吉林省舒兰市2022学年高一物理上学期12月质量监测试题

2022—2022学年度上学期质量监测高一物理一、选择题（共12题，每题4分，共48分。其中1~9题为单选题，10~12题为多选题。多选题中，多选或错选不得分，选对但不全得2分）1．下列关于物理学思想方法的叙述错误的是A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法B．在伽利略之前的学者总是通过思辨性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验验证猜想和假设的科学方法C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法D．当物体的运动时间t趋近于0时，t时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法2．甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动，其v—t图象如图所示。关于两物体的运动情况，下列说法正确的是A．在4s～6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等，方向相反B．前6s内甲通过的路程更大C．乙物体在前6s内的平均速率为D．甲、乙两物体一定在2s末相遇3．将一物体竖直上抛，初速度大小为20m/s，当它运动到抛出点上方15m处所用时间可能为（不计空气阻力，g取10m/s2）A．1s或3sB．1.5s或2.5sC．1.5s或3sD．1s或2.5s4．一物体做初速度为0的匀加速直线运动，测得它在第6s内的位移为22m，则物体在1s末的速度为A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s5．如图所示，在水平面上，物体A、B、C在水平外力F的作用下一起向右做匀速直线运动，其中A与B的接触面水平，则有关A、B、C三个物体的受力情况，下列说法中正确的是A．物体C受4个力B．物体B受5个力C．物体A受5个力D．物体A受6个力6．生活中的物理知识无处不在，如图（左）是我们衣服上的拉链的一部分，图（右）是拉链头内部构造图。关于其中的物理原理，以下说法正确的是A．在用力向下拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有省力B．在用力向下拉开拉链时，三角形的物体对拉链产生垂直其表面的力较大，故比较省力C．在用力向上合上拉链时，弧AB和弧CD部分对拉链产生较大的挤压力，故比较费力D．以上说法都不正确7．如图，物体A静置于足够长的长木板B上，当B与水平面的夹角θ缓慢增大时，物体A所受的弹力N和摩擦力f的变化情况是A．若A相对于B静止则N减小，f增大B．若A相对于B静止则N增大，f减小C．若A相对于B滑动则N减小，f增大D．若A相对于B滑动则N增大，f减小-10-8．质量为m的小球A与质量为2m的小球B，用一根轻弹簧连接并用一条轻绳将A悬挂于天花板上，都处于静止状态，如图所示。现突然迅速剪断轻绳，在剪断瞬间，小球A和B的加速度分别用a1、a2表示，则A．a1=2g，a2=0B．a1=g，a2=gC．a1=3g，a2=0D．a1=0，a2=3g9．如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=kg的可视作质点的小球相连，绳与水平方向的夹角为600，小球静止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力F=10N作用在b上，三个物体保持静止状态（g取10m/s2）。下列说法正确的是A．绳子对物体a的拉力大小为NB．物体c受到向右的静摩擦力C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D．物体b受到一个摩擦力，方向向左10．如图所示，质量为m的小球A悬挂于小车顶部，质量也为m的B物块靠在固定于小车光滑底板上的挡板上。小车运动的过程中，A和B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线夹角为θ，则下列判断中正确的是A．小车的加速度为，方向向左B．物块B受挡板的弹力大小为，方向向左C．小车可能向左运动，也可能向右运动D．若撤掉挡板，由于惯性，B依然相对于小车处于静止状态11．如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为A．B．C．D．12．如图，斜面体A静置于粗糙水平面上，被一轻绳拴住的小球B置于光滑的斜面上，轻绳左端固定在竖直墙面上P处，此时小球静止且轻绳与斜面平行。现将轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到处，斜面体始终处于静止状态，则在轻绳移动过程中，下列说法正确的是A．斜面体对小球的支持力逐渐减小B．轻绳的拉力先变小后变大C．斜面体对水平面的压力逐渐减小D．斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小二、实验题（每空2分，共14分）13．如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于木板上的A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，在弹性限度内将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示，为以F1、F2为两邻边的平行四边行的对角线。-10-（1）有关此实验，下列叙述正确的是____；A．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的方向必须互相垂直B．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的方向可以不与木板平行C．在进行图甲的某次实验操作时，白纸和A点的位置不得移动D．在进行图乙的实验操作时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等（2）图丙中的一定沿AO方向的是________（填F或F′）；（3）本实验对减小实验误差有益的说法是________（填字母代号）。A．两细绳必须等长B．读数时视线应与弹簧测力计垂直C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些D．拉橡皮条的细绳的夹角必须大于90014．利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系，实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力。请思考探究思路并回答下列问题。（1）下列做法正确的是________（填字母代号）。A．在找不到合适的学生电源的情况下，可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源B．平衡摩擦力的方法是悬挂砝码桶但不得在砝码桶中添加砝码，使木块能拖着纸带匀速滑动C．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行D．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块（2）如图乙所示，是挂上砝码桶，装入适量砝码，按实验要求打出的一条纸带：A、B、C、D、E是纸带上选取的五个计数点，相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端。其中打出计数点C时木块的速度vC=______m/s，木块的加速度a=__________m/s2（结果均保留两位有效数字）。（3）实验时改变砝码及砝码桶的总质量m，分别测量木块对应的加速度a。根据测得的多组数据画出a—m关系图象，如图丙实线所示。此图象的上端明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是____________。三、计算题（15、16题各12分，17题14分，共38分。要求写出必要的文字说明和解释，只写最后结果不得分）-10-15．质量为m1=kg的砝码M悬挂在轻绳PA和PB的结点上，PA与竖直方向的夹角为37°，PB在水平方向，且连在质量为m2=10kg的木块N上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）试求：（1）绳PB的拉力大小；（2）木块对斜面的压力和摩擦力。-10-16．质量为m=1kg的木块受到一个与水平方向成37o角的拉力F=10N作用，从静止开始沿水平地面向右运动，已知木块与地面间动摩擦因数μ=0.5。在木块运动一段时间后撤去拉力（g=10m/s2）。求：撤去拉力前和刚撤去拉力时木块加速度的大小分别为多少？17．一辆摩托车停在一小山坡底，突然驾驶员发现在距坡底240m的山坡处一巨石以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速滚下，巨石到达坡底后速率不变，在水平面的运动可以近似看成加速度大小为0.2m/s2的匀减速直线运动；驾驶员发现险情后经过2s摩托车才启动起来，并以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动（如图所示）。求：（1）巨石到达坡底的时间和速率分别是多少？（2）试通过计算说明驾驶员驾驶摩托车能否安全脱险？-10-2022—2022学年度上学期质量监测高一物理参考答案1．【答案】D【解析】在研究牛顿第二定律时，需要控制质量一定研究加速度与外力的关系，控制外力一定研究加速度与质量的关系，故用到了控制变量法，A正确；伽利略的理想斜面实验采用了实验和逻辑推论相结合的方法，B正确；质点是理想化模型，用到了理想模型法，C正确；时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限分析方法，D错误。2．【答案】B【解析】根据v—t图象的斜率表示物体运动的加速度，内，由图象可知，斜率相同，则加速度方向相同，大小相等，故A项错误；前内，甲的路程为，乙的路程为m，所以前内甲的路程大，故B项正确；平均速率为路程与时间的比值，所以乙的平均速率为，故C错误；由于甲、乙两物体起点未知，无法判断末是否相遇，故D项错误。3．【答案】A【解析】选竖直向上方向为正方向，则重力加速度为负值，根据，解得，故选A。4．【答案】C【解析】设第ns内位移为S，根据匀变速直线运动的位移时间公式得：，解得：，代入数据得a=4m/s2，故末的速度为，代入数据得v=4m/s，故选项C正确。5．【答案】C【解析】对于C物体：受重力、支持力和B对C的摩擦力三个力，故A错误；对于B物体，受重力、A对B的支持力、C对B的压力，受C对B的摩擦力，所以B受4个力，故B错误；物体A受重力、地面的支持力、B对A的压力、拉力F及受地面的摩擦力，所以物体A的受力个数为5个。故C正确，D错误。6．【答案】B【解析】在拉链中间是一个楔形的三角形，如图所示；较小的拉力F可以分解成两个大小相等的较大的力F1和F2，正是在这两个力的作用下，使两拉链分开，B故正确，A错误。合上拉链时，向上的拉力可产生两个较大的分力，如图所示，这两个分力对拉链产生较大的挤压，使合上拉链时较为省力。故CD均错。7．【答案】A【解析】物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，如图所示，根据共点力平衡，运用平行四边形定则，当两者相对静止时物体受静摩擦力，则N=mgcosθ；f=mgsinθ，当θ缓慢增大时，支持力逐渐减小，静摩擦力逐渐增大，所以A正确，B错误。若两者相对运动时，产生滑动摩擦力，则N=mgcosθ；f=μmgcosθ，当θ-10-缓慢增大，支持力逐渐减小，滑动摩擦力逐渐减小。故CD均错误。8．【答案】C【解析】在剪断绳前，根据平衡条件得知，弹簧的弹力大小等于2mg，绳对A的拉力3mg。在剪断绳的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，B的受力情况没有变化，则B所受合力为零，即F=0，a2=0；A所受的合力大小等于3mg，由牛顿第二定律可得3mg=ma1，a1=3g，故C正确。9．【答案】D【解析】对小球m进行受力分析如图所示：由平衡条件得：Ncos60°=Tcos60°，所以N=T，Tsin60°+Nsin60°=mg，带入数据解得绳子的拉力为：T=10N；因为T=F=10N，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对a无摩擦力，故AC错误；物体c处于平衡状态，既不受拉力也不受摩擦力，故B错误；c对b没有摩擦力，而b处于平衡状态，由于水平拉力F=10N，因此由平衡条件知，b受到水平向左的大小为10N的摩擦力，故D正确。10．【答案】BC【解析】三者相对静止，故三者有相同的加速度。对A受力分析：受重力、线的拉力，在水平方向有：，在竖直方向：，联立可得：，方向水平向左，由于B相对于车静止，故B也有向左的加速度，所以挡板对B有向左的弹力，由牛顿第二定律，F=ma知，挡板对物块的弹力大小为mgtanθ，故B正确，小车可能向左加速运动，也可能向右减速运动，C正确；撤掉挡板后，小物块在水平方向不受力，故此后速度为撤掉挡板瞬间的速度，如果小车向左加速，小车的速度大于B的速度，B相对于车向右运动；如果小车向右减速，小车的速度要比B的小，B也相对于小车向右运动，故D错误。11．【答案】AC【解析】分别对A、B两球受力分析，运用合成法，如图所示；由几何知识得Tsin60°＝mAg，Tsin30°＝mBg，故mA∶mB＝sin60°∶sin30°＝∶1。杆的弹力，则，选项AC正确，BD错误。12．【答案】ACD【解析】试题分析：对小球进行受力分析，作出受力分析图，根据绳子夹角的变化明确受力分析图，根据平衡条件由图解法可明确各力的变化情况。小球受力如图1所示，小球受到斜面体的支持力及轻绳拉力F的合力始终与小球重力等大反向，当轻绳左端上升时，F增大，减小，故A正确，B错误；对斜面体进行受力分析，如图2所示，随小球对斜面压力的减小，由受力平衡可知，水平面对斜面体的支持力逐渐减小，即斜面体对水平面的压力逐渐减小，摩擦力-10-逐渐减小，即斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小，CD正确。二、实验题（每空2分，共14分）13．【答案】（1）C（2）F（3）B【解析】（1）在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时，F1、F2的方向并非要求一定垂直，故A错误；该实验中F1、F2的方向和橡皮条必须在同一平面内，F1、F2必须与木板平行，B错误；同一次实验时白纸和A点的位置不得移动，故C正确；该实验采用了“等效替代”方法，要求两次拉橡皮条时橡皮条的伸长量大小和方向相同，因此要求橡皮条的结点拉到O点，故D错误。（2）以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用表示，故是理论值，用一个弹簧拉橡皮筋时的值为实验值，其方向一定与OA共线，由于误差的存在，理论值与实验值并非完全重合，有一定的夹角，故该题中一定沿AO方向的是F。（3）为了减小实验误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，AC错误；读数时视线应与弹簧测力计垂直，B正确；拉橡皮条的细绳的夹角不一定大于900，夹角在600~1200之间为宜，D错误。14．【答案】（1）CD（2）0.54；1.0（3）砝码和砝码桶的总质量不再满足远小于木块质量【解析】（1）打点计时器必须要使用交流电源，故选项A错误；平衡摩擦力的方法是不挂砝码筒，让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项B错误；调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，以减小实验的误差，选项C正确；实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项D正确；故选CD。（2）打出计数点“C”时木块的速度vC=加速度：（3）造成图象上端明显偏离直线的主要原因可能是：砝码桶和砝码的总质量不再满足远小于木块质量。三、计算题（15、16题各12分，17题14分，共38分。要求写出必要的文字说明和解释，只写最后结果不得分）15．【解析】试题分析：先以结点P为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出BP绳的拉力大小，再以B为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解斜面对木块的摩擦力和弹力。（1）如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：，…………3分可解得BP绳的拉力为N…………1分（2）再分析N的受力情况如图乙所示。由物体的平衡条件可得：…………2分-10-…………2分又解得Ff=64N，沿斜面向上，根据牛顿第三定律，木块对斜面间的摩擦力大小为64N，方向为沿斜面向下…………2分FN=77N，垂直于斜面向上，根据牛顿第三定律，木块对斜面的压力大小为77N，方向垂直斜面向下…………2分16．【解析】撤去拉力前对物体受力如图，正交分解后在水平方向上有…………2分竖直方向有…………2分另外Ff=μFN…………1分可解得a1=6m/s2…………1分撤去拉力后木块的受力分析如图竖直方向有…………2分水平方向有…………2分另外…………1分联立可得a2=μg=5m/s2…………1分17．【解析】（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式得出巨石到达坡底的时间，结合速度时间公式求出巨石到达坡底的速度大小。（2）根据速度时间公式求出巨石到达坡底时摩托车的速度，抓住巨石和摩托车速度相等，求出继续运动的时间，结合两者的位移关系判断是否安全脱险。解：（1）设巨石到达坡底时间为t1，速率为v1，则有：…………2分v1=v0+a1t1…………2分代入数值得：t1=20s，v1=16m/s…………2分（2）而摩托车在18s时间内发生的位移为：=81m…………1分速度为：v2=a（t﹣2）=0.5×18m/s=9m/s…………1分设再经历时间t′，巨石与摩托车速度相等，则有：v1﹣a2t′=v2+at′…………1分代入数值得：t′=10s…………1分所以此巨石在水平面上发生的位移为：-10-=150m…………1分而摩托车发生的位移为：=196m＞s1…………2分所以摩托车能安全脱离。…………1分-10-