2023-2024学年山东省潍坊市昌乐县高三上学期12月月考 物理试题（含解析）

这是一份2023-2024学年山东省潍坊市昌乐县高三上学期12月月考 物理试题（含解析），共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1．高铁是中国“新四大发明”之一，具有极好的稳定性。如图，列车沿水平直线方向高速运行时，硬币可直立在水平窗台上，列车转弯时，硬币倾倒。在列车行使过程中，该硬币（ ）
A．直立阶段一定处于受力平衡状态
B．直立阶段可能受到窗台的摩擦力作用
C．转弯时，硬币一定会向弯道内侧倾倒
D．列车沿直线方向加速和减速行驶时，硬币都受到与列车运动方向相反的摩擦力作用
2．“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（ ）
A．“笛音雷”在时刻上升至最高点
B．时间内“笛音雷”做自由落体运动
C．时间内“笛音雷”的平均速度为
D．时间内“笛音雷”处于失重状态
3.如图所示,用一小车通过轻绳提升一滑块,滑块沿竖直光滑杆上升,某一时刻,两段绳恰好垂直。拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ,此时小车的速度为v0,则此时滑块竖直上升的速度为( )
A. v0
B. v0sin θ
C. v0cs θ
D. v0 csθ
4.如图，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上来回往复运动，运动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于( )
A．0B．kx
C．（）kxD．（）kx
5．如右图所示，质量为的小球用水平弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．0
B．大小为，方向竖直向下
C．大小为，方向垂直木板向下
D．大小为，方向水平向右
6．如图所示，质量为2kg物体放在无人机中，无人机从地面由静止起飞沿竖直方向上升，经过10s到达40m高处后悬停了5s，之后沿水平方向运动了5s，水平距离为30m。（g=10m/s2）。下列说法正确的是（ ）
A.物体一直处于超重状态
B.物体在20s内的平均速度为3.5m/s
C.水平运动阶段无人机对物体的作用力等于20N
D.上升阶段无人机对物体的支持力一直做正功
7．一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为eq \f(1,4)圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示，现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止，设乙对挡板的压力为F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中 ( )
A．F1缓慢增大，F2缓慢增大
B．F1缓慢增大， F2不变
C．F1缓慢减小，F2不变
D．F1缓慢减小，F2缓慢增大
8.将一重为G的圆柱形工件放在“V”形槽中，如图所示，槽的两侧面与水平面的夹角相同，“V”形槽两侧面的夹角为120°。当槽的棱与水平面的夹角为30°时，工件恰好能够匀速下滑，则
A．工件对槽每个侧面的压力均为G
B．工件对槽每个侧面的压力均为
C．工件与槽间的动摩擦因数为
D．工件与槽间的动摩擦因数为
二、多项选择题（每题4分，共16分。错选不得分，漏选得2分）
9.如图，水平传送带长为L=5.3m，运行速率v=1m/s，在其左端以初速度 水平滑上一物块。若物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，g取10m/s2，则物块从左到右的运动过程中（ ）
A．刚放上时，物块受到向左的滑动摩擦力
B．物块一直做匀减速直线运动
C．物块在传送带上的运动时间为5.2s
D．物块在传送带上留下的划痕长度为0.3m
10．如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度斜向上抛出，B以速度竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为，以下判断正确的是（ ）
A．相遇时A的速度一定为零
B．相遇时B的速度一定为零
C．A从抛出到最高点的时间为
D．从抛出到相遇A、B速度的变化量不同
11. 如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其在A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法中正确的是( )
A．当地的重力加速度大小为eq \f(R,b)
B．该小球的质量为eq \f(a,b)R
C．当v2＝2b时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7a
D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上
12．如图所示，质量为M、倾角为30°的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为m、2m，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（ ）
A．轻绳对P点的拉力大小为
B．物体A的加速度大小为
C．地面对斜面体的摩擦力大小为
D．地面对斜面体的支持力大小为
三、实验题（共16分）
13．某实验小组利用如图所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________(填字母代号)。
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。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(3)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，分别得到上图中甲、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。(选填“大于”“小于”或“等于”)
14．某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。

（1）测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c.在坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长_______，弹簧的劲度系数_______。
（2）用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度为，已知物块A的质量为，则物块A与长木板间的动摩擦因数___________；实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏___________（填“大”或“小”）。
四、解答题
15．（8分）一辆汽车在十字路口等绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边赶过汽车，问：
（1）汽车在追上自行车之前两车相距最远距离是多少？
（2）汽车追上自行车时汽车的速度多大？
16．（10分）所受重力G1＝8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100 N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，已知sin370=0.6，cs370=0.8。试求：
(1)木块与斜面间的摩擦力；
(2)木块所受斜面的弹力。
17．（12分）如图所示，轻质弹簧左端固定，右端紧靠一滑块（滑块与弹簧无连接），弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能表达式为（为弹簧的形变量）。滑块可视为质点，其质量，弹簧最初处于压缩状态，滑块所在位置到平台右端的距离，平台离地高，在平台右侧有一固定光滑斜面，斜面顶端点距地高，斜面倾角，斜面底端与一水平传送带平滑连接，水平传动带足够长，传动带逆时针转动的速度，滑块与水平桌面和传送带间动摩擦因数均为。现由静止释放滑块，若滑块从平台右端点飞出后恰好无碰撞落到斜面顶端点（温馨提示：“无碰撞落到斜面上”就表示滑块到达点时滑块的速度方向恰好沿斜面向下），然后沿斜面继续下滑，并滑上水平传送带，取。计算：
（1）滑块离开平台时速度的大小；
（2）弹簧最初的压缩量；
（3）滑块第一次从点滑上传送带到第一次与传送带共速所需要的时间。
18．（14分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图(a)所示。从零时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v－t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求
(1)木板与地面间的动摩擦因数µ1及小物块与木板间的动摩擦因数µ2；
(2)木板的最小长度；
(3)木板右端离墙壁的最终距离。

参考答案：
1．B
【详解】ABD．当列车在加速或减速过程中，如果加速度较小，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向反向的静摩擦力提供硬币加速度，故AD不符合题意，B符合题意；
C．转弯时，硬币由于惯性，要保持向前的速度，会向弯道外侧倾倒，故C不符合题意。
故选B。
2．D
3．A
4．D
【详解】对AB整体受力分析，由牛顿第二定律有
对A分析，由牛顿第二定律有
由上两式解得
ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图
根据共点力平衡条件，有，
解得，
木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为
方向垂直木板向下。故C正确，ABD错误。
故选C。
6．D
【详解】A．飞机由静止起飞沿竖直方向上升过程是超重状态，悬停时是平衡状态，故A错误；
B．物体在20s内位移
物体在20s内的平均速度为
故B错误；
水平运动阶段，运动性质未知，所以无人机对物体的作用力未知，故C错误。
D．上升阶段无人机对物体的支持力与上升的速度方向同向，所以一直做正功，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】先以小球为研究对象，分析受力如图1所示
当柱状物体向左移动时，N2与竖直方向的夹角减小，由图1看出，柱状物体对球的弹力N2与挡板对球的弹力N1均减小；则由牛顿第三定律得知，球对挡板的弹力F1减小；
再对整体分析受力如图2所示，由平衡条件得知F=N1
推力F变小，地面对整体的支持力N=G总
保持不变，则甲对地面的压力不变，故C正确，ABD错误；
故选C。
8．C
【详解】AB．工件的重力可以分解为沿槽顶方向向下的分力与垂直于槽顶方向的分力，如图：

垂直于槽顶方向的分力又进一步分解为两个挤压斜面的压力，如图：
由几何关系可知
解得
选项A，B错误；
CD．此时沿槽顶方向的分力与圆柱体和槽之间的摩擦力大小相等，有
解得
选项C正确，D错误。
故选C。
9．AC
10．BC
【详解】A．A分解为竖直向上的匀减速直线运动与水平向右的匀速直线运动，相遇时A达到最高点则其竖直方向的速度为0，水平方向速度不变，合速度不为0，故A错误；
B．设A在竖直方向的分速度为，则相遇时满足
解得
即B达到最高点，速度也为0，故B正确；
C．A与B到达最高点的时间相等为
故C正确；
D．两者运动的时间相同，加速度均为重力加速度也相同，根据速度的变化量公式为
所以速度的变化量相同，故D错误。
故选BC。
11．BC
【分析】由图乙可知，当v2＝b时，小球与圆管内壁之间恰好没有力的作用，此时由重力提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律即可求出重力加速度；当v2＝0时，有mg＝a，又因为，可得小球的质量；由机械能守恒定律和牛顿第二定律即可求出弹力．
【详解】由图乙可知，当v2＝b时，小球与圆管内壁之间恰好没有力的作用，此时由重力提供小球做圆周运动的向心力，即，故，故A错误；当v2＝0时，有mg＝a，又因为，所以小球的质量，故B正确；当v2＝2b时，设小球运动到最低点时的速度大小为v′，则由机械能守恒定律可得：mg·2R＝mv′2－m·2b，设小球在最低点时受到的弹力大小为F′，则由向心力公式可得：，联立解得：F′＝7a，故C正确；当0≤v2＜b时，小球在最高点时需要的向心力小于小球的重力，所以圆管对小球的弹力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，小球对圆管的弹力方向竖直向下，故D错误．所以BC正确，AD错误．
【点睛】本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息．
12．AC
【详解】AB．由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍；设物体A的加速度为a，则B的加速度为2a；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉力为T，根据牛顿第二定律得
代入数据，联立解得,
A正确，B错误；
C．物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，水平方向根据牛顿第二定律得
解得地面对斜面体的摩擦力为
C正确；
D．物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得
解得地面对斜面体的支持力为
D错误。
故选AC。
AD 远小于 小于 大于
【详解】(1)[1] A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；
B．在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；
C．打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误；
D．平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcsθ
即μ=tanθ
与质量无关，故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，故D正确。
故选AD。
(2)[2]按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有
而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有
对小木块有
综上有：小物块的实际的加速度为
只有当m