湖南省长沙市周南中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市周南中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理试卷（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

物 理
时量：75分钟 满分：100分
第I卷 选择题（共44分）
一、单选题（每小题4分，共24分）
1. 如图为某导航软件的截图，其中推荐了三条导航路线。根据图中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 研究汽车在地图中位置时，不能把它视作质点
B. 图中9：52是时间间隔
C. “距离长”路线的平均速率大小约为6.67m/s
D. “距离短”路线的平均速度最小
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究汽车在地图中位置时，汽车的形状和体积对所研究的问题可以忽略不计，所以能把它视作质点，故A错误；
B．图中9：52是时刻，故B错误；
C．“距离长”路线的平均速率大小约为
故C正确；
D．平均速度为
可知，三条航行位移一样，在位移一样的情况下，“时间长”路线的平均速度最小，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，甲、乙两人站在船上进行水面拔河比赛。两船中间位置处有一固定分界线，约定船只先触碰界线者输。若两船只完全相同，且绳子质量不计，河面对船只的阻力可忽略不计，人与船之间无相对滑动，则下列说法正确的是（ ）

A. 甲受到的拉力和乙受到的拉力是一对相互作用为
B. 甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对相互作用力
C. 若甲的质量小于乙的质量，则甲获胜
D. 若甲的平均加速度小于乙的平均加速度，则甲获胜
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲受到的拉力和乙受到的拉力不是一对相互作用为，故A错误；
B．甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对平衡力，故B错误；
CD．若甲的质量小于乙的质量，根据牛顿第二定律可知甲的平均加速度大于乙的平均加速度，则甲获胜，故C正确，D错误。
故选C。
3. 如图所示，两粗糙的长方体木块A、B叠在一起，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳与质量m=0.1kg的物体P相连，A、B整体沿水平桌面向右匀速运动，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A. A受2个力作用B. A受3个力作用
C. B对A摩擦力大小为1ND. B受到的滑动摩擦力大小为2N
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．A、B整体沿水平桌面向右匀速运动，由平衡条件可知，A只受重力和支持力两个力的作用，A与B之间无摩擦力，故A正确，BC错误；
D．A、B整体沿水平桌面向右匀速运动，物体P也匀速下滑，对P由平衡条件有
AB整体由平衡条件知
故D错误。
故选A。
4. 如图所示，科技馆中有一“反重力”展品，其上端有一个不断均匀滴水的水龙头，在一频闪灯的照射下，可观察到一个个下落的水滴。当缓慢调节灯光频率为f1时，每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置，可观察到水滴似乎不再下落，而是固定在图中a、b、c、d位置不动。已知重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. f1=10HzB. f1=5Hz
C. 水滴在c点的速度2m/sD. 水滴在b、c、d点的速度之比为1：2：3
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由位移差可得
解得
灯光频率为
故A正确，B错误；
C．水滴在c点的速度为
故C错误；
D．水滴在b点的速度为
水滴在d点的速度为
可知水滴在b、c、d点速度之比为3：4：5，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，一直角墙面上固定有A、B、C三个光滑轨道，轨道A、B相交于水平地面的N点，轨道B、C相交于竖直墙面的M点，轨道A、C长度相等。现将小球分别从A、B、C三个轨道的最上端由静止释放，其滑到最下端所用时间分别为tA、tB、tC。下列说法正确的是（ ）
A. tA=tCB. tAtC
【答案】B
【解析】
【详解】AB．小球静止释放，做匀加速直线运动运动到水平地面，设轨道与水平地面夹角为θ，有
对A、C轨道上小球，位移相等，A上小球加速度大，所以时间短，即tACD．同理对对B、C轨道，设高为H，则有
可得
H相等，B轨道倾角大，所以时间短，即tB故选B。
6. 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知mA. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对衣架受力分析如图所示

因为同一根绳子上的拉力大小处处相等，所以衣架两侧绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子与水平方向的夹角为，根据受力平衡可得
由于m故选D。
二、多选题（每小题5分，共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）
7. 如图所示，某同学在一辆汽车顶部用细线悬挂一个小球。汽车以大小为a的加速度在某斜面上运动时，细线与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小车一定沿斜面向下做匀加速直线运动
B. 小车可能沿斜面向上做匀减速直线运动
C. 无论加速度a为多大，θ都不可能大于90°
D. 若加速度a足够大，θ可以大于90°
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据题意对小球进行受力分析知
小球的加速度a沿斜面向下，故小车肯沿斜面向下做匀加速直线运动或沿斜面向上做匀减速直线运动，故A错误，B正确；
CD．若小车沿斜面向下的加速度足够大，根据三角形法则，如图
知稳定后θ可以大于90°，故C错误，D正确。
故选BD。
8. 某马戏团表演了猴子爬杆的节目，如图所示，杆的质量为m，长度为l，猴子的质量为2m。初始时，猴子静止在杆的最下端，现剪断轻绳，同时猴子相对于杆往上爬。已知重力加速度为g，杆下端到地面距离大于l，下列说法正确的是（ ）
A. 若杆的加速度为3g，则猴子相对于地面静止
B. 若杆的加速度为2g，则猴子相对于地面静止
C. 猴子能相对地面静止的时间为
D. 猴子能相对地面静止的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．若杆的加速度为3g，对杆根据牛顿第二定律可知
解得
方向竖直向下，根据牛顿第三定律可知，杆对猴子的摩擦力大小为2mg，方向向上，对猴子由牛顿第二定律有
解得
则猴子相对于地面静止，故A正确，B错误；
CD．若杆的加速度为3g，则猴子相对于地面静止，则杆下降的位移为l，由运动学公式有
猴子能相对地面静止的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如所示，一半圆柱体工件，底面粗糙，圆弧面光滑，静止在水平地面上，O点为横截面圆心。一可视为质点的光滑小物块在水平向右、方向不变的力F作用下沿圆弧面缓慢上滑，件相对于地面始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 力F将减小B. 工件对小物块的支持力将增大
C. 地面对工件的支持力将增大D. 地面对工件的静摩擦力将减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于物块缓慢移动，可看作是平衡状态，由平衡条件可得
物块从A点运动到B点的过程中，θ增大，力F减小，故A正确；
B．工件对小物块的支持力
将减小，故B错误；
C．地面对工件的支持力等于两物体重力之和，不变，故C错误；
D．地面对工件的静摩擦力与F等大反向，将减小，故D正确。
故选AD。
10. 如图1所示，一逆时针匀速转动的足够长传送带与水平面夹角为θ。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。图2描绘了小木块可能的运动图像，关于图像的说法正确的是（ ）
A. 若μC. 若μ=tanθ，则①③描绘了小木块的运动状态D. 若μ>tanθ，则①③描绘了小木块的运动状态
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知
解得
小木块加速到和传送带速度相等时，如果，即
小木块不会匀速运动，然后小木块会继续加速，滑动摩擦力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知
解得
由公式知
可知则②④描绘了小木块的运动状态，故A错误，B正确；
CD．小木块加速到和传送带速度相等时，若μ≥tanθ，小木块会匀速运动，则①③描绘了小木块的运动状态，故CD正确。
故选BCD。
第II卷 非选择题（共56分）
三、实验题（11小题8分；12小题10分）
11. 某兴趣小组基于胡克定律和牛顿第二定律制作了一个水平加速度测量仪。其基本结构如图所示，配重块中心固定一轻质指针，两端分别连接两相同轻质弹簧，将其和弹簧一起穿在一光滑杆上；弹簧两端固定在杆两端，且弹簧处于原长时，轻质指针正对着上方刻度尺的零刻度线。配重块质量为m，弹簧劲度系数为k。
（1）此仪器还需将长度值重新标注为对应加速度值，若指针对应的刻度值为x，则此刻度对应的加速度a=_________。
（2）若m=1kg，k=500N/m，则该加速度测量仪的分度值为_________m/s2
（3）在第（2）问的基础上，若将此水平加速度测量仪改装成竖直加速度测量仪，则此时的0刻度线应标注的加速度值为_________m/s2（已知重力加速度g取10m/s2）。
【答案】 ①. ②. 1 ③. 10
【解析】
【详解】（1）[1]若指针对应的刻度值为x，滑块受到左、右侧弹簧的弹力大小均为kx,
且方向相同，由牛顿第二定律有
解得
（2）[2]若m=1kg，k=500N/m，则该加速度测量仪的分度值为
（3）[3]若将此水平加速度测量仪改装成竖直加速度测量仪，0刻度线应标注的加速度值为
12. 某同学应用如图所示的装置测重力加速度。所用器材：铁架台、释放装置、小球、光电门（含数字计时器）、刻度尺及软垫等。
（1）现有如下材质的小球，实验中应当选用_____（填序号）。
A．橡胶球
B．木球
C．钢球
（2）实验步骤如下：
①用游标卡尺测出小球的直径d。
②按图示装置安装好器材。
③实验时，应_________（填序号）。
A．先释放小球，后接通数字计时器
B．先接通数字计时器，后释放小球
④小球由静止释放，使小球的球心刚好通过光电门，数字计时器记录小球通过光电门的时间为t，则小球通过光电门时的速度v=_________，用刻度尺测出小球下落到光电门的高度h。
⑤改变光电门的位置，重复实验，计算出小球的速度v1、v2、v3⋯vn及测出小球下落的对应高度h1、h2、h3⋯hn。
⑥以_________为纵坐标（填“v”“v2”或“”)，以h为横坐标，作出的图像为一条直线。
⑦若图像的斜率为k，则小球运动的加速度g=_________。
【答案】 ①. C ②. B ③. ④. v2 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]为确保小球做自由落体运动，减小阻力对小球的影响，应选用密度大的小钢球。故选C。
（2）③[2]实验时，小球下落时间很短，若先释放小球，可能出现时间记录不完整，所以先接通数字计时器，后释放小球。
故选B。
④[3]小球通过光电门时的速度
⑥[4]根据自由落体速度与位移公式
以v2为纵坐标，以h为横坐标，作出的图像为一条直线。
⑦[5]根据
小球运动的加速度
四、计算题（第13题10分，第14题12分，第15题16分）
13. 甲、乙两车并列在路口等信号灯，绿灯亮起，甲车立即以的加速度匀加速启动，2s后乙车以6m/s2的加速度匀加速启动追赶甲车。甲车行驶5s后发现前方有人沿斑马线从A点向B点运动，为礼让行人，甲车立即以大小为4m/s2的加速度刹车，刚好在斑马线前停止。由于视线遮挡，乙车在甲车开始制动1s后才开始刹车（忽略人的反应时间和汽车系统的反应时间，甲、乙两车均可视为质点）。求：
（1）以绿灯亮起为t＝0时刻，画出甲车的v-t图像和乙车刹车之前的v-t图像；
（2）乙车减速时的加速度至少多大，才能在斑马线前停止（结果可用分式表示）。
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）
（2）设乙在t时刻刚好在斑马线停止，则甲乙位移相等。则
解得
则此时乙加速度为
14. 如图1所示，倾角为θ=37°的足够长斜面上有相互接触但不黏合的A、B两物体，两物体与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.75。两物体的质量mA=2kg、mB=4kg。从t=0时刻开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，且两力随时间的变化关系如图2所示，FA重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）A、B两物体何时分离；
（2）两物体分离之后，物体B的加速度随时间的变化关系是什么。
【答案】（1）10s；（2）
【解析】
【详解】（1）根据图像可知推力、大小随时间变化的函数表达式分别为
当A、B物体间相互作用力为零时，二者分离，取向下为正方向，对A由牛顿第二定律有
对B由牛顿第二定律有
解得
（2）两物体分离之后，物体B的加速度随时间的变化关系是
解得
15. 如图所示，质量为m=1kg的铁块静止在质量为M=1kg的长木板最右端，铁块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.3。现给木板施加一水平向右的恒力F=18N，经2s后撤去F，最终铁块没有滑下木板。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）在运动过程中它们的共同速度大小；
（2）木板的最小长度多长。
【答案】（1）7.2m/s；（2）35.28m
【解析】
【详解】（1）设长木板的加速度为a，由牛顿第二定律可得
解得
设小物块此时加速度为a1，由牛顿第二定律可得
解得
刚撤去F时，长木板速度
刚撤去F时，小物块速度为
刚撤去F时，木板的加速度为
解得
设经时间小物块与长木板共速，设此时速度v，则有
解得
（2）刚撤去F时，小物块离长木板右端距离也即是长木板与小物块的位移差，由运动学公式
解得
在时间内，木板与小物块的位移差为，由运动学公式
解得
由于μ1＜μ2，共速后仍有滑动，则模板的加速为
木板与小物块的位移差为
木板的最小长度