2021学年-有答案-湖北省荆州市某校高一(上)月考物理试卷(10月份)

2021学年湖北省荆州市某校高一（上）月考物理试卷（10月份）
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1. 物体在水平面上做直线运动，对物体在某一段时间内运动的描述，不可能存在的是（）
A.物体的加速度很小，速度却很大
B.物体的加速度变大，而速度在减小
C.物体的加速度很大，而速度变化很慢
D.物体的速度变大，而位移在减小
2. 汽车在水平地面上因故刹车，可以看做是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：s＝16t−2t2(m)，则它在停止运动前最后1s内的平均速度为（）
A.6m/s
B.4m/s
C.2m/s
D.1m/s
3. 一质点位于x＝−1m处，t＝0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v−t图象如图
所示．下列说法正确的是（）
A.0∼2s内和0∼4s内，质点的平均速度相同
B.第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反
C.第3s内和第4s内，质点位移相同
D.t＝4s时，质点在x＝2m处
4. 如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是（）
A.F2就是物体对斜面的正压力
B.物体受N、F1、F2三个力作用
C.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
D.F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同
5. 在离地高ℎ处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，他们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）
A.2v
g B.v
g
C.2ℎ
v
D.ℎ
v
6. 如图所示，是一质点做直线运动的位移s和时间平方t2的关系图象，则该质点（）
A.质点的加速度大小为1m/s2
B.0∼2s内的位移为2m
C.物体做匀速直线运动，其速度大小为1m/s
D.2s末的速度是4m/s
7. 如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F＝8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30∘角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ＝0.5，则（）
A.物体对地面的压力为24N
B.物体所受的摩擦力为12N
C.物体加速度为6m/s2
D.物体将向右匀速运动
8. 如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示．则（）
A.f1=0，f2≠0，f3≠0
B.f1≠0，f2=0，f3=0
C.f1≠0，f2≠0，f3=0
D.f1≠0，f2≠0，f3≠0
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
某研究性学习小组对颈椎病人设计了一个牵引装置：如图，一根绳绕过两个定滑轮和
一个动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中
是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，
可采取的办法是（）
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动
D.只将手指向上移动
小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图
所示，由图可知（）
A.兔子和乌龟是同时同地出发
B.乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的
C.兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
D.乌龟先通过预定位移到达终点
一质点从O点由静止做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，已知AB间距离为
7m，质点经过C点的速度是A点的4倍，经过AB、BC段的时间都为2s，则质点的加速
度a和OA间距离s分别为（）
A.a=3
2m/s2 B.a=4
3
m/s2 C.s=4
3
m D.s=8
3
m
有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，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，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。

现将P环向左移一小段距离，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N和细绳上的拉力T的变化情况不正确的是（）
A.N不变，T变大
B.N不变，T变小
C.N变大，T变大
D.N变大，T变小
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
（1）在“用打点计时器测速度”实验中，电磁打点计时器和电火花计时器都使用
________（填“直流”或“交流”）电源。

在我国，电火花打点计时器工作电压为________。

（2）如图为物体做匀加速运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四
个点未画出，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则打点计时器打出D点时，物体的
速度大小为________m/s，物体运动的加速度大小为________m/s2．
在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：
①用图钉把一张白纸钉在水平桌面的木板上；
②将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧
秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如
图所示；
③用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套OB、OC的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F；
④只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下
弹簧测力计的读数F′和细绳的方向。

⑤比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等。

根据实验步骤，请完成下列有关内容：
（1）实验第③步中连接细绳套OC的弹簧测力计的示数如实验图中所示，则其读数F OC ＝________N，若此弹簧测力计的弹簧伸长了5.8cm，可求出弹簧的劲度系数k＝
________N/m。

（2）实验第④步横线上缺少的实验内容是________。

四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）
汽车刹车前的速度为10m/s，刹车获得的加速度大小为2m/s2，求：
（1）汽车刹车开始后10s时的速度；
（2）汽车刹车开始后20s内滑行的距离；
（3）汽车静止前最后2.5s内滑行的距离．
灯重G=20N，AO与天花板间夹角α=30∘，试求：
（1）AO、BO两绳受到的拉力？
（2）三根绳子完全相同，若将灯泡换为重物且不断增加重量，则这三根绳子中最先断
的是哪根？
在一直线的宽公路上，甲车以2m/s2的加速度起动，此时乙车正以10m/s的速度匀速
从甲车旁驶过，问
（1）甲车追上乙车前，何时两车距离最远？何时甲车追上乙车？
（2）当甲加速到24m/s时，立即停止加速，同时以6m/s2的加速度刹车，求甲乙两车
第二次相遇的时间（指甲车从起动到第二次与乙车相遇的时间）．
如图所示，物体A、B叠放在倾角θ＝37∘的斜面上（斜面保持不动，质量为M＝10kg），并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行。

两物体的质量分别m A＝2kg，m B
＝1kg，B与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，已知g取10m/s2，sin37∘＝0.6，cos37∘＝
0.8，求：
（1）如果A、B间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施
加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力N多大？
（2）如果AB间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数
μ1应满足什么条件。

（认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力）
参考答案与试题解析
2021学年湖北省荆州市某校高一（上）月考物理试卷（10月份）
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分） 1.
【答案】 C 【考点】 速度 加速度 速率
【解析】
加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度方向与速度方向相同，速度增加，当加速度方向与速度方向相反时，速度减小。

【解答】
A 、物体的加速度很小，知速度变化很慢，但是速度可能很大。

如物体在高速做匀速运动，速度很大，而加速度为零；故A 正确。

B 、当加速度方向速度方向相反时，加速度变大，速度减小。

故B 正确。

C 、加速度很大则物体的速度变化一定很快。

故C 错误。

D 、当物体减速运动到零后，反向做加速运动，速度变大，位移在减小。

故D 正确。

本题选不可能的， 2.
【答案】 C
【考点】 平均速度 【解析】
根据位移时间关系求出初速度和加速度，根据逆向思维求出物体在停止运动前1s 内的位移，再根据平均速度的定义式求出物体在停止运动前1s 内的平均速度。

【解答】
根据匀变速直线运动的位移时间关系x =v 0t +1
2at 2=16t −2t 2
得v 0=16m/s ，1
2a =−2即a =−4m/s 2
采取逆向思维，在物体在停止运动前1s 内的位移x =1
2at 2=1
2×4×12=2m 停止运动最后1s 的平均速度v ¯
=x
t =2
1m/s =2m/s 3.
【答案】 D
【考点】 非常规图像
x-t 图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
v-t图像（匀变速直线运动）
【解析】
v−t图象中图线的斜率等于加速度，由斜率的正负分析加速度的方向，图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移．平均速度等于位移与时间之比．根据这些知识进行解答．
【解答】
A、根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0∼2s内和0∼4s内质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误。

B、速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知第3s内和第4s内，质点加速度相同，其方向相同，故B错误。

C、第3s内和第4s内，质点位移大小相等、方向相反，所以位移不同，故C错误。

D、0−4s内质点的位移等于0−2s的位移，为△x=1
2
×(1+2)×2m＝3m。

t＝0时质点位于x＝−1m处，则t＝4s时，质点在x′＝x+△x＝2m处，故D正确。

4.
【答案】
D
【考点】
力的正交分解法
【解析】
光滑斜面上的物体的重力mg按作用效果分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向的分力，注意两个分力不是物体所受到的力，两分力共同作用效果与重力作用效果相同．【解答】
解：A．F2是重力垂直斜面的分力，不是物体对斜面的压力，故A错误；
BC．mg与F1和F2是合力与分力关系，因此物体只受重力和支持力两个力，故B错误，C错误；
D．F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同，故D正确．
故选：D．
5.
【答案】
A
【考点】
竖直上抛运动
【解析】
小球都作匀变速直线运动，机械能守恒，可得到落地时速度大小相等，根据运动学公式表示运动时间，得到落地时间差．
【解答】
解：由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：
mgℎ+1
2
mv2=
1
2
mv′2
则得：v′=√v2+2gℎ，所以落地时两球的速度大小相等．
对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加
速度为−g，则运动时间为：t1=−v′−v
−g =v′+v
g
对于竖直下抛的小球，运动时间为：t2=v′−v
g
故两球落地的时间差为：Δt=t1−t2=2v
g
故选：A．
6.
【答案】
D
【考点】
非常规图像
x-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
匀变速直线运动的位移与时间的关系
v-t图像（匀变速直线运动）
【解析】
根据s和时间平方t2的关系图象写出函数关系式，与匀变速运动的位移公式比较，进而求出加速度，初速度，位移，由速度公式可求得2s末的速度。

【解答】
A、由图象可知：s＝t2，对比位移公式：s＝v0t+1
2at2，可得：v0＝0；1
2
a＝1m/s2，
解得：a＝2m/s2，故A错误；
B、将t＝2s带入位移表达式得0−2s内的位移为：s＝t2＝4m，故B错误；
C、根据图象可知，物体做匀加速直线运动，故C错误；
D、由v＝at可知，2s末的速度为：v＝at＝2×2m/s＝4m/s，故D正确。

7.
【答案】
A
【考点】
力的合成与分解的应用
牛顿第二定律的概念
【解析】
分析物体受力情况：物体受到重力、支持力、推力和摩擦力的作用，由竖直方向上的
受力平衡求出支持力，即可求得物体对地面的压力。

物体在推力的作用下，具有向右
运动的趋势，需要比较水平向右的分力与最大静摩擦力的大小，确定物体的运动状态，再得出摩擦力的大小。

【解答】
A、物体的受力如图所示。

在竖直方向，由共点力平衡条件和力的分解，可得：N＝
mg+F sin30∘
可得：N＝24N，由牛顿第三定律知，物体对地面的压力为N′＝N＝24N，故A正确。

BCD、物体的最大静摩擦力f max＝μN′＝12N，F cos30∘＝8×√3
2
=4√3N
则F cos30∘<f max，所以物体处于静止状态，所受的摩擦力为f＝F cos30∘＝4√3N，加
速度为零，故BCD错误。

8.
【答案】
C
【考点】
摩擦力的判断
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．整个系统处于静止状态，所受合外力为零．隔离a受力分析，由平衡条件可知，b对a的静摩擦力f1大小等于a的重力沿斜面方向的分力，一定不为零，选项A错误．D．对a、b、P整体受力分析，整体在重力和地面支持力作用下处于静止状态，P与桌
面之间的摩擦力f3=0，选项D错误．
B、C．把a、b看作整体受力分析，由平衡条件可知，斜面对b的静摩擦力大小等于a、b的重力沿斜面方向的分力之和，一定不为零，选项C正确，B错误．
故选C．
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
【答案】
B,C
【考点】
力的合成的平行四边形定则
力的合成
【解析】
由力的合成可知，增大合力可以采取：增大分力的大小，减小分力间的夹角，既增大
分力的大小，又减小分力间的夹角，分别分析．
【解答】
解：由力的合成可知：
A．只增加绳的长度既没有增大分力的大小也没有改变力的夹角，所以对合力没有影响，故A错误；
B．夹角不变时，分力增大，合力就增大，增加重物的重量就是增大分力，故B正确；CD．在分力不变时增大夹角，则合力减小，将手指向上移动时增大了夹角，故C正确，D错误．
故选：BC．
【答案】
C,D
【考点】
匀速直线运动的图像
匀速直线运动及其公式
【解析】
由位移图象直接兔子和乌龟出发的时刻与位置．根据位移图象的斜率表示速度分析兔
子和乌龟的运动情况．当两个动物的位移相等时，说明到达同一位置．根据斜率等于
速度，比较t2时刻速度大小．
【解答】
A、由图读出，兔子和乌龟是从同地不同时刻出发的，兔子在乌龟出发后t1时间出发。

故A错误。

B、乌龟做的是匀速直线运动，兔子先做匀速直线运动，在t3−t5时间内静止不动，t5
时刻以后又沿原方向做匀速直线运动，兔子不是沿着折线跑的。

故B错误。

C、在t2和t4两个时刻，兔子和乌龟位置坐标相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次。

故C正确。

D、由图看出，t6时刻，乌龟已经到达终点，而兔子还没有，所以乌龟先通过预定位移到达终点，故D正确。

【答案】
A,C
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
经过AB、BC段的时间均为t，由匀变速直线运动的推论知B点的速度等于A、C两点速度的平均值，质点从A到B过程中，根据位移与平均速度的关系，以及加速度的定义式分别列式。

质点从O点A点，由速度位移公式列式，结合位移关系求解。

【解答】
设质点经过A、B、C三点的速度大小分别为v A、v B、v c，质点的加速度大小为a。

质点从A到C过程中，有：v B=v A+v C
2
①
质点从A到B过程中，有：s AB
t =v A+v B
2
②，
a=v B−v A
t
③
由①②③式及已知条件v c＝4v A得：a=6s AB
7t2=6×7
7×22
m/s2=3
2
m/s2④
质点从O点A点，有：v A2＝2as OA⑤
由④⑤式可得：s OA=4
21s AB=4
21
×7m=4
3
m，故AC正确，BD错误；
【答案】
A,C,D
【考点】
力的合成与分解的应用
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
分别以两环组成的整体和Q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究AO杆对P 环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况。

【解答】
对小环Q受力分析，受到重力、支持力和拉力，如图1：根据三力平衡条件，得到：
T=mg
cosθ
，F N＝mg tanθ，
再对P、Q整体受力分析，受到总重力、OA杆支持力、向右的静摩擦力、BO杆的支持力，如图2：
根据共点力平衡条件，有：F N＝f，N＝2mg，故f＝mg tanθ，
当P环向左移一小段距离，角度θ变小，故静摩擦力f变小，
支持力N不变，T变小，故ACD不正确，B正确；
本题选错误的，
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
【答案】
0.96,2.0
【考点】
用打点计时器测速度
【解析】
（1）打点计时器使用交流电源，电磁打点计时器使用低压交流电源，电火花计时器使用220V电源。

（2）根据匀变速直线运动的推论求出瞬时速度与加速度。

【解答】
电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源；只是电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，而电火花打点计时器工作电压为220V。

相邻的点间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔：T＝0.02×5＝0.1s，
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v D=
x CE 2T =8.61+10.61
2×0.1
×10−2＝0.96m/s，
由匀变速直线运动的推论：△x＝at2可知，加速度：a=x CE−x AC
4T2=8.61+10.61−4.61−6.59
4×0.12
×
10−2＝2.0m/s2；
【答案】
2.90,50
细绳的方向
【考点】
验证力的平行四边形定则
【解析】
（1）在验证力的平行四边形定则的实验中，根据图示测力计确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数。

（2）需要我们让两次拉时的效果相同，且需要记录下拉力的大小及方向；
【解答】
由图示测力计可知，其分度值为0.1N，示数为2.90N；
根据胡克定律知：F＝kx即k=F
x
，其中弹簧的形变量x＝5.8cm＝0.058m
带入数据得：k＝50N/m
在验证力的平行四边形定则的实验中，采用的科学方法等效替代法，是需要我们让两次拉时的效果相同，且需要记录下拉力的大小及方向；
所以缺少的实验内容是细绳的方向
四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）
【答案】
汽车刹车开始后10s时的速度是0；
汽车刹车开始后20s内滑行的距离是25m；
汽车静止前最后2.5s内滑行的距离是6.25m
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）先根据速度时间公式求出汽车减速到零所需时间．再分析汽车的状态，由速度公
（2）根据汽车的运动状态，结合运动学公式求出刹车后20s内滑行的位移．（3）根据逆向思维，通过位移时间公式求出汽车静止前2.5s内滑行的距离．
【解答】
因汽车在t＝5s时已经静止，则汽车在t＝10s末时的速度为0．
因为汽车在t＝5s时已经处于静止，汽车在t＝20s内的位移等于5s内的位移，为：
x=v2−v02
2a
=
0−102
2×(−2)
=25m
由逆向思维知，汽车运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，则汽车静止前2.5s内滑行的距离为：
x′=1
2
at′2=
1
2
×2×2.52=6.25m
【答案】
（1）AO、BO两绳受到的拉力分别为40N和20√3N；
（2）三根绳子完全相同，若将灯泡换为重物且不断增加重量，则这三根绳子中最先断的是OA．
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
将电灯所受的重力G分解为沿AO方向的分力和沿BO方向的分力，作出力图，由几何知识求解．
【解答】
解：（1）将电灯所受的重力G按效果沿两个绳子方向进行分解，如图：
根据平衡条件结合几何知识得：
F OA=F1=G
sin30∘
=2G=40N，
F OB=F2=G
tan30∘
=20√3N．
（2）因为F OA>F OB>F0C，所以若将灯泡换为重物且不断增加重量，AO绳先断．【答案】
甲车追上乙车前，经过5s两车距离最远，经过10s甲车追上乙车．
甲乙两车第二次相遇的时间为19.2s
【考点】
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）当两车速度相等时，相距最远，结合速度时间公式求出相距最远的时间．根据位移关系求出甲车追上乙车的时间．
（2）根据速度位移公式求出甲车速度减为零的位移，根据速度时间公式和位移公式求出这段时间内乙车的位移，判断是否追上，若还未追上，结合位移关系求出甲车刹车后追及的时间，结合之前加速的时间求出两车第二次相遇的时间．
【解答】
当两车速度相等时，相距最远，根据a1t1＝v乙得：t1=v
a1=10
2
s=5s．
设经过t2时间甲车追上乙车，有：1
2
at22=vt2，
解得：t2=2v
a1=2×10
2
=10s．
当甲加速到24m/s时，甲车的位移为：x1=v2
2a1=242
2×2
m=144m，
此时乙车的位移为：x2=v⋅v
a1=10×24
2
m=120m，
此时甲车在乙车前面，有：△x＝144−120m＝24m，
甲车从24m/s到停止时的位移为：x1′=v2
2a2=242
2×6
=48m，
此时乙车的位移为：x2′=v⋅v
a2=10×24
6
m=40m，
知甲车停止时，乙车还未追上甲车，则从甲车开始减速到第二次相遇的时间为：
t′=x1′+△x
v =48+24
10
s=7.2s，
可知甲乙两车第二次相遇的时间为：
t=t′+v
a1=7.2+24
2
s=19.2s．
【答案】
应对A施加一平行于斜面向下的2N的拉力，此时斜面对地面的压力N为131.2N；
为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数μ1应满足μ1≥0.0375。

【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
物体的弹性和弹力
【解析】
（1）先物体A受力分析，受重力、拉力、支持力、细线的拉力、滑动摩擦力，根据平衡条件列式；再对B物体受力分析，受重力、压力、支持力、细线的拉力、物体A对B 的滑动摩擦力和斜面的滑动摩擦力，根据平衡条件列式；联立求解拉力F；再对ABC整体分析，受重力、重力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，对竖直方向列式求解支持力，根据牛顿第三定律得到压力大小；
（2）AB间的摩擦因数如果过大，则AB一定不会发生相对滑动，故应该是得到该动摩擦因数的最小值，当动摩擦因数最小时，应该是A有下滑趋势，然后分别对A、B减小受力分析，根据平衡条件列式分析。

【解答】
对A，根据平衡条件，有：F+m A g sin θ＝T+μ1m A g cos θ，
对B，同样根据平衡条件，有：T＝m B g sin θ+μ1m A g cos θ+μ2(m A+m B)g cos θ，
可解得：F＝2N；
利用整体法：N＝(M+m A+m B)g+F sin θ＝131.2N；
根据牛顿第三定律得到压力大小为131.2N；
由受力分析可知，一定存在A有下滑趋势，B有上滑趋势。

对A:m A g sin θ＝μ1m A g cos θ+T，
对B:T＝μ1m A g cos θ+μ2(m A+m B)g cos θ+m B g sin θ，
则：μ1≥0.0375；。