2021-2022学年吉林省洮南市第一中学高一（上）第三次月考物理试题含解析

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2021-2022学年吉林省洮南市第一中学高一（上）第三次月考物理试题第I卷（选择题）一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 下列物理问题描述正确的是（　　）A. 质点不仅是一个理想化模型，而且是真实存在的B. 由于运动的相对性，我们在判定物体是否运动时，必须选定一个绝对静止不动的物体作为参考系C. 牛顿第一定律是牛顿多次通过实验总结出来的一条实验定律D. 伽利略猜想自由落体的速度与时间成正比，但并未用实验直接验证【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．质点是一个理想化模型，并不是真实存在的，A错误；B．参考系的选取是任意的，而且也不存在绝对静止不动的物体，B错误；C．牛顿第一定律是牛顿通过实验而推理出来的，C错误；D．伽利略通过理想斜面实验间接验证了自由落体的速度与时间成正比，D正确。故选D。2. 甲、乙两物体沿平直路面做匀变速直线运动，甲的加速度a1=5m/s2，乙的加速度a2=-3m/s2，则有关甲、乙物体运动的说法正确的是（　　）A. 甲一定做匀加速直线运动，乙一定做匀减速直线运动B. 甲的加速度大，相同时间里速度变化一定大C. 乙的加速度小，则速度变化可能慢D. 1s末，甲的瞬时速度一定比乙大【2题答案】【答案】B【解析】【详解】A．因甲乙的初速度方向不确定，则不能确定甲乙做什么性质的运动，选项A错误； B．甲的加速度大，相同时间里速度变化一定大，选项B正确；C．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大，速度变化越快，且加速度是矢量，负号只表示方向不参与大小的比较，即乙的加速度小，乙的速度变化一定慢，故C错误；D．甲乙的初速度不确定，不能判断1s末甲和乙的瞬时速度大小关系，选项D错误。故选B。3. 如图所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线。下列判断正确的是（　　）
 A. 细线被剪断的瞬间，弹簧弹力为3mgsinθB. 细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零C. 细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为2gsinθD. 细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsinθ【3题答案】【答案】D【解析】【详解】A．细线被剪断前，A、B、C整体分析，由平衡条件得细线被剪断瞬间，弹簧来不及恢复形变，因此弹力不变。故A错误；BCD．细线被剪断瞬间，弹簧弹力大小不变，则A、B整体分析，由牛顿第二定律得隔离B分析，由牛顿第二定律得联立解得，加速度方向沿斜面向上故BC错误，D正确。故选D。4. 如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列说法正确的是（　　）A. A环与滑杆之间有摩擦力B. B环与滑杆之间没有摩擦力C. A环做的是匀加速直线运动D. B环做的是匀加速直线运动【4题答案】【答案】C【解析】【详解】AC．C球做直线运动，对其受力分析，如图所示

由牛顿第二定律，得到Mgsinθ=Ma解得a=gsinθ细线拉力为T=Mgcosθ再对A环受力分析，如下图

根据牛顿定律，有mgsinθ-f=maN=mgcosθ+T 联立解得f=0
N=（M+m）gcosθ故C正确，A错误；BD．对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力等于Mg；
再对B环受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力

根据平衡条件，有（M+m）gsinθ=f
N=（M+m）cosθ故BD错误。故选C。5. 如图甲所示，倾角的斜面体固定在水平面上，一质量为的滑块放在斜面上，滑块与斜面体之间的动摩擦因数为，时刻在滑块上施加一平行斜面体的外力使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面体向上的方向为正则下列说法正确的是（　　）A. 内外力与内外力大小之比为B. 末滑块速度的大小为C. 末与末滑块的速度等大反向D. 滑块末运动到最高点【5题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由图乙知，在时间内，滑块加速度恒定为，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得解得在时间内，滑块的加速度沿斜面体向下，大小恒为，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律定律得解得则内外力与内外力大小之比为，故A错误；B．图像中图线与t轴围成的面积表示速度的变化量，因此由图像可得，在时滑块的速度最大，其大小为故B错误；C．在到时间内，滑块先加速后减速，由图中面积关系可知，和时刻，滑块的速度大小均为，方向均沿正方向，故C错误；D．在时间内，由面积关系可知，滑块运动的方向不变，先沿正方向加速运动，后沿正方向减速运动，在时，滑块的速度为零，此时运动到斜面体的最高点，故D正确。故选D。6. 如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是A. m B. maC. m D. m(g+a)【6题答案】【答案】C【解析】【详解】西瓜受到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度水平向右，其合力水平向右，作出西瓜A受力如图所示：
由牛顿第二定律可得： , 所以： ，故ABD错误，C正确．故选C．【点睛】无论是已知运动求受力情况，还是已知受力求运动情况，加速度都是联系力与运动的桥梁，正确受力分析，根据牛顿第二定律列方程是解题关键.7. 如图所示，在托盘测力计上放一个重力为20N的斜木块，斜木块的斜面倾角为37°，现将一个重力为10N的小铁块无摩擦地从斜面上滑下，在小铁块下滑的过程中，g＝10 m/s2 ，测力计的示数为(　　)A. 30 N B. 26.4 N C. 20 N D. 23.6 N【7题答案】【答案】B【解析】【详解】选木块为研究对象，受力分析如图，
由于木块在垂直斜面方向受力平衡，可以解出木块所受的支持力为：FN=Gcos37°再选择斜面为研究对象，受力如图，根据牛顿第三定律，木块对斜面的压力FN2大小等于FN，把FN2分解的y轴方向上，有：Fy=FN2cos37°所以解得：Fy=Gcos237°=6.4N因此小铁块下滑的过程中，测力计的示数为：20N+6.4N=26.4N；
A．30 N，与结论不相符，选项A错误；B．26.4 N，与结论相符，选项B正确；C．20 N，与结论不相符，选项C错误；D．23.6 N，与结论不相符，选项D错误；故选B。8. 如图甲所示，小物块A静止在足够长的木板B左端，若A与B间动摩擦因数为，木板B与地面间的动摩擦因数为，假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起A受到的水平向右的外力作用，测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示，重力加速度取，则下列判断正确的是（　　）A. A、B两物体的质量分别为和 B. 当时，A、B恰好发生相对滑动C. 当时，A的加速度为 D. B物体运动过程中的最大加速度为【8题答案】【答案】C【解析】【详解】A．设A，B两物体的质量分别为，根据A与B间摩擦力f随外力F的变化关系可得A与B间滑动摩擦力为，B与地面的摩擦力为。则有联立解得故A错误；B．A，B发生相对滑动时，对A有对B有联立可得即故B错误；C．由B项分析可知，当时，A，B相对静止一起做匀加速运动，则有代入数据可得故C正确；D．B物体运动过程中加速度最大时有代人数据可得故D错误故选C。9. 如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（　　）
 A. 桌布对鱼缸的摩擦力方向向左B. 桌布对鱼缸的摩擦力为滑动摩擦力C. 鱼缸在桌布上滑动的时间与在桌面上滑动的时间相等D. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大【9题答案】【答案】BC【解析】【详解】AB．鱼缸相对桌布向左运动，所以桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故A错误，B正确；C．根据牛顿第二定律有可知鱼缸在桌布上做匀加速运动和在桌面上做匀减速运动的加速度大小相同，鱼缸从静止匀加速到某速度后再以相同大小的加速度做匀减速运动，加速和减速的时间相同，所以鱼缸在桌布上滑动的时间与在桌面上滑动的时间相等，故C正确；D．若猫增大拉力，但鱼缸对桌布的压力大小不变，鱼缸受到的摩擦力将不变，故D错误。故选BC。10. 为了节省能量，某商场安装了如图所示智能化的电动扶梯，扶梯与水平面的夹角为θ。无人乘行时，扶梯运行得很慢；当有人站上扶梯时，扶梯先以加速度a匀加速运动，再以速度v匀速运动。一质量为m的顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）A. 顾客在匀速运动阶段受到两个力的作用B. 扶梯对顾客的支持力始终等于mgC. 加速阶段扶梯对顾客的摩擦力大小为macosθ，方向水平向右D. 顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向上，再竖直向下【10题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．顾客在匀速运动阶段受到重力、支持力两个力的作用而平衡，故A正确；B．在向上加速的过程中，受力如图物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，处于超重状态；扶梯对人的支持力大于mg。故B错误；C．加速阶段扶梯对人的摩擦力大小为macosθ，方向水平向右，故C正确；D．物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力水平向右，扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，扶梯对顾客作用力的方向竖直向上；所以扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上，故D错误。故选AC。11. 如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上，现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动．各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）A. 该水平拉力大于轻绳的弹力B. 物块c受到的摩擦力大小为μmgC. 当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5μmgD. 若该水平拉力增大为原来的3倍时，物块c受到的摩擦力大小为μmg【11题答案】【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件，对a、b、c系统F=3μmg对b、c系统FT=2μmg则F＞FT即水平拉力大于轻绳的弹力，故A正确；B．c做匀速直线运动，处于平衡状态，则c不受摩擦力，故B错误；C．当水平拉力增大为原来的1.5倍时F′=1.5F=4.5μmg由牛顿第二定律，对a、b、c系统F′－3μmg=3ma对cFf＝ma解得Ff＝0.5μmg故C正确；D．剪断轻绳后，b、c一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，对b、c系统2μmg=2ma′对cFf′=ma′解得Ff′=μmg故D正确。故选ACD。12. 如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的物体，实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知( )A. 两地重力加速度是gA>gB B. mA<mBC. 两地重力加速度是gA＝gB D. mA>mB【12题答案】【答案】BC【解析】【详解】由牛顿第二定律可知：；故在图象中，图象的斜率表示物体的质点的倒数；则由图象可知，A的斜率大于B的斜率，故A的质量小于B的质量；由公式可得，图象与纵轴的交点为当地的重力加速度，由图可知，A的重力加速度等于B的重力加速度，故选项BC正确，选项AD错误．点睛：对于图象的认识，注意要由已知物体规律确定公式，再结合公式分析图象好可得出正确的结果．第II卷（非选择题）共52分二、实验题 （每空2分 共10分）13. 某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量关系”实验时，使用如图甲所示的装置。（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是_______（填字母代号）A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.实验时，先放开小车再接通打点计时器电源C.把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动D.每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角（2）本次实验使用的打点计时器如图乙所示，需要用到的电源是如图中的_______（填“A”或“B”）；（3）实验中某次打出的纸带如图丙所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，纸带上只测出了两组数据，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度大小a=_______m/s2，P点的速度大小为_______m/s。（均保留2位有效数字）（4）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持槽码质量不变，测得小车质量的倒数与小车加速度的图象如图所示，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，重力加速度为g，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=_______（用给出的字母表示）。【13题答案】【答案】    ①. AC    ②. B    ③. 0.46    ④. 0.19    ⑤. 【解析】【详解】（1）[1]A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；B.实验时，先接通打点计时器的电源再放开小车，选项B错误；C.把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动，选项C正确；D.因平衡摩擦力时满足两边可消掉m，则每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾角，选项D错误。故选AC。（2）[2]本次实验使用的打点计时器是电火花打点计时器，需要用到的电源是220V交流电源，即如图中的B；（3）[3]根据 可以算出小车运动的加速度大小[4]根据 P点的速度大小为（4）[5]由实验步骤根据牛顿第二定律有 变形后得 根据图象的斜率和截距有所以小车与长木板的动摩擦因数四、解答题14. 如图所示，箱子的质量M＝5.0kg，与水平地面的动摩擦因数μ＝0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m＝1.0kg的小球，箱子受到水平恒力F的作用，使小球的悬线偏离竖直方向θ＝30°角，g＝10m/s2 ，则F应为多少？（ 保留三位有效数字）【14题答案】【答案】47.8N【解析】【详解】对小球由牛顿第二定律对整体，由牛顿第二定律代入数据解得15. 工人用绳索拉铸件，铸件的质量是20kg，铸件与地面间的动摩擦因数是0.25。工人用F=80N的力拉动铸件，从静止开始在水平面上前进，绳与水平方向的夹角为α=37°并保持不变，经4s后松手（g取10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6）。求：(1)松手前铸件的加速度a大小；(2)松手时铸件的速度v大小；(3)松手后铸件的加速度a’大小；(4)松手后铸件还能前进的距离L。【15题答案】【答案】(1)1.3m/s2；(2)5.2m/s；(3)2.5m/s2；(4)5.408m【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律，可得松手前铸件的加速度大小为(2)松手时铸件的速度大小为(3)松手后铸件的加速度大小为(4)则松手后铸件还能前进的距离为16. 一平直的传送带以速率v＝2 m/s匀速运行，在A处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间t＝6 s，物体到达B处，AB相距L＝10 m．则：(1)物体在传送带上匀加速运动的时间是多少？(2)物体与传送带之间的动摩擦因数为多少？(3)若物体是煤块，求物体在传送带上的划痕．【16题答案】【答案】（1）2s    （2）0.1    （3）2m【解析】【详解】（1）由题意可知，物体从A到B先经历匀加速直线运动，后与皮带达到相同速度，匀速运动到B端设匀加速阶段的时间为所以：联立上述各式，并带入数据，得：（2）在匀加速阶段，根据牛顿第二定律可知根据速度与时间的关系得：联立得：（3）在匀加速阶段，皮带上表面相对于地面走过的位移物体相对于地面的位移所以物体在皮带上的划痕长度【点睛】（1）物体放在传送带先做匀加速直线运动，加速度，当速度与传送带速度相等时，一起做匀速直线运动．根据运动学公式求出物体匀加速直线运动的时间，根据牛顿第二定律，可得到摩擦因数．（2）在匀加速阶段，二者一直发生相对滑动，则在这段时间内划痕的长度等于皮带对地位移和物体对地位移之差17. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
 （2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。
 【17题答案】【答案】（1）0.20 ， 0.30 （2）s=1.125m【解析】【详解】试题分析：（1）设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，木板与物块的质量均为m．v-t的斜率等于物体的加速度，则得：在0-0．5s时间内，木板的加速度大小为．对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1，①对物块：0-0．5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为 a2=μ1gt=0．5s时速度为v=1m/s，则 v=a2t ②由①②解得μ1=0．20，μ2=0．30（2）0．5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μ2g由于物块的最大静摩擦力μ1mg＜μ2mg，所以物块与木板不能相对静止．根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ1g=2m/s2．0．5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为故整个过程中木板的位移大小为物块位移大小为所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1-x2=1．125m考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义，由斜率求出物体的加速度，其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移．