1、宁夏石嘴山市第三中学2019-2020学年高一物理上学期12月月考试题(含解析)一单项选择题:(每题3分,共42分。每题只有一项是正确的。选对得3分,错选、不选得0分)1.关于物体的重心,下列说法正确的有( )A. 有规则几何外形的物体,它的重心就在几何中心B. 重心位置与物体的质量分布无关C. 物体的重心不一定在物体上D. 只有物体的重心处才受到重力作用【答案】C【解析】【详解】A、B物体的重心位置与物体的质量分布和物体形状有关,所以有规则几何外形的物体,它的重心不一定在几何中心,还与质量分布有关,故A、B错误C、重心是物体重力的作用点,不一定在物体上,也可能在物体之外,比如均匀圆环的重心在
2、环外,故C正确D、物体的各部分都受到重力,重心是物体各部分所受重力的等效作用点故D错误故选C2.物体静放于水平桌面上,如图所示,则( )A. 桌面对物体的支持力与物体的重力大小相等,这两个力是一对平衡力B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C. 物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力【答案】A【解析】【详解】A物体和桌面的受力情况如图所示,因物体处于平衡状态,且与作用于同一物体,因此和是一对平衡力,故A项正确;B因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上,故B项错;C因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同
3、的两种力,故C项错;D支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此与是一对作用力和反作用力,故D项错3.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90时合力大小为20N,则当它们间夹角为120时,合力的大小为( )A. 40NB. 10NC. 20ND. 10N【答案】B【解析】【详解】当两个力之间的夹角为90时合力大小为20N,根据平行四边形定则,知当两个力夹角为120时,根据平行四边形定则知,故B正确,A、C、D错误【点晴】两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90时合力大小为20N,根据平行四边形定则求出分力的大小,当夹角为120时,再根据平行四边形定则求出合力的大
4、小4.如图所示,在地面上的物体A、B在水平力F作用下处于静止状态,现对A、B进行受力分析,以下关于A、B受力的情况中说法正确的是:( )A. B受到重力、支持力和摩擦力B. A受到重力、支持力、压力和两个摩擦力C. A受到重力、支持力、压力和地面对它的摩擦力D. 通过B的传递,A亦受到力F的作用【答案】B【解析】【详解】物体B静止在A上,受重力、支持力、拉力和摩擦力作用,重力方向竖直向下,支持力竖直向上,摩擦力的方向与拉力的方向相反,如图1:故A错误;对物体A受力分析,则有:重力GA、地面的支持力N2,B对A的摩擦力f,地面对A的摩擦力f地和B对A的压力N1如图2,故B正确,C错误;由以上分析
5、可知,A不受力F的作用,因为F并未与A直接作用,故D错误所以B正确,ACD 错误5.汽车在两车站间沿直线行驶时,从甲站出发,先以速度v匀速行驶了全程的一半,接着匀减速行驶后一半路程,抵达乙车站时速度恰好为零,则汽车在全程中运动的平均速度是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设总位移为,前一半位移以速度匀速行驶一半,故时间,下半程初速度为,末速度为0,故,所以下半程的时间,所以,故选项C正确,选项ABD错误6.如图所示,细绳与所能承受的最大拉力相同,长度,则在不断增加重物重力的过程中(绳不会断)()A. 绳先被拉断B. 绳先被拉断C. 绳和绳同时被拉断D. 因无具体数据,故无法
6、判断哪条绳先被拉断【答案】A【解析】【详解】按照力的作用效果将绳子对结点的拉力分解,如题所示一个与绳中拉力相等,一个与绳子拉力相等,因此可得,因此先拉断,A正确;故选A。7.如图所示,人的重量为600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数都为0.2,现在人用水平力拉绳,使它与木板一起向右匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A. 地面受到的摩擦力大小为300N,方向向左B. 绳子受到的拉力大小为100N,方向向左C. 人受到的摩擦力是木板提供的,方向向右D. 木板只受到地面对它的摩擦力和绳子的拉力作用【答案】B【解析】【详解】A地面受到的摩擦力大小:f1=N1=(G人+G板)=
7、0.2(600+400)N=200N方向向右故A错误B以整体为研究对象,整体在水平方向受拉力和摩擦力,由共点力的平衡可知:2F=f1,解得:F=100N即绳子受到的拉力大小为100N,方向向左故B正确C以人为研究对象,人受到的摩擦力是木板提供的,人受拉力及摩擦力而处于平衡,拉力向右,则摩擦力向左故C错误D木板受到重力、人的压力、摩擦力和地面对它的支持力、摩擦力和绳子的拉力共6个力作用故D错误8.关于力的合成和分解,下列说法正确的是( )A. 一个2N的力和一个8N的力合成得到的合力可能是3NB. 力的合成遵循平行四边形定则,力的分解不遵循平行四边形定则C. 力分解就是合力与分力的大小之差D.
8、一个力分解成两个力,任何一个分力都可能大于原来的力【答案】D【解析】【详解】A2N和8N的合力范围,所以合力不可能为3N故A错误B力的合成分解都遵循平行四边形定则故B错误C力的分解遵循平行四边形定则,不是合力与分力之差故C错误D分力可能比合力大,可能比合力小,可能与合力相等故D正确9.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接,木块与地面之间的动摩擦因数为现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】对木块1研究木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和
9、摩擦力;根据平衡条件可得弹簧的弹力:,又由胡克定律得到弹簧伸长的长度:所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:A故A符合题意 B故B不符合题意C故C不符合题意 D故D不符合题意10.A、B两物体按下图所示甲、乙两种形式叠放在一起沿斜面匀速下滑,A、B间保持相对静止,图甲中B的下表面与斜面平行,图乙中B的上表面与水平面平行,则关于A、B间的摩擦力,下列说法正确的是( )A. 图甲、图乙中均无摩擦力B. 图甲、图乙中均有摩擦力C. 图甲中有摩擦力,图乙中无摩擦力D. 图甲中无摩擦力,图乙中有摩擦力【答案】C【解析】【详解】甲中A物体受重力、支持力,如图所示:若不受摩擦力,则物体不可能处于平衡,
10、所以A应受到沿斜面向上的摩擦力;乙中物体A受重力和支持力做匀速直线运动,加速度为零,故合力为零;若受摩擦力,则物体不可能处于平衡状态,故A不受摩擦力A图甲、图乙中均无摩擦力故A不符合题意B图甲、图乙中均有摩擦力故B不符合题意C图甲中有摩擦力,图乙中无摩擦力故C符合题意D图甲中无摩擦力,图乙中有摩擦力故D不符合题意11.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为,两物块的质量都是m,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,则F的大小为( )A. 4mgB. 3mgC. 2mgD.
11、mg【答案】A【解析】【详解】对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为T,木块Q与P间的滑动摩擦力f=mg ,根据共点力平衡条件T=f ,则得:T=mg对木块P受力分析,P水平方向受到拉力F,Q对P向左的摩擦力f,地面对P体向左的摩擦力f,根据共点力平衡条件,有 F=f+f+T ,地面对P物体向左的摩擦力:f=2mg ,联立解得:F=4mgA4mg故A符合题意 B3mg故B不符合题意C2mg故C不符合题意 Dmg故D不符合题意12.一杂技演员,用一只手抛球,他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度
12、从抛球点算起,取g10m/s2)( )A. 1.6mB. 2.4mC. 3.2mD. 4.0m【答案】C【解析】【详解】根据竖直上抛对称性可知,空中的四个球,有两个在上升,两个下降,由于每隔0.4s抛一个,因此从抛出到最高点时间为t=0.8s,所以上升最大高度:hgt2100.82 m3.2m,故ABD错误,C正确13.在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在三楼的阳台上,放手让小球自由下落,两小球相继落地的时间差为t0如果站在四楼的阳台上,放手让小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将( )A. 不变B. 变大C. 变小D. 无法判断【答案】C【解析】【详解】设细线的长度为,第一
13、个小球着地后,另一个小球再运动的位移为才落地,在内运行的时间,即为两球落地的时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移内的初速度,高度越高,落地的速度越大,可知高度越高,另一个小球在位移内的初速度越大,根据,初速度越大,时间越短,即落地的时间差变小,故选项C正确,ABD错误14.三个共点力F1,F2,F3,其中F1=1N,方向正西,F2=1N,方向正北,若三力的合力是2N,方向正北,则F3应是:( )A. 1N,东北B. 2N, 正南C. 3.2N,东北D. N,东北【答案】D【解析】【详解】由题意可知,三力的合力是2N,方向正北,而F2=1N,方向正北,因此力F1与F3的合力大小为1N,方
14、向正北,根据力的合成与分解,依据力的平行四边形定则,则有:F3应是大小为N,方向东北如图所示,故选D.二不定项选择题(本题共6小题,共24分。每小题有一个或一个以上正确答案,每小题4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分。)15.三个共点力作用于一个物体,下列每一组力中合力可能为零的有( )A. 6N,6N,6NB. 6N,6N,11NC. 10N,12N,25ND. 4N,2N,5N【答案】ABD【解析】【详解】A:6N,6N两个力合力范围是012N,第三个6N属于这个范围,合力可能为零故A正确B:6N,6N两个力的合力范围是012N,1N属于这个范围,合力可能为零故B正确C:10N,
15、12N两个力的合力范围是222N,25N不属于这个范围,合力不可能为零故C错误D:4N,2N两个力的合力范围是26N,5N属于这个范围,合力可能为零故D正确【点睛】三力合力是否能为零的判断方法:看两个力的合力范围包不包含第三个,如包含则合力可能为零;看三个力的数值能否组成三角形的三个边,如能则合力可能为零;最大的力减去其余两个,差小于等于零则合力可能为零16.一个力分解为两个分力,下列情况中,不能使力的分解结果一定唯一的有 ( )A. 已知两个分力的方向B. 已知两个分力的大小C. 已知一个分力的大小和另一个分力的方向D. 已知一个分力的大小和方向【答案】BC【解析】【详解】AD根据平行四边形
16、定则可知,如果力的分解唯一的,则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个,或只能画出一个三角形,根据以上分析可知,已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向,力F的分解是唯一的故AD不符合题意B已知合力与两个分力的大小,根据三角形定则,方向有可能不同,就会有不同解,如下图所示:故B符合题意C已知一个分力的大小和另一个分力的方向,根据平行四边形定则,如图所示:可能有两组解故C符合题意17.如图所示,竖直放置的轻质弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放其上的固定档板MN接触且处于静止状态则斜面体P此刻所受力的个数有可能为A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个【答案】AC【解析】【分析】
17、由题意可知考查物体平衡问题,假设各种可能情况受力分析可得【详解】取物体P为研究对象,假设档板MN对其无作用力,则P受重力,弹簧弹力两个力作用如果物块P和档板存在弹力,欲使P合力为零,则P受到4个力作用:重力、弹簧向上的弹力、档板弹力、摩擦力故AC正确,BD错误【点睛】根据斜面和档板间有无作用力,分情况受力分析18.下图中各物体的受力图正确的是()A. B. C D. 【答案】A【解析】【详解】A图中物体随皮带向下匀速运动,受到三个力:重力、皮带的支持力和静摩擦力,物体有沿斜面向下运动的趋势,受到的静摩擦力沿斜面向上故A正确B图中的物体受三个力不能平衡,少了墙壁向左的弹力故B错误C图中木板受到四
18、个力:重力、墙的弹力和地面的弹力,地面的静摩擦力f其中墙对木板的弹力应该是水平向右的,故C错误D图中沿粗糙斜面向下滑动的物体摩擦力方向沿斜面向上故D错误19. 一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2 s内的位移是最后2 s内的位移的两倍,且已知滑块第1 s内的位移为2.5 m,由此可求得( )A. 滑块的加速度为5 m/s2B. 滑块的初速度为5 m/sC. 滑块运动的总时间为3 sD. 滑块运动的总位移为4.5 m【答案】CD【解析】【详解】设物体运动的加速度为a,运动总时间为t,把物体运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,则最后2s内位移为:,最初2s
19、内位移为:,又因,则有,解得:总时间t=3s,故C正确 ;第一秒的位移为:,所以,解得,故A错误;总位移,故D正确; 滑块的初速度,故B错误20.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物体B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动,由此可知,A、B间的滑动摩擦系数1和B、C间的滑动摩擦系数2有可能是( )A. 1=0,2=0B. 1=0,20C. 10,2=0D. 10,20【答案】BD【解析】【详解】物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,合力为零,以AB整体为研究对象,B与地面之间的动摩擦因数2一定不为零;以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,A不受摩擦力
20、,则知A、B间的动摩擦因数1可以为零也可以不为零故B、D正确,A、C错误三、非选择题(21题4分,22,23每空两分。共16分)21.按要求画图【答案】【解析】【详解】(a)A球有向右的初速度,且地面粗糙,受重力、支持力和水平向左的摩擦力如图所示:(b) 木块A受重力、斜面的支持力和墙的支持力如图所示: (c) A受重力、斜面的支持力、水平向右的推力和沿斜面向下的摩擦力如图所示:22.在验证力的平行四边形定则实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图所示实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A
21、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. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行(1)其中正确的是_(填入相应的字母)两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1 N(2)用作图法作出合力F的图示_;(3)合力F的大小是_N 【答案】 (1). C (2). (3). 5N【解析】【详解】(1)1A细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长故A错误B两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上故B错误C在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行,否则会影响力的大小故C正确(2)2根据平行
22、四边性定则可得F的图示如下图:(3)3图中每格的长度代表1 N,由图可知合力为5N23.如图所示,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N,若用弹簧测力计测得物块P重13 N,可推算出动摩擦因数为_【答案】 (1). 2.60 (2). 0.2【解析】【分析】考查滑动摩擦力【详解】弹簧弹力等于摩擦力,读出示数为2.60N,由 可得, 四计算题:(本题共5小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、画图、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分,有数值计算的题,答案
23、中必须明确写出数值和单位)24.如图所示,绳AB和BC悬挂一物体,物重100N,BC绳与天花板夹角60,AB绳与竖直墙垂直,则重物处于静止状态时,BC绳的拉力T1= _N,AB绳的拉力T2= _N(可用根号表示)【答案】 (1). T1=N (2). T2=N【解析】【详解】对物体受力分析如图:根据共点力平衡条件,有:,25.如图所示,一辆汽车陷入泥淖,为了将它拖出,司机用一条长41m的绳一端系于车前钩,另一端系于距车40m处的一棵大树上,然后在绳之中点用900N的力F向垂直于车与大树联线方向拉绳,将车拖出,试求汽车所受拉力的大小【答案】2050N【解析】【分析】对中点受力分析,根据力的平行四
24、边形定则,及三角知识,即可求解【详解】绳子中点受力如图所示:力F向垂直于车与大树联线方向拉绳时:x4.5m,设汽车所受拉力的大小为FT,则有:解得:FT2050N【点睛】本题考查力的平行四边形定则的应用,掌握几何知识的关系,注意正确画出受力图是解题的关键26.要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道求摩托车在直道上行驶所用的最短时间,有关数据见表格某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1=40 m/s,然后再减速到v2=20 m/s, ,;你认为这位同学的解法是否合理?若合理
25、,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果【答案】不合理 11s【解析】(本题8分,理由2分,原因3分,正确解法3分)不合理(2分)理由:因为按这位同学的解法可得 t1=v1/a1=10s ,t2=(v1-v2)/a2=2.5s 总位移 x=275ms由上可知摩托车不能达到最大速度v2,设满足条件的最大速度为v,则解得v=36m/s这样加速时间t1= v/a1=9s减速时间t2=(v-v2)/a2=2s因此所用的最短时间t=t1+t2=11s27.如图甲所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=
26、0),A、B两车的v-t图像如图乙所示已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=8m.(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小.(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件?【答案】(1)8m/s,2m/s2 (2)【解析】【详解】(1)在t1=1s时A车刚启动,两车缩短的距离为:,代入数据解得B车速度为:vB=8m/s;速度图象的斜率表示加速度,则A车的加速度为:(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v-t图象的t2=5s,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为:,因此,A、B两车不会相撞,距离s0应满足条件为:s024m28
27、.如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上两弹簧之间有一质量为m1的物体A,最下端挂着质量为m2的另一物体B,整个装置处于静止状态(1)这时两个弹簧的总长度为多大?(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体B竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体B的压力大小【答案】(1)L1L2(2) m2g【解析】【详解】(1)劲度系数为k1的轻质弹簧受到向下的拉力为,设它的伸长量为x1,根据胡克定律有:解得:劲度系数为k2的轻质弹簧受到向下的拉力为m2g,设它的伸长量为x2,根据胡克定律有:解得:这时两个弹簧的总长度为:;(2)根据题意,下面的弹簧应被压缩x,上面的弹簧被拉伸x,以A为研究对象,根据平衡条件有:解得:以B为研究对象,设平板对B的支持力为FN,根据平衡条件有:故这时平板受到下面物体B的压力大小: