山西省运城市高中联合体2020-2021学年高一上学期12月阶段性测试物理试题 Word版含答案

山西省运城市高中联合体2020-2021学年高一上学期12月阶段性测试物理试题 Word版含答案

运城市高中联合体高一 12 月份阶段性测试 物理 考生注意: 1.本试卷分选择题和非选择題两部分。满分 100 分，考试时间 90 分钟。 2.答题前，考生务必用直径 0.5 毫来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 毫未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 2 节。 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合 题目要求第 9～12 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 1.2020 年 10 月 6 日，三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一——黑洞的研究，而共享今年的诺贝尔 物理学奖（如图）.在物理学的发展过程中，物理学家探索出了物理学的许多研究方法，下列说法正确的是 A.牛顿通过“实验验证”了做自由落体运动的加速度大小跟物体的质量无关 B.伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重物体比轻物体下落得快的论断 C.胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系 D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 2.做直线运动的物体在 t1、t3 两时刻对应的速度如图所示，下列结论正确的是 A.t1、t3 两时刻速度相同 B.t2 时刻加速度为 0 C.t1、t3 两时刻加速度等值反向 D.若 t2=2t1，则可以求出物体的初速度为 8m/s 3.如图所示，一质点以一定的初速度由 a 点竖直上抛，到达最高点 b 时速度恰为零，若质点第一次运动到高 度 3 4 处的 c 点时，所用时间为 t，则物体从 c 运动到 b 所用的时间为（不计空气阻力） A. 1 4 t B. 1 2 t C. 3 4 t D.t 4.跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在 3m 跳板上，图中 F1 表示人对跳板的弹力，F2 表示 跳板对人的弹力，则 A.先有 F1 后有 F2 B 一旦人离开跳板，F2 立即消失，F1 依旧存在 C.F1 和 F2 大小相等、方向相反，是一对相互作用力 D 因人离开跳板前具有向上的加速度，所以 F2 大于 F1 5.月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的 1 6 ，同一个飞行器在月球表面与在地球表面相比较 A.惯性减小为在地球上的 1 6 ，重力不变 B.惯性和重力都减小为在地球上的 1 6 C.惯性不变，重力减小为在地球上的 1 6 D.惯性和重力都不变 6.如图所示，位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力 F 的作用下保持静止状态，则拉力 F 与静摩擦力 Ff 的合力方向是 A.向上偏右 B.向上偏左 C.竖直向下 D.竖直向上 7.三段不可伸长的细绳 OAOB、OC 能承受的拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示.其中 OB 是水平的， A 端、B 端固定.若逐渐増大 C 端所挂物体的质量，则最先断的细绳 A.必定是 OB B.必定是 OA C.必定是 OC D.可能是 OB，也可能是 OC 8.将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线悬挂于 O 点如图所示.用力 F 拉小球 b，使两个小 球都处于静止状态，且细线 Oa 与竖直方向的夹角保持θ=30°，重力加速度为 g，则力 F 的最小值为 A. 3 3 mg B.mg C. 3 2 mg D. 1 2 mg 9.一个质量为 m 的物体以一定初速度从斜面底端冲上斜面，斜面倾角为 30°，物体与斜面之间动摩擦因数 为 0.5，以下说法正确的是 A.物体所受支持力为 3 2 mg B.物体受摩擦力为 3 4 mg C.物体最后能静止在斜面上 D.上滑过程物体所受合力为 1 2 mg- 3 4 mg 10.防疫期间人们利用电子商务购物变得十分便捷.如图所示的是分拣快递件的皮带传输机，转动轮带动倾斜 皮带匀速向上运动快件能随皮带一起向上做匀速运动，其间突遇故障，皮带减速直至停止.假设在上述匀速 和减速过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则下列说法错误的是 A.快件匀速运动时只受重力与支持力作用 B.快件匀速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上 C.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向下 D.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上 11.如图所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O，并用第三根细线连接 A、B 两小球， 然后用某个力 F 作用在小球 A 上，使三根细线均处于伸直状态，且 OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处 于静止状态.则该力可能为图中的 A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 12.如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为 O 点，P 为环上最高点，轻弹簧的一端固定在 P 点， 另一端拴接一个套在大环上质量为 m 的小球，小球静止，弹簧与竖直方向的夹角θ为 30°，重力加速度为 g，则 A.小球所受弹簧的弹力等于 3 mg B.小球所受弹簧的弹力等于 mg C.小球所受大圆环的支持力等于 mg D.大圆环对小球的弹力方向一定沿 OQ 指向圆心 O 二、实验题（本题共 2 小题，共 18 分） 13.（8 分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计 等装置完成实验. （1）若弹簧测力计 a、b 间夹角大于 90°，保持弹簧测力计 a 与橡皮条 OC 的夹角∠aOC 和结点 O 位置不 变，将弹簧测力计 b 顺时针转动一定角度，则弹簧测力计 a 的读数____________、弹簧测力计 b 的读数 ____________.（均填“变大”“变小”或“不变”） （2）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是 ____________. A.使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点 B.用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿橡皮条的轴线，且与水平木板平行 C.两细绳套必须等长 D.用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程 E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置 （3）如图乙和丙所示是两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是 ____________（填“乙”或“丙”，力 F′是用一只弹簧测力计拉时的图示） 14.（10 分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系.请回答下列问题: （1）平衡摩擦力时，该组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来正确的操作是 ____________. A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调钩码个数，使小车 在钩码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去钩码，给打点计时器通 电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及钩码，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动 （2）图乙是某次实验中从打点计时器打出的纸带中选出一条点迹比较清晰的纸带，每五个点取一个计数点， 打点计时器打点的时间间隔 T=0.02s，若相邻计数点记为 A、B、C、D、E、F、G，它们到 O 点的距离已标 出，则小车的加速度大小为 a=____________m/s2.（计算结果保留两位有效数字） （3）如果当时电网中交变电流的频率是 f′=49.5Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差 将使加速度的测量值比实际值偏____________（填“大”或“小”）. （4）在“探究加速度 a 与合力 F 的关系”时，该组同学根据实验数据作出了加速度 a 与合力 F 的图线如图 丙所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因:________________________. （5）该组同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为____________. A.极限法 B.比值法 C.理想化模型法 D.控制变量法 三、计算题（本题共 3 小题，共 34 分.作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） 15.（10 分）如图所示，质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O.轻绳 OB 水平且 B 端 与放置在水平面上的质量为 m2 的物体乙相连，轻绳 OA 与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静 止状态.已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g 取 10N/kg.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求： （1）轻绳 OAOB 受到的拉力各多大? （2）若此时乙刚好达到最大静摩擦力，求物体乙和水平面之间的动摩擦因数. 16.（10 分）如图所示，物块 A、B 用一轻绳相连，A 放在倾角θ=37°的斜面上，B 竖直悬挂并保持静止， 连接 A 与滑轮的细绳与斜面平行.已知物块 A 的质量 mA=20kg，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，求物块 B 的质量 mB 的取值范围.（sin37°=0.60，cos37°=0.80） 17.（14 分）如图所示，人站在地面上拉住连接风筝的牵线，某时刻质量为 400g 的风筝在空中处于平衡状 态时，风筝平面与水平面的夹角为 30°，牵线对风筝的拉力 T（未知）与风筝平面成 53°角.已知风对风筝 的作用力 F（未知）与风筝平面相垂直，重力加速度 g 取 10m/s2.sin53°=0.8，c0s53°=0.6，（ 3 取 1.73）. 求: （1）F 和 T 的大小（计算结果保留三位有效数字）； （2）若拉着风筝匀速运动时，牵线与水平面成 53°角保持不变，这时拉牵线的力为 10N，风筝平面与水平 面的夹角的正切值为多大? 运城市高中联合体高-12 月份阶段性测试·物理 参考答案、提示及评分细则 1.B 2.D 3.D 4.C 5.C 6.D 7.B 8.B 9.AB 10.ACD 11.BC 12.AC 13.（1）变大（2 分）变大（2 分） （2）ABDE（2 分） （3）乙（2 分） 解析:（1）若弹簧测力计 a、b 间夹角大于 90°，保持弹簧测力计 a 与橡皮条 OC 的夹角不变，减小弹簧测 力计 b 与橡皮条 OC 的夹角，如图所示，则可知两弹簧测力计的示数均变大. （2）为了读数准确，在进行实验之前，一定要对弹簧测力计进行校对零点，选项 A 正确；为了减小实验中 摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，选项 B 正确；为 减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力 大小和方向亦无影响，选项 C 错误；根据弹簧测力计的使用原则可知，在测力时不能超过弹簧测力计的量 程，在不超量程的前提下拉力大些可以减小实验偶然误差，选项υ正确；在实验中必须确保橡皮条拉到同 一位置，即一个力的作用效果与两个力作用效果相同，选项 E 正确；故答案为:ABDE. （3）作图法得到的 F 必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力 F 一定与橡皮条共线，故乙的实验 比较符合实验事实. 14.（1）B（2 分） （2）0.99（2 分） （3）大（2 分） （4）实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2 分） （5）D（2 分） 解析:（1）正确的操作是将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去钩 码，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，选项 B 正确. （2）每五个点取一个计数点，打点计时器打点的时间间隔 T=0.02s，则计数点的时间间隔△t=0.1s，对打出 的纸带由 A 到 G 的过程中，xDG-xAD=9a△t2，代入数据解得 a=0.99m/s2. （3）如果电网中交流电的频率为 49.5Hz，那么实际周期大于 0.02s，则打出的对应点与电网中交变电流的 频率正常时（频率是 f=50Hz）比较间距将变大，而做实验的同学并不知道，仍然用 f=50Hz，代入计算，根 据运动学公式Δx=aT2，测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的. （4）图线不通过坐标原点，F 不为零时，加速度仍为零，则实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够. （5）该实验采用控制变量法，D 正确. 15.解:（1）对结点 O 进行受力分析（如图），把 FA 与 FB 合成则 F=m1g（1 分） 所以 1 1 5 cos 4A m gF m g  （1 分） 1 1 3tan 4BF m g m g  （1 分） 故轻绳 OA、OB 受到的拉力大小分别等于 FA、FB，即 1 5 4 m g 、 1 3 4 m g .（2 分） （2）f=μFN=FB（2 分） 2 1 3 4m g m g  1 2 3 4 m m   （3 分） 16.对 B 物块由平衡条件得绳子的拉力 F=mBg（1 分） 若 F 较小，A 物块有沿斜面向下滑的趋势，这时 A 物块受力如图甲所示 由平衡条件得： FN=mAgcos37°（1 分） F+Ff=mAgsin37°（1 分） Ff≤μFN（1 分） 代入数据解得:mB≥4kg.（1 分） 若 F 较大，A 物块有沿斜面向上滑的趋势，这时 A 物块受力如图乙所示： 由平衡条件得： FN=mAgcos37° （1 分） F=Ff+mAgsin37°（1 分） Ff≤μFN（1 分） 代入数据解得 mB≤20kg（1 分） 故 mB 的取值范围是 4kg≤mB≤20kg（1 分） 17.解:（1）风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力 mg、风对它的作用力 F 和牵线对它的拉力 T（如图所 示） 以风筝平面方向为 x 轴，F 方向为 y 轴，建立一个坐标系，将重力和拉力 T 正交分解， 在 x 轴方向:msin30°-Tcos53°=0（3 分） 在 y 轴方向:F=Tsin53°+mgcos30°（3 分） 联立两式，解得 T=3.33N（1 分） F=6.13N（1 分） （2）同理以水平方向为 x 轴，竖直方向为 y 轴建立坐标系 设风对风筝的作用力水平分力为 Fx，竖直分力为 Fy，由平衡条件知 Fx=T′cos53°=10×0.6N=6N（2 分） Fy=Tsin53°+G=10×0.8N+4N=12N（2 分） 风筝平面与水平面的夹角θ的正切值 1tan 2 x y F F    （2 分）