2023-2024学年江苏省扬州市广陵区红桥高级中学高一（上）第二次月考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省扬州市广陵区红桥高级中学高一（上）第二次月考物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列力和运动关系的说法正确的是( )
A. 力是维持物体速度的原因，也是产生加速度的原因
B. 伽利略理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因
C. 伽利略认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
D. 因为物体之间的相互作用力总是等大反向，所以相互作用力与反作用力的合力为零
2.如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A. JB. WC. mD. N
4.一大力士用绳子拉动汽车，拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ。则拉力F在竖直方向的分力为( )
A. FsinθB. FcsθC. FsinθD. Fcsθ
5.如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度减速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
( )
A. 人处于失重状态，人对体重计的压力大小为m(g−a)
B. 人处于超重状态，人对体重计的压力大小为ma
C. 人处于失重状态，人对体重计的压力大小为ma
D. 人处于超重状态，人对体重计的压力大小为m(g+a)
6.关于马拉车，若马拉车的力大小为F1，车拉马的力大小为F2，下列说法正确的是( )
A. 马拉车不动，是因为F1小于F2
B. 马拉车前进，是因为F1大于F2
C. 无论车如何运动，F1总等于F2
D. 只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，F1才等于F2
7.如图所示，在水平面上运动的车厢中，用细线吊着的小球，其吊线与竖直方向的夹角稳定为θ。由此对车厢运动状态的正确判断是( )
A. 车厢一定向右运动B. 车厢一定做匀加速运动
C. 车厢运动加速度大小为gtanθ，方向向左D. 车厢运动加速度大小为gsinθ，方向向右
8.物体A、B均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B，所得加速度a与拉力F的关系图像如图所示，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下述中正确的是( )
A. mA>mB
B. μA=μB
C. A受到的滑动摩擦力等于B受到的滑动摩擦力
D. 图线的函数表达式为a=Fm+μg
9.如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 弹簧的拉力F=mgsinθB. 弹簧的拉力F=mgsinθ
C. 小球的加速度为零D. 小球的加速度a=gtanθ
10.如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则下列判断正确的是
( )
A. 滑块向右运动过程中，始终做加速运动
B. 滑块向左运动过程中，始终做减速运动
C. 滑块与弹簧接触过程中最大加速度为kx0−μmgm
D. 滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x=μmgk时，物体的加速度最大
二、实验题：本大题共1小题，共18分。
11.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，滑轮的质量可以忽略。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

(1)实验一定要进行的操作是____________。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)实验时，下列操作正确而是____________。
A.小车靠近传感器，先接通电源，再释放小车
B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
(3)在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打B点时小车的速度v=____________m/s，小车的加速度为a=____________m/s2。(结果保留3位有效数字)

(4)在实验过程中小车加速度____________(填“大于”“等于”或“小于”)砂和砂桶加速度。
(5)以力传感器的示数F为横轴，小车的加速度a为纵轴，画出的a−F图线是一条直线，如图丙所示，则小车的质量M=____________kg。(结果保留2位有效数字)
三、计算题：本大题共3小题，共42分。
12.如图所示，一质量m=1kg的物块恰能沿倾角θ=37∘的固定斜面匀速自由下滑．重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。不计空气阻力，求：
(1)物块收到斜面支持力N；
(2)物块与斜面间动摩擦因数μ；
13.航拍仪是一种拍摄仪器，具有体积小、使用灵活、机动性强等优点。在一次拍摄中，航拍仪从地面由静止启动，获得竖直向上、大小恒定的升力F，开始匀加速起飞，经过一段时间后航拍仪突然出现故障而失去动力，航拍仪在上升过程的速度随时间变化图像如图所示。已知航拍仪的质量m=2kg，它在竖直运动过程中受到的空气阻力不变，方向与速度方向相反。求：
(1)航拍仪上升的最大高度H；
(2)航拍仪在上升过程中受到的空气阻力大小；
(3)航拍仪匀加速起飞时升力的大小。
14.滑雪是常见的体育运动项目．某一山坡滑道可视为倾角θ=14∘的斜面，一滑雪者从静止开始匀加速自由下滑，在时间t=8s内沿山坡滑道滑下的位移s=40m，后又进入水平滑道。设水平滑道足够长，不计空气阻力，取sin14∘=0.24，cs14∘=0.97，重力加速度g=10m/s2。
(1)求滑雪板与斜面滑道之间的动摩擦因数μ(保留2位有效数字)；
(2)求滑雪者滑到山坡底端时的速度；
(3)若水平滑道与山坡滑道的动摩擦因数相同，求该滑雪者在水平滑道上滑行的最大距离。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.力是产生加速度的原因，但不是维持物体速度的原因，故A错误；
B.伽利略理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，故B正确；
C.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动，故C错误；
D.物体之间的相互作用力总是等大反向，但相互作用力作用在不同物体上，所以不能认为相互作用力与反作用力的合力为零，故D错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】【分析】
人随扶梯加速上升时，加速度沿斜面向上，根据牛顿第二定律分析可知：人受到重力、扶梯的支持力和静摩擦力。
本题在分析加速过程时，也可以先确定加速度，根据加速度方向确定合力方向，再分析受力情况。
【解答】
当扶梯加速上升时，可以确定人受重力、支持力，至于静摩擦力的方向，可将加速度分解，物体应有水平向右的加速度，故扶梯应对人有平行于接触面向右的摩擦力，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3.【答案】C
【解析】在国际单位制中，在力学中长度、质量、时间三个物理量被选为基本单位，他们的符号分别为m、kg、s，而物理量之间的关系推导出来的物理量的单位叫做导出单位，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】C
【解析】【分析】
解决本题的关键是知道分力与合力遵循平行四边形定则，并掌握三角知识的运用。
【解答】
解：将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，竖直方向上分力Fx=Fsinθ.故C正确，ABD错误。
故选：C。
5.【答案】A
【解析】人随电梯以大小为a的加速度减速上升，加速度方向向下，人处于失重状态；以人为对象，根据牛顿第二定律可得
mg−N=ma
可得
N=m(g−a)
则人对体重计的压力大小为 m(g−a) 。
故选A。
6.【答案】C
【解析】马拉车的力与车拉马的力的是相互作用力，它们总是大小相等方向相反，所以C正确；ABD错误；
故选C。
7.【答案】C
【解析】【分析】
该题考查牛顿第二定律的应用。解答本题关键先对小球受力分析，求出加速度。
对小球受力分析，求出合力，根据牛顿第二定律求解加速度，由此判断车厢运动情况。
【解答】
球相对车厢处于静止状态，球与车厢的加速度相同，根据悬线偏转方向可知拉力与重力的合力应水平向左，则车厢加速度一定是水平向左，如图所示：
由牛顿第二定律得mgtanθ=ma，解得a=gtanθ，车厢可以向右匀减速运动，也可以向左匀加速运动，故 ABD错误， C正确。
故选C。
8.【答案】C
【解析】ABD.由牛顿第二定律可知
F−μmg=ma
解得
a=Fm−μg
则a−F图像的斜率的倒数等于质量m，直线A斜率较大，则
mA当F=0时
a=−μg
则
μA>μB
选项ABD错误；
C.当a=0时，F=μmg，由图像可知，A受到的滑动摩擦力等于B受到的滑动摩擦力，选项C正确；
故选C。
9.【答案】D
【解析】AB.绳烧断的瞬间，弹簧的弹力不变，根据平衡条件，弹簧的拉力为
F=mgcsθ
AB错误；
CD.绳烧断的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律
mgtanθ=ma
解得
a=gsinθ
C错误，D正确。
故选D。
10.【答案】B
【解析】A.滑块接触弹簧向右的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块接触弹簧向右的运动过程中，是先加速，后减速，故A错误；
B.滑块接触弹簧向左的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体始终做减速运动，故B正确；
C.滑块接触弹簧向左的运动过程中，当弹簧的压缩量最大为 x0 时，水平方向的合力为
F=kx0+μmg
此时合力最大，由牛顿第二定律有
amax=Fm=kx0+μmgm
故C错误；
D.在滑块接触弹簧向右的运动中，当弹簧的形变量为
x=μmgk
由胡克定律可得
F=kx=μmg=f
此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，此时物体的加速度为零，故D错误。
故选B。
11.【答案】 B B 1.23 6.03 小于 0.20
【解析】(1)[1]
AC.由图中装置可知，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，故AC错误；
B.实验时需将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确。
故选B。
(2)[2]为了充分利用纸带，实验时，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车。
故选B。
(3)[3]两计数点间还有四个点没有画出，可知相邻计数点的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打B点时小车的速度为
v=xAC2T=27.80−3.20×10−22×0.1m/s=1.23m/s
[4]根据逐差法可得，小车的加速度为
a=xBD−xOB4T2=(49.10−12.50−12.50)×10−24×0.12m/s2≈6.03m/s2
(4)[5]根据实验装置图可知小车与沙和桶通过动滑轮连接，它们之间的速度满足
v桶=2v车
根据初速度为0的匀变速直线运动规律可知
a桶=2a车
所以实验过程中小车的加速度小于砂和砂桶的加速度。
(5)[6]滑轮的质量可以忽略，根据牛顿二定律得
2F=Ma
则有
a=2MF
a−F 图像的斜率为
k=2M
则由图像可得
k=2M=40.4kg−1=10kg−1
解得小车质量为
M=0.20kg
12.【答案】(1) 8N ；(2) 0.75
【解析】(1)以物块为对象，垂直斜面方向根据受力平衡可得
N=mgcsθ=1×10×0.8N=8N
(2)以物块为对象，沿斜面方向根据受力平衡可得
f=mgsinθ
又
f=μN
联立可得物块与斜面间动摩擦因数为
μ=tanθ=0.75
13.【答案】解：(1)高度为 v−t 图像所围成的面积
H=12vmt=34m
(2)设减速阶段加速度大小为 a2
a2=Δv2Δt2=80.5m/s2=16m/s2
根据牛顿第二定律可知：mg+f=ma2
f=12N
(3)设加速阶段加速度大小为 a1
a1=Δv1Δt1=88m/s2=1m/s2
根据牛顿第二定律可知F−mg−f=ma1
F=34N

【解析】(1)根据v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移可得航拍仪上升的最大高度；
(2)v−t图象的斜率表示加速度，求出航拍仪减速上升过程中加速度大小，根据牛顿第二定律求解阻力大小；
(3)求出航拍仪匀加速起飞时加速度大小，根据牛顿第二定律求解升力。
本题主要是考查牛顿第二定律之图象问题，关键是弄清楚v−t图象的斜率表示的物理意义、图象与坐标轴围成的面积表示的物理意义，分析清楚受力情况和运动情况，然后根据运动学公式求解。
14.【答案】(1) μ≈0.12 ；(2) 10m/s ；(3) 41.67m
【解析】(1)根据匀变速直线运动位移时间公式
s=12at2
可得加速度大小为
a=2st2=2×4082m/s2=1.25m/s2
由牛顿第二定律得
mgsinθ−μmgcsθ=ma
代入数据解得
μ≈0.12
(2)滑雪者滑到山坡底端时的速度为
v=at=1.25×8m/s=10m/s
(3)在水平滑道上，由牛顿第二定律得
μmg=ma′
解得
a′=1.2m/s2
滑雪者在水平滑到上滑行的最大距离为
x=v22a′=1022×1.2m≈41.67m