2022-2023学年山西省晋城市第二中学高一上学期第三次质量检测物理试题

晋城二中2022-2023学年高一物理第三次质量检测考试卷

全卷满分：100分；考试时间：75分钟；

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、选择题：本题共10个小题，每小题5分，共50分。（其中1-6题只有一个选项正确，第7-10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1. 把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪个是正确的

A. 木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力

B. 木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的

C. 木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球

D. 木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡

【答案】A

【解析】

【详解】ABC、木块对桌面的压力是由于木块发生形变而产生的弹力，施力物体是木块，受力物体是桌面，由木块受力平衡和木块与桌面的相互作用力得，木块对桌面的压力与木块重力大小相等，故A对；BC错；

D、木块保持静止是由于木块受到的重力和桌面对木块的支持力保持平衡，木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力受力物体不一样所以不是平衡力，故D错误．

故选A

2. 为了行车的方便与安全，很高的桥要造很长的引桥，以减小桥面的坡度，如图所示。从车辆的受力角度分析是为了（　　）

A. 减小过桥车辆的重力

B. 增大过桥车辆的重力

C. 减小过桥车辆的重力在平行于引桥桥面方向的分力

D. 减小过桥车辆的重力在垂直于引桥桥面方向的分力

【答案】C

【解析】

【详解】AB．车辆的重力不随坡度的变化而变化，故A错误，B错误；

CD．设斜面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解如图

由几何关系可得

因为引桥越长倾角θ越小，越小，重力在平行于引桥桥面方向的分力越小；越大，重力在垂直于引桥桥面方向的分力越大，故C正确，D错误。

故选C。

3. 如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ=30°，则有（　　）

A. F4最大 B. F3=F2

C F2最大 D. F1比其他各读数都小

【答案】C

【解析】

【详解】由平衡条件可得

F2cos θ=mg

F2sin θ=F1

2F3cos θ=mg

F4=mg

可进一步求得

F1=mg，F2=mg，F3=mg，F4=mg

可知F1=F3，F2最大。

故选C。

4. 力学平衡是生活中常见的自然现象。如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在B点。图乙为该现象的抽象图，对于这两个点下列分析正确的是（　　）

A. 小鸟站在A点时受到的合力较大 B. 小鸟站在A点时对树枝的压力较大

C. 小鸟站在A点时受到的摩擦力较大 D. 小鸟站在A点时受到树枝的作用力较小

【答案】C

【解析】

【详解】A D．小鸟站在A点或B点时均处于平衡状态，受到的合力均为零，小鸟站受到树枝的作用力大小与小鸟的重力大小相等，AD错误；

B C．设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线与水平方向的倾角为θ，则小鸟所受支持力大小为

所受摩擦力大小

因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，由牛顿第三定律得，小鸟站在B点时对树枝的压力较大。小鸟站在A点时受到的摩擦力较大，B错误，C正确；

故选C。

5. 我国“蛟龙号”深潜器的某次实验中，深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图（甲）所示、速度图像如图（乙）所示，则下列说法中正确的是（　　）

A. 图甲中的之间的图像是曲线

B. 本次实验深潜器的最大加速度是

C. 在和的时间段内深潜器具有向上的加速度

D. 在时间段深潜器的平均速度为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知，1~3s内匀速下降，可知图甲中的之间的图像是直线，选项A错误；

B．因v-t图像的斜率等于加速度，可知本次实验深潜器在0~1s和3~4s的加速度最大，最大加速度大小是

选项B错误；

C．因v-t图像的斜率等于加速度，在和的时间段内深潜器加速度为正，具有向上的加速度，选项C正确；   

D．在时间段深潜器的位移不为零，则平均速度不为0，选项D错误。

故选C。

6. 如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是3L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设子弹穿出A时的速度为，子弹穿过两木块过程中的加速度大小为，根据匀变速直线运动公式有

联立解得

故选D。

7. 如图所示，球或棒处于静止状态，则光滑接触面（点）对球或棒的弹力分析正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】A．假设斜面对小球有弹力，则小球受到重力、地面向上的弹力和垂直斜面斜向下的弹力，三个力的合力不为零，则小球将向右滚动，与题意不符，故斜面对小球没有弹力，小球只受地面向上的弹力，故A错误；

B．球与球相接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上），且指向受力物体A，球与面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），且指向A，故B正确；

C．与地面接触点处弹力竖直向上，绳子的拉力也应竖直向上，故C正确；

D．槽对杆的底端存在弹力，且方向应指向球心，故D错误。

故选BC。

8. 如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上。 情景1：水平向右迅速拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。情景2：水平向右匀速拉动纸的一边，矿泉水瓶和纸相对静止一起运动。 下列说法正确的是（　　）

A. 情景1中，纸片拉出得越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大

B. 情景1中，纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向水平向右

C. 情景2中，矿泉水瓶不受摩擦力作用

D. 情景2中，纸片对矿泉水瓶的摩擦力水平向右

【答案】BC

【解析】

【详解】A． 情景1中，矿泉水瓶受到的滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度及纸片受到的正压力有关，与纸片的运动快慢无关，所以纸片受到的滑动摩擦力保持不变，故A错误；

B．情景1中，纸片相对于矿泉水瓶向左运动，所以纸片受到的摩擦力方向水平向右，故B正确；

CD．情景2中，矿泉水瓶与纸片一起向右匀速运动，根据平衡条件可知，瓶子不受摩擦力作用，故C正确，D错误。

故选BC。

9. 如图是斧头劈木桩的情景，斧头的纵面是一个等腰三角形，顶角为θ。使用时，垂直斧背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使斧头挤压木桩的两个劈开面。下列叙述正确的是（　　）

A. 若F一定，θ越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大

B. 若F一定，θ越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大

C. 若θ一定，F越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大

D. 若θ一定，F越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AB．若F一定，θ越小，则木桩与两个劈面的夹角越大，根据平行四边形定则可知，木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故A错误，B正确；

CD．若θ一定，F越大，根据平行四边形定则可知，则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故C正确，D错误；

故选BC。

10. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿粗糙斜面匀速向上滑动，斜面与水平方向的夹角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体受到的摩擦力大小是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】物体受力如图

由正交分解可知，在运动方向上有

解得

垂直于运动方向上有

又

解得

故选BD。

二、实验题：本题共两小题，每空2分，共16分。

11. 在探究“弹力和弹簧伸长量的关系”时，小明同学用如图（a）所示的实验装置进行实验；将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得实验数据如下：

①小明同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出图像如图（b）所示。

②作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是______，该弹簧的劲度系数______。（结果保留3位有效数字，重力加速度g取）

③用弹簧秤来测量物质的重力，如图（c）所示，物体重___________N。

④该同学得到该弹簧的劲度系数的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果______。选填（“偏大”“偏小”或“相同”）

【答案】    ①. 砝码盘中没有砝码时的弹簧长度    ②. 26.0    ③. 4.0    ④. 相同

【解析】

【详解】②[1]当砝码的质量为零时的弹簧长度，即砝码盘中没有砝码时的弹簧长度

[2]忽略砝码盘的重力，根据胡克定律

整理得

图像的斜率

因此弹簧的劲度系数

③[3]物体重量为4.0N

④[4]当考虑砝码盘的重力时，相当于弹簧的原长变长了，增加相同的砝码，根据胡克定律，弹簧长度的增加量相同，即 图像的斜率保持不变，因此劲度系数的测量值相同。

12. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。

（2）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是_____（填入相应的字母）

A．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．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等

D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置

（3）本实验采用的科学方法是________；

（4）为提高实验结论的可靠性，在多次实验时，结点O的位置________（填“可以”或“不可以”）变动。

【答案】    ①.     ②. DE##ED    ③. 等效替代法    ④. 可以

【解析】

【详解】（1）[1]图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧秤拉力合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力，是合力的实际值，所以一定沿AO方向的是。

（2）[2]A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误；

BC．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，且本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等，故BC错误；

D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故D正确；

E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时，必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故E正确。

故选DE

（3）[3]本实验在操作过程中，要求每次拉橡皮筋时都要使结点达到同一位置O点，这样几个力的作用效果就和一个力的作用效果相同，所以本实验采用的是等效替代法。

（4）[4]同一次实验中，O点位置不能改变，但重复进行实验时，O点位置是可以变动的。

三、解答题：本题共3小题，共34分。（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. 如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为L的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为L，小环保持静止。试求：

（1）小环对杆的压力；

（2）小环与杆之间的摩擦力为多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】分别用整体法和隔离法对M和m进行受力分析，根据平衡关系可求解压力和摩擦力的大小。

【详解】（1）将两个小环和木块看作一个整体，对整体进行受力分析，如图所示

根据平衡关系可知

则

由牛顿第三定律可知

（2）对小环进行受力分析，如图所示

根据平衡关系可知

，

联立解得

14. 如图所示，在倾角为玻璃棚上放有一质量为的物体A，连接在竖直墙壁上O点的细绳拴住物体A起保护作用，细绳质量不计，与玻璃棚的夹角为，且刚好伸直（拉力为0），重力加速度为g。则：

（1）求物体A受到的摩擦力；

（2）若由于下雨等因素导致物体A与玻璃棚之间的动摩擦因数减小为，导致细绳张紧且物体A受到的静摩擦力达到最大，求此时细绳上拉力的大小T及物体所受摩擦力的大小（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

【答案】（1），方向沿斜面向上；（2），

【解析】

【详解】（1）如图所示，沿斜面方向和垂直与斜面方向建立平面直角坐标系

此时物体处于静止状态，即受到的是静摩擦力，而且受到绳子的拉力为0，有

方向沿斜面向上。

（2）依题意，可得物体A在方向有

在方向

根据滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，有

由以上三个方程解得

15. 如图所示，物体A和物体D重分别为400N、100N，物体A与桌面间、物体A和物体D间的动摩擦因数均为0.2，它们间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。AC绳水平，OC绳与竖直方向的夹角为30°，求：

（1）整个系统静止时，物体A和物体D间摩擦力为多少；

（2）当物体B重30N时，A所受桌面的摩擦力为多少；

（3）如果保证A静止不动，问所挂物体B的最大重量为多少。（结果可用根式表示）

【答案】（1）0；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）物体D处于静止状态，所受合力为0，对物体D进行受力分析可知，D仅受重力和A对D的支持力，不受摩擦力的作用，因此物体A和物体D间摩擦力为0。

（2）对节点C进行受力分析可知

解得

将AD作为整体，由于AD处于静止状态，可知A所受桌面的摩擦力

（3）当A与桌面间的摩擦力达到最大时，物体B的重量最大，此时

再对C点进行受力分析

而

解得