福建省南安市柳城中学2023-2024高一上学期12月月考物理试题(含解析)

2023年秋季柳城中学高一月考二物理试卷
总分:100分 时间:90分钟
一、选择题(1-8为单项选择题,每题3分,9-12为多项选择题,每题4分。总40分)
1.关于重力和弹力,下列说法正确的是(  )
A.重力的方向总是垂直向下
B.只有物体的重心才受地球的吸引力
C.轻绳中的弹力方向一定沿着绳子方向
D.在弹性限度内弹簧的弹力大小与弹簧长度成正比
2.一物体做匀加速直线运动,其初速度大小为,加速度大小为a,经时间t速度大小变为,则这段时间内物体的位移大小可表示为(  )
A. B. C. D.
3.鞠躬,即弯腰行礼,是表示对他人敬重的一种礼节,也是我国传统的礼仪之一。如图甲所示,鞠躬时人上身前倾一定角度,全身保持平衡,可简化为如图乙所示,若头的重力为G、颈椎对头的支持力为、颈部肌肉的拉力为。则下列关于人头部的受力示意图可能正确的是(  )
A. B. C. D.
4.一质点做直线运动的图像如图所示,则(  )
A.质点在0~6s内运动方向保持不变
B.质点在0~2s与2~4s内的加速度方向相反
C.质点在0~6s内位移为20m
D.质点在0~4s内位移为0
5.如图所示,某人游泳时,某时刻手掌对水的作用力大小为18N,该力与水平方向的夹角为30°,若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向的分力大小为(  )
A.9N B.
C.12N D.
6.一钢球由静止做自由落体运动,不计空气阻力,落地的速度为50m/s,g取,下列说法正确的是(  )
A.钢球下落的高度为50m
B.最后1s下落的高度为50m
C.第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为1:2:3
D.前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比为1:2:3
7如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α=70°,则β等于( )
A.45° B.55°
C.60° D.70°
8.一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中,下列说法正确的是(  )
A.树枝对小鸟的弹力先增大后减小
B.树枝对小鸟的摩擦力保持不变
C.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
D.树枝对小鸟的合力先增大后减小
9.“倒立”可以利用地球引力对人体进行牵引和拉伸,帮助青少年保持良好体形。照片展示的是某中学生在宿舍练习“靠墙倒立”的情景,宿舍的地面水平粗糙,墙面光滑竖直。下列说法正确的是( )
A.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力
B.墙面对人的作用力和人对墙面的作用力是一对平衡力
C.人对地面的压力是因为人手发生形变产生的
D.人体的重心位置仅与人的身高有关
10.起重机是建筑工程中常用的起吊重物的设备。如图甲,一起重机正在缓慢地吊起一圆柱形重物,局部放大图如图乙所示。已知钢索AC、BC的长度相同,AC与BC的夹角为=60°,重物的质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.钢索AC对重物的拉力大小为mg
B.钢索AC对重物的拉力大小为mg
C.为了防止钢索拉断,可以适当减小夹角
D.为了防止钢索拉断,可以适当增大夹角
11.某兴趣小组准备测定列车行驶的加速度。当列车在平直轨道上行驶时,他们在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,发现小球与车厢保持相对静止时,细线与竖直方向的夹角为,如图所示。则对于此时列车的运动状态,有可能是( )
A.向左匀加速运动
B.向左匀减速运动
C.加速度大小为
D.加速度大小为
12.如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,滑轮通过轻杆固定在天花板上,A、B、C都处于静止状态,忽略滑轮的自重,则(  )
A.水平面对C的支持力小于B、C的总重力
B.杆对滑轮的作用力方向竖直向上
C.B一定受到C的摩擦力
D.C一定受到水平面的摩擦力
二、填空题(每空2分,共12分)
13.以36km/h的速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.2m/s2,经过30s到达坡底。坡路的长度为 m,列车到达坡底时的速度是 m/s。
14.一个质量为2kg物体受到三个共点力的作用,这三个力的大小分别是5N、7N、10N,那么这个物体的加速度最大值为 m/s2, 最小值为 m/s2。
15.如图所示,质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为。斜面对物块的摩擦力大小为 ,物块与斜面间的动摩擦因数 (填“大于”、“等于”或者“小于”).
三、实验题(每题6分,共12分)
16.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在 (选填“水平”或“竖直")方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的原长。x0= cm,劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字)
17.如图1所示为“探究滑块加速度与力、质量的关系”实验装置图。滑块置于一端带有定滑轮的长木板上,左端连接纸带,纸带穿过电磁打点计时器。滑块的质量为,托盘(及砝码)的质量为。
(1)该实验采用的研究方法是 。
A.控制变量法B.假设法C.理想实验法
(2)下列说法正确的是 。
A.为平衡滑块与木板之间的摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂托盘(及砝码)的情况下使滑块恰好做匀速运动
B.每次改变滑块质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验应远小于
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再释放小车
(3)在探究滑块加速度与质量的关系时,为了更直观地判断出加速度a与质量m的关系,应该作的是 图像(选填“”或“”)。
四、计算题。(写出必要的方程式,8分+13分+15分,共36分)
18.如图所示,小球的重力为12N,绳子OA与水平方向的角度为37°,OB水平(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=);试求
(1)绳子OA受到的拉力;
(2)绳子OB受到的拉力;
19.如图所示,轻质弹簧的劲度系数,用其拉着一个质量的木板在水平面上运动,当弹簧的伸长量为时,木板恰好在水平面上以速度4m/s做匀速直线运动,重力加速度取。求:
(1)木板与水平面间的动摩擦因数为多少;
(2)若突然撤去拉力,则物体最多滑行多大距离。
(3)若拉力方向与水平面成37°,此时弹簧伸长量为5cm,则2s后物体的速度为多大。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=)
20.如图所示,倾角为的斜面体静止在水平地面上,轻质细线跨过斜面顶端的光滑定滑轮一端与斜面上的物块A相连(此段细线与斜面平行),另一端固定在水平天花板的Q点(Q点为天花板与竖直墙壁的交点,略高于定滑轮),在定滑轮与Q点间的细线上放置一光滑动滑轮,并在动滑轮上悬挂小桶B(桶中装有沙子),整个系统静止时,动滑轮两侧细线的夹角为。已知物块A的质量为,小桶B和沙子的总质量为,物块A与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑轮及物块大小均不计,以下过程小桶均不会落地,重力加速度。
(1)求此时斜面对物块A的摩擦力;
(2)求此时地面对斜面体的摩擦力;
(3)若保持Q点位置在天花板与墙壁的交点处不变,并将斜面体固定,在小桶B中缓慢地增加或减少沙子,仍能使物块A在图示位置始终保持静止,求满足此条件所增加或减少沙子的质量范围。
2023年秋季柳城中学高一月考二物理答案
1.C【详解】A.重力的方向总是竖直向下,A错;
B.物体的各部分均受到重力作用,重心只是各部分受重力的等效作用点,B错误;
C.轻绳中的弹力方向一定沿着绳子方向,C正确;
D.在弹性限度内,弹力大小与弹簧的形变量成正比,D错误。故选C。
2.A【详解】A.A正确;BC.BC错误;
D.由得D错误;故选A。
3.C【详解】由共点力平衡条件可知,三个共点力平衡,任意两个力的合力需与第三个力等大反向。根据平行四边形定则可知,ABD三个选项中任意两个力的合力均不能与第三个力等大反向,只有C选项可能满足三力平衡的条件。故选C。
4.D【详解】AB.由图像可知质点朝负方向运动,质点朝正方向运动,即两段时间的运动方向相反,图线的斜率表示加速度可知与内的加速度方向相同,故质点在0~6s内运动方向改变,质点在0~2s与2~4s内的加速度方向相同,AB错误;
CD.由图像的面积表示位移可得,质点在内位移为0,在内位移为,C错误,D正确。故选D。
5.B【详解】水平方向的分力大小为故选B。
6.D【解】A.根据速度与位移的关系可得解得故A错误;
B.钢球下落的时间为最后1s下落的高度为
故B错误;
C.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,由可以知道,在1 s内、2s内、3s内的位移之比是1:4:9,所以第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:(4-1):(9-4)=1:3:5
则第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为1:3:5,故C错误;
D.由可以知道,在1s末、2s末、3s末的速度之比是1:2:3,所以由可知1s内、2s内、3s内的平均速度之比为故D正确;故选D。
7B
8.D【详解】树枝对小鸟的合力是支持力和摩擦力的合力,由二力平衡得,合力与小鸟所受的重力等大反向,因小鸟所受重力不变,所以树枝对小鸟的合力不变,故A错误;BCD.对小鸟进行受力分析如图所示
设摩擦力与竖直方向的夹角为,则树枝对小鸟的摩擦力小鸟从右向左缓慢行走,先增大后减小,则摩擦力先减小后增大,树枝对小鸟的弹力
树枝对小鸟的弹力先增大后减小,故BC错误,A正确。故选A。
9.AC【详解】A.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力,故A正确;B.墙面对人的作用力和人对墙面的作用力是一对相互作用力,作用在两个物体上,故B错误;C.人对地面的压力是因为人手发生形变产生的,施力物体发生形变产生弹力,故C正确;D.人体的重心位置还与人的形状有关,故D错误。故选AC。
10.BC【详解】AB.对重物进行受力分析,受重力、两根绳的拉力T,如图所示,根据平衡条件可得
解得故A错误,B正确;
CD.由以上分析可知
适当减小夹角,拉力T减小,即可以减小钢索的拉力防止钢索拉断,故C正确,D错误。故选BC。
11.BC解析】对小球受力分析可得小球受到的合力方向水平向右,根据牛顿第二定律可知小球的加速度方向水平向右,因此列车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动,故BC正确。故选BC。
12.AD【详解】AD.以B、C组成的整体为研究对象,受力如图所示
根据平衡条件可得水平面对C的支持力大小为
水平面对C的摩擦力大小为
方向水平向左,故AD正确;
B.滑轮受到重力和左右绳子的拉力,这三个力的合力的方向不在竖直方向上,所以杆对滑轮的作用力方向一定不是竖直向上,故B错误;
C.当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B不受摩擦力;当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时,B受到摩擦力,故C错误。
故选AD。
13.【答案】(1)390;(2)16 14. 11, 0.
15.对物块受力分析可知,沿垂直斜面方向根据平衡条件,可得支持力为
斜面对物块的摩擦力大小为,因物块沿斜面加速下滑,根据牛顿第二定律得可知 则所以
16. 竖直 4.0 50 【详解】(1)弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。
(2)由此图像可得该弹簧的原长x0=4.0cm,劲度系数
17.A ACD 【详解】(1)本实验探究一个物理量分别跟其它两个物理量的关系,需要采用的研究方法是控制变量法。故选A。
2)A.为平衡滑块与木板之间的摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂托盘(及砝码)的情况下使滑块恰好做匀速运动,故A正确;B.平衡摩擦力只需要做一次,故B错误;
C.只有满足应远小于的条件,才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力,故C正确;
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再释放小车。故D正确。故选ACD。
18.(1)20N;(2)16N;
【详解】以结点O为研究对象,分析受力情况,CO绳对O点的拉力大小等于重力mg,即
将OC绳的拉力及OB绳的拉力进行合成,合力大小与OA的拉力大小相等,方向相反,如右图,由几何关系得
19.(1);(2)
【详解】(1)木板匀速运动时,根据二力平衡条件得
代入数据解得
撤去拉力后物体做匀减速
=2as
解得s=4m
(3)
=
=
解得
20.【答案】(1),方向水平向左,,方向沿斜面向下;(2)最多减少沙子,最多增加沙子
【详解】(1)设动滑轮两侧细线的拉力大小为,对B由平衡条件有
由于细线跨过光滑定滑轮,故细线对的拉力大小也为,设斜面对摩擦力大小为,方向沿斜面向上,对由平衡条件有
解得
则斜面对物块的摩擦力大小为,方向沿斜面向下。
(2)以和斜面体为整体,设地面对斜面体的摩擦力大小为,由平衡条件有
联立解得
方向水平向左。
(3)设减少沙子的质量为,由于系统始终保持静止,则细线拉力大小为
则当在斜面上静止,但沿斜面向上的静摩擦力达到最大时,对由平衡条件有
设增加的沙子质量为时,细线拉力大小为
则当在斜面上静止,但沿斜面向下的静摩擦力达到最大时,对由平衡条件有

联立解得

即最多减少沙子,最多增加沙子。

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