2023-2024学年山西省八校联盟高一（下）月考物理试卷（3月）（含解析）

这是一份2023-2024学年山西省八校联盟高一（下）月考物理试卷（3月）（含解析），共17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。

1.北京时间8月20日，2023年女足世界杯正式落下帷幕。在备受关注的决赛中，西班牙女足1−0击败英格兰女足，队史首次夺冠。过去9届世界杯中国女足8次入围正赛，本届是唯一一次没能从小组突围。最终位列第23名，同样也是铿锵玫瑰征战世界杯的最差表现。但女足姑娘们的拼搏还是值得肯定的。假设王霜头球将足球倾斜向上顶出禁区，以足球为研究对象，下列说法正确的是( )
A. 足球做的是斜抛运动B. 足球最高点的速度为零
C. 足球在运动的过程中先失重后超重D. 足球在最高点的加速度大于g
2.如图所示，有A、B两物体，mA=2mB，用轻杆连接后放在斜面上，其中A与斜面的摩擦因数为μ，B与斜面没有摩擦。在它们加速下滑的过程中斜面始终没有运动，则下列说法正确的是( )
A. 它们的加速度a=gsinθ−2μgcsθ3B. A，B之间杆的作用力为零
C. 杆的作用力FT=23mBgsinθD. 地面受到的摩擦力向左
3.下列对于运动说法正确的是( )
A. 平抛运动只能分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
B. 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成可能是直线运动也可能是匀变速曲线运动
C. 匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
D. 匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
4.生活中晾衣服随处可见，某处有两个晾衣杆A和B，A杆竖直固定，B杆向右侧倾斜．不可伸长的轻绳一端a固定在杆A上，另一端b可以沿B杆移动，衣服用光滑挂钩挂在绳子上．下列说法中正确的是( )
A. 将b端从B1移到B2，绳子张力不变
B. 将b端从B1移到B2，绳子张力变大
C. 将b端从B2移到B1，绳子张力变大
D. b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，绳子张力不变
5.如图，在斜面底端正上方的同一点分别以v1和v2的水平初速度抛出A、B两个物体，飞行一段时间后，撞在倾角为θ的斜面上，其中A垂直的打到斜面上，B的位移最小，则A、B在斜面上的落点间的距离是( )
A. gtanθcsθ(v 12−2v 22)B. 1gtanθcsθ(v 12−2v 22)
C. gtanθcsθ(v 12−v 22)D. csθgtanθ(v 12−v 22)
6.某同学利用如图所示装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数。滑块上装有宽度为d的遮光条，位置O处安装光电门，实验时给滑块向左的初速度，记录遮光条通过光电门的时间t、通过光电门后滑块滑行的距离为L时速度为v0，已知当地重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. d2t2−v 022gLB. v 02−d2t22gLC. d22gLt2D. 2dgLt
7.如图所示，一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(均可视为质点)。将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角，B球的速度大小为v2，则v1与v2的关系为( )
A. v2=3v1B. v2=2v1C. v2=v1D. v2=4v1
8.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mgsinθ
C. 物块B所受摩擦力大小为μmg，方向水平向右
D. 小车对物块B的作用力大小为Mg 1+tan2θ，方向为斜向左上方
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图所示是某物体在0∼10s内的x−t图像，下列说法中正确的是( )
A. 物体在第1s内的位移为4mB. 物体在前2s内加速度为4m/s2
C. 物体在前5s先加速后匀速D. 物体在前2s内的速度最大
10.如图所示，轻绳OA、轻杆OB的O端与质量为m的小球拴接在一起，轻杆的B端通过铰链连接在竖直墙面上，小球处于静止状态，且OA=OB，OB与竖直方向的夹角为60°，重力加速度为g，则( )
A. 轻绳OA受到的拉力大小为mg
B. 轻杆OB受到的弹力大小为 3mg
C. 若将A点缓慢向下移动一小段距离，则轻绳OA受到的拉力将变大
D. 若将A点缓慢向下移动一小段距离，则轻绳OA受到的拉力将变小
11.如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向右拉它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( )
A. 当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B. 图中A点值为μMg
C. 直线的斜率为物体质量的倒数
D. 图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度
12.如图所示，河的宽度为d，水速恒定，甲、乙两船以大小相同的速度(相对静水)同时开始渡河。出发时两船相距2d，甲、乙船头与河岸的夹角均为45∘，且乙船恰好能直达正对岸的A点。下列说法正确的是
( )
A. 甲船正好也在A点靠岸B. 甲船在A点的左侧靠岸
C. 甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇D. 甲、乙两船到达对岸的时间相等
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)在该实验中，下列说法正确的是__________。
A.应先接通电源，再释放小车
B.滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C.应补偿小车运动过程中受到的阻力
D.牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
(2)实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度大小vB=__________m/s，并计算纸带所对应小车的加速度大小a=__________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(3)小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出a−F图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是__________。(填选项前的字母)
A.补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大
B.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
C.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大
D.补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大
14.为了研究平抛运动，某同学用如图甲所示的装置进行实验。
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是 。
A.斜槽轨道必须光滑
B.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
C.斜槽轨道末端必须水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图乙所示。若坐标纸中每小方格的边长为L，根据图乙中M点的坐标值，可以求得小球做平抛运动的初速度大小v0=____(已知当地的重力加速度大小为g)。
(3)乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向)，如图丙所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每小方格的边长L=5cm,，取重力加速度大小g=10m/s。由此可知：小球从O点运动到A点所用时间t₁与从A点运动到B点所用时间t₂的大小关系为：t₁______ t₂(填“>”“<”或“=”)；小球平抛运动的初速度大小v0=___m/s(计算结果保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共2小题，共32分。
15.调皮的小猴子以速度v1从高处水平跃出，母猴见状立刻(忽略母猴反应时间)竖直向上跃起在空中将小猴子抱住。若小猴子跃起前两猴竖直距离为H，水平距离为d，两猴子均可视为质点，重力加速度为g，空气阻力不计。求：
(1)母猴从跃起到抱住小猴子所用的时间t；
(2)母猴刚抱住小猴子时离地面的距离y；
(3)母猴竖直向上跃起的初速度v2大小，并判断：若v2< gH，母猴抱住小猴前瞬间速度的方向。
16.如图所示，长L=4m的水平传送带以v0=4m/s的速度顺时针匀速转动，A、B为传送带的左、右端点，BC段水平地面长xBC=3m，并在C点与倾角为37∘的光滑长斜面平滑连接，将一滑块从A点轻放上传送带。已知滑块与传送带、水平地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6求：
(1)滑块放上传送带时的加速度大小；
(2)滑块第一次到达C点时的速度大小；
(3)滑块从放在A点上到最终静止下来所用的时间。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.足球斜向上运动的时候还受到空气阻力的作用，故足球的运动不是斜抛运动，故A错误；
B.在最高点，足球竖直方向的速度为零，水平方向速度不为零，故B错误；
C.足球在上升和下降过程，均有向下的加速度，故都处于失重状态，故C错误；
D.足球在最高点除了受重力外，还受阻力，合力大于重力，故加速度大于重力加速度，故D正确。
故选D。
2.【答案】A
【解析】A.选A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
mA+mBgsinθ−μmAgcsθ=mA+mBa
解得
a=gsinθ−2μgcsθ3
故A正确。
BCD.设杆对B的弹力方向向上，根据牛顿第二定律有
mBgsinθ−FT=mBa
解得
FT=2μmBgcsθ3
B不受摩擦力作用，B对斜面有斜向右下方的压力，则斜面有向右的运动趋势，可知斜面受到地面的摩擦力向左，根据牛顿第三定律可知地面受到斜面的摩擦力向右，故BCD错误。
故选A。
3.【答案】B
【解析】A.平抛运动并不是只能分解水平和竖直方向，其他方向也可以分解，故A错误；
B.一个水平方向的匀速直线运动与一个竖直方向的自由落体运动可以合成一个匀变速曲线运动，平抛运动，若一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动共线，可是以合成一个直线运动，故B正确；
C.匀加速直线运动的初速度为0，速度才与时间成正比，故C错误；
D.匀减速直线运动就是加速度与速度方向相反的运动，加速度可能为负值，也可能为正值，故D错误。
故选B。
4.【答案】C
【解析】【分析】
先根据数学知识，得出滑轮两侧的绳子与竖直方向的夹角与a、b间距离和绳长的关系，分析此夹角是否变化，再对滑轮研究。根据平衡条件分析绳子张力和夹角如何变化。
本题结合有关滑轮的知识考查了三力作用下的物体平衡，物体的平衡是整个力学的难点，在平时训练中要加强这方面的练习。
【解答】
沿aO方向延长，交b在的同一条竖直线上的b′点，则△Obb′为等腰三角形，直线ab′=aO+Ob，由几何关系可知，ab′= aa′2+a′b′2，sinθ=a′b′ab′；
对O点受力分析可知，O点受到下侧挂钩的拉力F以及两侧绳子的拉力，设ab′与竖直方向之间的夹角为θ，则：F=2Tcsθ
由于挂钩的拉力等于衣服放入重力，可知F的大小不变；绳子的拉力：T=F2csθ
ABC、若将b端从B1移到B2，由图可知，a′b′之间的距离减小，由于绳子的长度不变，则sinθ减小，所以θ减小，由T=F2csθ可知绳子的拉力减小；反之，将b端从B2移到B1，绳子张力变大，故AB错误，C正确；
D、b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，则a′b′之间的距离增大，由于绳子的长度不变，则sinθ增大，所以θ增大，绳子张力变大，故D错误。
故选：C。
5.【答案】B
【解析】以A为研究对象，将A垂直落在斜面上的速度分解，可得
tanθ=v1gt1
可得，A的运动时间为
t1=v1gtanθ
则A的水平位移为
x1=v1t1=v12gtanθ
以B为研究对象，将B的位移分解，可得
tanθ=v2t212gt22=2v2gt2
可得，B运动的时间为
t2=2v2gtanθ
则B运动的水平位移为
x2=v2t2=2v22gtanθ
则A、B在斜面上的落点间的距离为
d=(x1−x2)csθ=1gtanθcsθ(v 12−2v 22)
故选B。
6.【答案】A
【解析】通过光电门的速度
v=dt
根据牛顿第二定律
μmg=ma
根据运动学公式
v02−v2=−2aL
解得
μ=d2t2−v022gL
故选A。
7.【答案】C
【解析】解：如图所示，将A球速度分解成沿着杆与垂直于杆两方向，同时B球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向，根据矢量关系则有，对A球：v//=v1sinθ，对B球，v//=v2sinθ，由于A、B两球在同一杆上，沿杆的分速度相等，则有v1sinθ=v2sinθ，所以v2=v1，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据运动的分合成与解，分别将AB两质点速度进行分解，并借助于同一杆的速度相同，从而确定两质点的速度关系。
考查运动的分成与分解的规律，学会对实际的分解，同时对动能定理理解，当然也可以使用机械能守恒定律，但需要对系统做出守恒的判定。
8.【答案】D
【解析】A.对A受力分析，由牛顿第二定律得
F合=mgtanθ=maA
解得
a=gtanθ
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
T=mgcsθ
故B错误；
C.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 gtanθ ，方向水平向左，此刻物块B的加速度与小车相同，根据牛顿第二定律可知
fB=MaB=Mgtanθ
方向水平向左，小车对物体B的作用力为
F= (Mg)2+fB2=Mg 1+tan2θ
方向为斜向左上方，故C错误，D正确。
故选D。
9.【答案】AD
【解析】A. x−t 图像的斜率表示物体运动的速度，物体在 0∼2s 速度为
v1=8−02−0m/s=4m/s
第1s内的位移为
x1=v1t1=4m
故A正确；
B.图像斜率是速度不是加速度，前2s的加速度为0，故B错误；
C.前5s先匀速，后静止，故C错误；
D. 2∼6s 内物体的速度为
v2=0
6∼10s 内物体的速度为
v3=16−810−6m/s=2m/s
由此可知前2s内物体的速度最大，故D正确；
故选AD。
10.【答案】AC
【解析】AB.对小球进行受力分析，受力三角形如下图所示
由几何关系可知
TOA=TOB=mg
故A正确，B错误；
CD.若将A点向下移动一小段距离，OB与竖直方向所成的夹角将增大，则由小球受力分析图可知轻绳OA受到拉力变大，故C正确，D错误。
故选AC。
11.【答案】BC
【解析】A.物体对物体受力分析有
F−μMg=Ma
整理有
a=1MF−μg
当F小于图中A点值时，有
μMg>F
故A项错误；
B.当位于A点值时，由之前分析有
F=μMg
故B项正确；
C.由之前的分析有，其图像的斜率为
k=1M
故C项正确；
D.图像与纵轴交点，即外力F为零，所以有
−μMg=Ma
整理有
a=−μg
所以其绝对值为 μg ，故D项错误。
故选BC。
12.【答案】AD
【解析】ABC.由于乙船在A点靠岸，则速度分解如图
v水=vcs45∘= 22v
渡河时间
t=dvsin45∘= 2dv
甲船沿河流方向的合速度为
v′=2v水= 2v
甲船沿河岸方向位移
x=v′t= 2v⋅ 2dv=2d
即甲船恰好在A点上岸，A正确，BC错误；
D.由于甲、乙两船在静水中速度相等，且都以船头与河岸夹角为45°角的方式渡河，分解到垂直河岸方向的分速度相等，因此渡河时间相等，D正确。
故选AD。
13.【答案】 ABC 0.25 0.75 C
【解析】(1)[1]A.实验过程中，应先接通电源，再释放小车，选项A正确；
B.为保证绳的拉力方向与运动方向一致，滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行，选项B正确；
C.为了消除摩擦带来的影响，应补偿小车运动过程中受到的阻力，选项C正确；
D.根据牛顿第二定律可知
T=Ma=mMgM+m=11+mMmg
则为了使得 T 近似等于 mg ，则牵引小车的钩码质量 m 应远小于小车的总质量 M ，选项D错误。
故选ABC。
(2)[2]已知交流电源的频率为 50Hz ，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则 T=0.1s ，小车在B点时的速度
vB=xAC2T=6.45−1.40×10−22×0.1m/s≈0.25m/s
[3]小车运动的加速度大小为
a=xCF−xOC9T2=19.65−6.45−6.45×10−29×0.12m/s2=0.75m/s2
(3)[4]图像不过原点的可能原因是：未补偿阻力或补偿阻力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：所挂钩码的质量过大，未保证小车质量远大于所挂钩码的总质量。
故选C。
14.【答案】(1)BC
(2) 5gL2
(3) = 2.0

【解析】(1)AB.为了保证小球的初速度相等，小球每次应从斜槽的同一位置静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A错误，B正确；
C.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端必须水平，C正确；
D.该实验不需要停表测时间，故D错误。
故选BC。
(2)平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体，所以有
x=5L=v0t
y=5L=12gt2
联立解得
v0= 5gL2
(3)[1]平抛运动水平方向做匀速直线运动，运动时间与距离成正比，所以有
t1t2=xOAxAB=4L4L=1
所以
t1=t2
[2]由
yAB−yOA=gT2
解得
T= yAB−yOAg= 2Lg=0.1s
小球平抛运动的初速度大小为
v0=4LT=2.0m/s
15.【答案】(1)设母猴从跃起到抱住小猴子所用的时间t，
小猴子水平跃出后做平抛运动，水平方向有d=v1t，
则t=dv1；
(2)母猴刚抱住小猴子时小猴子下落的距离h=12gt2=gd22v 12；
则离地面的距离y=H−h=H−gd22v 12；
(3)母猴竖直向上跃起的初速度v2，根据竖直上抛运动有y=v2t−12gt2，
解得v2=Hv1d，
设母猴竖直向上能跃起到高度H的速度为v 2′ ，则有2gH=v 2 ′2，
解得v 2′= 2gH，
又v2< gH所以母猴抱住小猴前瞬间速度的方向竖直向上。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】(1) 4m/s2 ；(2) 2m/s ；(3) 4.17s
【解析】(1)取运动方向为正，设滑块质量为m，对滑块进行分析可知，在传送带上只受摩擦力作用，由牛顿第二定律有
μ1mg=ma1
解得加速度大小
a1=4m/s2
(2)当滑块和传送带同速时，滑块运动的距离为
v02=2a1x
解得
x=2m
明显
x则到达B点的速度为
vB=v0=4m/s
对BC过程进行分析由动能定理得
−μ2mgxBC=12mvC2−12mvB2
代入数据解得
vC=2m/s
(3)因斜面是光滑的，根据机械能守恒定律，滑块从斜面上下来的速度C点速度大小不变为2m/s，当在BC段停下来时所需位移为
x1=0−vC2−2μ2g=1m
AC段运动总时间为
t=v0a1+L−xv0+vC−vB−μ2g+−vC−μ2g=3.5s
滑块上滑时间为
t1=0−vC−gsin37=13s
滑块下滑时间为
t2=t1
得滑块从放在 A 点上到最终静止下来所用的时间为
t总=t+2t1≈4.17s