2023-2024学年度河南省焦作市武陟县第一类中学高一上学期
12月月考试卷物理试题(含解析)
分数:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷
一、单选题(共32分)
1.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度的方向与速度变化量的方向相同
B.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
D.加速度为正值,则物体做加速运动;加速度为负值,则物体做减速运动
2.某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出A、B两地的直线距离为9 km,实际中他从A地到B地所用时间为5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标P时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.研究赛车通过某个弯道的技术动作时,能把该车看成质点
B.在整个过程中赛车手的路程是9 km
C.在整个过程中赛车手的平均速度大小是150 km/h
D.经过路标P时的瞬时速率是150 km/h
3.关于速度与加速度关系分析正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.速度变化量越大,加速度一定越大
C.物体速度为0时刻,加速度一定为0
D.物体的速度很大,加速度可能为0
4.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为2.0mm的遮光条。如图,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条依次通过第一、第二光电门的时间分别为0.02s、0.01s。遮光条从第一光电门到第二光电门的时间为1.0s,则滑块的加速度和两个光电门之间的距离(刻度尺模糊读不出数据)( )
A.1m/s2 1.5m B.0.1m/s2 0.15m C.10m/s2 15m D.1cm/s2 15cm
5.在某工地上大型机械随处可见,其中,塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图,为吊车在某次工作时,将的建筑材料竖直向上提升过程的图像,g取。下列判断正确的是( )
A.在内,悬线的拉力恒为 B.材料离地面的最大高度为
C.在内,材料处于超重状态 D.在内,材料处于失重状态
6.关于物体的运动过程,下面说法错误的是( )
A.加速度在减小,速度可能在增大
B.加速度大小不变而方向始终变化,但速度大小可能不变
C.加速度恒定不变,速度大小方向可能都变化
D.加速度大小方向始终不变化,速度大小方向可能都不变
7.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间关系图象,如图所示,已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为θ﹐逆时针匀速转动的速度大小为v。将一小物块自传送带顶端无初速度释放,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,经过一段时间后,物体的速度也增大到v,则之后物块在传送带上的运动情况为( )
A.一定做匀速直线运动
B.一定保持原来的加速度继续做匀加速直线运动
C.若,则做匀速直线运动
D.若 ,则保持原来的加速度继续做匀加速直线运动
二、多项选择题(共16分)
9.下面各图的文字叙述正确的是( )
A.19.19s表示博尔特从起跑到终点的时间间隔
B.在裁判眼里,可以将跳水运动员看作质点
C.高铁车厢里显示的速度为瞬时速度
D.两人对跳伞员的描述不同是因为参考系不同
10.某物体运动的速度--时间图象如图所示.根据图象可知( )
A.0-2s内的加速度为2m/s2
B.0-5s 内的位移为7m
C.第1s末与第4.5s末的速度方向相反
D.第1s末与第4.5s末的加速度方向相反
11.如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲-起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线. 由图线可知该同学( )
A.做了一次下蹲-起立的动作
B.做了两次下蹲-起立的动作,且下蹲后约4s起立
C.下蹲过程处于失重状态,起立过程处于超重状态
D.下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
12.水平地面上质量为1 kg的物块受到水平拉力F1、F2的作用,F1、F2随时间的变化如图所示,已知物块在前2 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动,取g=10 m/s2,则( )
A.物块与地面的动摩擦因数为0.2
B.3 s末物块受到的摩擦力大小为3 N
C.4 s末物块受到的摩擦力大小为1 N
D.5 s末物块的加速度为零
第II卷
三、实验题(共15分)
13.某同学用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,将长木板放在水平桌面上,滑块放在长木板上,滑块通过细绳与水平固定放置的弹簧秤秤钩相连,细绳处于水平且刚好拉直的状态,用手向右水平拉动长木板,记下弹簧秤的示数F,通过给滑块上添加砝码改变滑块的重力,重复前面的实验,记下每次实验时弹簧秤的示数F,再根据每次实验所用砝码的重力G及弹簧秤的示数F,作出如图乙所示的图像。则由作出的图像求得滑块与长木板间的动摩擦因数 ,滑块的重力 N。
14.在研究作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系的实验中,某同学安装的实验装置和设计的实验步骤如下:
A.用天平称出小车和槽码的质量
B.按图安装好实验器材
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码
D.将电磁打点计时器接在8V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量
E.保持槽码的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值
G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系
(1)请改正实验装置图中的错误。
①电磁打点计时器位置: ;
②小车位置: ;
③定滑轮位置: 。
(2)该同学漏掉的重要实验步骤是 ,该步骤应排在步骤 之后;
(3)在上述步骤中,有错误的是步骤 ,应把 改为 ;
(4)在上述步骤中,处理不恰当的是步骤 ,应把 改为 。
四、解答题(共37分)
15.如图所示的升降机中,用OA、OB两根绳子吊一个质量为20kg的重物,若OA与竖直方向的夹角,OA垂直于OB,且两绳所能承受的最大拉力均为320N,为使绳子不断,升降机竖直向上的加速度最大为多少?
16.如图所示,为了测定导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 3.0cm 的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间 Δt1=0.10s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.05s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间 t=3.0s,求滑块的加速度大小。
17.如图所示,一固定大球半径为R,一质量为m的光滑小球用一长为L的细线悬挂在O点,大球球心在O点正下方,且大球顶到O点的高度为h,试求:细线对小球的拉力F和大球对小球的支持力N分别为多大?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.A
【详解】A.根据加速度的定义式可知加速度与速度变化量的方向相同,A正确;
B.加速度与速度方向一致时,物体做加速运动,当两者反向时做减速运动,B错误;
C.根据加速度的定义式可知,速度大,速度变化量不一定大,速度变化量大,加速度不一定大,速度的大小和加速度的大小没有直接关系,C错误;
D.物体加速度和速度的方向关系共同决定了物体是否加速,只考虑加速度的方向是不能判断物体是否加速的,D错误。
故选A。
2.D
【详解】研究赛车通过某个弯道的技术动作时,不能忽略赛车的大小和形状,所以不能把该车看成质点,故A错误;位移是从初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,故赛车手的位移为9 km,路程为15 km,故B错误;整个过程中赛车手的平均速度为,故C错误;车内速度计指示的是赛车通过某位置的瞬时速率,故D正确.所以D正确,ABC错误.
3.D
【详解】A.当加速度方向与速度方向相反,加速度增大,速度减小,故A错误;
B.速度为零,加速度不一定为零,如自由落体运动初时刻,故B错误;
C.根据
可知,速度变化量大,加速度不一定大,故C错误;
D.当物体做速度很大的匀速运动时,加速度为零,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】滑块通过第一、第二光电门的速度为
滑块的加速度为
两个光电门之间的距离为
故选B。
5.D
【详解】A.由图可得在内的加速度为
在内,悬线的拉力恒为
代入数据解得
F=2020N
故A错误。
B.在内材料离地面的最大高度,由图像面积可得
所以B错误;
C.在内,材料处于匀速直线运动状态,所以C错误;
D.在内,材料向下做匀加速直线运动,加速度向下,所以材料处于失重状态,则D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.加速度在减小,但只要加速度和速度方向相同,速度就会增大,故A正确;
B.物体做匀速度圆周运动时,加速度大小不变而方向始终变化,但速度大小不变,故B正确;
C.物体做平抛运动时加速度恒定不变,速度大小方向都变化,故C正确;
D.只要有加速度,速度一定变化,故D错误。
本题选错误的故选D。
7.C
【详解】A.位移与时间图像,横轴以上位移为正,横轴以下位移为负,所以选项A为往复运动,A错误;
B.横轴以上速度为正横轴以下速度为负,也是往复运动,B错误;
C.在0-2s间,物体沿正方向做匀加速直线运动,2s-4s间物体沿正方向做匀减速直线运动,由可知在4s末物体速度减小到零,然后重复之前的运动,选项C为单向的直线运动,C正确;
D.0-1s间物体沿正方向做匀加速直线运动,1-2s间物体沿正方向做匀减速直线运动,到2s末速度减小到零,2s-3s间物体沿负方向做匀减速直线运动,所以选项D为往复运动,D错误。
故选C。
8.C
【详解】物块速度与传送带速度相等前,传送带速度较大,则物块所受摩擦力向下,加速度为
物体速度和传送带速度相等后,若
即
物体向下继续加速运动,此时物块相对传送带速度大,则物块所受摩擦力向上,加速度为
可知物块继续做加速运动,但加速度变小;
若
即
则滑动摩擦力变为静摩擦力,方向沿传送带向上,,物块做匀速直线运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.AD
【详解】A.19.19s是博尔特跑完200m所用时间,为时间间隔,故A正确;
B.裁判需要观察跳水运动员的动作,不能将他看作质点,故B错误;
C.高铁车厢里显示的只有速度大小,没有方向,所以是速率,故C错误;
D.以地面为参考系,跳伞员做曲线运动,以飞机为参考系,跳伞员做直线运动,故D正确。
故选AD。
10.BD
【分析】速度图象的斜率等于物体的加速度大小.根据斜率的正负分析加速度的正负.图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移.
【详解】0-2s 内的加速度大小为:,故A错误;0-25 内的位移为:,故B正确;速度的正负表示方向,故第 1s 末与第 4.5s 末的速度方向相同,故C错误;斜率的正负表示a的方向,由图可知,第 1s 末与第 4.5s 末加速度方向相反.故D正确.故选BD.
11.AD
【分析】失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度.人下蹲过程分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,起立也是如此.
【详解】人下蹲动作包含有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,即先失重再超重;同理,起立动作也包含两个过程,先加速向上超重,后减速向上失重.对应图象可知,该同学做了一次下蹲-起立的动作,故B、C错误,A、D正确.故选AD.
【点睛】本题考查物理知识与生活的联系,注意细致分析物理过程,仔细观察速度的变化情况,与超失重的概念联系起来加以识别.
12.BCD
【详解】A.在内物体匀速运动,则摩擦力,则
故A错误;
BC.2s后物体做减速运动,加速度
则经过
即4s末速度减为零,则3s末物块受到的摩擦力大小为3N,4s末物块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为
故BC正确;
D.物体停止后,因两个力的差值小于最大静摩擦力,则物体不再运动,则5s末物体的加速度为零,故D正确。
故选BCD。
13. 0.4 0.5
【详解】[1]由
可知,图象的斜率为带块与长木板的动摩擦因数
[2]当时
代入公式
求得
14. 应靠近右端 应靠近打点计时器 应使细绳平行于木板 平衡摩擦力 B D 8V电压的蓄电池 电压为8V左右的交流电源 G 作a-M关系图像 作关系图像
【详解】(1)①[1]电磁打点计时器应固定在长木板无滑轮的一端,且应靠近右端。
②[2]释放小车时,小车应靠近打点计时器。
③[3]连接小车的细绳应平行于木板,故应调节定滑轮位置使细绳平行于木板。
(2)[4][5]实验时应平衡摩擦力,使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平衡,故应垫高长木板右端以平衡摩擦力。平衡摩擦力应排在步骤B之后。
(3)[6][7][8]步骤D中电磁打点计时器接在8V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在电压为8V左右的交流电源上。
(4)[9][10][11]步骤G中作a-M关系图像,得到的是曲线,很难进行正确判断,必须“化曲为直”,改作关系图像。
15.10m/s2
【详解】以物体为研究对象,作出受力图,如图。升降机竖直向上做匀加速运动时,加速度竖直向上,合力一定竖直向上,则两根绳子的拉力的合力方向一定竖直向上,由力图可知,AO绳的拉力大于BO绳的拉力,当AO绳的拉力达到最大时,升降机的加速度为最大。
根据牛顿第二定律得
又
代入解得
即为使绳子不断,升降机竖直向上的加速度最大为
16.0.10m/s2
【详解】滑块上遮光板开始通过第一个光电门的瞬时速度
滑块上遮光板开始通过第二个光电门的瞬时速度
滑块的加速度
17.细线对小球的拉力F为,大球对小球的支持力N为
【详解】分析小球的受力情况:重力G、绳中张力F和大球对小球的支持力N,如图:
根据三角形相似得
解得
【点评】本题中F与N不垂直,采用三角形相似法列方程,是常用的方法,考查运用数学知识解决物理问题的能力。
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