2022-2023学年陕西省咸阳市西北农林科技大学附属中学高一上学期第二次月考物理试题含解析

  西农大附中2022—2023学年第一学期第二次月考试题（卷）

高一物理

一、选择题（共12小题，每小题4分，计48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）

1. 在物理学的发展过程中，物理学们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法

B. 当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法

C. 加速度的定义采用的是比值定义法

D. “质点”概念的引入是运用了控制变量法

【答案】C

【解析】

【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫理想模型法。A错误；

B．当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置瞬时速度，这体现了物理学中的极限法，B错误；

C．加速度的定义采用的是比值定义法，C正确；

D．“质点”概念的引入是运用了理想模型法，D错误。

故选C。

2. 下列说法中正确的是(　　)

A. 物体有加速度，速度就增加

B. 物体的速度变化越快，加速度就越大

C. 物体的速度变化量Δv越大，加速度就越大

D. 物体的加速度等于零，则物体一定静止

【答案】B

【解析】

【详解】根据可知，速度变化量大，加速度不一定大，加速度大，速度不一定大，加速度与速度无关，故AC错误；速度变化得越快，加速度就越大，故B正确；物体运动的加速度等于零，则物体可能做匀速运动，故D错误．所以B正确，ACD错误．

3. 下列关于超重和失重说法中，正确的是（　　）

A. 跳水运动员从空中下落的过程中处于失重状态

B. 跳水运动员从空中入水的过程中处于超重状态

C. 蹦床运动员在空中上升的过程中处于超重状态

D. 单杠运动员引体向上拉起的整个过程都处于超重状态

【答案】A

【解析】

【详解】A．跳水运动员从空中下落的过程中，加速度向下，处于失重状态，选项A正确；

B．跳水运动员从空中入水过程中，先加速向下，后减速向下，加速度先向下后向上，则先失重后超重，选项B错误；

C．蹦床运动员在空中上升的过程中，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；

D．单杠运动员引体向上拉起的整个过程，先加速向上后减速向上，即加速度先向上后向下，先超重后失重，选项D错误。

故选A。

4. 在学校组织的拔河比赛中，一班战胜了二班。比赛过程中有关力的分析中，正确的是（　　）

A. 一班的拉力始终大于二班的拉力

B. 一班的重力大于二班的重力

C. 一班的拉力和二班的拉力大小相等

D. 一班的拉力和二班的拉力只有在静止时大小才相等

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．一班对二班的拉力和二班对一班的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且大小时刻都相等，并不是只有在静止时大小才相等，AD错误，C正确；

B．一班战胜了二班，说明一班与地面之间的摩擦力大，并不能说明一班的重力大于二班的重力，B错误。

故选C。

5. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，是一种极不文明的行为，由于坠物的落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个物体从某一高度处无初速下落，经过一段时间落到地面，不计空气阻力，重力加速度已知。下列说法正确的是（　　）

A. 下落的高度与下落的时间成正比

B. 下落到一半高度时的速度是最大速度的一半

C. 下落到一半高度时用时是总时间的一半

D. 下落到一半时间时的速度是最大速度的一半

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据

可知下落的高度与下落时间的二次方成正比，A错误；

B．下落到地面时，达到最大速度，有

下落到一半高度时，有

则有

即

所以下落到一半高度时的速度是最大速度的倍，B错误；

C．下落到地面时，所用时间为总时间，有

下落到一半高度时，有

联立可得

即下落到一半高度时用时是总时间的倍，C错误；

D．下落到地面时，达到最大速度，有

下落到一半时间时，有

整理有

即下落到一半时间时的速度是最大速度的一半，D正确。

故选D。

6. 如图所示为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是（　　）

A. OA上的拉力总是会大于OD、OC上的拉力

B. 只有在OD和OC之间的夹角大于60°时，OA上的拉力才大于OD、OC上的拉力手刹拉索

C. OA上的拉力一定时，OD和OC之间的夹角越小，OD和OC上的拉力越大

D. OA上的拉力一定时，OD和OC之间的夹角越大，OD和OC上的拉力越大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．拉动手刹拉杆时，设OD、OC两拉索夹角为θ时，OD、OC的拉力为T，根据共点力的平衡条件可得OA的拉力大小为

当θ>120°时，拉索AO上拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力都小，故AB错误；

CD．若在AO上施加一恒力，即F一定，根据

可知

OD、OC两拉索夹角越大，拉索OD、OC拉力越大，故C错误D正确。

故选D。

7. 一辆汽车和一辆自行车在同一平直公路上沿相同方向运动。某时刻汽车在后，自行车在前，汽车为避免事故发生开始做匀减速运动，此时的速度为10m/s，加速度大小为2m/s2。自行车以4m/s的速度做匀速运动，则汽车至少要在距自行车多远处开始刹车（　　）

A. 5m B. 7m C. 9m D. 11m

【答案】C

【解析】

【详解】设历时t后，汽车与自行车共速，则

解得

设汽车至少要在距自行车L位置开始刹车，汽车恰好追上自行车时两者共速，有

故C正确，ABD错误。

故选C。

8. 质量分别为2m和3m的A、B两个物体，用两块相同的木板夹在中间，两个物体处于静止状态，若物体和木板表面的粗糙程度都相同，则下列说法正确的是（　　）

A. A物体给B物体向上摩擦力

B. A物体给B物体向下的摩擦力

C. A、B两个物体之间无摩擦力

D. A物体对木板摩擦力为2mg

【答案】A

【解析】

【详解】由整体法可知，木板对A、B两个物体摩擦力满足

可知左侧木板对A竖直向上的摩擦力大小为

用隔离法对A进行研究，A物体受左侧木板对其竖直向上的摩擦力，自身重力2mg，因此B物体对其摩擦力大小为

方向竖直向下。由牛顿第三定律知A物体给B物体向上的摩擦力，故A正确，BCD错误。

故选A。

9. 中国高铁不仅速度快，而且运行稳，成为中国发展的一张名片。有人在沿水平直线行驶的列车窗台上竖直放置一枚硬币，如图所示，不论列车运行快慢，硬币始终直立不倒。则关于列车的运行和硬币的受力，下列判断正确的是（　　）

A. 在该过程中，硬币只受重力和支持力

B. 在该过程中，硬币可能受到摩擦力

C. 在该过程中，列车一定做匀速运动

D. 在该过程中，列车可能做变速运动

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．当列车做匀速运动时，硬币始终直立不倒，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力，当列车在加速或减速过程中，如果加速度较小，硬币会受到静摩擦力提供硬币加速度，此时硬币依旧会直立不倒，A错误，B正确；

CD．列车可能做匀速运动也可能做变速运动，C错误，D正确。

故选BD。

10. 一台空调外机用两个三脚架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心在支架水平横梁AO和斜梁BO连接点O的正上方，横梁对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，斜梁对O点的支持力沿BO方向、大小为F2，如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，则（　　）

A. F1先减小再增大 B. F1减小 C. F2不变 D. F2减小

【答案】BD

【解析】

【详解】对O点受力分析如图

由平衡条件可得

保持点O的位置不变，斜梁长度增加则θ变大，所以均减小，故AC错误，BD正确。

故选BD。

11. 无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方10m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v-t图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。则下列判断正确的是（　　）

A. 3s时甲乙相距最近 B. 3s时甲乙相距最远

C. 最远连接距离为6m D. 最远连接距离为7.5 m

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．根据图像，3s时甲乙速度相等相距最近，A正确，B错误；

CD．因为手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s，根据图像，无线连接的时间是1～5s，最远连接距离就是1s末甲乙之间的距离，甲加速度大小为

0～1s末甲、乙的位移分别为

最远连接距离为

C错误，D正确。

故选AD。

12. 如图所示，木箱A、B的质量分别为20kg和30kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，为防止木箱A、B之间发生碰撞，在A、B中间连接了一个劲度系数为10N/cm的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。某同学尝试用一个大小为50N的水平力推木箱B，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 只有木箱B受摩擦力作用

B. 木箱B受到的摩擦力大小为50N

C. 弹簧的压缩量为10cm

D. 缓慢增大推力，当推力为150N时，系统稳定后，木箱B对弹簧的弹力大小为60N

【答案】ABD

【解析】

【详解】ABC．木箱B受到的最大静摩擦力

推力时，推力小于木箱B受到的最大静摩擦力，所以推不动木箱B，弹簧不被压缩，弹力等于零，木箱A不受摩擦力作用。由平衡条件知，木箱B受到的静擦力大小等于推力，为50N。故AB正确，C错误；

D．AB滑动摩擦力之和

则AB滑动，对整体由牛顿的定律得

对A有

联立解得

故D正确。

故选ABD。

第II卷（非选择题）

二、实验题（共16分）

13. 某同学用如图（a）所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数：将木块从倾角为的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图（b）中的曲线所示。图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T。

（1）根据图（b）可得，木块经过位置x2时的速度v2=_____，木块运动的加速度a=_______；

（2）现测得T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，，可求得木块与木板之间的动摩擦因数______；（，重力加速度取10m/s2结果保留1位有效数字）；

（3）若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变的规律可能是图（b）中的曲线_____（选填图线序号、或）。

【答案】    ①.     ②.     ③. 0.5    ④.

【解析】

【详解】（1）[1][2]由题意可知，木块沿木板向下做匀加速直线运动，由于从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T，由匀变速直线运动的规律可知

由相邻相等时间内的位移差

可得

解得

（2）[3]

由牛顿第二定律可知

解得

（3）[4]由牛顿第二定律可知

当增大，则加速度增大，由

可知，木块相对传感器的位置随时间变化的现象可能是曲线①。

14. 实验小组做探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系的实验，如图所示为实验装置示意图。

（1）（单选）关于该实验以下说法正确的是_________；

A.安装实验器材时，细线与长木板不必平行

B.平衡摩擦力时要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂桶，轻推小车，再接通打点计时器的电源，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M

D.准确地平衡摩擦力后，小车受到的合外力为实验过程中拉力传感器的示数的2倍

（2）如图是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出），相关的测量数据已标在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50Hz，则打B点时的速度为v=_______m/s，小车的加速度a=_________m/s2；（结果保留两位有效数字）

（3）保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值，并根据这些数据，绘制出如图所示的a-F图像，分析此图像不过原点原因可能是_________，实验用小车的质量为__________kg。

【答案】    ①. D    ②. 0.72    ③. 2.4    ④. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够    ⑤. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]A．安装实验器材时，要使细线与长木板平行，保证拉力与运动方向一致，A错误；

B．应先接通打点计时器的电源再释放小车，B错误；

C．由于有拉力传感器，所以不用保证砂和砂桶的总质量远小于小车总质量，C错误；

D．实验中有两根绳子，所以小车受到的合外力为拉力传感器示数的2倍，D正确。

故选D。

（2）[2]B点的速度为

[3]根据逐差法，小车的加速度为

（3）[4]根据图像分析可知，当所挂重物达到一定重量时，才有加速度，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

[5]根据牛顿第二定律，有

整理得

可得斜率为

根据图像有

联立解得

三、计算题（共4小题，计36分，解答时应写出必要的文字、方程和重要的演算过程，有数值计算的题必须写出数值和单位）

15. 如图所示，质量为m＝2 kg的物体在水平恒力F＝13.8 N的作用下，从静止开始向右运动。5s时速度达到10 m/s此时撤掉拉力F，g取9.8 m/s2，求：

（1）动摩擦因数；

（2）从开始到停止，物体一共运动了多少距离？

【答案】（1）0.5；（2）35.2m

【解析】

【详解】（1）取向右为正方向，物体在0~5秒的加速度为

根据牛顿第二定律得

解得

（2）取向右为正方向，物体在0~5秒的位移为

物体在撤去拉力F后的加速度大小为

（方向为负）

物体在撤去拉力F后的位移为x2则

解得

从开始到停止，物体一共运动了

16. 4× 100 m接力比赛是极具观赏性和技巧性的比赛，交接棒的时机和娴熟程度尤为重要.为备成校运会，跑第三棒的甲同学和跑第四棒的乙同学在直跑道上进行交接棒训练。甲同学经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程，乙同学经过短距离加速后能保持10 m/s的速度跑完全程。甲、乙起跑加速的过程视为匀加速运动，且两位同学的加速度均为4m/s2。接力区如图所示，右侧为终点方向，只要甲乙在接力区内完成交接棒即可，L1=L2=10m。为了取得最佳比赛成绩

（1）乙同学从接力区内距离NN′多远处起跑最佳?

（2）求乙同学从起跑到400 m终点的时间是多少?

【答案】（1）20m；（2）1225s

【解析】

【详解】（1）因乙同学与甲交接棒时的速度等于甲的速度时最好，而到达9m/s速度需要运动的距离为

然后加速到10m/s做匀速运动，则乙同学从距NN′线20m处开始起跑最佳（回答MM′处起跑同样得分）。

（2）乙同学跑的总长度s=110m

匀加速运动的距离

匀加速运动的时间

匀速跑完剩余路程用时间

乙跑完全程用时间

17. 如图所示，斜面始终静止在地面上，斜面上物体质量为，与斜面间的最大静摩擦力为正压力的0.4倍，为使物体在斜面上静止，（取，，）？问：

（1）物体质量的最大值和最小值各是多少？

（2）对应于质量的最大值和最小值两种情形时，地面对斜面的摩擦力分别为多大？

【答案】（1）、；（2）、.

【解析】

【详解】（1）当物体刚不向下滑动时，静摩擦力达到最大值，方向沿斜面向上，由平衡条件有：

当物体刚不向上滑动时，静摩擦力也达到最大值，方向沿斜面向下.由平衡条件有：

且

由以上各式解得所求的质量的最小值：

的质量的最大值：.

（2）对和斜面体整体受力分析，受重力、细线的拉力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力等于拉力的水平分力，即：

当时，；

当时，.

【点睛】本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．正确分析受力情况，运用正交分解法求解．

18. 如图所示，质量为M=3kg，长度为L=1m的木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m=1kg，小木块与长木板上表面之间、小物块与地面之间的动摩擦因数μ1=0.2。而长木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4，现用水平恒力F拉木板（g取10m/s2 ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

(1)若将长木板M从小木块与地面之间抽出，拉力F至少应为多少？   

(2)若开始时，用F=30N的水平力作用在M上，经过多长时间小物块m与长木板M分离？

(3)若保持F=30N的水平恒力一直作用在M上，求从开始运动到3s时小物块与长木板的左端相距多远？（木板厚度不计）

【答案】(1)F=24N  (2) t=1s  (3)△x=19m

【解析】

【详解】(1)根据牛顿第二定律得：

对m

对M

则

代入数据解得

所以拉力F至少应为24N。

(2)对m

得

对M

得

当小物块m与长木板M分离时有

解得

(3)当时两物体分离时的速度分别为

以后两物体的加速度分别为：

得

得

小物块从分离到停止运动所用时间

说明小物块在给定的时间内已停止运动。

从分离开始，小物块向前运动的位移为

长木板向前运动的位移为

代入数据解得

时两物体相距为