2022-2023学年安徽省桐城中学高一上学期第二次月考物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年安徽省桐城中学高一上学期第二次月考物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（每题4分，共计28分）
1. 如图甲所示，物块从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面后做匀减速直线运动，最后停在C点，物块在水平面上的运动时间为0.8s。整个过程中，速率的平方与运动路程x之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图像斜率表示加速度
B. 小球在水平面上运动的加速度大小为
C. 小球在水平面上运动的距离为
D. 整个过程小球的平均速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．沿斜面下滑过程，根据匀变速直线运动的速度与位移关系有
可知，图像斜率为2a，并非表示加速度，故A错误；
B．由图乙可知，小球在B点的速度为
则小球在水平面上的加速度大小为
故B错误；
C．则小球在水平面上运动的距离为
故C正确；
D．由图乙斜率可得
则下滑时的加速度为
小球下滑的时间为
小球运动路程为
则整个过程小球的平均速率为
故D错误。
故选C。
2. 如图所示，质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。半球体的底面与竖直方向夹角为α，重力加速度g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 正方体受3个力的作用
B. 正方体对半球体的弹力大小为
C. 水平面对正方体的弹力大小为（M+m）gcsα
D. 左侧墙面对正方体的弹力大小等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．正方体的受力如图
受到4个力的作用，A错误；
B．对半球受力分析，并合成三角形如图
则正方体对半球的弹力
B错误；
C．对正方体和半球整体受力分析如图
水平面对正方体的弹力大小为
C错误；
D．右侧墙壁对半球的弹力为
根据整体法可知
D正确。
故选D。
3. 自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，在同样的刹车过程中，碟刹因更高的稳定度和灵活性，致使刹车距离更短，提供更大的安全性。碟刹由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动。在一次缓慢刹车的过程中，下列有关机械碟刹说法正确的是（ ）
A. 碟刹器与自行车相对静止，碟刹器受到的是静摩擦力
B. 碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相同
C. 碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大
D. 自行车骑行速度越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．碟刹器与碟刹片相对运动，碟刹器受到的是滑动摩擦力，故A错误；
B．碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故B错误；
C．碟刹器夹住碟刹片的力N越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力
也越大，故C正确；
D．碟刹器与碟刹片之间的摩擦力与二者间的摩擦因数和正压力大小有关，与自行车骑行速度无关，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，木块M用细绳、悬挂在O点，木块m放置在倾角为β的斜面上。已知细绳与竖直方向成角，细绳水平，整个系统始终处于静止状态。下列判断正确的是（ ）
A. 仅增大角，细绳的拉力一定减小
B. 仅增大角，细绳的拉力一定减小
C. 仅增大角，木块m所受的摩擦力一定增大
D. 仅增大角，木块m所受的支持力一定减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对O点进行受力分析如图所示
则有
，
可知，仅增大α角，细绳OB的拉力增大，细绳OA的拉力增大，AB错误；
CD．对物块B进行受力分析如图所示
则有
，
可知，仅增大β角，木块m所受的支持力减小，由于增大，减小，则木块m所受的摩擦力不一定减小，C错误，D正确。
故选D。
5. 短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段，一次比赛中，某运动员用11.00 s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距离为7.5 m，则该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离为（ ）
A. 5 m/s2 10 mB. 5 m/s2 11 mC. 2.5 m/s2 10 mD. 2.5 m/s2 11 m
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，在第1 s和第2 s内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1 s和第2 s内通过的位移分别为s1和s2，由运动学规律得
联立解得
a＝5 m/s2
设运动员做匀加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v，跑完全程的时间为t，全程的距离为s，依题意及运动学规律，得
设加速阶段通过的距离为s′，则
求得
故选A。
6. 如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块（ ）
A. 通过bc、cd段时间均等于T
B. 通过c、d点的速度之比为
C. 通过bc、cd段的时间之比为
D. 通过c点的速度大于通过bd段的平均速度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由题意知，滑块从a点静止下滑，经过各段的时间都是T，所以ab、bc、cd各段的长度之比为1：3：5，则bc、cd段的位移之比为3：5，如果从b点开始静止下滑，则bc间距离大于ab间距离，所以通过bc、cd段的时间均大于T，选项A错误；
B．设bc间距离为3x，则cd间的距离为5x，所以bd间的距离为8x，滑块下滑的加速度为a，滑块从b点开始静止下滑，所以通过c点的速度为
通过d点的速度为
通过c、d点的速度之比为，选项B错误；
C．滑块从b点开始静止下滑，通过bc的时间
通过cd段的时间
通过bc、cd段的时间之比为，选项C错误；
D．对匀变速直线运动来说，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，对初速度为零的匀加速直线运动来说，连续相等时间内的位移之比为1：3，所以滑块经过bc的时间大于从b到d时间的二分之一，故通过c点的速度大于bd段的平均速度，选项D正确。
故选D
7. 如图所示，质量mA＝8 kg的物块A下端连接着直立且固定于地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，绳的另一端连接着静置于地面、质量为mB＝10 kg的物块B．此时，与A相连的轻绳处于竖直方向，与B相连的轻绳与水平地面成37°角，并且弹簧的压缩量为10 cm，若弹簧劲度系数k＝100 N/m，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，不计滑轮与轻绳间的摩擦．关于物块B的受力情况，下列分析正确的是( )
A. 轻绳对物块B的拉力为60 N
B. 地面对物块B的摩擦力为56 N
C. 地面对物块B的支持力为68 N
D. 物块B的合力为10 N
【答案】B
【解析】
【分析】根据胡克定律求出弹簧弹力，根据A物体受力平衡列式求出绳子的拉力，物体B处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件求出地面对B的支持力以及摩擦力的表达式，进而求解；
【详解】A、根据胡克定律可知，弹簧弹力，弹力向上，
则绳子拉力，故A错误；
B、B处于静止状态，受力平衡，对B受力分析，根据平衡条件得：
地面对物块B的支持力，当时，
地面对B的摩擦力，当时，，故B正确，C错误；
D、由于物块B处于静止状态，所以合力为零，故选项D错误．
【点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况．
二、多选题（每题6分，选不全得3分，共计18分）
8. 如图所示，长度为的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端处有一小球（可视为质点，能无摩擦地穿过圆筒）。在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则圆筒上抛的速度大小可能为（空气阻力不计，取）（ ）
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】由自由落体公式可得，小球落地的时间为
若此时圆筒刚好落地，则圆筒抛出的速度为
若圆筒落地时，小球刚进入圆筒，则小球的下落时间为
对应的圆筒抛出的速度为
则圆筒上抛的速度范围为3m/s~3.5m/s。
故选ABC。
9. 如图，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B静止不动，则（ ）
A. A物体受力的个数可能为3
B. B受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下
C. 力F增大（A、B仍静止），A对B的压力也增大
D. 力F增大（A、B仍静止），墙壁对B的摩擦力也增大
【答案】AC
【解析】
【详解】试题分析：隔离A物体，受受重力、B对A的支持力和外力F，三个力作用；若AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，A正确，将AB看做一个整体，整体在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以墙对B的摩擦力方向只能向上，B错误；若F增大，则F在垂直B斜面方向的分力增大，所以对B的压力增大，C正确；先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，D错误．
考点：考查了共点力平衡条件的应用
10. 如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB。则（ ）
A. fA=10 NB. fA的方向水平向左
C. fB=6 ND. fB的方向水平向左
【答案】CD
【解析】
【详解】两个木块的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
现用的水平拉力作用在木块B上，拉力与弹簧的弹力之和小于B的最大静摩擦力，木块B仍然处于静止状态，木块B所受的静摩擦力为
，方向水平向左
弹簧弹力不变,木块A仍然处于静止状态
，方向水平向右
故选CD。
三、实验题（每空2分，共计16分）
11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是______；
(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下______；
(3)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？ 答∶______ （填“变”或“不变”）；
(4)本实验采用的科学方法是______。
A．理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
【答案】 ①. ②. 两个拉力的方向 ③. 不变 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]图乙中的与两力中，F是两个分力合力的理论值，是合力的实验值，则方向一定沿方向的是；
(2)[2]某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下两个拉力的方向；
(3)[3]在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果不变；
(4)[4]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。
12. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为。（不计空气阻力，）
（1）所用实验器材除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________（填选项代号）
A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
（2）计数点4对应的速度大小___________（保留两位有效数字）。
（3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________（保留三位有效数字）。
（4）重物落地瞬间，物块的速度为___________（保留三位有效数字）。
【答案】 ①. AC ②. 0.80 ③. 2.00 ④. 1.28
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）[1]AB．电磁打点计时器要打点，需要电压合适的交流电源，A正确，B错误；
C．打出的纸带需要测量点间的长度，需要刻度尺，C正确；
D．打点计时器就可以计时，不需要秒表，D错误；
E．可由打出的纸带来计算速度和加速度，所以不需要天平测量物体的质量，E错误。
故选AC。
（2）[2]由题意可知打点周期
T=0.02×5s=0.1s
计数点4对应的速度大小
（3）[3]由匀变速直线运动的推论，可得物块做减速运动时的加速度大小为
（4）[4]物块加速时有
已知v4=0.80m/s，计数点9对应的速度大小
设物块加速时间为t1，减速时间为t2，则有
t1+ t2=0.5s
由匀变速直线运动速度时间公式可有
解得
v=1.28m/s
四、解答题（13题10分，14题14分，15题14分，共计38分）
13. 轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=60°，斜面倾角α=30°，物块A和B的质量分别为mA=5kg，mB=1.5kg，弹簧的劲度系数为k=500N/m，重力加速度g=10 m/s2。求：
（1）弹簧的伸长量x；
（2）物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
【答案】（1）；（2）5 N，方向沿斜面向下
【解析】
【详解】（1）以结点O为研究对象，受力如图并正交分解
据平衡条件有
联立解得
（2）物块A受力如图，并正交分解
据平衡条件有
解得
方向沿斜面向下。
14. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，O、B连线与竖直方向的夹角为θ，正方体的边长a>R，正方体与水平地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。
（1）正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大？
（2）若θ=45°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？（tan45°=1）
（3）现改变正方体到墙壁之间的距离，球与正方体都处于静止状态，且球没有掉落地面。试求：当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某一值时，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则这个距离的值是多少？
【答案】（1）N1=；N2=mgtanθ；（2）m<；（3）L≤
【解析】
【详解】(1)对球受力分析如图所示
则可得
则正方体对球的支持力
墙壁对球的支持力
(2)对正方体与球整体分析，有
所以
m<
(3)对正方体与球整体分析，有
得
则
而
即
15. Jerry惹恼了汤姆，这次汤姆发誓一定要在Jerry逃进鼠洞前捉住它。起初Tm、Jerry和鼠洞在同一直线上，Tm距离Jerry3.7m，Jerry距鼠洞10.4m，如图所示，已知Tm的最大加速度和最大速度分别为3m/s2、6m/s，Jerry的最大加速度和最大速度分别为5m/s2、4m/s。假设Tm由静止开始启动的同时，Jerry刚好发现Tm，反应过来也由静止开始启动逃跑，Jerry反应时间为0.3s，问：
（1）Tm与Jerry各自到达最大速度所需的时间分别是多少？
（2）假设Jerry能逃回鼠洞，则它从启动到逃回鼠洞共需多少时间？
（3）通过计算判断Tm能否在Jerry逃进鼠洞前捉住它。
【答案】（1）Tm与Jerry各自到达最大速度所需的时间分别是2s、0.8s；（2）3s；（3）不能
【解析】
【详解】（1）由
Tm到达最大速度所需时间是
Jerry到达最大速度所需的时间是
（2）Jerry达到最大速度经历的位移
则匀速运动的位移
匀速运动的时间
从启动到逃回鼠洞共需的时间
（3）Tm达到最大速度的位移
则匀速运动的位移
匀速运动的时间
则Tm跑到洞口的时间
Jerry的反应时间为0.3s，因为
可知Tm不能在Jerry逃进鼠洞前捉住它。