【文档说明】河北省2020-2021学年高一上学期12月物理试卷【精准解析】.doc,共(16)页,844.500 KB,由小赞的店铺上传
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-1-2020~2021学年河北省高一上学期12月份考试物理第I卷(选择题共40分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列物理概念中,判断正确的是()A.百米赛跑运动员到达终点时的速度为11m/s,11
m/s指的是瞬时速度B.正在航拍的四旋翼无人飞机,调整飞机在空中的姿态时能将无人飞机看作质点C.李白在《望天门山》中写道:“孤帆一片日边来”,这句诗中参考系选择的是孤舟D.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1圈时,他的路程和位移
大小均为2πR【答案】A【解析】【分析】【详解】A.百米赛跑运动员到达终点时的速度为11m/s,11m/s与位置“终点”对应,指的是瞬时速度,A正确;B.正在航拍的四旋翼无人飞机,调整飞机在空中的姿态时,涉及飞机的
姿态,不能将无人飞机看作质点,B错误;C.李白在《望天门山》中写道:“孤帆一片日边来”,这句诗中参考系选择的是太阳,C错误;D.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1圈时,他的路程2πR,位移等于零,D错误。故选A。2.关于摩擦力和合力的概念,下列说法正确的是()A.
合力F一定比分力1F和2F中的任何一个力都大B.在进行力的合成与分解时,都应遵循平行四边形定则或三角形定则C.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,瓶子所受摩擦力与握力成正比D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,所以滑动摩擦力方向一定与物体运动
方向相反【答案】B【解析】【分析】-2-【详解】A.合力F可能比分力1F和2F中的任何一个力都大,也可能小或者相等,选项A错误;B.在进行力的合成与分解时,都应遵循平行四边形定则或三角形定则,选项B正确;C.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,瓶子所受摩擦力与瓶子的重力
相等,与握力大小无关,选项C错误;D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,滑动摩擦力方向与物体运动方向相反,也可能相同,选项D错误。故选B。3.小球在竖直向上的拉力作用下从静止开始沿竖直方向做直线运动,其v-t图像如图所示(选竖直向上为正方向,DE段为直线),下列说法
正确的是()A.t1~t2时间内,小球竖直向下运动B.t2~t3时间内,小球竖直向上做减速运动C.t3~t4时间内,小球上升的高度为3442vvt+D.t3~t4时间内,小球竖直向下做匀减速直线运动【答案】C【解析】【分析】【详解】AD.由图可知t0
~t4时间内,速度一直为正值,小球一直竖直向上运动,AD错误;B.由图可知t2~t3时间内,小球速度减小,竖直向上做减速运动,B正确;C.由图可知t3~t4时间内,向上匀减速运动,小球上升的高度等于图像的面积()3443
2vvhtt+−=故C错误。故选B。4.一石块从楼房某层的阳台边缘落下后做自由落体运动,石块在空中下落20m时到达地面,-3-取重力加速度大小210m/sg=,则石块落地时的速度大小为()A.10m/sB.102m/sC.20m/sD.202m/s【答案】C【解析】【分析】【详解】由22
vgh=解得20m/sv=故选C。5.如图所示,用水平力F将一个盛满水的方形容器压在竖直的墙上且处于静止状态。现在容器底部开一个小孔放水,直到将容器的水刚好放完为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法正确的是()A.水平力F一定不变B.容器受到的摩擦力逐渐减小C.容器受到的摩擦力可能不变D.
墙对容器的弹力一定逐渐减小【答案】B【解析】【分析】【详解】AD.容器水平方向上受力平衡,墙对容器的弹力等于力F的大小,而力F可能不变,也可能要减小,也可能增加,则墙对容器的弹力不一定逐渐减小,故AD错误;BC.由题知物体处于静止状态,受力平衡,竖直方向摩擦力等于容器和水的总重
力,容器和-4-水的总重力逐渐减小,所以容器受到的摩擦力逐渐减小,故C错误,B正确;故选B。6.如图所示,在沿斜面向上的恒力F作用下,斜面体A和物体B均处于静止状态,已知斜面体A各接触面均光滑,下列关于它们的受力情况正确的是()A.斜面
体A一定受到4个力B.物体B可能受到4个力C.斜面体A与物体B之间一定有摩擦力D.斜面体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力【答案】A【解析】【分析】【详解】A.斜面体A受到重力、地面的支持力、墙的弹力、B的压力,共4个力,A正确;B.物体B受到重力、推力、斜面的支持力,B错误;CD.
斜面体A各接触面均光滑,斜面体A与物体B之间一定无摩擦力,斜面体A与墙壁之间一定无摩擦力,CD错误。故选A。7.光滑水平面上的质点受到三个力F1、F2、F3作用而处于平衡状态,如图所示(俯视图)。下列判断正确的是()A.123FFFB.31
2FFFC.231FFFD.321FFF-5-【答案】D【解析】【分析】【详解】因为质点受到三个力F1、F2、F3作用而处于平衡状态,合力等于零,三个力组成封闭的三角形,如图所示,由正弦定理312sin40sin60sin80FFF==ooo解得321FFF故选D。
8.一儿童玩具列车由车头和10节质量相等的车厢组成,在车头的牵引下,列车沿平直轨道做匀加速直线运动。已知每节车厢所受阻力均相等,第4节车厢对第5节车厢的牵引力为F,则第6节车厢对第7节车厢的牵引力为()A.FB.23FC.3FD.4F【答案】B【解析】【分析】【详解】设每节车厢的质量
为m,受阻力为f,则对后6节车厢,由牛顿第二定律可知66Ffma−=对后4节车厢,由牛顿第二定律'44Ffma−=联立解得'23FF=故选B。-6-二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求
。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.质量为0.5kg的质点在1N的合力作用下做匀加速直线运动,依次经过A、B两点,已知质点在AB段的平均速度大小为3m/s,质点经过A点时的速度大小为1m/s,下列说法正确的是()A.质点的加速度大小为0.5m/s2B.质点的加速度大小为
2m/s2C.质点从A点运动到B点的时间为1sD.质点从A点运动到B点的时间为2s【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB.质点的加速度大小为221m/s2m/s0.5Fam===B正确,A错误;CD.由212Avtvtat=+解得2st=,D正确,C错误。故选BD。10.如图所
示,光滑的小球C置于挡板A、B之间,挡板A竖直固定在水平面上,挡板B与水平面的夹角为,现缓慢地绕O点转动挡板B使减小,下列说法正确的是()A.挡板A受到的压力逐渐减小B.挡板A受到的压力逐渐增大C.小球C对挡板B的压力逐渐减小-7-D.小球C
对挡板B的压力逐渐增大【答案】AC【解析】【分析】【详解】以光滑球体为研究对象,其受力情况如图所示根据平衡条件得竖直挡板对球的弹力F1=mgtanθ斜面对球的支持力2cosmgF=当θ减小时,挡板A对球体的弹力F
1变小,挡板B对球体的弹力F2变小,根据牛顿第三定律可得挡板A受到的压力逐渐减小,小球C对挡板B的压力逐渐减小,故AC正确,BD错误。故选AC。11.轻质弹簧一端固定在水平地面上,在另一端轻放一小球(与弹簧未连接),平衡时弹簧的压缩量为Δx,如图所示。现用手缓慢压小球直到弹
簧压缩量为3Δx,突然松手释放小球,小球被竖直向上弹出。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力,弹簧始终竖直且处于弹性限度内,则从松手到小球到达最高点的过程中,下列说法正确的是()A.释放瞬间小球的加速度大小为3gB.小球向上加速阶段
处于超重状态C.小球向上加速阶段弹簧对小球的弹力始终大于小球对弹簧的压力D.小球的加速度先减小到0后又增大到g再保持不变【答案】BD-8-【解析】【分析】【详解】A.平衡时弹簧的压缩量为Δx,则mgkx=用手缓慢压小球直到弹簧压缩量为3Δx,突然松手释放小球,则3kxmgma−=解得a
=2g选项A错误;B.小球向上加速阶段,加速度向上,则处于超重状态,选项B正确;C.弹簧对小球的弹力与小球对弹簧的压力是一对作用和反作用力,总是等大反向,选项C错误;D.随着小球的上升,弹力减小,加速度减小,当到达
弹力等于重力的位置时小球的加速度减小到0,然后加速度反向增加,当弹簧到原长时加速度增加到g,以后小球脱离弹簧做上抛运动,加速度为g保持不变,选项D正确。故选BD。12.静止在水平面上的物体受到水平向右的推力F作用,如图甲所示;推力F随时间
t的变化规律如图乙所示;2.5st=时物体开始运动,此后物体的加速度a随时间t的变化规律如图丙所示;已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的45,取重力加速度大小210m/sg=,由图可知()A.物体所受摩擦力一直增大B.3st=时物体的速度大小为0.375m/sC.物体的质量为2kgD.物体与水平面
间的动摩擦因数为0.2-9-【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A.由图可知,在0~2.5s时间内,物体静止,则随着F的增加静摩擦力逐渐变大;当2.5s后物体开始加速运动,此时受的滑动摩擦力保持不变,选项A错误;B.由a-t图像可知,3st=时
物体的速度大小为31(10.5)0.5m/s=0.375m/s2v=+选项B正确;C.由图可知,当在t=2.5s时刻达到最大静摩擦5N,此时物体开始滑动,滑动摩擦力为f=4N,此时的加速度为0.5m/s2,则由牛顿第二定律Ffma
−=可得540.5m−=解得m=2kg选项C正确;D.物体与水平面间的动摩擦因数为4=0.220fmg==选项D正确。故选BCD。第Ⅱ卷(非选择题共60分)三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.一同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用方格纸记下了橡
皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小,如图所示,每个小正方形的边长代表1N。试在图中作出1F和2F的合力F的图示___________,测量计算得出合力F=___________N(结果保留小数点后一位)。-
10-【答案】(1).(2).3.6(3.5~3.7)【解析】【分析】【详解】[1]作出1F和2F的合力F的图示如图;[2]由图可知,测量计算得出合力3.6NF=14.某实验小组“探究物块加速度与所受合力关系”的实验装置如图甲
所示。请回答下列问题:(结果均保留两位有效数字)(1)一位同学调整滑轮,使细线平行于水平长木板;在托盘中放入适当的砝码,接通电源后释放物块得到一条纸带,纸带上相邻两计数点间的距离如图乙所示(图中数据单位:cm),已
知电源的频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出,根据图中数据,打点计时器打C点-11-时物块的速度大小为___________m/s,物块的加速度大小为___________m/s2;(2)另一位同学多次改变托盘中砝码的质量,记录力传感器的示数F,并通过纸带求出对应的加速度大小a,得到物
块的加速度大小a与力传感器的示数F的关系如图丙所示,取重力加速度大小210m/sg=,空气阻力不计。物块与力传感器整体的质量为___________kg,物块与长木板间的动摩擦因数为___________。【答案】(1).1.2(
2).1.5(3).1.0(4).0.050【解析】【分析】【详解】(1)[1]物块的速度大小为()211.0012.5010m/s1.2m/s0.2v−+==[2]物块的加速度大小为()()2222214.0012.501011.009.5010m/s1.5m/s0.2a−−+−+
==(2)[3][4]由牛顿第二定律得Fmgma−=解得1aFgm=−由图像得11kg1.0kg303.50.5mk===−−0.50.050g==-12-15.如图所示,一块小磁铁从竖直固定的金属圆管正上方0.8mh=处由静止落下,进入圆管后由于电磁作用使其做减速运动,
假设磁铁在圆管内的运动可看作匀减速直线运动,在圆管外仅受重力作用。已知圆管长度2mL=,磁铁在圆管内运动的加速度大小24m/sa=,取重力加速度大小210m/sg=,求:(1)磁铁刚进入直圆管时的速度大小v;(2)
磁铁穿过直圆管所用的时间t。【答案】(1)4m/s;(2)1s【解析】【分析】【详解】(1)磁铁在直圆管上方做自由落体运动22vgh=解得4m/sv=(2)磁铁在直圆管内做匀减速直线运动,由运动学公式得212Lvtat=−解得1st=16.如图所示,水平地面上固
定一倾角37=的斜面,斜面上固定一挡板,一根轻弹簧一端固定在挡板上,另一端连接质量1kgm=的物体,物体在沿斜面向上的推力F作用下处于平衡状态。已知轻弹簧处于压缩状态,且弹力大小2NF=弹,物体与斜面间的动摩擦因数0.5=,-13-最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin370.6=,cos37
0.8=,取重力加速度大小210m/sg=。(1)若物体恰好不受摩擦力求推力F的大;(2)要使弹簧的弹力不变,求推力F的取值范围。【答案】(1)18N;(2)4N12NF【解析】【分析】【详解】(1)物体不受摩擦力时,受力情况如图所示由平衡条件可得sinFFmg=+弹解得
8NF=(2)当物体恰好不下滑时,受力情况如图所示可得minsinFfFmg+=+弹,NcosFmg=,NfF=解得-14-min4NF=当物体恰好不上滑时,此时摩擦力方向沿斜面向下,可得maxsinFFmgf
=++弹解得max12NF=所以推力F的取值范围为4N12NF17.如图所示,足够长的斜面固定在水平面上,可看作质点的物体以04m/sv=的速度从斜面底端B冲上斜面,到达最高点之后又滑下,最终停在水平面上的C点。已知物体与水平面间的动摩擦因数10.1
=,与斜面间的动摩擦因数235=,斜面倾角30=,物体经过水平面与斜面连接处时的速度大小不变,不计空气阻力取重力加速度大小210m/sg=。求:(1)物体上升的最大高度h;(2)物体滑回斜面底端B时的速度大小
v;(3)B、C两点之间的距离d。【答案】(1)0.5m;(2)2m/sv=;(3)2md=【解析】【分析】【详解】(1)设物体的质量为m,物体沿斜面上滑时的加速度大小为0a,物体沿斜面上滑的最大距离为x,
则由牛顿第二定律结合运动学公式得20sincosmgmgma+=2002vax=sinhx=解得-15-0.5mh=(2)设物体沿斜面下滑时的加速度大小为a,则由牛顿第二定律结合运动学公式得2sinc
osmgmgma−=22vax=解得2m/sv=(3)设物体在水平面上运动时的加速度大小为a,则由牛顿第二定律结合运动学公式得1mamg=22vad=解得2md=18.如图所示,质量4.0kgM=、长4
.2mL=的木板静止在足够长的光滑水平面上,质量1kgm=的小滑块(可看作质点)放在木板的最左端,滑块与木板间的动摩擦因数10.2=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在滑块上施加水平向右的恒力6NF=,取重力加速度大小210m/sg
=,取153.875=。(1)求滑块在木板上运动的时间t;(2)要使滑块脱离木板,求恒力F作用的最短时间mint。【答案】(1)1.55st=;(2)min1st=【解析】【分析】【详解】(1)设长木板和滑块的加速度大小分别为1a、2a,分离时木板运动的位移大
小为x,则由牛顿第二定律有1mgMa=-16-2Fmgma−=由匀变速直线运动位移公式有2112xat=2212xLat+=解得1.55st=。(2)滑块速度与木板速度相等,滑块恰好脱离时,对应恒力F作用时间最短。在临界情况下,撤去力F后,设滑块在木板上运动的加
速度大小为3a,滑块再运动1t时间恰好脱离木板,脱离时木板运动的位移大小为1x,则有3mgMa=滑块恰好脱离时,滑块速度与木板速度相等,有()2min311min1atatatt−=+由运动学公式可得()211min112xatt=+
2212min2min1311122xLatattat+=+−联立代入数据可解得min1st=。