【物理】浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高一上学期12月试题（解析版）

【物理】浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高一上学期12月试题（解析版）

浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年 高一上学期12月月考试题 一．单项选择题（每题3分，共54分）‎ ‎1. 在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（ ）‎ A. 亚里士多德、伽利略 B. 伽利略、牛顿 C. 伽利略、爱因斯坦 D. 亚里士多德、牛顿 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：物理常识的理解和记忆，对于每个物理学家，他的主要的贡献是什么要了解．‎ 解：亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才会运动，但这是不对的；‎ 伽利略推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因；牛顿提出了物体的运动定律，其中的牛顿第一定律即为惯性定律；爱因斯坦提出了光子说很好的解释了光电效应的实验规律．所以B正确．‎ ‎2.关于物理学的研究方法，下列叙述错误的是 A. 用质点代替实际物体是采用了理想模型法 B. 伽利略在研究自由落体运动时采用了类比法 C. 在验证平行四边形定则实验中采用了等效替代法 D. 研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度及正压力的关系时采用控制变量法 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．用质点代替实际物体是采用了理想模型法，选项A正确；‎ B．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是建立理想实验模型的方法．故B错误；‎ C．在探究求合力方法的实验中用两个弹簧拉橡皮筋代替一个弹簧拉橡皮筋时产生相同的效果，采用等效替代的方法，故C正确；‎ D．研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及正压力的关系时可以采用控制变量法，D正确；‎ 题目要求选错误的，故选B．‎ ‎3. 以下说法中正确的是(　　)‎ A. 做直线运动的物体，路程与位移的大小一定相等 B. 2012年厦门国际马拉松比赛中肯尼亚黑马卡麦斯·皮特以2小时07分37秒获得冠军，这里的2小时07分37秒表示时刻 C. 瞬时速度的大小通常称为瞬时速率 D. 速度不变的运动就是匀速直线运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：作直线运动的物体若是往返运动，则路程并不与位移相等，A错；2小时07分37秒表示时间，所以B错，瞬时速度的大小通常称为瞬时速率，所以C对，速度为矢量，速度不变的运动就是匀速直线运动，D对 ‎4.A、B、C三个物体可看成质点，它们的位移-时间图象如图所示，由图象可知它们在t0时间内（　　）‎ A. 三者平均速度相等 B. A的平均速度最大 C. C的平均速度最大 D. C的平均速度最小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图象可知A、B、C三者的位移相同，且运动时间相等，故平均速度相等；故选A．‎ ‎5.一物体从t=0开始做直线运动，其速度图象如图所示，下列正确的是（　　）‎ A. 0~4s物体距离出发点最远 B. 2s~6s物体受到的合外力方向不变 C. 2s~5s物体所受合外力方向与运动方向相反 D. 第1s内与第6s内物体所受合外力方向相反 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由速度时间图象可知在0~4s内，物体沿正方向运动，4s时速度开始反向，故4s时物体距离出发点最远，故A 正确； ‎ B．2s~5s物体加速度不变，根据牛顿运动定律F=ma知合力不变，5s∼6s加速度反向，合外力发生变化，故B错误；‎ C．2s ~4s速度减小，4s ~5s，速度反向增大，根据加速度和速度同向加速，反向减速知合外力方向先与速度相反，然后与速度方向相同，故C错误；‎ D．物体在1s内和6s内的加速度均为正的，故合外力方向都为正的，方向相同，故D错误；‎ ‎6.汽车在两车站间沿直线行驶时，从甲站出发，先以速度v匀速行驶了全程的一半，接着匀减速行驶后一半路程，抵达乙车站时速度恰好为零，则汽车在全程中运动的平均速度是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设总位移为，前一半位移以速度匀速行驶一半，故时间，下半程初速度为，末速度为0，，故，所以下半程的时间，所以，故选项C正确，选项ABD错误．‎ ‎7.如图所示，细绳与所能承受的最大拉力相同，长度，则在不断增加重物重力的过程中（绳不会断）（　　）‎ A. 绳先被拉断 B. 绳先被拉断 C. 绳和绳同时被拉断 D. 因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】按照力的作用效果将绳子对结点的拉力分解，如题所示 一个与绳中拉力相等，一个与绳子拉力相等，因此可得，因此先拉断，A正确；‎ ‎8.在平直轨道上匀速行驶的动车组车厢内有一个人竖直向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为 A. 人具有惯性，在水平方向上与车厢有相同的速度 B. 人跳起的瞬间，车三厢地板给他向前的力，使他与车厢一起向前运动 C. 人跳起后，车厢内空气给他向前的力，使他与车厢一起向前运动 D. 人跳起后，车维续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短不明显而已 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】人跳起时，由于惯性，水平方向保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同．故BD错误，A正确．人跳起后，车厢内空气给他很小，不足以使他随火车一起向前运动．故C错误．故选A.‎ ‎9.一个可视为质点的木块，从斜面顶端以3m/s的初速度下滑，至底端时速度恰好为零；若木块从顶端以5m/s的初速度下滑，则滑至底端时速度大小为 A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax列出等式，即为：v21-v210=2ax；v22-v220=2ax，两式联立可得：v21-v210=v22-v220，代入数据得：v2=4m/s；故选D.‎ ‎10.如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间　　‎ A. A球加速度为，B球加速度为g B. A球加速度为，B球加速度为0‎ C. A球加速度为，B球加速度不为0‎ D. A球加速度为，B球加速度为g ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设B球质量为m，则A球质量为2m，悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为3mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，，根据牛顿第二定律得 对A：，又，得，对B：，，得，故选B．‎ ‎11.某建筑工地上，工人师傅推车情形如图所示，以下判断正确的是 A. 工人对车的力与车对工人的力是一对平衡力 B. 工人受到的重力与工人对地面的压力是一对平衡力 C. 工人对车的力与车对工人的力是一对作用力与反作用力 D. 工人受到的重力与地面对工人的支持力是一对作用力与反作用力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】工人对车的力与车对工人的力是一对作用与反作用力，选项A错误，C正确；工人受到的重力与地面对工人的支持力是一对平衡力，选项BD错误；故选C.‎ ‎12.拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里．把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况，下列说法正确的是 A. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快 B 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动 C. 玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快 D. 玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用，不是自由落体运动，羽毛受到的空气阻力大，所以加速度小，则下落的慢，故AB错误.抽出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动，都做加速度为重力加速度的自由落体运动，下落一样快.故C正确.D错误.‎ 综上所述本题答案是：C ‎13.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位 A. 米、牛顿、千克 B. 千克、焦耳、秒 C. 米、千克、秒 D. 米/秒2、千克、牛顿 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 牛顿、米/秒2是导出单位，ABD错误．力学中基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，C正确．故选C．‎ ‎14.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A. 2－ B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.‎ ‎15.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（ ）‎ A. 5N、3N B. 9N、0N C. 17N、0N D. 17N、3N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F ‎=4N+6N+7N=17N。当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0。‎ A．5N、3N，与结论不相符，选项A错误；‎ B．9N、0N，与结论不相符，选项B错误；‎ C．17N、0N，与结论相符，选项C正确；‎ D．17N、3N，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎16.在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于物体A，使A、B一起向前运动，如图所示．则两物体间的相互作用力为(　　)‎ A B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：以整体为研究对象，由牛顿第二定律求出加速度，然后以m为研究对象，由牛顿第二定律求出二者间的作用力．‎ 以整体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得系统的加速度，以为研究对象，由牛顿第二定律得，联立解得，D正确．‎ ‎17.在电梯内地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50kg；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为40kg，如图所示，则在这段时间内(g取10m/s²)‎ A. 电梯以2m/s²的加速度加速上升 B. 电梯以2m/s²的加速度减速上升 C. 电梯以8m/s²的加速度加速上升 D. 电梯以8m/s²的加速度减速上升 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】以竖直向下为正方向，有：mg-F=ma，即50g-40g=50a，解得a=0.2g=2m/s2，方向竖直向下，电梯以2m/s²的加速度加速下降或减速上升，故B正确，ACD错误;故选B.‎ ‎18.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 ( )‎ A. m＝0.5kg，μ＝0.4 B. m＝1.5kg，μ＝‎ C. m＝0.5kg，μ＝0.2 D. m＝1kg，μ＝0.2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在4—6s内做匀速直线运动，可知 在2—4s做匀加速直线运动：‎ 根据牛顿第二定律有：，将，带入，解得：‎ 因为，解得：‎ A. m＝0.5kg，μ＝0.4，与分析相符，故A项符合题意；‎ B. m＝1.5kg，μ＝，与分析不符，故B项不符合题意；‎ C. m＝0.5kg，μ＝0.2，与分析不符，故C项不符合题意；‎ D. m＝1kg，μ＝0.2，与分析不符，故D项不符合题意．‎ 二、实验题 ‎19.如图 是欧阳同学探究弹簧伸长量与弹力关系的实验装置．图中直角三角架底面水平，斜面可视为光滑，待测轻弹資固定在斜面顶端．现在弹簧下端分别挂1个、2 个、3个相同的钩码，静止时弹黄分别伸长了、、．已知每个钩码的质量为50g，重力加速g取10m/s²．所测数据如下表所示：‎ ‎(1)桂1个钩码时弹簧受到的拉力为__________N；‎ ‎(2)由表中数据可得，弹簧的劲度系数k=__________N/m．(保留三位有效数字)‎ ‎【答案】 （1）0.3 （2）2.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）斜面顶端高度h=30.00cm，斜面长度s=50.00cm，挂一个钩码时，对钩码受力分析，钩码受重力和弹簧拉力，根据共点力平衡条件得弹簧受到的拉力 F=mgsinθ=0.05×10× =0.3N． （2）由表格中的数据可知，根据胡克定律知：k==2.40N/m．‎ ‎20.在做“探究加速度与力、质量关系”实验时，采用如图甲所示的一端带定滑轮的长木板实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．‎ ‎（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除_____的影响，使绳对小车的拉力等于小车所受合外力．在进行小车在长木板上匀速滑下的调整时，小车后面的纸带_____（填“要”或“不要）同时穿上并穿过打点计时器．‎ ‎（2）实验中由于绳对小车的实际拉力小于重物的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是_____．（填写相应选项前的字母即可）‎ A．M＝200g，m＝40g、60g、80g、100g、120g、140g B．M＝200g，m＝30g、35g、40g、45g、50g、55g C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g ‎（3）在实验中用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的加速度．某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4．量得0与1两点间距离s1＝1.20cm，1与2两点间的距离s2＝1.80cm，2与3两点间距离s3＝2.40cm，3与4两点间距离s4＝3.00cm，则打计数点“3”时小车对应的速度大小为_____m/s，还可求得小车的加速度大小为_____m/s2‎ ‎【答案】 （1）摩擦力 要 （2）D （3）0.27 0.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）本实验是研究加速度与作用力的关系，而此处的作用力是指物体受到的合力，所以要消除摩擦力的影响，先要平衡摩擦力．其做法是去掉钩码，拴上纸带，垫高右端，让小车带着纸带能在倾斜的木板上做匀速直线运动，从点迹的均匀可以确定木板平衡恰当． （2）据牛顿第二定律可以求出拉力 ‎，所以当m＜＜M时，F≈mg．那么要选择m和M相差最大的一组数据，故D选项符合要求． （3），由逐差相等求加速度：．‎ 四．计算题：（本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎21.由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1s内通过0.4m位移，‎ 问：（1）汽车的加速度是多少？‎ ‎（2）汽车在第1s末的速度为多大？‎ ‎（3）汽车在第2s内通过位移为多大？‎ ‎【答案】（1）汽车的加速度是0.8m/s2；‎ ‎（2）汽车在第1s末的速度为0.8m/s；‎ ‎（3）汽车在第2s内通过的位移为1.2m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据得，汽车的加速度为：a=．‎ ‎（2）汽车在第1s末的速度为：v=at1=0.8×1m/s=0.8m/s．‎ ‎（3）汽车在第2s内通过的位移为：=．‎ ‎22.如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为k的轻弹簧，静止时两根细线之间的夹角为2θ，(重力加速度为g)求：‎ ‎(1)细线的拉力T？‎ ‎(2)弹簧对球的弹力大小？弹簧的长度？‎ ‎【答案】（1）（2），‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A物体的受力如图所示有：‎ 由平衡知识可知细线的拉力为：；‎ ‎（2）根据几何关系可得弹簧的弹力：，‎ 根据胡克定律可得：，‎ 则弹簧的长度：；‎ ‎23.滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然后当滑雪板的速度较小时，与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去，使得它们间的摩擦阻力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125．一滑雪者从倾角为θ＝37°斜坡雪道的某处A由静止开始自由下滑，滑至坡底B处（B处为一长度可忽略的光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪道，最后停在水平雪道BC之间的某处．如图所示，不计空气阻力，已知AB长14.8m，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：‎ ‎（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化时（即速度达到4m/s）所经历的时间；‎ ‎（2）滑雪者到达B处的速度；‎ ‎（3）滑雪者在水平雪道上滑行的最大距离．‎ ‎【答案】（1）1s；（2）12m/s；（3）54.4m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑雪者从静止开始加速到v1=4m/s过程中： 由牛顿第二定律得：有：mgsin37°-μ1mgcos37°=ma1‎ ‎； 解得：a1=4m/s2； 由速度时间关系得 t1＝＝1s （2）滑雪者从静止加速到4m/s的位移：x1=a1t2=×4×12=2m 从4m/s加速到B点的加速度：根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-μ2mgcos37°=ma2； 解得：a2=5m/s2； 根据位移速度关系：vB2−v12＝2a2(L−x1) 计算得 vB=12m/s （3）在水平面上第一阶段（速度从12m/s减速到v=4m/s）：a3＝−μ2g＝−1.25m/s2  ‎ 在水平面上第二阶段（速度从4m/s减速到0）a4＝−μ1g＝−2.5m/s2，‎ 所以在水平面上运动的最大位移是 x=x3+x4=54.4m