山西大学附中2019-2020高一上学期12月月考试题物理（Word版附答案）.docx

山西大学附中 2019～2020 学年高一第一学期 12 月（总第三次）模块诊断 物理试题 考试时间：90 分钟 满分 100 分 一、单选题（ 每小题 4 分，共 24 分） 1.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球 a、b、c，支点 P、Q 在 同一水平面上．a 的重心位于球心，b、c 的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图所 示，三球均静止，支点 P 对 a 球、b 球和 c 球的 弹力分别为 FNa、FNb 和 FNc，则 A．FNa=FNb=FNc B．FNb＞FNa＞FNc C．FNb＜FNa＜FNc D．FNa＞FNb=FNc 2．如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第 3、4 块固定在地面上，每 块石块的两个面之间所夹的圆心角为 37°。假定石块间的摩擦力可忽略不计，则第 1、2 块石块间的作用力和第 1、3 块石块间的作用力的大小之比 为 A． B． C． D． 3．如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体 B，在 B 与竖直墙 之间放置一光滑小球 A，整个装置处于静止状态．现用水平力 F 缓慢拉动 B 向右移动一小 段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断 正确的是 A．B 对地面的压力逐渐增大 B．小球 A 对物体 B 的压力逐渐减小 C．墙面对小球 A 的支持力逐渐减小 D．拉力 F 逐渐减小 4.如图所示，物块 1、2 间用刚性轻质杆连接，物块 3、4 间用轻质弹簧相连，物块 1、3 质量均为 m，物块 2、4 质量均为 M，两个系统均置于水平放置的 光滑木板上，并处于静 止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、2、3、4 的加速度 大小分别为 a1、a2、a3、a4．重力加速度大小为 g，则有 A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝ D．a1＝g，a2＝ ，a3＝0，a4＝ 1 2 3 2 4 5 3 gM mM + gM mM + gM mM +5.如图所示，三个质量均为 1kg 的相同木块 a、b、c 和两个劲度系数均为 500N/m 的相同 轻弹簧 p、q 用轻绳连接，其中 a 放在光滑水平桌面上．开始时 p 弹簧处于原长,木块都处 于静止状态．现用水平力缓慢向左拉 p 弹簧的左端,直到 c 木块刚好离开水平地面为止,g 取 10m/s2．该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是 A. 4cm B. 6cm C. 8cm D. 10cm 6．如图(a) 所示，小球放置在光滑 V 形槽中，系统处于静止状态，初始槽板 OA 处于水平， 将 V 形槽沿顺时针绕槽底角 O 点缓慢转动 90°，到 OA 处于竖直，如图(b)所示，在这个 过程中，板 OA 受到的压力为 NA，板 OB 受到的压 力为 NB，则下列说法正确的是 A. NA 逐渐减小，NB 逐渐增大 B. NA 先增大后减小，NB 逐渐增大 C. NA 逐渐减小，NB 先增大后减小 D. NA 先增大后减小，NB 先增大后减小 二、多选题（每小题 4 分，共 28 分） 7．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推 理相结合的重要科学研究方法．图 、 分别表示这两项研究中实验和逻辑推 理的过程，对这两项研究，下列说法正确 的是 A．图 通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B．图 中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图 中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可以实际完成 D．图 的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持 8．在研究匀变速直线运动的实验中，取相邻计数点间的时间间隔为 0.1s，测得相邻时 间间隔内位移差的平均值 ，若还测出小车的质量为 500 g，则下列关于加速度、 合外力的大小及单位的计算中，既正确又符合运算要求的是 A． B． C． D． ( )a ( )b ( )a ( )a ( )b ( )b 1.2cmx∆ = 2 2 2 2 1.2 10 m/s 1.2m/s0.1a −×= = 2 2 2 1.2 m/s 120m/s0.1a = = 500 1.2N 600NF = × = 0.5 1.2N 0.6NF = × =9．如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压 缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力， 则在此时间段内，木箱的运动状态可能为 A．加速下降 B．减速上升 C．加速上升 D．减速下降 10．如图所示，OA 为一遵从胡克定律的橡皮条，其一端固定于天花板上的 O 点，另一端 与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块 A 相连，当绳处在竖直位置时，滑块 A 对地 面有压力作用，B 为紧靠绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离 OB 等于弹性橡皮条的自 然长度，现用一水平力 F 作用于 A，使之缓慢向右运动，在运 动过程中(在弹性限度内)作用于滑块 A 的力 A．支持力逐渐增大 B．摩擦力保持不变 C．摩擦力逐渐增大 D．F 逐渐增大 11．如图所示，A、B 两球用原长为4L 3 ，劲度系数为 k1 的轻质弹簧相连，B 球用长为 L 的细 线悬于 O 点，A 球固定在 O 点正下方，且 O、A 间的距离也为 L，OAB 恰好构成一个正三角 形；现把 A、B 间的弹簧换成原长相同但劲度系数为 k2 的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时 A、B 间的距离变为3L 4 ，则 A．绳 OB 所受的拉力不变 B．弹簧产生的弹力变大 C. k2=3 4k1 D．k2=3 7k1 12．轻绳一端系一质量为 m 的物体 A，另一端系住一个套在粗糙竖直杆 MN 上的圆环．现 用水平力 F 拉住绳子上的一点 O，使物体 A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环 仍保持在原来位置不动．则在此过程中，下列说法正确的是 A．水平拉力 F 变小 B．绳对环的拉力变大 C．环对杆的摩擦力不变 D．环对杆的压力不变13．如图所示，小车板面上的物体质量为 m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住 而静止在小车上，这时弹簧的弹力为 6N．现沿水平向右的 方向对小车施加作用力，使小车由静止开始运动起来，运 动中加速度由零逐渐增大到 1m/s2，之后以 1m/s2 的加速 度做匀加速直线运动．下列说法中正确的是 A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 B．物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右 C．当小车加速度（向右）为 0.75m/s2 时，物体不受摩擦力作用 D．小车以 1m/s2 的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为 8N 三、实验题（每空 2 分，共 14 分） 14．一个实验小组利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验． （1）下列说法中正确的是_________ A.在测量同一组数据 F1、F2 和合力 F 的过程中，橡皮条 结点 O 的位置不能变化 B.弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下 C.F1、F2 和合力 F 大小都不能超过弹簧测力计的量程 D.为减小测量误差，F1、F2 方向间夹角应为 90° （2）本实验采用的科学方法是___________ A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 （3）用 M、N 两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋的结点，使其到达 O 点，此时 + ＝ 然后保持 M 的示数不变，而使 角减小，为保持结点位置不变，下列方法可行的是 _______(填相应的字母代号) A．减小 N 的示数同时减小 角 B．减小 N 的示数同时增大 角 C．增大 N 的示数同时增大 角 D．增大 N 的示数同时减小 角 15．如图为“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验装置，沙和沙桶的质量为 m， 小车和砝码的质量为 M，实验中将沙和沙桶的重力 mg 作为细线对小车的拉力 F． α β 90° α β β β β（1）在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是______ A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器 B．必须让小车连接沙桶 C．纸带和沙桶都应连接 D．纸带和沙桶都不能连接 （2）保持小车的质量 M 一定，改变沙桶中沙的质量，根据实验数据作 a-F 图象．随着沙 和沙桶质量 m 增加，不再远小于小车质量 M，则可能会出现下列图象中的______ （3）保持沙和沙桶的总质量 m 不变，改变小车和砝码的总质量 M，探究加速度和质量的 关系。如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为 50Hz，每隔 4 个点选一个 计数点，则小车的加速度为______m/s2（保留两位有效数字）．通过实验得到多组加速度 a、质量 M 的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度 a，则横坐 标为______（填“M”或“ ”）1 M四、解答题（共 34 分） 16．(10 分）在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量 M=1.5kg，货物的质量 m=1kg， 无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力 F=30N 从地面开始加速上升一段时间后 关闭动力，当无人机到达 h=30m 处速度恰好减为 0．不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2．求： （1）无人机加速上升时的加速度大小 a； （2）无人机加速上升时轻绳上的拉力大小 FT； （3）无人机加速上升的时间 t． 17．（10 分）某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装 置如图所示，已知斜面倾角为 ，光滑小球的质量 ，力传感器固定在竖直挡板 上，重力加速度 ，sin37°=0.6,，cos37°=0.8，求： (1)当整个装置静止时，力传感器的示数； (2)当整个装置向右做匀加速直线运动时，力传感器示数为 42N，此时装置的加速度大小； (3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器 示数恰好为 0，此时整个装置的运动方向及加速度大小． 18．（14 分）如图所示，倾角 的光滑斜面的下端有一水平传送带，斜面和传送带 相接处有一小段光滑圆弧，物体经过 A 点时，无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面， 其速率都不发生变化．传送带以 的速度顺时针转动，一个质量为 1kg 的物体 可视为质点 从 高处由静止开始沿斜面下滑，物体与传送带间的动摩擦因数μ =0.4，传送带左右两端 A、B 间的距离 ，重力加速度 g=10m/s2．求： (1) 物体第一次由静止沿斜面下滑到斜面末端速度； (2) 物体在传送带上距 B 点的最小距离； (3)物体第一次从距 B 点最近处运动到斜 面上最高点所经历的时间． 37 4m kg= 210 /g m s= 30θ =  4 /v m s= ( ) 1.8h m= 7ABL m=12 月月考试题答案 一、单选题（每小题 4 分） 1.A 2.C 3.D 4.C 5.C 6.B 二、多选题（每小题 4 分） 7.BD 8.AD 9. CD 10. BD 11.AD 12.AC 13.ABC 三、实验题（每空 2 分） 14. （1）AC （2）C （3） A 15. （1）A （2）B （3）0.42 1/M 四．计算题 16.（10 分） 【答案】（1）2m/s2（2）12N （3）5s （1）在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可知 F﹣（M+m）g=（M+m）a （2 分） 解得 a=2m/s2 （1 分） （2）对物体根据牛顿第二定律可知 FT﹣mg=ma （2 分） 解得 FT=12N （1 分） （3）在上升过程中，先加速后减速总位移为ℎ = 1 2푎푡2 + 푣2 2푔 （2 分） 其中 v=at （1 分） 联立解得 t=5s （1 分） 17.（10 分） 【答案】(1)30N (2) (3) 左加速或向右减速， (1)以小球为研究对象，设小球与力传感器间的作用力大小为 F，小球与斜面之间的弹力大 小为 ： 23m / sa = 27.5m / s NF由几何关系可得 （1 分） 解得： （1 分） (2)对小球：竖直方向： （1 分） 水平方向： （2 分） 解得： （1 分） (3)要使力传感器示数为 0，则有：重力和斜面的支持力充当合外力，则有： （1 分） （2 分） 解得： （1 分） 18.（4 分） 【答案】(1) (2) (3) （1）物体沿光滑斜面下滑，由牛顿第二定律得： （1 分） 解得： 由几何关系沿光滑斜面下滑位移 由运动学公式 （1 分） 解得物体滑到斜面末端速度 （1 分） （2）物体在传送带上受到向右的滑动摩擦力而做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得： （1 分） 代入数据解得： 当物体速度减为 0 时物体距 B 最近，有运动学公式可得： （1 分） 解得物体距 B 点的最小距离： （1 分） （1 分） tan37F mg=  30F N= cos37NF mg= sin37NF F ma− = 23 /a m s= cos37NF mg= sin37NF ma= 27.5 /a m s= 1 6m / sv = 2.5mx = 1 2 3 2.425t t t t s= + + = 1sinmg maθ = 2 1 5 /a m s= 1 cos hs θ= 2 1 1 12v a s= 1 6 /v m s= 2mg maµ = 2 2 4 /a m s= 2 1 2 22v a S= 2ABx L S= − 2.5x m=（3）物体返回时距 A 点 ，仍受到向右的摩擦力，从速度为 0 开始做匀加速直 线运动，加速度大小为： （1 分） 若物体一直做匀加速运动，有运动对称性可知到 A 点时物体速度 大于传送带 速度 ，故物体先做匀加速直线运动，达到速度 v 后匀速运动，到达 A 点速度 （1 分） 物体沿斜面上升过程中，加速度大小仍为 物体做匀加速直线运动 （1 分） 匀加速直线运动位移 （1 分） 解得 匀速运动 （1 分） 解得 物体沿斜面匀减速上升 （1 分） 解得 物体第一次从距 B 点最近处运动到斜面上最高点所经历的时间： （1 分） 2 4.5S m= 2 3 2 4 /a a m s= = 6 /Av m s= 4 /v m s= 4 /Av v m s= = 1a 3 1v a t= 2 3 3 1 1 2s a t= 1 1t s= 3 2s m= 2 3 2s s vt− = 2 0.625t s= 1 3v a t= 3 0.8t s= 1 2 3 2.425t t t t s= + + =