2023~2024学年度第一学期高一年级11月份月考
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册第一章至第四章第1节。
一、选择题(本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10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)
1.如图所示为运动员击打高尔夫球,下列说法正确的是( )
A.研究高尔夫球飞行时的旋转,可以将高尔夫球视为质点
B.高尔夫球在空中向前运动是因为受到向前的作用力
C.击打瞬间,球杆对高尔夫球的力大于高尔夫球对球杆的力
D.高尔夫球在静止和飞行时的惯性不变
2.如图所示,小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
3.甲、乙两物体从同一地点做初速度为零的匀加速直线运动,甲、乙的加速度大小之比为1:2,则运动到距出发点相同距离的过程中,甲、乙的平均速度大小之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:2 D.1:4
4.如图所示为一质点15s内的速度—时间图像,对该质点的运动描述正确的是( )
A.前2s的加速度与第15s内的加速度大小相等、方向相反
B.第10s末质点的加速度方向发生改变
C.0~10s内的平均速率为10~15s内平均速率的2倍
D.第2s末、第14s末质点的运动方向发生改变
5.足球比赛中裁判员常用抛硬币的方式进行选边.若硬币抛出一段时间后从离地面高h=2.45m的最高点开始自由下落,不计空气阻力,重力加速度g取.则硬币落地的速度大小和落地前0.1s内硬币下落的位移大小分别为( )
A.7m/s 0.65m B.7m/s 0.45m
C.14m/s 0.65m D.14m/s 0.45m
6.如图所示,水平地面上放有两个平行且挨着的半圆柱体A、B,重力为G的光滑圆柱体C静置其上.A、B、C的半径相等,设C受到A的支持力大小为,地面对A的摩擦力大小为f,则( )
A., B.,
C., D.,
7.如图所示,四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,离开第四个水球边缘的E点时速度恰好为零.假设子弹每次穿过水球做减速运动的加速度大小相同,则下列说法正确的是( )
A.子弹到达A位置时速度大小是在C位置时的2倍
B.子弹从A点运动到C点和从C点运动到E点的时间之比为1:2
C.子弹在CE段的平均速度与全程AE段的平均速度之比为
D.如果要让子弹在C位置停下来,需要将A位置时的速度减小为初始速度的一半
8.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.火箭的速度变化比汽车的快
B.火箭的加速度比汽车的加速度小
C.10s内火箭的速度改变量为10m/s
D.2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
9.如图所示,轻绳OA、轻杆OB的O端与质量为m的小球拴接在一起,轻杆的B端通过铰链连接在竖直墙面上,小球处于静止状态,且OA=OB,OB与竖直方向的夹角为60°,重力加速度为g,则( )
A.轻绳OA受到的拉力大小为mg
B.轻杆OB受到的弹力大小为
C.若将A点缓慢向下移动一小段距离,则轻绳OA受到的拉力将变大
D.若将A点缓慢向下移动一小段距离,则轻绳OA受到的拉力将变小
10.在t=0时刻,两质点A、B从同一位置出发沿同一直线运动,它们的图像关系如图所示.则下列说法正确的是( )
A.在时间内,A和B的加速度大小之比为1:1
B.在时刻,A和B相遇
C.在时间内,B的平均速度大小为
D.在时刻,A和B相距
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(6分)某实验小组的同学利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,已知打点频率为50Hz,根据所学知识回答下列问题:
(1)该实验小组的同学通过小车牵引纸带运动,经过多次实验,得到了如图所示的纸带,并用刻度尺测量了纸带上各点间的距离,若在纸带上最先打下A点,已知相邻两点间还有4个点未画出,则打下B点的速度为________m/s,由纸带计算小车的加速度大小为________;(结果保留两位小数)
(2)如果实验时的实际频率小于50Hz,计算时按照50Hz来计算,则第(2)问计算的平均速度________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值.
12.(8分)某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验.主要步骤如下:
A.用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数.
B.在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上.
C.用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,让结点仍到达O点位置,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F'的图示.比较力F'和F的大小和方向,看他们是否相同,得出结论.
D.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套.
E.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力F.
(1)以上实验操作正确的顺序是________(填实验步骤前的字母).
(2)下列能减小实验误差的措施是________.(填选项前的字母)
A.两个分力、的大小要尽量大些
B.两个分力、间的夹角要尽量小些
C.拉橡皮条的细绳要短些,标记同一细绳方向的两点要近些
D.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
(3)该实验小组根据实验数据,画出如图甲所示的图,图中________是、合力的理论值,________的方向一定沿AO(均填“F”或“F'”).
(4)另一小组在研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为θ,合力为F,F与θ的关系图像如乙图所示.已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是________.
三、计算题(本题共3小题,共计40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°,斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取.求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数.
14.(14分)一汽车(可视为质点)以沿平直的公路匀速行驶,汽车运动到A点时发现前方有交警在执行检查任务,司机经的时间开始制动,制动过程汽车可视为匀减速直线运动,要求汽车停在CD间.已知和时经过临时放置的路标B、C,.
(1)求汽车制动过程的加速度大小;
(2)通过计算判断汽车能否停在CD间,并求出停止的位置以及AB两点之间的距离.
15.(16分)如图所示,倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上,物块A、B通过轻弹簧1、2拴接放置在光滑斜面上,与B相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上,绳子另一端跨过右侧等高定滑轮与小桶E相连.再在绳上放置一个轻质动滑轮,其下端与物块C连接,物块C、D由轻弹簧3拴接,当绳子的张角α=74°时整个系统处于平衡状态.已知A、B、C、D、E的质量分别为、,弹簧1、2、3的劲度系数分别为、,两定滑轮最高点P、Q的距离x=12cm,忽略一切摩擦,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求弹簧1、2、3的形变量分别为多少?
(2)若向E中逐渐加入沙子,当物块D对地面的压力为零时,绳子的张角为β(大小未知),求β的值和加入沙子的总质量.(结果可保留根号)
2023~2024学年度第一学期高一年级11月份月考·物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 研究高尔夫球飞行时的旋转,不可以将高尔夫球视为质点,选项A错误;高尔夫球在空中向前运动是因为惯性,选项B错误;击打瞬间,球杆对高尔夫球的力等于高尔夫球对球杆的力,选项C错误;惯性只与质量有关,选项D正确.
2.A 斜面的粗糙程度越低,小球上升的高度越接近原来的高度,可以得到的最直接的结论是:如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,选项A正确.
3.B 设甲、乙运动相同的路程x,则有,又,解得,选项B正确.
4.C 由图可知,前2s质点的加速度为,第15s的加速度为,则加速度大小相等、方向相同,选项A错误;2s~10s的时间内质点做匀变速直线运动,加速度保持不变,选项B错误;0~10s内质点的路程为,则平均速率为;10s~15s内质点的路程为,则平均速率为,所以0~10s内的平均速率为10s~15s内平均速率的2倍,选项C正确;0~10s内质点沿正方向运动,10s~15s内质点沿负方向运动,第2s、第14s质点的运动方向均没有发生改变,选项D错误.
5.A 根据自由落体运动的位移公式,解得t=0.7s,硬币到达地面的速度大小;硬币在最后0.1秒内的位移大小,选项A正确.
6.D 对C进行受力分析,设C受到B的支持力大小为,由共点力平衡有,且,解得;对A进行受力分析,有,选项D正确.
7.C 子弹由A到E做匀减速直线运动,可以看成反向匀加速直线运动,,,得,选项A错误;由v=at,结合,得出,,选项B错误;CE段的平均速度等于C点速度的一半,AE段的平均速度等于A点速度的一半,结合,得知子弹在CE段的平均速度与全程AE段的平均速度之比为,选项C正确;由知道,在C点停下来,位移为在E点停下来的一半,所以速度应该是原来倍,选项D错误.
8.BD 火箭的加速度为,汽车的加速度为,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,选项A错误、B正确;因火箭发射时,速度在10s内由0增加到100m/s,故10s内火箭的速度改变量为100m/s,选项C错误;汽车以108km/h=30m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,则2.5s内汽车的速度改变量为0-30m/s=-30m/s,选项D正确.
9.AC 对小球进行受力分析,如图所示,由几何关系可知,选项A正确,B错误;若将A点向下移动一小段距离,OB与竖直方向所成的夹角将增大,则由小球受力分析图可知轻绳OA受到拉力变大,选项C正确,D错误.
10.ABD 由公式变形有,则图线的斜率为,纵截距为初速度,由题图可知,在时刻,B图线的纵坐标为,在时间内,A的加速度,B的加速度,选项A正确;在时间内,A发生的位移,B发生的位移,解得,,A与B相遇,选项B正确;在时间内,B做匀速运动,该时间段的位移,则在时间内,B的平均速度,选项C错误;在时间内,A的位移,B的位移,则此时A和B相距,选项D正确.
11.(1)0.32(2分) 0.60(2分) (2)大于(2分)
解析:(1)由刻度尺的读数可知A点在刻度尺上的读数为0.50cm,C点在刻度尺上的读数为6.90cm,B点的速度应为AC段的平均速度,则打B点的速度为,又,代入数据解得;由逐差法可知小车的加速度为,由刻度尺的读数可知、,代入数据解得;
(2)当交流电源频率为50Hz时,打点计时器每隔0.02s打一个点,若电源的实际频率小于50Hz,打两次点的时间间隔将大于0.02s,故若仍按0.02s计算运动时间时,所测得运动时间小于实际时间,由此计算出的速度值也就大于实际值.
12.(1)BDAEC(2分) (2)AD(2分) (3)F(1分) F'(1分) (4)(2分)
解析:(1)正确的实验操作顺序是:在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力F.;用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,让结点仍到达O点位置,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F'的图示.比较力F'和F的大小和方向,看他们是否相同,得出结论.故实验顺序为BDAEC.
(2)为了减小实验误差,两个分力、的大小要尽量大些,选项A正确;两个分力、间的夹角要尽量大些,选项B错误;拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,选项C错误;拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,选项D正确.
(3)图甲中F是利用平行四边形定则得到的,故F是、合力的理论值;F'是一根弹簧秤拉橡皮条时的拉力,故F'的方向一定沿AO.
(4)由图乙可知,当两分力夹角为90°时,有,当两分力夹角为180°时,有,解得,,当两力同向共线时,合力最大;当两力反向共线时,合力最小,则.
13.解:(1)以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力,分析整体的受力情况如图所示,由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件
在竖直方向上有(2分)
解得(1分)
故雪橇对水平地面的压力大小,方向竖直向下(2分)
(2)在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为
(1分)
根据(2分)
解得μ≈0.24(2分)
14.解:(1)汽车在BC间的平均速度大小为(1分)
该速度即为BC段中间时刻的速度,即时的速度(1分)
所以制动时汽车的加速度为(1分)
代入数据解得(1分)
制动时汽车的加速度大小为(1分)
(2)汽车经过B点的速度为,则有(1分)
从B点到停止通过的距离为(1分)
由于,则,说明汽车能够停在CD间(1分)
则汽车停止的位置为,即汽车停止时距离D点11.5m(1分)
反应时间内,汽车的位移为(1分)
汽车刹车的位移为(1分)
汽车的总位移为(1分)
AB两点之间的距离为(1分)
解得(1分)
15.解:(1)对AB整体进行受力分析有(2分)
解得(1分)
对B进行受力分析有(2分)
解得(1分)
对C进行受力分析有(2分)
解得(1分)
(2)当D对地面的压力为零时,此时的形变量为(1分)
则C向上运动了(1分)
此时有(1分)
解得(1分)
设加入沙子的质量为
将C、D视为一个整体,则有(2分)
解得(1分)
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