黑龙江省牡丹江市第一高级中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题

这是一份黑龙江省牡丹江市第一高级中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题，共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

命题人： 赵 盟 审核人： 关文颖
考试时间: 75分钟 分值: 100 分
一、选择题(1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，其中8-10全对给6分，选不全给3分，选错给0分，共计46分)
1.下列说法正确的是()
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法
D.由牛顿第一定律可知，物体的运动需要力来维持
2.圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k=YSL,
其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量，在国际单位制中，杨氏模量Y用单位制中的基本单位可表示为( )
A.N/m²B.N⋅m²C.kgs∙m2D. kgm∙s2
3.已知甲、乙两个物体同时从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t，甲、乙两物体的位移之比为1:4, 则( )
A.a甲:a乙=1:4B. a甲:a乙=1:2
C. 任意时刻甲、乙两物体的速度之比均为 1：2
D. 再经过时间t，甲、乙两物体的平均速度之比为1：2
4.如图所示，三个图像表示 A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况，下列说法中正确的是( )
A. 速度相等的物体是 B、DB. 合力是恒力的物体是 D、E
C. 合力为零的物体是 A、C、ED.合力是变力的物体是 D、F
5.如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为8kg的物体A，处于静止状态，将一个质量为2kg物体B竖直向下轻放在 A上的一瞬间(g取²10m/s²),B 对A的压力大小为( )
A. 18N B. 16N C. 10N D. 6N
6.如图所示，50个大小相同、质量均为 m的小物块，自下而上编号分别为1、2、3……50，在平行于斜面向上的恒力 F作用下一起沿斜面向上运动。已知斜面固定且足够长，倾角为30°,各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第30个小物块对第31个小物块的作用力大小为( )
A.25FB.35FC.20mg+25F D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定
7.如图所示, ABCD为倾角为30°的正方形斜面，其中AB与底边 DC平行、BC与AD平行。斜面上有一质量为1 kg的物块，在斜面内对物块施加平行于 AB向左的拉力 F，物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑。下列叙述不正确的是(g=10m/s²)( )
A. 物块所受摩擦力的方向沿BD向上B. 水平向左的拉力大小等于5N
C. 滑动摩擦力的大小等于52ND. 物块与斜面间的动摩擦因数为33
8.如图甲所示，斜面固定在水平地面上，可视为质点的物体从斜面底端以 10m/s的速度沿斜面向上滑动，到达斜面顶端时速度恰好为0，之后又滑回斜面底端。规定平行于斜面向上为正方向，物体运动的部分 v—t图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s²,下列说法正确的是( )
A. 斜面的倾角为30°B.物体与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 斜面顶端距水平地面的高度为2mD. 物体滑回斜面底端时的速度大小为25m/s
9.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为13μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力 F，则()
A.当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B.当F=52μmg时，A 的加速度为12μg
C.当F>3μmg时,A 相对 B 滑动D.无论F为何值，B的加速度不会超过μg
10. 如图甲所示， 劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为θ=37°的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量 mA的小物块A 相连，质量为mB的物块B紧靠A 一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度 a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s²,cs37°=0.8,sin37°=0.6下列说法正确的是( )
A.a₀=7.5m/s²B.mA=3kg
C. 若a=a₀,稳定时A 对斜面的压力大小为12.5N
D. 若a=0.5a₀,稳定时A、B间弹力大小为6N
二、实验题(每空 2 分,共计 14 分)
11．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）以下说法正确的是 。
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
（2）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F,F与θ的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 。
12．某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）下列做法正确的是 。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上砝码的总质量。（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
（3）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出）
则在该次实验中，小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数字）。
（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 m乙，μ甲 μ乙（填“大于”、“小于”，或“等于”）
三、解答题
13．质量m＝11kg的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ＝0.5。如图所示，若用竖直方向成θ＝37°角的力F＝120N压住物体，物体处于静止状态。求：（g＝10N/kg，cs37°＝0.8，sin37°＝0.6）
（1）此时物体受到的摩擦力是多大？
（2）若要使物体沿墙面匀速滑动，且力方向不变，则力大小应变为多少？
14．四旋翼无人机如图所示，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=42N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=6N。g取10m/s2。
（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在t=6s时无人机离地面的高度h；
（2）若无人机悬停在距离地面高度H=84m处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，若坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动并提供向上最大升力。若着地速度为零，求无人机从开始下落过程中的最大速度vm。
15．如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带由装在B端的驱动电机带动，传送带的速率恒定v=2m/s，运送质量为m=0.5kg的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数μ=32，传送带与水平方向夹角θ=30°，传送带A、B两端的距离L=16m。取g=10m/s2，工件可视作质点，求：
（1）工件在传送带上加速过程通过的位移大小x；
（2）工件从A端传送到B端所需要的时间t；
（3）相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离Δx；
（4）当传送带所载工件最多时，相比于空载的情况下，驱动电机应对传送带增加的牵引力ΔF多大？
‍
参考答案：
1-7 CCBDB AD 8BD 9BCD 10ACD
11． DE/ED 1N≤F≤7N
12． AD/DA 远小于 1.19 小于 大于
13．（1）14N；（2）若向上， 220N，若向下， 100N
【详解】（1）当物体处于静止时，力F沿竖直方向的分力为F1=Fcsθ=96N所以物体有向下的运动趋势，静摩擦力向上，根据平衡Ff+F1=mg解得Ff=14N
（2）物体沿墙面匀速向上滑动时，滑动摩擦力向下，则
水平方向FN=Fsinθ
竖直方向Fcsθ=Ff+mg
又因为Ff=μFN，由以上三式可解得F=220N
物体沿墙面匀速向下滑动时，滑动摩擦力向上，则水平方向FN=Fsinθ
竖直方向Fcsθ+Ff=mg
又因为Ff=μFN由以上三式可解得F=100N
14．（1）144m；（2）28m/s
【详解】（1）由牛顿第二定律可得
F-mg-f=ma1
解得无人机的加速度大小为
a1=8m/s2
则在t=6s时无人机离地面的高度为
h=12a1t2=12×8×62m=144m
（2）无人机突然失去升力而坠落，下落过程中，有
mg-f=ma2
解得无人机的加速度大小为
a2=7m/s2
当设备重新启动并提供向上最大升力时，无人机的速度最大，则有
h1=vm22a2
重新提供向上最大升力后，根据牛顿第二定律可得
F+f-mg=ma3
解得无人机的加速度大小为
a3=14m/s2
由题意可知无人机着地速度为零，则有
h2=0-vm2-2a3
又
h1+h2=H=84m
联立解得人机从开始下落过程中的最大速度为
vm=28m/s
15．（1）0.8m；（2）8.4s；（3）1.6m；（4）28.75N
【详解】（1）对工件加速运动时受力分析，由牛顿第二定律得
μmgcsθ-mgsinθ=ma
解得加速度为
a=2.5ms2
所以加速的时间为
t1=va=0.8s
所以加速的位移为
x=12at12=0.8m
（2）因为
μmgcsθ>mgsinθ
所以工件与传送带共速之后一起做匀速直线运动，所以匀速的时间为
t2=L-xv=16-0.82s=7.6s
所以工件从A端传送到B端所需要的时间为
t=t1+t2=8.4s
（3）因为每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上，则后一个工件同样加速相同的位移，所以相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离即为后一个工件加速时间内前一个工件匀速运动的距离，即
Δx=vt1=1.6m
（4）由（3）知相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离为1.6m，因为
LΔx=10
即传送带长度为十个工件间隔，且最后一个放上去时与前一个工件之间的距离为
x=0.8m
所以可知满载时，传送带上有11个工件，且10个处于匀速直线运动，最后一个处于加速状态，所以工件受到摩擦力之和为
f=f1+10f2
其中
f1=μmgcsθ=3.75N
f2=mgsinθ=2.5N
所以总摩擦力为
f=28.75N
所以让传送带匀速运动时，驱动电机应对传送带增加的牵引力为
ΔF=f=28.75N