2022-2023学年河南省洛阳市高一上学期第三次月考物理试题

高一年级2022~2023学年第一学期第三次月考物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 牛顿在伽利略等人研究的基础上，提出了牛顿第一定律，下列说法中正确的是（    ）

A. 牛顿推翻了伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律

B. 不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义

C. 牛顿第一定律表明，物体只有在静止或匀速直线运动状态时才具有惯性

D. 牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性

2. 下面说法正确的是（    ）

A. 物体（质量一定，下同）所受合外力越大，加速度越大

B. 物体所受合外力越大，速度越大

C. 物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小

D. 物体的加速度大小不变，物体一定受恒力作用

3. 2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，火箭全长约53.7m，采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，起飞质量约849t，近地轨道运载能力大于22t，是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭。在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法中正确的是（    ）

A. 在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的

B. 力学中的三个基本单位是N、m、s

C. 秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一

D. kg、m/s、N是国际单位的导出单位

4. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，若滑板和运动员以初速度冲上倾角为足够长的滑雪轨道，已知滑板的质量为2kg，运动员质量为，滑板与斜坡间动摩擦因数，不计空气阻力。重力加速度g取，，，则运动员沿斜坡上滑的最大距离为（    ）

A. 16m B. 6m  C. 8m  D. 10m

5. 如图所示，是龙舟比赛时的照片。下列相关的描述正确的是（    ）

A. 桨向后推水，水同时向前推桨 B. 桨先向后推水，后水向前推桨

C. 桨推水的力大于水推桨的力 D. 桨推水的力与水推桨的力是一对平衡力

6. 小明想测量地铁启动或减速过程中的加速度，他把一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片（图1），拍摄方向跟地铁前进方向垂直，可简化为如图2所示的示意图。请你根据小明拍摄的照片，判断地铁运动状态正确的是（    ）

A. 向左加速运动 B. 向左减速运动 C. 向右加速运动 D. 匀速直线运动

7. 2020年11月24日我国发射了嫦娥五号月球探测器，探测器历经月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，于12月17日携带月球样品成功返回地面。下列分析正确的是（    ）

A. 发射过程中探测器加速上升，探测器处于超重状态

B. 探测器减速返回地球的过程中处于失重状态

C. 探测器在环月轨道做圆周运动时处于超重状态

D. 探测器在月面上的重力比地面上小，故处于失重状态

8. 如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（    ）

A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为

B. B球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为

C. A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为

D. A、B两球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（    ）

A. 时最大 B. 时最小 C. 时最大 D. 时最小

10. 小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45kg，取重力加速度。下列说法中正确的是（    ）

A. 电梯可能在加速上升，加速度大小为 B. 电梯可能在加速下降，加速度大小为

C. 电梯可能在减速上升，加速度大小为 D. 电梯可能在减速下降，加速度大小为

11. 如图所示，位于光滑水平桌面上的物块P用跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连。物块Q的质量为m，物块P的质量为2m。物块P与定滑轮的距离足够大，重力加速度为g。系统由静止开始释放后，在Q与地面碰撞前的运动过程中，下列说法中正确的是（    ）

A. P运动的加速度为  B. P运动的加速度为

C. Q对轻绳的拉力大小为 D. Q处于失重状态

12. 如图所示，水平传送带两端A、B相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转。今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，则煤块从A运动到B的过程中（    ）

A. 煤块从A运动到B的时间是2.3s B. 煤块从A运动到B的时间是1.6s

C. 划痕长度是2.8m  D. 划痕长度是3.2m

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13. 某实验小组利用如图1所示的装置探究物体的加速度a与其所受合力F的关系。两名同学根据实验数据，分别在坐标系内画出了图象，甲同学画出的图象如图2所示，乙同学画出的图象如图3所示。

（1）根据甲同学图象判定，当m一定时，a与F之间的关系是______（选填“正比”或“反比”）。

（2）同样的实验装置，乙同学做出的图象不过坐标原点的主要原因是______（选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力平衡不足”）。

14. 某同学在用拉力传感器探究“作用力与反作用力关系”的实验中，把两个力传感器的挂钩钩在一起向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图所示。

（1）观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，得到的实验结论为____________；

（2）如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只手同时对拉得到的结论有没有变化？_______（选填“有”或“没有”）。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

15. 如图甲所示为某校秋季运动会开幕式采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。已知无人机质量，动力系统能提供的最大升力，无人机上升过程中最大速度。若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变。求：

（1）无人机以最大升力起飞的加速度；

（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力f的大小；

（3）无人机从地面起飞竖直上升至离地高度的高空所需的最短时间及平均速度大小。

16. 为了观察超重和失重现象，质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上，如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数：（取重力加速度）

（1）电梯匀速上升；

（2）电梯以的加速度匀加速上升；

（3）电梯以的加速度匀减速上升。

17. 如图所示，传送带与水平成，传送带A、B间距，传送带始终以4m/s速度顺时针转动，将一小物体轻轻释放在A处，小物体与传送带间动摩擦因数为。（，）（取）试求：

（1）刚释放时，小物体加速度的大小？

（2）小物体从A运动到B所需时间？

18. 如图所示，一质量、长的平板车静止在光滑的水平地面上。一质量可视为质点的滑块，以的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数，取。

（1）分别求出滑块在平板车上滑行时，滑块与平板车的加速度大小；

（2）计算说明滑块能否从平板车的右端滑出。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】

【分析】

本题是物理学史问题，根据伽利略、笛卡尔和牛顿等人的物理学贡献进行答题。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

【解答】

A. 牛顿在总结伽利略等人的研究结论，提出了牛顿第一定律，故A错误；

B. 牛顿第一定律是依据他所做的实验，进行理想化的推理而得出的，不是凭空想象出来的，对实际的生产和生活有非常重要的指导意义，故B错误；

C. 惯性只与质量有关，与受力与否，运动与否无关，故C错误；

D. 牛顿第一定律表明，一切物体都具有惯性，故D正确。

故选D。

2.【答案】A

【解析】

【分析】

本题主要考查牛顿第二定律以及速度、加速度间的关系。

物体受的合外力决定了物体的加速度，加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度的方向与合外力的方向始终保持一致。当加速度与速度方向一致时物体做加速运动，当加速度与速度方向相反时物体做减速运动。

【解答】

AB、根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A正确，B错误；

C、物体做匀加速运动，说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向不变，所以物体仍然做加速运动，速度增大，C错误；

D、加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D错误。

3.【答案】A

【解析】

【分析】

本题要明确国际单位制中力学基本单位的规定，知道基本物理量和基本单位，根据牛顿第二定律推导出力的单位。

【解答】

A. 在国际单位制中力的单位是牛顿，它是属于导出单位，是根据牛顿第二定律定义的，1N就是使质量1kg的物体产生加速度的力，故A正确。

B. 在国际单位制中，力学的三个基本单位是m、kg、s，故B错误。

C. 在国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而秒只是时间的单位，故C错误。

D. 在国际单位制中，kg是国际单位中的基本单位，m/s、N是导出单位，故D错误。

4.【答案】A

【解析】解：

由牛顿第二定律得：；

解得加速度大小为：；

根据速度−位移关系可得：

所以上滑的最大距离为：，故A正确，BCD错误；

本题根据牛顿第二定律求出运动员沿斜坡上滑的加速度大小，根据速度位移公式求出上滑的最大距离。

对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。

5.【答案】A

【解析】解：划船时船桨向后划水的力和水向前推桨的力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，同时产生，故A正确，BCD错误；

故选：A。

划船时船桨向后划水的力是桨对水的作用力，水向前推桨的力是水对桨的作用力，是一对作用力与反作用力。

本题考查对作用力与反作用力的理解能力，牢记作用力与反作用力的关系即可正确解答，比较简单。

6.【答案】A

【解析】

【分析】

根据圆珠笔的偏转情况确定加速度方向，由此得到列车的加速度方向，判断出列车的运动状态。

本题主要是考查了牛顿第二定律的知识，利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行力的合成、利用牛顿第二定律建立方程进行解答。

【解答】

当圆珠笔与列车相对静止时，圆珠笔的加速度与列车的加速度相同，照片中圆珠笔向右偏，说明圆珠笔受到的合力方向向左，其加速度方向向左，故列车的加速度方向向左，列车向左做加速运动，或者列车向右减速运动，故A正确、BCD错误；

故选：A。

7.【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查探测器的超重与失重问题，基础题。

根据探测器在运行过程中，加速度的方向来判断超、失重，加速度方向向上处于超重状态，加速度方向向下处于失重状态。

【解答】

A. 发射过程中探测器加速上升，有向上的加速度，探测器处于超重状态，故A正确；

B. 探测器减速返回地球的过程中，有向上的加速度，探测器处于超重状态，故B错误；

C. 探测器在环月轨道做圆周运动时，处于完全失重状态，故C错误；

D. 探测器在月面上的重力比地面上小，是因为月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，不是失重状态，故D错误。

故选A。

8.【答案】C

【解析】

【分析】

在细线烧断前，根据平衡条件求出弹簧的弹力，在细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力没有变化，根据牛顿第二定律求出两球的加速度。

本题是瞬时问题，一般先确定状态变化前弹簧的弹力，再分析瞬间物体的受力情况，由牛顿第二定律求解加速度。

【解答】

设两球的质量均为m，在细线烧断前，以B球为研究对象，根据平衡条件得到弹簧的弹力，在细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则B球的受力情况没有变化，瞬时加速度为零，而此瞬间A球所受的合力大小为，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得：A球的加速度大小为，方向沿斜面向下，故ABD错误，C正确。

故选C。

9.【答案】AD

【解析】当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的加速度越大，压力越大，因此时，压力最大，A项正确；

当有向下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此时压力最小，D项正确。

10.【答案】BC

【解析】

【分析】

本题主要考查超重和失重的知识，具有向上的加速度是超重，具有向下的加速度是失重，同时根据牛顿第二定律列式求解即可。

电梯在竖直向上运动过程中，体重计的示数为45kg小于电梯静止时体重计示数50kg，说明小明处于失重状态，加速度竖直向下，对小明，由牛顿第二定律即可求出电梯加速度。

【解答】

小明的质量为50kg，体重计的示数为45kg，说明电梯处于失重状态，有向下的加速度，运动情况可能为向下加速或向上减速；

小明受支持力和重力，由牛顿第二定律可知其加速度为。

故B、C正确，A、D错误。

11.【答案】BD

【解析】

【分析】

先以物块Q为研究对象，根据牛顿第二定律可有，再以物块P为研究对象根据牛顿第二定律可有，联立以上两式即可求出系统的加速度a；

联立以上两式即可求出绳子的拉力，根据绳子的拉力和重力的大小关系从而判定物块Q是否处于失重状态。

【解答】

ABC. 以物块Q为研究对象，根据牛顿第二定律有，以物块P为研究对象，根据牛顿第二定律有，联立以上两式可得系统运动的加速度，轻绳的拉力大小为，故AC错误，而B正确；

D. 由于，故物体Q有向下的加速度，Q处于失重状态，故D正确。

故选BD。

12.【答案】AD

【解析】煤块做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律有，得，假设煤块的速度达到4m/s时未离开传送带，此时煤块通过的位移大小为，因此煤块先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，做匀加速直线运动的时间为，此后煤块以与传送带相同的速度匀速运动至B端，有，匀速运动的时间为，运动的总时间为，A正确，B错误；

划痕长度即煤块相对于传送带的位移大小，可得，C错误，D正确。

13.【答案】（1）正比；（2）摩擦力平衡过度

【解析】解：（1）从图象看出，图象是一条过原点的直线，所以得到：当质量一定时，a与F之间是正比关系；

（2）同样的实验装置，乙同学做出的图象不过坐标原点，当时，加速度却为某一正值，所以是摩擦力平衡过度，即木板的倾角过大；

故答案为：（1）正比；（2）摩擦力平衡过度

（1）由图象的直线特点判断加速度与作用力的正比关系；

（2）图象不过原点，根据横轴截距的物理意义分析原因；

本题考查了实验数据处理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法。

14.【答案】（1）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反；（2）没有

【解析】

【分析】

作用力与反作用力总是等大反向作用在一条直线上，作用在两个物体上且同时产生同时消失。

本题考查了作用力与反作用力的特点。

【解答】

（1）根据这个图线可知，相互作用力总是大小相等，方向相反，同时产生同时变化同时消失；故可以得出的结论是：作用力与反作用力大小相等，方向相反；

（2）如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只手同时对拉得到的结论没有变化。

故答案为：（1）作用力与反作用力大小相等，方向相反；（2）没有。

15.【答案】（1）由无人机起飞的过程是匀加速直线运动可得，加速度大小为

（2）无人机在竖直上升过程中，由牛顿第二定律得

解得

（3）在匀加速直线运动阶段，有

无人机将继续做匀速直线运动，有

解得

所以

平均速度

16.【答案】解：（1）小红受重力mg和体重计的支持力N，当电梯匀速上升时加速度，由二力平衡知，由牛顿第三运动定律可知，小红对体重计的压力为500N，故体重计的示数为50kg。

（2）当电梯匀加速上升时，由牛顿第二运动定律有，所以。由牛顿第三运动定律可知，小红对体重计的压力为540N，则体重计的示数为54kg。

（3）当电梯匀减速上升时，加速度方向竖直向下，由牛顿第二运动定律有，所以。由牛顿第三运动定律知，小红对体重计的压力为460N，则体重计的示数为46kg。

17.【答案】解：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律可知：

解得

（2）物块加速到4m/s的位移，

运动的时间

又因，故物块加速到与传送带共速后仍将继续向下加速，由牛顿第二定律知：

第二阶段加速通过的位移为

，

根据位移时间公式可知，

解得：或（舍）

经历的总时间为

答：（1）刚释放时，小物体加速度的大小为；

（2）小物体从A运动到B所需时间为1.4s。

【解析】物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，当物体加速至与传送带速度相等时，由于，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。

从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。

18.【答案】解：（1）根据牛顿第二定律得

对滑块，有，

解得

对平板车，有，

解得；

（2）设经过t时间滑块从平板车上滑出，滑块的位移为：

，

平板车的位移为：

，

而且有

解得：

此时，，

所以，滑块到达小车的右端时与小车速度相等，恰好不会从平板车的右端滑出。

答：（1）滑块与平板车的加速度大小分别为和；

（2）滑块到达小车的右端时与小车速度相等，恰好不会从平板车的右端滑出。

【解析】（1）对滑块受力分析，由牛顿第二定律可求得滑块的加速度，同理可求得平板车的加速度；

（2）由位移关系可得出两物体位移间相差L时的表达式，则可解出经过的时间，由速度公式可求得两车的速度，则可判断能否滑出。

本题滑块与小车间通过摩擦力相互作用，在研究时应注意所选的研究对象的受力及质量不能用错，分析木块与木板的速度关系是解题的关键。