【物理】江苏省扬州中学2019-2020学年高一上学期12月月考试题 （解析版）

【物理】江苏省扬州中学2019-2020学年高一上学期12月月考试题 （解析版）

江苏省扬州中学2019-2020学年高一上学期12月月考试题 一、单选题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意 ‎1.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示．在这段时间内 A. 汽车甲的平均速度比乙大 B. 汽车乙的平均速度等于 C. 甲乙两汽车的位移相同 D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A 正确，C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于，选项B错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D 错误．‎ 考点：v-t图象及其物理意义 ‎2.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动 B. 合运动的速度一定比分运动的速度大 C. 合运动的位移一定比分运动的位移大 D. 合运动的时间等于分运动的时间 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动。故A错误。‎ B．根据平行四边形定则知，合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等。故B错误。‎ C．根据平行四边形定则知，合位移可能比分位移大,可能比分位移小，可能与分位移相等。故C错误。‎ D．分运动与合运动具有等时性，故D正确。‎ ‎3.一同学用双手水平夹住一叠书，他在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=200 N，每本书质量为0.5 kg，手与书之间的动摩擦因数μ1=0.4，书与书之间的动摩擦因数μ2=0.15，则这个同学最多能夹住多少本书（设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，g =10 m/s2）（ ）‎ A. 12 B. 14 C. 32 D. 30‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、摩擦力，二力平衡，有 ‎①‎ 在考虑出最外侧两本书（n-2本），受力分析，竖直方向受重力、摩擦力，二力平衡有 ‎②‎ 由①②解得：‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有 A. 小球对斜劈的压力保持不变 B. 轻绳对小球的拉力先减小后增大 C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小 D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示：‎ ‎ 根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小；故A、B错误．‎ C、D、对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N′，拉力F，如图所示：‎ ‎ 根据平衡条件，有：水平方向：N′=Nsinθ，竖直方向：F+Ncosθ=G，由于N减小，故N′减小，F增加；故C错误、D正确．‎ ‎5.如图所示，质量均为的物体、静止在竖直的轻弹簧上面．质量为的物体用细线悬挂起来，、紧挨在一起但、之间无压力．某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，对的压力大小为(取)(　 　) ‎ A. B. 0 C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在细线没有剪断之前，则对AB整体受力分析，重力与弹簧的支持力，则弹簧的弹力等于AB的重力，即为F弹=4×10=40N；在细线剪断之后的瞬时，ABC整体的加速度，则对BC整体：(mB+mC)g-FAB= (mB+mC)a，解得FAB=24N，则B对A的压力大小为24N，故选A.‎ 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有不少于两个选项符合题意．全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分 ‎6.下列四组三个共点力的合力可能是0的有（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、3N、4N的合力范围为1N≤F≤7N，8N不在合力范围之内，所以三个力的合力不可能为零，故A错误；‎ B、4N、7N的合力范围为3N≤F≤11N，8N在合力范围之内，所以三个力的合力能为零，故B正确；‎ C、3N、5N的合力范围为2N≤F≤8N，1N不在合力范围之内，所以三个力的合力不可能为零，故C错误；‎ D、7N、9N的合力范围为2N≤F≤16N，16N在合力范围之内，所以三个力的合力能为零，故D正确；‎ 故选BD．‎ ‎7.如图所示，光滑斜面体固定在水平面上，倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则（ ）‎ A. 当B放在A上的瞬间，A、B的加速度为 B. 当B放在A上的瞬间，A对B的摩擦力为零 C. A和B一起下滑距离时A和B的速度达到最大 D. 当B放在A上的瞬间，A对B的支持力小于mg ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将B放在A上前，以A为研究对象受力分析有:根据平衡可知:‎ 当B放在A上瞬间时，以AB整体为研究对象受力分析有:整体所受合外力 可得整体的加速度 故A正确。‎ B．当B放在A上瞬间时，B具有沿斜面向下的加速度，可将B的加速度沿水平方向和竖直方向分解，B的加速度有水平方向的分量，重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度分量由A对B的摩擦力提供，故B错误。‎ C．AB 一起下滑时，弹簧弹力增加，共同下滑的加速度减小，故当加速度减小至0时，AB具有最大速度，由A分析知 可得弹簣弹力 所以共同下滑的距离 此时AB具有最大速度，故C正确。‎ D．B的加速度有竖直方向的分量，且竖直向下，故可知，A对B白的支持力与B的重力的合力竖直向下，故A对B的支持力小于B的重力mg,故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎8.一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B 物体与弹簧连接，A、B两物体均可视为质点），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v-t图象如图所示（重力加速度为g），则（ ）‎ A. 施加外力的瞬间，外力大小为2Ma B. 施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g+a）‎ C. A、B在tl时刻分离，此时弹簧弹力等于物体B的重力 D. 上升过程中物体B速度最大时，A、B间的距离为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件，有:，解得：，故A正确。‎ B．施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律, 有:，‎ 解得:，故B错误。‎ C．物体A、B在t时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且，对B :‎ 解得:，故C错误。‎ D．当物体B的加速度为零时,此时速度最大，则，解得:，故B上升的高度，此时A物体上升的高度:，故此时两者间的距离为 ‎，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎9.如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图象，已知g取10 m/s2，则 A. 木板B的质量为1kg B. 滑块A的质量为4kg C. 当F=10N时木板B加速度为4 m/s2‎ D. 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】当F等于6N时，加速度为：a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=4kg，当F大于8N时，根据牛顿第二定律得：a=，知图线的斜率k=，解得：M=1kg，滑块的质量为：m=3kg．故A正确、B错误；根据F大于8N的图线知，F=6N时，a=0，即：0=F﹣30μ，代入数据解得：μ=0.2，D错误．所以a=F﹣6，当F=10N时，长木板的加速度为：a=4m/s2，故C正确．‎ ‎【点睛】当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析．‎ 三、实验题：共2题．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．‎ ‎10.某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．（重力加速度为g）‎ ‎(1)为了完成实验，需要记录结点O的位置以及弹簧测力计的示数和弹力的方向，如果作图得到的合力方向近似在________方向上，且大小近似等于_______，则平行四边形定则得以验证．‎ ‎(2)下列不必要的实验要求是________（请填写选项前对应的字母）．‎ A．木板平面要保持竖直 B．两个弹簧测力计必须完全相同 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎(3)某次实验中，该同学使弹簧测力计B处于水平方向，发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了能够完成实验，他应该__________．‎ A．换用质量稍轻的重物 B．保持弹簧测力计B的拉力方向不变，减小其拉力 C．保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其逆时针旋转一个小角度D．保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其顺时针旋转一个小角度 ‎【答案】 (1). 竖直， 重物M的重力或Mg； (2). BD； (3). AD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据平衡条件可知，两弹簧测力计弹力与M的重力等大反向，所以两弹簧测力计合力方向近似在竖直方向上，大小近似等于Mg．‎ ‎(2)AC.本实验是在竖直方向上进行的，为了减小误差，方便操作，木板平面要保持竖直且拉线方向应与木板平面平行，故AC必要不符合题意．‎ B 验证性实验中，避免特殊情况，两个弹簧测力计没必要完全相同，故B不必要符合题意．‎ D.在每次实验中，每次都要使O点静止在同一位置，但是改变拉力，进行多次实验，不同的实验中，O点位置可以不同，故D没必要符合题意．‎ ‎(3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，可改变合力的大小 A．换用质量稍轻重物，合力变小，A的示数变小，故A正确．‎ B. 保持弹簧测力计B的拉力方向不变，减小其拉力，则O点位置发生变化，故B错误．‎ C. 保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其逆时针旋转一个小角度，则A的拉力变大，故C错误．‎ D. 保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其顺时针旋转一个小角度，A的拉力变小，故D正确．‎ ‎11.某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。‎ ‎（1）用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是___‎ A．将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D．用天平测出砂和砂桶的质量 ‎（2）实验时，该小组同学平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后拉力传感器的示数F和小车的加速度a，作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是___‎ ‎ ‎ ‎（3）下图是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可得小车的加速度a为____ m/s2。‎ ‎【答案】 (1). AB (2). A (3). 0195‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A．实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑，故选项A符合题意；‎ B．为充分利用纸带，实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故选项B符合题意；‎ C．小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故选项C不符合题意；‎ D．拉力可以由拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故选项D不符合题意；‎ 故选AB；‎ ‎(2)力传感器测出拉力大小，砂与砂桶的质量大小对实验没有影响，平衡了摩擦力后，在小车质量保持不变的情况下，小车的加速度与拉力成正比，A正确，BCD错误；‎ 故选A；‎ ‎(3)根据Δx＝aT2，运用逐差法得：‎ a＝＝m/s2＝0.195m/s2。‎ 四、解答题本题共4小题，共51分．解答时请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．‎ ‎12.跳伞运动员从悬停在距地面404m高处的直升飞机上由静止跳下，先做自由落体运动，当下落180m时打开降落伞，降落伞打开后做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度为4m/s．g取10m/s2．问：（1）跳伞运动员打开降落伞时速度是多少？（2）跳伞运动员运动的总时间是多少？‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员打开降落伞前做自由落体运动，竖直位移为 根据 可知打开降落伞时的速度为 ‎(2)打开降落伞后做匀减速直线运动，已知 位移 由速度位移关系 解得：‎ 打开降落伞前的自由落体时间为 匀减速直线运动的时间 故运动员运动的总时间为 ‎13.如图所示，质量为m的物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上，物块A与斜面间的动摩擦因数为μ（μ=）．细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B．整个装置处于静止状态，重力加速度为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．‎ ‎（1）重物B质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力？‎ ‎（2）重物B质量满足什么条件时，物块A不会滑动？‎ ‎【答案】(1) （2）0≤≤m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对A受力分析可知：‎ A与斜面间恰好没有摩擦力作用，即为：‎ 根据平衡条件：‎ 解得：‎ 由O ′平衡，根据几何关系可知 故 ‎（2）物体不可能下滑，物体A恰好不上滑，则对A，平行斜面方向：‎ 垂直斜面方向：‎ 又 解得：=mg ‎14.如图所示为货场传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ =37°，传送带AB长度足够长，传送皮带轮以大小为v =2 m/s的恒定速率顺时针转动．一木炭包以v0=12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带并留下一段黑色的径迹，若木炭包与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将木炭包视为质点．（g=10 m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）求木炭包刚滑上传送带时加速度为多大？‎ ‎（2）从木炭包滑上传送带开始计时，木炭包再次滑回A端用时？ ‎ ‎（3）木炭包从滑上传送带到再次回到A端，黑色径迹长度为多少？‎ ‎【答案】（1） （2）（3）（9+4）m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设货物刚滑上传送带时加速度大小为，货物相对传送带向上运动，所以货物受到的摩擦力沿传送带向下，货物受力如图所示。‎ 根据牛顿第二定律得 又，‎ 解得。‎ ‎（2）货物速度从减至与传送带速度相同所用时间 位移大小。‎ 过了后货物所受摩擦力沿传送带向上，设此时货物的加速度大小为，同理可得 方向沿传送带向下。设货物再经时间，速度减为零，则。‎ 沿传送带向上滑动的位移大小，‎ 上滑的总距离为。‎ 货物到达最高点再次下滑时的加速度大小为，设下滑时间为，由，‎ 解得s 则货物从端滑上传送带到再次滑回端的总时间为。‎ ‎（3）当炭包和传送带共速时，‎ ｍ，‎ ‎=2m，‎ 则ｍ 当炭包速度向上减为零时，‎ ｍ，‎ ‎=2m，‎ ｍ 炭包向下加速运动再次回到A点时，‎ ｍ，‎ ｍ，‎ ｍ，‎ ‎=9+4ｍ ‎15.如图甲所示，质量M=0.2 kg的平板放在水平地面上，质量m=0.1 kg的物块（可视为质点）叠放在平板上方某处，整个系统处于静止状态．现对平板施加一水平向右的拉力，在0~1.5 s内该拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，1.5 s末撤去拉力．已知物块未从平板上掉下，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，平板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10 m/s2.求：‎ ‎（1）0~1 s 内物块和平板的加速度大小a1、a2；‎ ‎（2）1.5 s末物块和平板的速度大小v块、v板；‎ ‎（3）平板的最短长度L．‎ ‎【答案】（1） ， （2） (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）０~1s内，物块与平板间、平板与地面间的滑动摩擦力大小分别为：‎ N N 对物块和平板由牛顿第二定律有：‎ ‎，‎ ‎，‎ 其中N，‎ 解得：， ‎ ‎（2）0~1s内，（s），物块与平板均做匀加速直线运动，有：‎ ‎，‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎=2m/s，‎ ‎=3m/s，‎ ‎1~1.5s内，（=0.5s），由于水平向右的拉力N恰好与平衡，故平板做匀速直线运动，物块继续做匀加速直线运动直至与木板速度相同，有：‎ m/s，‎ m/s。‎ ‎（3）撤去拉力后，物块和平板的加速度大小分别为：‎ ‎，‎ 物块和平板停下所用的时间分别为：‎ ‎，‎ 可画出物块、平板的速度-时间图像，如图所示，‎ 根据“速度-时间图像的面积表示位移”可知，内，物块相对平板向左滑行的距离为：‎ ‎1.5~3s内，物块相对平板向右滑行距离为：‎ 由于，‎ 故：‎ ‎ ‎