河北省保定市部分高中2023-2024学年高一上学期9月月考物理试卷(含答案)

这是一份河北省保定市部分高中2023-2024学年高一上学期9月月考物理试卷(含答案)，共10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。

一、单选题
1、下列关于运动描述的说法中正确的是( )
A.暑假期间，小明在保定科技海洋馆研究金色鲤鱼漫游时的优美姿态，可将金色鲤鱼视为质点
B.毛主席诗中的“坐地日行八万里”，是以地心为参考系
C.做匀速直线运动物体的位置时间关系图象是一条倾斜的直线，且必过坐标原点
D.高速公路上的区间测速，测量的是汽车的平均速度
2、小球在液体中运动时会受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力。如果液体的粘滞性较大，小球的半径较小，则小球受到的粘滞力，式中η称为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球运动的速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示η的单位，则其单位为( )
A.B.
C.D.η为常数，没有单位
3、在2021年1月12日，以“冰雪智驭，E行时代”为宗旨的2021中国长春（国际）无人驾驶汽车冰雪挑战赛正式开幕，中国一汽红旗L4智能驾驶小巴和红旗EV-L4两款重磅车型亮相赛场，全方位展示中国一汽在汽车智能网联技术上的探索成果。在某次比赛中，无人驾驶汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍，智能系统识别后紧急制动。从制动开始计时，该汽车的位移x与时间t的关系为，下列说法正确的是( )
A.该汽车的初速度为6m/s
B.该汽车刹车后5s末的速度大小为2m/s
C.5s内该汽车行驶了16m
D.在汽车停止前任意相邻1s内的位移之差都是1m
4、伽利略在铜球沿斜面运动的实验中，做了上百次实验，结果表明铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动。如图所示，铜球从斜面上的O点由静止释放，斜面OD被分成四个长度相等的部分，即，下列结论正确的是( )
A.铜球到达A、B两点的速度大小之比为1:2
B.铜球通过OD段的时间是通过OA段时间的3倍
C.铜球通过OC段与CD段所用时间的比值为
D.若铜球在A点的速度大小为，在C点的速度大小为，则其在B点的速度大小为
5、从地面上以初速度竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为，且落地前小球已经做匀速运动，重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中不正确的是( )
A.时刻小球的加速度为g
B.能解判断在速度达到之前小球的加速度一直在减小
C.能够计算小球抛出瞬间的加速度大小
D.小球上升的最大高度大于
6、如图所示，带支架的平板小车沿水平面向右做直线运动，质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架，小车右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。物块B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某段时间内观察到轻质细线与竖直方向夹角为θ，且保持不变，则在这段时间内( )
A.小车一定正在做加速运动
B.轻质细线对小球A的拉力大小为
C.物块B所受摩擦力大小为μMg，方向水平向左
D.小车对物块B的作用力大小为，方向为斜向左上方
7、某提升重物的装置的简易结构如图所示，一质量为m的圆环P套在固定的倾斜光滑杆 QUOTE MN MN上，轻绳绕过定滑轮与圆环P相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢向下拉动轻绳，可以使圆环沿着杆向上运动。若杆的弹力大小为 QUOTE FN FN，在圆环P上升过程中，下列说法正确的是( )
A.F先减小后增大， QUOTE FN FN一直增大B.F一直增大， QUOTE FN FN一直增大
C.F一直增大， QUOTE FN FN先减小后增大D.F先减小后增大， QUOTE FN FN先减小后增大
二、多选题
8、如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4~5s的时间内从静止加速到100km/h，则( )
A.方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大
B.方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同
C.由牛顿第二定律可知，方程式赛车质量小其加速度一定大
D.任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
9、如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，弹簧处于竖直。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是( )
A.施加F前，竖直墙壁对B的摩擦力可能向下
B.施加F前，弹簧弹力大小一定等于A、B两物体重力大小之和
C.施加F后，A、B之间的摩擦力大小可能为零
D.施加F后，B与竖直墙壁之间可能没有摩擦力
10、如图所示，倾角的传送带以的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量的货物从传送带的底端A处以初速度的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A、B间的高度差，，，重力加速度，下列说法正确的是( )
A.货物不能冲上水平台面
B.货物从A处运动到B处所用的时间为3.9s
C.货物在传送带上的划痕长0.8m
D.货物离开传送带时速度大小为3m/s
三、实验题
11、某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。A为固定橡皮条的图钉，A、O间为橡皮条，OB和OC为细绳。
①本实验采用的是“等效替代法”，对其理解正确的是______。
A.橡皮条可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
②某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为______N。
③根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中______（填“F”或“”）是与合力的理论值。
④实验结束后，该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图象，则该弹簧测力计中弹簧的劲度系数为______N/m。（弹簧均处于弹性限度内）
12、某实验小组采用如图甲所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，试回答下列问题：
①实验小组______（填“需要”或“不需要”）平衡小车和长木板之间的摩擦力，______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。
②在满足实验条件时得到一条纸带如图乙所示，图中O、A、B、C、D为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，已知打点计时器使用的交流电频率为，则由纸带可知，小车的加速度大小为_____。（保留三位有效数字）
③在满足实验条件时，研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F（忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确）的关系，得到a与F的关系应该是图丙中的______（填“①”、“②”或“③”）。
四、计算题
13、如图所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距地面，圆棒长，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围，上边界A距离地面，下边界B距离地面。不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）圆棒下落到A点所用时间；
（2）圆棒通过AB所用的时间。
14、团雾是秋冬季多发于高速公路附近的小型天气系统，是水平尺度仅有数百米乃至数十米的雾气团，气象学归类为“辐射雾”，严重影响道路交通安全。在沈海高速公路上某一段直线车道上，有同向匀速行驶的货车A和轿车B，其速度大小分别为，，轿车在货车后距离为时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，刹车时加速度a的大小为，两车可视为质点。
（1）若轿车刹车时货车以速度匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；
（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经收到信号并立即加速行驶，则货车的加速度至少多大时才能避免与轿车相撞？
15、如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力，当小车向右运动的速度达到时，在小车右端轻轻地无初速度放一个大小不计、质量的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长，g取，则：
（1）刚放上小物块时，小物块及小车的加速度各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小物块放在小车上开始，经过小物块通过的位移为多大？
参考答案
1、答案：B
解析：A.研究金色鲤鱼漫游时的优美姿态，鱼的形状和大小不能忽略，故不可以作为质点，故A错误；
B.地面绕着地心日转八万里，故参考系为地心，故B正确；
C.物体做匀速直线运动，发生的位移与时间成正比，其位移时间图象是一条倾斜的过坐标原点的直线，位移是描述位置变化的物理量，由于物体的初位置坐标未知，则无法判断物体的位置时间图象是否过原点，但一定是一条倾斜的直线，故C错误；
D.高速公路上的区间测速，对应一段时间，测量的是汽车的平均速率，故D错误。
故选B。
2、答案：B
解析：力的单位是牛顿，用力学基本单位表示为，由可得，其中r的单位是m，v的单位是m/s，则，即η的单位为，故选B。
3、答案：C
解析：A.由与对比可知
，
故A错误；
B.汽车的刹车时间为
所以汽车在4s时已停止运动，则该汽车刹车后5s末的速度大小为0，故B错误；
C.5s内该汽车行驶的距离等于4s内运动的距离即为
故C正确；
D.根据可知，在汽车停止前任意相邻1s内的位移之差都是2m，故D错误。
故选C。
4、答案：C
解析：A.根据速度位移关系可得
可知铜球到达A、B两点的速度之比为
故A错误；
B.根据位移与时间关系
可知铜球通过OD段的时间与通过OA段时间之比为
即铜球通过OD段的时间是通过OA段时间的2倍，故B错误；
C.铜球通过OC段与CD段所用的时间之比为
故C正确；
D.铜球做匀加速运动，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而从A到B的时间大于从B到C的时间，所以B点不是A、C两点间中间时刻的位置，A、C两点间中间时刻的位置应在A、B之间，则
故D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：A.时刻到达最高点，该时刻速度为零，则阻力为零，此时只受到重力作用，故此时刻加速度为重力加速度g，故A正确，不符合题意；
B.速度达到之前，图象的切线斜率绝对值逐渐减小，小球的加速度一直在减小，故B正确，不符合题意；
C.小球抛出瞬间，有
当速度达到时，有
解得
故C正确，不符合题意；
D.小球上升过程做加速度减小的变减速运动，从图中可以看出，时间内图线与时间轴所围面积小于匀减速直线运动时的面积，则小球上升的最大高度为小于，故D错误，符合题意。
故选D。
6、答案：D
解析：A.对A受力分析，由牛顿第二定律得
解得
方向水平向左，则小车向右做减速运动，故A错误；
B.细绳的拉力为
故B错误；
CD.由题意可知，A与小车相对静止，则小车与A具有相同的加速度，即小车的加速度大小为，方向水平向左，此刻物块B的加速度与小车相同，根据牛顿第二定律
方向水平向左，小车对物体B的作用力为
方向为斜向左上方，故C错误，D正确。
故选D。
7、答案：B
解析：对圆环受力分析如图：
圆环始终处于受力平衡状态，根据矢量三角形的合成法则可知，随着圆环上升拉力F的方向与斜面的夹角逐渐变大，如图中虚线所示，F一直增大，一直增大，故B正确，ACD错误；
故选：B。
8、答案：BD
解析：A.质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A错误；
B.方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B正确；
C.由牛顿第二定律可知，当物体所受合外力不变的情况下，质量小其加速度一定大；而若合外力不确定时，即使质量小，加速度也不一定大，C错误；
D.根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D正确。
故选BD。
9、答案：BC
解析：A.施加F前，对整体受力分析，一定受重力、弹簧弹力，若竖直方向受静摩擦力，则也一定受墙向右的弹力，但若受向右的弹力，则没有向左的力与之平衡，合力不可能为零，故整体不受墙的弹力，也不受静摩擦力；故A错误；
B.施加F前，对整体受力分析，受重力、弹簧弹力，根据平衡条件弹簧弹力大小一定等于A、B两物体重力大小之和，B正确；
C.当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若
则A、B之间的摩擦力为零，故C正确；
D.对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，故D错误。
故选BC。
10、答案：CD
解析：A.货物开始向上做匀减速直线运动，此时摩擦力沿斜面向下，对货物进行受力分析有
解得
减速至时通过的位移
之后进一步做匀减速直线运动，此时摩擦力沿斜面向上，对货物进行受力分析有
解得
减速至0时通过的位移为
则货物能冲上水平台面，故A错误；
B.货物开始向上做匀减速直线运动到与传送带共速，经历的时间为
货物与传送带共速继续向上做匀减速直线运动到顶端过程，有
解得，（不合理舍去）
则货物从A处运动到B处所用的时间为
故B错误；
C.货物开始向上做匀减速直线运动到与传送带共速，货物相对传送带向上运动的位移为
货物与传送带共速到顶端过程，货物相对传送带向下运动的位移为
由于两次相对运动相反，则货物在传送带上的划痕长为0.8m，故C正确；
D.货物离开传送带时速度大小为
故D正确。
故选CD。
11、答案：①D②4.20③F④200
解析：①即用两弹簧测力计拉橡皮条的共同作用效果和用一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同，即两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，ABC错误，D正确。
故选D。
②由图乙可知，弹簧测力计的最小分度值是0.1N，此时橡皮条的弹力大小为4.20N。
③F是由平行四边形定则作图得到的合力的理论值，在平行四边形的对角线上，因此F是与合力的理论值。
④由胡克定律结合弹力F与弹簧长度L的关系图象可得
12、答案：①.需要；需要
②2.00
③①
解析：①为使小车受的合力近似等于砝码和砝码盘的总重力，因此需要平衡小车和长木板之间的摩擦力。
以小车及砝码和砝码盘组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律，则有
小车的加速度为
小车所受的合外力则有
当时，可认为小车受到的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，因此需要满足的条件。
②已知打点计时器使用的交流电频率为，纸带上相邻计数点间有4个点未标出，因此可知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为
由，可得小车的加速度大小为
③研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F的关系时，忘记测量砝码盘的质量，即砝码盘的重力没有计入F时，当F是零时，因为有砝码盘的重力，小车的加速度不是零，因此图象在a轴上有截距，得到a与F的关系应该是图丙中的①。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）圆棒底部距离A点高度
圆棒做自由落体运动下落到A点有
代入数据解得
（2）圆棒通过AB的过程即圆棒底部到达A点和圆棒顶端离开B点这一过程，可知圆棒底部到达A点的速度为
圆棒通过AB下落的高度为
圆棒通过AB过程由
代入数据解得
14、答案：（1）两车会相撞（2）
解析：（1）当两车速度相等时，轿车B刹车距离为
当两车的速度相同时，用时为
该时间内货车A运动的距离为
则
故两车会相撞；
（2）经过时间两车的距离为
代入数据解得
此时轿车B的速度为
设从开始再经过时间t，两车的速度达到相同速度v且恰好相遇，设此过程中货车A的加速度为，则
联合解得货车的加速度至少为
15、答案：（1），（2）2s（3）8.4m
解析：（1）将小物块轻轻地放在小车上时，小物块和小车之间发生相对运动，根据牛顿第二定律
对小物块
解得
对小车
解得
（2）设两者达到相同速度所需时间为，由题意知，小物块和小车均做匀加速直线运动，则小物块的末速度
小车的末速度
解得
（3）2s后小车和小物块相对静止，一起向右做匀加速运动，设其整体的加速度为，则由牛顿第二定律得
解得
则小物块前2s内的位移
小物块第3s内的位移
则从小物块放在小车上开始，经过小物块通过的位移