根据滑动摩擦力公式可知，‎ f=μmg=20N ‎21.平直路上向右运动的小车内，用细绳a和细绳b系住一个质量为3 kg的小球，细绳a与竖直方向夹角θ=37°，细绳b水平，如图所示，取g =10 m/s2．求：（已知：sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）‎ ‎（1）当小车作匀速直线运动时，两绳拉力各为多少？‎ ‎（2）假设小车向右运动过程中加速度从零逐渐增大，则b绳刚好不受力时，小车的加速度是多少？‎ ‎【答案】(1) Fa=37.5N，Fb=22.5N(2) 7.5m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 小车匀速运动时，对小球受力分析，由物体的平衡条件有：‎ 水平方向：‎ Fb-Fasin37°=0‎ 竖直方向：‎ Facos37°-mg=0‎ 代入数据解得：‎ Fa=37.5N，Fb=22.5N ‎（2）小车向右运动过程中加速度从零逐渐增大，b绳刚好不受力时，‎ Fb=0‎ 对小球受力分析，由牛顿第二定律得：‎ F合=ma 解得：‎ a=gtanθ=10×0.75=7.5m/s2‎ ‎22.如图所示，将质量m=2kg的小球用轻绳OA、OB悬挂起来，A端固定在天花板上，OA绳与水平面夹角为60°，OB绳水平，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）当OB绳水平时，OA绳中的拉力大小； ‎ ‎（2）现保持O点静止不动，沿顺时针方向缓慢转动OB绳的B端，直到OB绳竖直的过程中，OB绳上拉力的最小值．‎ ‎（3）若OA、OB绳能承受的最大拉力不能超过20N，当OB绳水平时，那么小球的质量m不得超过多少？（设悬挂小球的竖直绳强度足够大）‎ ‎【答案】(1)(2) 10N (3)3kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 当OB绳水平时，对O点进行受力分析，得 ‎(2) 当OB绳转至与OA绳垂直时，OB绳上的拉力最小，对O点进行受力分析，得 FOBmin=mg cos60°‎ 代入数据得：‎ FOBmin=10N ‎(3) 当OB绳水平时，对O点进行受力分析，得 ‎，‎ 所以上的拉力先达到最大值20N，此时小球的质量最大为