湖北省武汉市第十一中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

湖北武汉市第十一中学2023-2024学年高一上学期12月考物理试题一、单选题1.一质点受到下列几组共点力的作用，一定使质点产生加速度的是（）A.25N，15N，40NB.10N，15N，20NC.10N，20N，40ND.2N，4N，6N【答案】C【解析】【详解】A．25N，15N，40N三个力中，25N与15N的合力范围为10N～40N，可以与40N的力平衡，合力可以为零，所以不一定产生加速度，故A错误；B．10N，15N，20N三个力中10N与15N的合力范围为5N～25N，20N不在这个范围内，合力可以为零，所以不一定产生加速度，故B错误；C．10N，20N，40N三个力中10N与20N的合力范围为10N～30N，40N不在这个范围内，三个力不可能平衡，合力一定不等于零，所以一定产生加速度，故C正确；D．2N，4N，6N三个力中2N与4N的合力范围为2～6N，6N在这个范围内，三个力可以平衡，合力可以等于零，所以不一定产生加速度，故D错误。故选C。2.如图所示，MN为一竖直墙面，图中x轴与MN垂直，距墙面L的A点固定一点光源．现从A点把一小球以水平速度向墙面抛出．则小球在墙面上的影子的运动应是()．A.自由落体运动B.变加速直线运动C.匀加速直线运动D.匀速直线运动【答案】D【解析】【详解】试题分析：设影子距M点为y′，则由三角形相似，AM＝L,所以 ，即为匀速直线运动．故选D.考点：匀速直线运动.【名师点睛】此题通过影子的运动考查平抛运动规律，关键在于确定影子位移的表达式后分析讨论,作出示意图，根据图中两个三角形相似得到影子位移与时间的关系式，再根据自由落体运动位移时间关系公式列式，然后联立得到影子位移与时间的关系式，最后分析讨论.3.如图所示，质量分别是和的木块A和B，静止在光滑的水平面上，中间用一未形变的轻质弹簧与相连。若用一水平向右的恒力推A，使开始运动，某时刻A的加速度是，已知弹簧始终处于弹性限度内，则此时B的加速度大小为（　　）A.B.C.D.无法确定【答案】B【解析】【详解】对A木块，受力分析可得对B木块，受力分析可得因为连接A、B的是同一根弹簧，故联立，可得故选B。4.某质量为50kg的同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况，如图所示的v-t图象是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（选向上为正方向，g=10m/s² ）．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A.在0~5s内，该同学对电梯底板压力等于520NB.在5s~10s内，该同学对电梯底板的压力等于0C.在10s~20s内，电梯在减速下降，该同学处于超重状态D.在20s~25s内，该同学对电梯底板的压力等于480N【答案】A【解析】【分析】根据“研究电梯的运动情况”可知，本题考查对超重失重现象的理解，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态.【详解】A、在0～5s内，从速度时间图象可知，电梯的加速度a=0.4m/s2，所以该同学对电梯底板的压力mg+ma=520N，故A正确；B、在5s～10s内，速度时间图象为水平线，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，升降机对该同学的弹力等于重力，故B错误；C、在10 s～20s内，该同学匀减速上升，该同学处于失重状态，故C错误；D、在20s～25s内，电梯加速下降，a=0.2m/s2．该同学对电梯底板的压力等于mg-ma=490N，故D错误；故选A.【点睛】人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了.5.如图甲所示，滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°的足够长的固定斜面，滑块上滑过程的v-t图像如图乙，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（）A.木块上滑过程中的加速度大小是B.木块与斜面间的动摩擦因数C.木块经2s返回出发点 D.木块回到出发点时的速度大小v=2m/s【答案】B【解析】【详解】A．由图乙可知木块加速度为木块上滑过程中的加速度大小是，A错误；B．木块在向上滑动的过程中，根据牛顿第二定律可知求得B正确；C．木块在下滑过程中，根据牛顿第二定律可知上升位移设下滑时间，由运动学公式得求得则木块返回出发点时间为C错误；D．木块回到出发点时的速度大小为D错误。故选B。 6.小船渡河，设河水流速及船在静水中速度均恒定，河两岸平行。当船头指向正对岸航行，渡河过程中所通过的路程是河宽的倍，若该船要以最短位移过河，则其最短位移是河宽的多少倍（　　）A.1.5倍B.倍C.2倍D.倍【答案】C【解析】【详解】当船头指向正对岸航行时，如图由于渡河过程中所通过的路程是河宽的倍，所以又解得所以小船不能到达正对岸，若该船要以最短位移过河，如图小船的合速度与船速垂直时过河位移最短，则 解得故选C。7.如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，且足够长，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）A.A的质量为1kgB.A、B间的动摩擦因数为0.1C.B与地面间的动摩擦因数为0.2D.当水平拉力时，长木板的加速度大小为12m/s2【答案】C【解析】【详解】ABC．由图可以知道，A、B二者开始时对地静止，当拉力为3N时开始AB一起相对于运动，故B与地面间的最大静摩擦力为；当拉力为9N时，A、B发生相对滑动，此时A的加速度为当拉力为13N时，B的加速度为A相对于B滑动时，由牛顿第二定律对A有解得A、B间的动摩擦因数为对B，根据牛顿第二定律有 对整体有联立解得，根据B与地面间的最大静摩擦力为解得B与地面间的动摩擦因数为故A错误，B错误，C正确；D．当水平拉力时，对B，根据牛顿第二定律有长木板的加速度大小为故D错误。故选C。二、多选题8.如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向成角，设此时B的速度大小为（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则（　　）A.A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力B.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度 C.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度D.B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．A不动时B对轻绳的拉力大小等于B的重力，A错误；BC．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度等于小车A沿绳方向的分速度，即B错误，C正确；D．由于重物B的速度与小车A的速度关系为随着车向左匀速运动，减小，增大，即重物B加速上升，处于超重状态，D正确。故选CD。9.如图所示，让物体同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2则（　　）A.物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1:sinθ2B.物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1:cosθ2C.物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1:1D.两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1:cosθ2【答案】BCD【解析】【详解】A．物体受重力、支持力，根据牛顿第二定律解得 物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为A错误；B．末速度为解得速度之比为B正确；C．下滑的时间为解得下滑的时间之比为C正确；D．合外力之比为D正确。故选BCD。10.如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳的一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），下列说法中正确的是（　　） A小球受力个数减少B.小球立即向左运动，且a=8m/s2C.小球立即向左运动，且a=10m/s2D.若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度为零【答案】BD【解析】【详解】A．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡得知弹簧的弹力为F=mgtan45°=10×1N=10N剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、弹簧的弹力、水平面的支持力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数增大，故A错误；BC．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，小球受四个力作用，由牛顿第二定律得F-μmg=ma代入数据，解得a=8m/s2加速度方向向左，小球向左运动，故B正确，C错误；D．若剪断的是弹簧，则在剪断的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为0，则小球的加速度为0，故D正确。故选BD。三、实验题11.如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，g取，则： （1）闪光周期T＝______s；图中A点_____平抛的起点。选填（“是”或“不是”）；（2）小球运动的初速度______m/s；（3）小球过B点的速度______m/s。【答案】①.0.05②.不是③.0.75④.1.25【解析】【详解】（1）[1]竖直方向根据可得[2]因AB与BC竖直位移之比为3:5，不是从1开始的连续奇数比，可知A点不是平抛的起点位置；（2）[3]初速度（3）[4]通过B点的竖直速度则12.用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上，小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。 （1）实验时，下列操作必要且正确的是（单选）______。A.用天平测出沙和沙桶的质量B.将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力C.为了减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量D.应当先释放小车，再接通电源（2）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出）。则在该次实验中打点计时器打计数点C时小车运动的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2（结果均保留三位有效数字）。（3）某同学做实验时，未把木板一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，该同学作出的小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为______。【答案】①.B②.0.442③.1.19④.【解析】【详解】（1）[1]B．为了使得细绳对小车的弹力等于小车所受外力的合力，实验时，需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力，B正确；AC．由于弹簧测力计能够直接测量出细绳的拉力大小，即可以直接求出小车所受外力的合力，并没有用沙与沙桶的重力表示细绳的拉力，所以实验中不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，AC错误；D．为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验时应当先接通电源，后释放纸带，D错误。故选B。（2）[2]由于每相邻两个计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔则在该次实验中打点计时器打计数点C时小车运动的速度 [3]根据逐差法可知，小车运动的加速度大小为（3）[4]若实验时未把木板的一侧垫高，则有变形有结合图像，将坐标（F0，0）代入函数式，解得四、解答题13.如图所示，在平直的公路上有一汽车水平向右做匀加速直线运动，一质量为m=2kg的小球用轻质细线系在车内天花板上的A点，小球相对汽车处于静止状态，已知细线与竖直方向上的夹角为θ=37º，在t=0时刻汽车的速度=1m/s，重力加速度g=10；sin37º=0.6；cos37º=0.8．求：⑴细线拉力大小；⑵汽车加速度大小；⑶汽车在第2s内运动位移大小．【答案】⑴25N⑵7.5⑶12.25m【解析】【详解】（1）小球受重力mg和细线的拉力作用，其受力分析如图所示． 竖直方向小球受力平衡，有：解得：=25N（2）水平方向，由牛顿第二定律得：解得：=7.5（3）汽车在第1s内的位移为：=4.75m汽车在前2s内的位移为：=17m则汽车在第2s内的位移为：=12.25m14.一条轻绳跨过光滑的轻质定滑轮，滑轮离地足够高，绳的一端系一重物质量m1=5kg，重物静置于地面上，绳的另一端接触地面，有一质量m2=10kg的猴子，从绳子的另一端从地面开始沿绳向上爬，如图所示，已知绳子承受的拉力最大为Fm=150N，(g=10m/s2)．求：（1）重物上升的最大加速度a1和猴子向上爬的最大加速度a2．（2）在（1）问中，猴子爬过L=12.5m长的绳子时，重物的离地高度h．【答案】（1）20m/s2竖直向上；5m/s2竖直向上；（2）10m【解析】【详解】（1）绳子拉力达到最大值，物体加速度最大对重物有： 解得：方向竖直向上对猴子：解得：方向竖直向上（2）猴子爬行的绳长是重物上升距离和猴子上升距离之和，设该过程时间为，则有：解得：重物的离地高度：15.如图所示，一水平固定长木板的左端有一滑块，滑块正上方高处有一小球，当滑块在长木板上以一定初速度向右滑出时，小球以初速度水平向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数，不计空气阻力，g取。（1）求滑块的初速度；（2）如果将长木板绕其左端逆时针转动37°，再将小球以初速度水平向右抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，则滑块的初速度多大？（，）【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球做平抛运动的时间小球做平抛运动的水平位移滑块做匀减速直线运动的加速度大小 滑块位移解得（2）设小球抛出后经时间与长木板上的滑块相遇，根据几何关系，有代入已知数据，解得滑块滑动的加速度大小为滑块的位移由位移公式得解得