1、河北省安平中学2019-2020学年高一物理上学期第四次月考试题（含解析）一、选择题1.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图所示两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是( )A. 自然界的一切物体都具有惯性B.
2、光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【答案】B【解析】理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，A错误；伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，B正确；如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变，这是牛顿得出的，C错误；小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律内容，D错误2.汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动，第1s内行驶了1m，第2s内行驶了2m，则
3、汽车第3s内的平均速度为A. 2m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s【答案】B【解析】根据匀变速直线的推论可知：x2-x1=x3-x2，则x3=3m，则第3s内的平均速度为，故选B.3.关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是( )A. 物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D. 物体的加速度方向与它所受的合力的方向可能不同【答案】B【解析】【详解】AB力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力（合力不为零），它的运动状态就一定会改变。A错误，B正确。C物体不受力或合
4、力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态。C错误。D根据牛顿第二定律可知，加速度的方向一定与合力方向相同。故D错误。故选B。4.如图所示，一小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，小鸟从A 运动到B 的过程中 ( )A. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大B. 树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小C. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大D. 树枝对小鸟的合力先减小后增大【答案】C【解析】对小鸟受力分析如图所示：小鸟所受弹力N=mgcos，从A到B的过程中，先减小后增大，则弹力先增大后减小，故A错误；小鸟所受的摩擦力f=mgsin，从A到B的过程中，先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故C正确，B
5、错误；树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的合力大小不变，故D错误所以C正确，ABD错误5.一个质量m2 kg的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，已知F20.5 N，则下列说法正确的是()A. 这个物体共受到四个力的作用B. 这个物体的合力大小为0C. 这个物体的加速度大小为1 m/s2D. 这个物体的加速度与F2方向相同【答案】C【解析】物体共受到五个力作用：重力，支持力，A错误；竖直方向上的重力和支持力平衡，合力为零；根据几何知识可知，故水平方向上的三力的合力，所以物体受到的合力为2N，方
6、向沿方向，B错误；根据牛顿第二定律可知，方向沿方向，C正确D错误6.如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53（sin37=0.6），则M/m等于（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】由几何知识得，左图中弹簧的伸长量为：；右图中弹簧的伸长量为：；根据胡克定律：T=KL；则两情况下弹簧拉力之比为：；根据平衡条件：2Tcos37=mg；2Tcos53=Mg得：，故选A7.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向
7、右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（）A. 细绳与竖直方向的夹角B. 细绳对重物的拉力C. 地面对重物的摩擦力D. 地面对重物的支持力【答案】D【解析】【详解】对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，如图所示，根据平衡条件，有：TsinF，F浮Tcosmg0，解得：，正切值为：，可知拉力随着风力的增加而增加，而细线对物体的拉力等于细线对气球的拉力，细绳与竖直方向的夹角随着风力的增加而增加，故AB错误；对气球和重物整体受力分析，受重力（M+m）g、浮力F浮、支持力N、风力F和摩擦力f，根据平衡条件，有：N（M+m
8、）gF浮，fF，可知地面对重物的支持力不变，地面对重物的摩擦力随着风力的变化而变化，故C错误，D正确8.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为1，木块与长木板间的动摩擦因数为2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为()A. 1(mM)g，向左B. 2mg，向右C. 2mgma，向右D. 1mg2Mg，向左【答案】B【解析】【详解】对木块分析可知受长木板对它水平向左的摩擦力Ff12mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小为Ff1；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，受地面对它的静摩
9、擦力Ff2，方向向左，Ff2Ff12mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为2mg，方向向右，故B正确9.甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人，在行人经过斑马线后，甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶，其速度时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知（ ）A. t0时刻两车并排行驶B. 在0t0时间内，乙车的加速度始终大于甲车的加速度C. 在0t0时间内，甲、乙两车间距越来越大D. 在0t0时间内，乙车的平均速度为【答案】C【解析】【详解】A根据v-t图象与时间轴所围成的面积表示位移，知在0t0时间内，乙车的位移比甲车的大，则t0时刻乙车在甲车的前方。故A不符合题意。B在0t0时间
10、内，v-t图线斜率表示加速度，由图象可知乙车的加速度先大于甲车的加速度后小于甲的加速度。故B不符合题意。C根据v-t图象与时间轴所围成的面积表示位移，由图可知在0t0时间内，甲、乙两车间距越来越大。故C符合题意。D在0t0时间内，甲车做匀加速直线运动，平均速度为，乙车的位移比甲车的大，则乙车的平均速度大于甲车的平均速度，即大于。故D不符合题意。故选C。10.如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为=60，已知弹簧劲度系数为k，则弹簧形变量可能是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【
11、详解】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图；根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：Fmin=2mgsin=mg根据胡克定律：Fmin=kxmin，所以：；F的最大值为2mg，则， 则A可能，BCD不可能，故选A11.如图所示，两个质量分别为m13 kg、m22 kg的物体A和B置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小为F1F230 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则( )A. 弹簧测力计的示数是30 NB. 弹簧测力计的示数是60 NC
12、. 在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为15 m/s2D. 在突然撤去F2的瞬间，A的加速度大小为10 m/s2【答案】AC【解析】【详解】AB对整体分析知物体处于平衡状态，隔离A由平衡条件知弹簧测力计的示数是30N。故A符合题意，B不符合题意。CD突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变，对B由牛顿第二定律得：对A分析知合力为0，所以A的加速度大小为 0。故C符合题意，D不符合题意。故选AC。12.水平面上静止放置一质量为M的木箱，箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的小球A、B，两球间有一根处于拉伸状态的轻弹簧，使两根细线均处于拉紧状态，如图所示。现在突然剪断下端的细线，则从剪断细线开始
13、到弹簧恢复原长以前的过程中。下列判断正确的是( )A. 刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐增大B. 刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐减小C. B球的加速度一直增大D. B球的加速度先减小后增大【答案】BD【解析】【详解】AB细线剪断前，箱子受重力、地面的支持力，箱内上面绳子向下的拉力，下面绳子向上的拉力四个力作用处于平衡，当剪断细线的瞬间，下面绳子的拉力突然消失，弹簧来不及发生形变，瞬间弹力不变，对上面球分析，根据平衡知，上面绳子拉力不变，则在此瞬间地面的支持力变大。然后弹簧的弹力逐渐减小，上面绳子的拉力减小，所以地面对箱子支持力逐渐减小。故B正确，A错误。C
14、D由上分析可知弹簧的弹力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知B的加速度逐渐减小到零，让后弹力小于重力，加速度就开始反向增大。故C错误，D正确。故选BD。13.如图所示，水平桌面上放置一个倾角为45的光滑楔形滑块A，一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2 kg的小球。若滑块与小球一起以加速度a向左做匀加速运动（取g=10 m/s2）则下列说法正确的是（ ）A. 当a=5 m/s2时，滑块对球的支持力为B. 当a=15 m/s2时，滑块对球的支持力为0 NC. 当a=5 m/s2时，地面对A的支持力一定大于两个物体的重力之和D. 当a=15 m/s2时，地面对A的支持力一
15、定等于两个物体的重力之和【答案】ABD【解析】【详解】设加速度为a0时小球对滑块的压力等于零，对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定律，有：水平方向：F合=Fcos45=ma0，竖直方向：Fsin45=mg，解得：a0=gA当a=5m/s2时，小球未离开滑块，水平方向：Fcos45-FNcos45=ma ，竖直方向：Fsin45+FNsin45=mg，解得：B当a=15m/s2时，小球已经离开滑块，只受重力和绳的拉力，滑块对球的支持力为零。故B正确。CD当系统相对稳定后，竖直方向没有加速度，受力平衡，所以地面对A的支持力一定等于两个物体的重力之和。故C错误，D正确。故选ABD。二、填空题
16、14.在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系 除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有_（选填选项前的字母）A220V、50Hz的交流电源B电压可调的直流电源C刻度尺D秒表E天平（附砝码）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_A调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上某同学得到了图a所示的一条纸带，由此
17、得到小车加速度的大小a_m/s2（保留二位有效数字）在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，己知三位同学利用实验数据做出的aF图像如图丙中的1、2、3所示下列分析正确的是_（选填选项前的字母）A出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是_（选填“系统误差”或“偶然误差”）设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是_【答案】 (1). ACE (2). AC (3). 1.15 (4). B
18、(5). 系统误差 (6). 5%【解析】火花计时器需要220V、50Hz的交流电源，要用刻度尺测量纸带上点迹的距离，需要天平测量小车的质量，故需要ACE为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故AC正确，B错误所以选AC从第一个点开始，每隔四个点取一个计数点，时间间隔T=0.1s，根据纸带可知，相邻计数点之间的距离依次为x1=2.61-0.90cm=1.71cm=0.0171m，x2=5.50-2.61cm=2.89cm=0.
19、0289m，x3=9.50-5.50cm=4.00cm=0.0400m，根据逐差法得：，根据图象1可知，当没有挂砝码、砝码盘时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大，故A错误；根据图象2可知，随着F的增大，即砝码、砝码盘的质量增大，不再满足砝码、砝码盘质量小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故B正确；根据图象3可知，当挂上砝码、砝码盘时，小车的加速度还是为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够，故C错误所以选B.在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，对小车，根据牛顿第二定律得：，对整体根据牛顿第二定律得：，且，解得：三、计算题15.一
20、辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a 1=2m/s2，经过4s关闭发动机，此后在阻力作用下匀减速运动，匀减速开始后的第1s内运动了6m。求：（1）汽车匀减速运动的加速度大小？（2）汽车的从开始运动到最后静止总位移大小？【答案】（1）4m/s2；（2）24m【解析】【详解】(1)匀加速结束时速度为：v=a1t1=42=8m/s 与减速第1s内位移为：代入数据解得：a2=4m/s2(2) 匀减速时间为：总位移为：16.如图所示，弹簧AB原长为L0=35cm，A端挂一个重60N的物体，手执B端，将物体置于倾角为30的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度为L1=40c
21、m；当物体匀速上滑时，弹簧长度为L2=50cm，(g=10m/s2)求：弹簧的劲度系数K和物体与斜面的动摩擦因数【答案】（1）300N/m （2） 【解析】【详解】(1)匀速下滑：受力分析如图：设此时弹簧形变量为：x1，则弹力F=kx1由平衡条件得：kx1+f=Gsin30N=Gcos30匀速上滑：受力分析如图设此时弹簧形变量为：x2，则弹力F=kx2由平衡条件得：kx2=Gsin30+fN=Gcos30联立可得：(2)再由：f=N=Gcos30=Gsin30-kx1代入数据解得：17.如图，质量为1.2kg的木块放在水平桌面上，在与水平方向成37角斜向右上、大小为4N的拉力作用下，以10m/
22、s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，g取10m/s2。（1）求木块与桌面间动摩擦因数。（2）若从某时刻起，将与水平方向成37角斜向右上方拉力F突然变成与水平方向成37角斜向左下方的力F1=8N，如右图所示。求在换成力F1后的瞬间木块的加速度。（3）在（2）的情况下，试通过计算分析木块减速到零后能否反向运动？ 若能，求出运动的加速度是多大？若不能，求出此时摩擦力多大？（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）【答案】（1）（2）10m/s2 （3） m/s2【解析】【详解】(1)根据平衡条件得：在竖直方向上有：N+Fsin37=mg水平方向上有：f=Fcos37=N解得：(2)换成推力F1后，上述公式为：竖直方向：N=F1sin37+mg水平方向：f-F1cos37=N-F1cos37=ma解得：a=10m/s2(3)当速度减至零所用时间为：通过的路程为：因此1s后速度为零，此后f反向根据牛顿第二定律得：F1cos37-（F1sin37+mg）=ma解得：
