黑龙江省哈尔滨德强中学2021-2022学年高一上学期11月月考物理试题（解析版）

这是一份黑龙江省哈尔滨德强中学2021-2022学年高一上学期11月月考物理试题（解析版），共25页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
姓名：___________ 班级：___________考号：___________
一、单选题 （共10题；共20分）
1. 根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，用到的物理方法是（ ）
A. 控制变量法B. 等效替代法
C. 理想实验法D. 极限的思想方法
【答案】D
【解析】
【详解】当极短时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，取了时间无限趋近于零的思想，用到的物理方法是极限的思想方法。
故选D。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体的重心一定在物体上
B. 观察玻璃瓶的微小形变时看到细管中液柱变化，运用了放大法
C. 伽利略利用实验直接证实了自由落体运动是匀加速直线运动
D. 物体做减速直线运动时加速度一定减小，加速直线运动时加速度一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体的重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环，重心位于圆心处，不在物体上，故A错误；
B．观察玻璃瓶的微小形变时，肉眼很难直接观察到玻璃瓶的形变，可以观察插在玻璃瓶中细管内液柱的变化，从而说明玻璃瓶发生了形变，这运用了放大法，故B正确；
C．由于当时实验条件限制，伽利略并没有直接做自由落体实验，而是通过斜面实验，经过合理外推，巧妙地证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故C错误；
D．物体加速度的大小表示速度增加或减小的快慢，而与是否加速或减速没有关系，物体做减速运动时加速度可能不变，可能增大，也可能减小，物体做加速运动时亦然，故D错误。
故选B。
3. 学校运动会期间，高三年级的张某、王某、李某、赵某四位同学躲在教室内玩牌，被巡查的物理老师抓到。由于前几天他们刚刚复习了力的合成的内容，该老师要求这几位同学从手上的牌中抽出三张，以牌上的数字作为力的大小，如果合力能为零的就可以免受处罚，则受处罚的同学是（ ）。
A. 张某 3 4 8B. 王某 2 4 5C. 李某 3 4 5D. 赵某 5 5 5
【答案】A
【解析】
【详解】当其中一个力的大小在另外两个力的合力大小范围内时，合力能够为零。
A．4N和8N的合力取值范围是4N到12N之间，3N不在此范围内，所以合力无法为零，故A符合题意；
BC．4N和5N的合力取值范围是1N到9N之间，2N和3N均在此范围内，所以合力都可以为零，故BC不符合题意；
D．5N和5N的合力取值范围是0到10N之间，5N在此范围内，所以合力可以为零，故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示，学校图书馆里，一摞书放在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
B. 桌面对书的支持力和书受到的重力是一对相互作用力
C. 书对桌面的压力就是书受的重力
D. 书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对相互作用力，故A错误；
B．桌面对书的支持力和书受到的重力是一对平衡力，故B错误；
CD．书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（取）（ ）
A. 当时，木块与水平面间的摩擦力
B. 若继续增大拉力至，则木块与水平面间的摩擦力
C. 木块与水平面间的动摩擦因数为
D. 木块与水平面间的动摩擦因数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知，物体的最大静摩擦力为，当外力小于最大静摩擦力时，物体静止，受力平衡有
故A错误；
B.由图可知，物体的最大静摩擦力为，当外力大于最大静摩擦力时，物体滑动，此时物体受的摩擦力为滑动摩擦力，大小由图可知为8N，故B错误；
CD. 物体滑动摩擦力大小由图可知为8N，有
故C正确D错误。
故选C。
6. 一质点沿直线运动，其平均速度与时间的关系满足（平均速度和时间的单位分别为m/s和s），则关于该质点的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 质点做匀变速直线运动B. 质点运动的加速度大小为
C. 质点前2s内的平均速率为0D. 质点3s末的速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由平均速度
和
可得
与匀变速直线运动位移时间关系
对比可得质点的初速度为
加速度为
可知质点做初速度为，加速度的匀变速直线运动，故A正确，B错误；
C．质点速度减为零的时间为1s，则前2s内的路程为
质点前2s内的平均速率
故C错误；
D．质点在3s末的速度大小为
故D错误。
故选A。
7. 如图，物体P和斜面均静止于地面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ）
A P开始向下滑动
B. 斜面对P的作用力不变
C. P、Q间没有摩擦力的作用
D. 斜面对地面的摩擦力增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有
由于P处于静止状态，则有
故
由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动；斜面对P的作用力（支持力、静摩擦力的合力）等于P与Q的重力之和，所以变大；故AB错误；
C．Q处于静止状态，根据平衡条件得知：Q不受P的摩擦力，否则Q将沿水平方向运动，故C正确；
D．以整体为研究对象，水平方向不受外力作用，所以水平方向合力为零，地面与斜面之间无摩擦力，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度分别为、、，。若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 三者运动时间之比为
B. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
C. 三个小球运动的加速度与质量有关
D. 三者到达桌面时的速度大小之比是
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据得三者运动时间之比
故A错误；
B．b与a开始下落时间差
c与b开始下落时间差
可知，故B错误；
C．三个小球的加速度与重力和质量无关，等于重力加速度，故C错误；
D．根据可得
故到达桌面时的速度之比
故D正确。
故选D。
9. 甲、乙同时从A处由静止出发，沿直线AB运动，甲先以加速度a1做匀加速运动，经一段时间后，改以加速度a2做匀加速运动，到达B的速度为v0，乙一直以加速度a做匀加速运动，到达B的速度也为v0．已知a1>a，则( )
A. a2＝a
B. a2>a
C. 经过AB间任一点时，甲的速度可能小于乙的速度
D. 经过AB间某一点时，甲的速度一定大于乙的速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB．作出图像如图所示，由图可知，，选项A、B错误；
CD．在图像上任作一条平行于纵轴的直线，比较AB中间任一点甲、乙速度的大小，由图可知，经过AB中间任一点时甲的速度一定大于乙的速度，选项C错误
D正确
10. 如图所示，质量为的木块C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端与小球A用细绳a连接，小球A、B用细绳b连接，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，A、B、C恰好能一起向右匀速运动，此时细绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知小球A的质量也为m，则木块C与水平地面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对B进行受力分析，如下图所示
根据平衡条件可得在x轴方向上
在y轴方向上
解得
对A进行受力分析，如下图所示
根据平衡条件可得在x轴方向上
在y轴方向上
解得
故
以A、B、C整体研究对象，根据平衡条件可得
解得
故选B。
二、多选题 （共4题；共12分）
11. 如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时，向上的速度为7m/s，从A到B，小球共用时0.5s，则此过程中（ ）
A. 小球发生的位移的大小为1m，方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为6m/s2，方向竖直向上
【答案】AB
【解析】
【详解】A．位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球发生的位移为1m，方向竖直向下，故A正确；
B．设速度向下为正，则速度变化量
即小球速度变化量的大小为，方向竖直向上，故B正确；
C．小球的平均速度
方向竖直向下，故C错误；
D．根据加速度的定义可知
即小球平均加速度的大小为，方向竖直向上，故D错误。
故选AB。
12. 如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象，如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A. 弹簧长度5cm时，弹力为10N
B. 弹簧长度变化5cm，弹力变化10N
C. 该弹簧劲度系数是200N/m
D. 该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．由题意可得，弹簧形变量为5cm时，弹力变化10N，故A错误，B正确；
C．由题意可得，劲度系数为
故C正确；
D．弹簧劲度系数与受力方向无关，故D正确。
故选BCD。
13. 如图所示，质量为m＝5kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，g取10m/s2，当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 牵引力F的最小值为25N
B. 牵引力F的最小值为
C. 牵引力F与水平面的夹角为45°
D. 牵引力F与水平面的夹角为30°
【答案】AD
【解析】
【详解】物体受重力G、支持力N、摩擦力f和拉力F的共同作用，将拉力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示
由共点力的平衡条件可知，在水平方向上有
Fcsθ－μN＝0
在竖直方向上有
Fsinθ＋N－G＝0
联立解得
设tanφ＝μ，则csφ＝，所以有
F＝·
当cs（θ－φ）＝1，即θ－φ＝0时，F取到最小值
Fmin＝＝25N
tanφ＝μ＝
所以解得φ＝30°，θ＝30°。
故选AD。
14. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，两车从时刻开始计时的图像如图所示。已知开始计时时乙车在甲车前处，且在和时两车各相遇一次，则下列判断正确的是（ ）
A. 内甲车的加速度大小是乙车的三倍
B. 时乙车的速度大小为
C. 两车在运动过程中一定会相遇三次
D. 当乙车停止运动时，甲、乙两车仍相距
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．两车在和时相遇，根据运动学公式得
，
由图像可知
，
得甲、乙的初速度和加速度分别为
，，，
AB错误；
C．时，甲车速度为，由匀变速运动规律可知，此时乙车速度为
设两车又经过时间相遇，则
得
可知，两车在时第三次相遇，且均未停止，C正确；
D．从开始，乙车再运动2s速度减为零，此过程中甲、乙两车位移为
，
则当乙车停止时，甲车在乙车前方距离为
D正确。
故选CD。
三、实验题 （共1题；共6分）
15. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）按照正常实验操作，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（2）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是___________（填入相应的字母）
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
（3）本实验采用的科学方法是___________；
（4）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F，F与θ的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是_________。
【答案】 ①. ②. DE##ED ③. 等效替代法 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧秤拉力合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力，是合力的实际值，所以一定沿AO方向的是。
（2）[2]A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误；
BC．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等，故BC错误；
D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故D正确；
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时，必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故E正确。
故选DE。
（3）[3]本实验在操作过程中，要求每次拉橡皮筋时都要使结点达到同一位置O点，这样几个力的作用效果就和一个力的作用效果相同，所以本实验采用的是等效替代法。
（4）[4]设两个分力中较大的力为F1，较小的力为F2，由图可知时
时
解得
，
任意改变这两个分力夹角，能得到的合力大小的变化范围是。
四、解答题 （共3题；共35分）
16. 如图所示，一小球的质量为m，静止在“V”形容器QPR内，开始时PQ、PR板与水平地面的夹角均为60°，将“V”形容器沿顺时针方向转动30°后保持静止，不计小球与容器间的摩擦，重力加速度大小为g，求转动后PQ、PR板对小球的支持力大小。
【答案】，
【解析】
【详解】“V”形容器顺时针转过30°后，设小球受到PQ、PR板的弹力大小分别为、，对小球进行受力分析如图所示
由平衡条件有
解得
【点睛】明确旋转后容器的位置，支持力垂直接触面，受力分析后，根据力的合成与分解进行解答。
17. 同学们平时利用食堂餐桌（图甲）玩起了推杯子游戏。其过程简化如下（图乙）：将杯子（可视为质点）从桌子端边缘点用手推出，在杯子到达虚线前撤去推力。杯子沿直线运动，最后停在桌面上。杯子停止运动时不超过桌子端边缘且离端边缘最近者获胜。已知推杯子时杯子在桌面上做匀加速直线运动，撤去推力后杯子在桌面上做匀减速直线运动。现小明和小刚两同学参加游戏比赛，由于两同学推力不同而使杯子运动的加速度不同，小明推时杯子运动的加速度大小，小刚推时杯子运动的加速度大小，两人撤去推力后杯子的加速度大小均为。已知桌面长，虚线距离桌面端。
（1）小明比赛推杯子时杯子刚好运动到虚线位置时，撤去推力，求杯子在刚好到达虚线时的速度大小、杯子停止运动时离端的距离；
（2）接（1）中小明取得成绩，小刚比赛要想获胜，则加速推杯子的位移应满足什么条件；
（3）假设因桌面沿EF→CD各处粗糙程度不同而导致杯子减速运动的加速度不相同，沿EF→CD方向运动时各处加速度大小如a-s图像，某次比赛杯子从EF以2m/s的速度离手，试经过计算判断杯子是否会滑离CD边缘?
【答案】（1）；（2）；（3）会滑离CD
【解析】
【详解】（1）设小明撤去推力时，杯子速度为，则
解得
设撤去推力后杯子滑行的距离为，则
杯子离端的距离
（2）若小刚的杯子刚好停在与小明相同的位置，则
解得
m/s
杯子加速位移
若小刚的杯子刚好停在端，则
解得
杯子加速位移
所以加速位移应满足
（3）假设滑到CD处的速度为，则
由a-s图像围成的面积大小，即
解得
故杯子会滑离CD。
18. 重力大小为G的物体，恰好能沿倾角为30°的固定斜面匀速下滑。现用水平外力F作用在该物体上，使物体静止在斜面上，如图所示，设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）水平外力F的取值范围；
（3）当斜面倾角增大并超过某一临界角时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，求这一临界角的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）60°
【解析】
【详解】（1）物体匀速下滑，根据平衡条件得
而且
联立解得
（2）当F最小时（设为），物体刚好不下滑，由平衡条件得
而且
联立解得
当F最大时（设为），物体刚好不上滑，由平衡条件得：
而且
联立解得
水平外力F的取值范围为
（3）当斜面倾角增大到临界角时，对物体受力分析，由匀速运动的条件应有：
而且
联立可得
当时，，即无论用多大的力都不能使物体沿斜面上滑，解得临界角