湖北省沙市中学2022-2023学年高一上学期第二次月考物理试题

2022—2023 学年度上学期2022 级 第二次月考物理试卷 考试时间：2022 年11 月6 日 一、选择题(本题共11 小题，每题4 分，共44 分。其中第1-7 题为单选题，第8-11 题为多选 题。全对4 分，选对但不全的得4 分，有错选的得0 分) 1．关于重心，下列说法正确的是（ ） A．重心就是物体内最重的一点，每个物体只有一个重心 B．一根质量分布均匀的柱形铁棒由直变弯，在形状改变后其重心位置不变 C．形状规则的物体，它的重心可能不在物体的几何中心 D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外 2．2021 年8 月3 日，东京奥运会体操女子平衡木单项决赛结束，中国选手管晨辰、唐茜靖包揽 金、银牌。比赛中，体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态。则下列说法正确的是 （ ） A．人受到支持力是因为脚底发生了形变 B．平衡木对人的支持力与人的重力是一对平衡力 C．平衡木对人的支持力大于人对平衡木的压力 D．平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的合力为0 3．如图所示，在大小均为F 的两个水平力的作用下，长方体物块A、B 相对于水平地面保持静 止，下列说法正确的是（ ） A．A、B 间的摩擦力大小为F，B 与水平地面间的摩擦力大小也为 F B．A、B 间的摩擦力大小等于F，B 与水平地面间的摩擦力为零 C．A、B 间的摩擦力大小为2F，B 与水平地面间的摩擦力大小为F D．A、B 间的摩擦力大小为2F，B 与水平地面间的摩擦力为零 4．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4 块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2 块砖对第3 块砖的摩擦力大小是（ ） A．0 B．mg C． D．2mg 5．如图所示，5 个力同时作用于一点，5 个力大小和方向相当于 正六边形的两条边和三条对角线，已知F1=10N，则这5 个力的合力的大 小为（ ） A．30N B．40N C．50N D．60N 6．如图所示，在水平天花板的A 点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直，杆的下端有一个轻 滑轮 一根细线上端固定在该天花板的B 点处，细线跨过滑轮 O，下端系一个重为G 的物体，BO 段细线与天花板的夹角为 ，系统保持静止，不计一切摩擦，下列说法中正确的是 A．细线BO 对天花板的拉力大小是2G B．a 杆对滑轮的作用力大小是 C．a 杆对滑轮的作用力大小是G D．a 杆和细线对滑轮的合力大小是G 7．有一个直角支架AOB，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直放置，表面光滑。AO 上套有小环 P，OB 上套有小环Q，两环质量均为m，两环用一质量可忽略、不 可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图，现将P 环向右移一 小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的 平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化 情况是（ ） A．FN不变，FT变大 B．FN不变，FT变小 C．FN变大，FT变大 D．FN变大，FT变小 8．如图所示，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平．现把物体Q 轻轻地叠放在P 上， 则 A．P 向下滑动 B．P 静止不动 C．P 所受的合外力增大 D．P 与斜面间的静摩擦力增大 9．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力， 设牛用大小相等的拉力F 通过耕索分别拉两种犁，F 与竖直方向的夹角分别为α 和β，如图所 示，忽略耕索质量，耕地过程中耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大，下列说法正 确的是（ ） A．α<β B．α>β C．犁受到耕索的拉力是因为耕索发生了形 变 D．匀速耕地时，耕索的拉力等于地面对犁的作用力 10．如图所示，小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖 直板上，两小球A、B 通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知B 球质量 为m，O 是滑轮与细线的交点且O 点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA 与竖直方向成 角，OA 长度与半圆柱体半径相等，OB 与竖直方向成 角，则下列叙述正确的是（ ） A．小球A、B 受到的拉力TOA 与TOB 相等，且 B．弹簧弹力大小为 C．A 球质量为 D．光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为 11．如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B 处固定一小滑轮，质量为m 的小球A 穿在环上．现用细绳一端拴在A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动， 使A 缓慢向上移动．在移动过程中关于铁丝对A 的支持力N，说法正 确的是（ ） A．N 的方向始终背离圆心O B．N 的方向始终指向圆心O C．N 逐渐变小 D．N 大小不变 二、非选择题：本题共5 小题，共56 分。 12．（6 分)某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，实验时，先把弹簧平放在桌 面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加 一只钩码记下对应的弹簧长度L，数据记录如下表所示： 钩码个数 1 2 3 4 5 弹力F/N 1.0 2. 0 3.0 4.0 5.0 弹簧的长度L/cm 7.0 9. 0 11.0 13.0 15.0 (1)根据表中数据在图中作出F－L 图线；______ (2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝______N/m； (3)图线与L 轴的交点坐标大于L0的原因是______。 13．(10 分）某同学用如图（a）所示的实验装置来验证“力的平行 四边形定则”，实验步骤如下： ①用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套使橡皮条伸长，结点到 达某一位置，记为O； ②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，及记下F1、F2的方向； ③只用一个弹簧测力计将结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3； ④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3的图示； ⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F； ⑥比较F3和F 的一致程度。 （1）步骤③中有一个重要遗漏是_______。 （2）他在操作过程中有如下看法，其中正确的是______。 A．拉橡皮条时弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板 且与木板平面平行 B．两个拉力的夹角越大越好 C．橡皮条弹性要好，使结点到达某一位置O 时，拉力 要适当大一些 D．拉橡皮条的绳细一些、长一些，可以减小实验误差 （3）该同学在坐标纸上画出了如图（b）所示的两个分力F1 和F2，用图中小方格的边长表示2.0 N，则两个力的合力F=_______（请在答题纸上作 图）。 14．（12 分）质量为30Kg 的小孩坐在8Kg 的雪橇上,大人用与 水平方向成 斜向上的大小为100N 的拉力拉雪橇,使雪橇 沿水平地面做匀速直线运动( ),（必须作图分析）求 (1)地面对雪橇的摩擦力; (2)地面对雪橇的支持力大小; (3)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。 15．（14 分）质量为m=0.8kg 的砝码悬挂在轻绳PA 和PB 的结点上并处于静止状态。PA 与竖直 方向的夹角37°，PB 沿水平方向。质量为M=10kg 的木块与PB 相连，静止于倾角为37°的斜 面上，如图所示。（取g=10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8）求： （1）轻绳PB 拉力的大小； （2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小。 16．（14 分）如图所示，光滑金属球的质量G=40N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角 的斜面体上．已知斜面体放置于水平地面上并保持静止状态，sin37°=0．6， cos37=0．8．求： （1）墙壁对金属球的弹力大小； （2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小． 第二次物理参考答案 1．C 【详解】A．重心是重力的等效作用点，并不是物体内最重的一点，故A 错误； B D．重心位置与物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何 中心处，但形状发生改变后其重心位置可能发生变化，重心可以不在物体上，故B、D 错误； C．形状规则的物体，其重心的位置可能不在几何中心，因为还受质量分布的影响，故C 正确。 故选C。 2．B 【详解】A.人受到支持力是因为平衡木发生了形变，故A 错误； B.体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态，根据平衡条件知平衡木对人的支持力与人 的重力是一对平衡力，故B 正确； C.根据牛顿第三定律知，作用力与反作用力始终等大、反向，所以平衡木对人的支持力等于人对 平衡木的压力，故C 错误； D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的是一对相互作用力，分别作用在两个物体上，不能 用来求合力，故D 错误。 故选B。 3．B 【详解】以物块A 为对象，根据A 在水平方向上受力平衡可知，B 对A 的摩擦力fBA与水平力F 平衡，则有 以物块AB 为整体，由于作用在物块A 上的水平力F，与作用在物块B 上的 水平力F 大小相等，方向相反。且水平方向受力平衡可知，设地面对B 的摩擦力为f 地，则有 所以 即B 与水平地面间的摩擦力为零。故B 正确，ACD 错误。 故选B。 【点睛】“共同体”模型一般都需要同时采用整体法和隔离法进行受力分析。 4．A 【详解】将4 块砖看成一个整体，对整体进行受力分析，在竖直方向，共受到三个力的作用：竖 直向下的重力4mg，两个相等的竖直向上的摩擦力f，由平衡条件可得 所以 由此可见：第1 块砖和第4 块砖受到木板的摩擦力均为2mg。将第1 块砖和第2 块砖当作一个整 体隔离后进行受力分析，受竖直向下的重力2mg，木板对第1 块砖向上的摩擦力 由平衡 条件可得二力已达到平衡，第2 块砖和第3 块砖之间的摩擦力必为零。故A 正确，BCD 错误。 故选A。 5．D 【详解】如图所示 F1与F3箭头相连后形成以F1和F4为邻边的平行四边形，F3为所夹的对角 线（即F1与F4的合力为F3），同理可知，F2与F5的合力也为F3，故5 个 力的合力等于3 倍的F3，又F3等于2 倍的F1，则5 个力的合力等于 故选D。 6．C 【分析】先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力；再对滑轮受力分析，根据力的合成 的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a 杆对滑轮的力． 【详解】A、对重物G 受力分析，受到重力和拉力T，根据平衡条 件，有 ，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也 等于G，故A 错误； BC、对滑轮受力分析，受到绳子的压力等于两边绳子拉力的合力 ，以及杆的弹力向右上方的支持力，如图 根据平衡条件，结合几何关系，有：a 杆对滑轮的作用力大小 ，故B 错误，C 正确； D、由于滑轮处于平衡状态，故a 杆和细线对滑轮的合力大小是零， 故D 错误； 故选C． 【点睛】本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析解答 时，要熟练运用几何知识研究． 7．A 【详解】以两环组成的整体为研究对象，分析受力情况如图1 所示 竖直方向合为零，取整体为研究对象，根据平衡条件得 将P 环向右移一小段距离，支持力保持不变。 以Q 环为研究对象，分析受力情况如图2 所示，设细绳与 OB 杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力 P 环向右移动一小段距离时，α 增大， 变小， 变 大，总之FN不变，FT变大。 故选A。 8．BD 【详解】对P 受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：N=Mgcosθ；f=Mgsinθ f≤μN；故μ≥tanθ；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，故A 错误，B 正确；物体P 保持静止，合力为零，故C 错误；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 与斜面间的静摩擦力增大，故D 正确；故选BD． 【点睛】本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q 轻轻地叠放在P 上，相当于增大物体P 重力． 9．AC 【详解】AB．耕地过程中耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大，根据力的分解可知 即 α<β A 项正确，B 项错误； C．犁受到耕索的拉力是因为耕索发生了形变，C 项正确； D．匀速耕地时，因为还有农夫对犁的作用力，所以耕索的拉力不等于地面对犁的作用力，D 项 错误。 故选AC。 10．AC 【详解】AB．根据题意，对B 受力分析，受弹簧的弹力 ，绳子的拉力 和本身重力，根据共 点力平衡得，水平方向有 竖直方向有 解得 ， 根据定滑轮的特性知 TOA 与TOB 相等，故B 错误，A 正确； CD．对A 受力分析，如图所示 由几何关系可知拉力TOA 和支持力FN与水平方向的夹角相等，夹 角为60°，则FN和TOA 相等，夹角为60°，则FN和TOA 相等，为 ，对A 由平衡条件有 解得 故D 错误，C 正确。 故选AC。 11．AD 【分析】选取小圆环A 为研究对象，画受力分析示意图，小圆环受三个 力，两个绳子的拉力和大圆环的支持力，运用三角形相似法得到N 与A0、 BO 的关系，再分析N 的变化情况． 【详解】若在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环A 处于三力平衡状态， 根据平衡条件知mg 与N 的合力与T 等大反向共线，作出mg 与N 的合力， 如图， 由三角形相似有： 得 ，AO、BO 都不变，则 N 大小不变，方向始终背离圆心O．故AD 正确，BC 错误． 故选 AD． 12． 如图所示 50 弹簧自身重力的影响 【详解】(1)[1]描点作图，如图所示： (2)[2]图象的斜率表示劲度系数，故有 (3)[3]图线与L 轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数 值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响。 13． 记下拉力F3的方向 ACD 12.0 【详解】（1）[1]在记录力的大小与结点位置O 的同时，还应该 记录力的方向，故步骤③中遗漏的是记下拉力F3的方向。 （2）[2] A．为准确记录力的方向，拉橡皮条时弹簧测力计、橡 皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，A 正确； B．两个拉力的夹角应该适当大一些，但不是越大越好，B 错误； C．实验中橡皮条弹性要好，使结点到达某一位置O 时，拉力要适当大一些，可以减小相对误 差，C 正确； D．拉橡皮条的绳细一些、长一些，记录力的方向时，点离绳的中心会更近一些，点的距离可以 大一些，有利于减小实验误差，D 正确。 故选ACD。 （3）[3]作出平行四边形，如图所示 由图可知合力的大小为F=6×2.0 N=12.0 N 14．(1)80N；(2)320N；(3)0.25 【详解】(1)(2)经对小孩和雪橇整体受力分析，如图所示 根据平衡条件得：竖直方向有 水平方向有 解得f=80N，N=320N (3)根据 ，解得 15．（1）6N（2）64.8N， 76.4N 【分析】考查受力分析的正交分解法。 【详解】（1）如图甲所示分析P 点受力，由平衡条件可得： 可解得：FB=6 N （2）再分析M 的受力情况如图乙所示 由物体的平衡条件可得： 由牛顿第三定律，有： 可求得： ， 。 16．（1） (2)30N 【分析】画出受力分析图，根据平衡条件求力，斜面有向右运动的趋势，受的摩擦力向左； 【详解】（1）金属球静止，则它受到的三力平衡（如图所示），由平衡条件可得墙壁对金属球 的弹力为 ； （2）斜面体对金属球的弹力为 对斜面体分析可知地面对斜面体的摩擦力大小为 ，摩擦力的方向水平向左． 【点睛】本题考查了共点力平衡，关键是对物体正确受力分析，根 据平衡条件求解．