湖南省长沙市长郡中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理试题（B）

湖南省长沙市长郡中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理试题（B） （考试时间：90分钟 试卷总分：100分） 一、单选题(本大题共6小题，共18分) 1．关于力、运动状态及惯性，下列说法正确的是（　　） A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体运动状态的原因 C．物体的质量越大，惯性越小 D．物体的速度越大，惯性越大 2．如图所示，用弹簧测力计在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为5N；当弹簧测力计的示数为6N 时，物体运动时受到的摩擦力大小为 A．1N B．5N C．6N D．11N 3．如图所示，为A，B，C三个物体从同一地点、同时沿同一方向出发做直线运动的（位移-时间）图像，则在时间内，下列说法正确的是（　　）    A．A物体平均速度最大，B物体平均速度最小 B．三个物体的平均速度相等 C．三个物体始终沿着同一方向运动 D．C物体的速度始终比B物体的速度小 4．“倍速播放”是近几年视频网站新添加的功能，用户可使用播放软件加快或减慢视频播放速率，范围一般在0.5倍至2.0倍。对于一个从静止开始做匀加速直线运动的汽车，不使用倍速播放时，屏幕上汽车的加速度为a，汽车运动到某点时的速度为v，当使用2.0倍速播放时，屏幕上汽车的加速度和运动到同一点的速度分别为（　　） A．2a、v B．2a、2v C．4a、2v D．4a、4v 5．受伽利略对自由落体运动研究思想的启发，小天同学让物体从静止在斜面上滑下，用刻度尺测量物块滑下的路程，并用计时器测出物块通过相应路程的时间。如图所示，他用水平直线OA表示测得的时间，用倾斜的直线OB表示运动过程中随时间增大的某物理量，OAB为直角三角形，图中斜边OB的中点为D，OA中点为C。则图中（  ） A．OB的长度表示该过程运动的路程 B．AB的长度表示该过程的平均速度 C．三角形OAB的面积表示该过程运动路程的一半 D．三角形OCD的面积表示该过程运动路程的四分之一 6．用质量为的吸铁石，将一张质量为的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力轻拉吸铁石，吸铁石和白纸均未移动，如图所示。则下列说法中不正确的是（　　） A．吸铁石在竖直面内受到两个力的作用 B．吸铁石受到的摩擦力大小为 C．白纸受到两个摩擦力的作用 D．白纸受到黑板的摩擦力大小为 二、多选题（本大题共4小题，共16分） 7．下列关于质点的说法正确的是（　　） A．无论大物体还是小物体，在机械运动中一律看成质点 B．当物体的大小远小于运动的距离时，在研究运动距离时可以把物体看成质点 C．物体的大小不是判断物体是否能作为质点的标准 D．物体的大小是判断物体是否为质点的标准 8．一件行李重力为，被轻绳和吊在空中，绳和的拉力分别为、，如图所示，则（　　） A．、的合力是 B．、的合力是 C．行李对轻绳的拉力方向与方向相反，大小相等 D．行李受到重力、绳拉力、绳拉力，还有共四个力作用 9．宁波诺丁汉大学的四名学生设计的“户外水杯”获得了设计界“奥斯卡”之称的红点设计大奖。户外水杯的杯子下方有一个盛了塑料球的复合材料罩，球和杯底直接接触，塑料球和罩子的重量非常轻，几乎可以忽略不计，但是作用却很大，在不是水平的接触面上可以自动调整，使水杯处于水平状态，如图所示。设此水杯放置于某一倾角的斜面上，则以下说法正确的是（　　） A．上部分的杯子受到两个力：重力、球施加的支持力 B．整个户外杯子受到三个力：重力、摩擦力、支持力 C．塑料球受到的合力不一定为零 D．因为重力不计，所以罩子只受弹力，不受摩擦力 10．如图所示，将倾角θ=30°的斜面体C置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着可视为质点的小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动.已知A的质量m1=1kg，B的质量m2=4kg，OA段绳长l=1m.重力加速度g=10m/s2.将A由静止释放，在其向下运动过程中，物块B与斜面体C始终保持静止，下列分析正确的是 A．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为零 B．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为10N C．小球A向下运动的过程中，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左 D．小球A向下运动的过程中(初末两位置除外)，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向始终水平向右 三、实验题（本大题共2小题，共19分） 11．某学校实验小组同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，根据实验老师提供的器材组成如图1所示的装置。所用钩码的重力均为0.5N，某同学将6个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出弹簧的总长度，并将数据填在下面的表格中（弹簧始终在弹性限度内）。 弹力大小/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧总长/cm 7.00 8.52 9.48 10.50 11.51 12.46 (1)试根据这些实验数据在图2的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图像 ，所得图线的物理意义是 ；该弹簧的劲度系数k为 （结果保留两位有效数字）。 (2)做完该实验，某同学想用图1的装置（一根弹簧、一把直尺和一个已知质量为m的砝码）来测定某个小物体的重力，你认为该怎么做？请写出方法 。 12．某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。 (1)按如图所示连接好实验装置 (2)将物块甲靠近打点计时器，先接通电源，再同时释放物块甲与乙，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足m甲 m乙（填“>”，“<”，“=”） (3)某次实验中打出的纸带如图所示。 在纸带上取A、B、C、D、E共5个相邻的计时点，测出各点间的距离分别为x1、x2、x3、x4，打点计时器打点周期为T，则纸带加速度a= （用字母x1、x2、x3、x4、T表示） (4)改变 物块质量（填“甲”或“乙”）重复步骤②③，记录每次力传感器的示数F，并计算出对应该次纸带的加速度大小a (5)以力传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图所示的a—F图，不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量m甲= （用字母x0，y0表示）。乙物块质量越大，力传感器的示数越大，其最大值趋近于 （用字母x0表示） 四、解答题（本大题共3小题，共41分） 13．跳伞运动员在空中的运动可分为两个阶段：开始一段伞未张开，可近似看成自由落体运动；伞张开后，则做匀减速直线运动．设运动员下落的初始高度为H=1500m，且自由下落了t=10s，如要保证运动员充分安全地着地（即着地速度等于零），求匀减速阶段的合适加速度？(g＝10m/s2) 14．如图所示，质量的木块A套在水平杆上，现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为20N、方向水平向右的外力F，它将拉着小球向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角，且A、B的相对位置保持不变，取，，，求： （1）小球的质量m； （2）水平杆对木块A的压力； （3）木块A与水平杆间的动摩擦因数μ。 15．雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹（如图甲），使相邻两个铁塔间的拉力大大增加，导致铁塔被拉倒、压塌（如图乙），电力设施被严重损毁，给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失．当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图丙所示的结构模型．已知铁塔（左右对称）质量为m，塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长度的质量为m0，输电线顶端的切线与竖直方向成θ角。已知冰的密度为ρ，设冰层均匀包裹输电线上，且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）． （1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？ （2）被冰层包裹后，输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少？ 第3页 共6页 ◎ 第4页 共6页 第5页 共6页 ◎ 第6页 共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C D A BC BC AB BD 1．B 【分析】力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小与物体的运动状态无关，只与其质量大小有关，质量越大，惯性越大； 【详解】A、根据伽利略理想斜面实验研究结果得知：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误，B正确； C、质量是物体惯性大小的唯一量度，与速度无关，物体的质量越大，惯性越大，故CD错误． 2．B 【详解】物体做匀速直线运动时要受平衡力，因此滑动摩擦力f等于拉力F，即f=F=5N．当测力计示数为6N时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力不变，仍为5N，此时物体做加速运动．故选B． 3．B 【详解】AB．时刻，A、B、C三个物体位移相同，经历时间相同，所以平均速度相同，A错误，B正确； C．图像的斜率为正，表示物体沿正方向运动，斜率为负表示物体沿负方向运动，所以B、C物体一直正向运动，A先沿正方向运动后沿负方向运动，C错误； D．图像的斜率表示物体的速度大小，所以C物体速度先比B小后比B大，D错误。 故选B。 4．C 【详解】当使用2.0倍速播放时，汽车运动到某点时的速度为2v，倍速播放不改变位移大小，则 则 故选C。 5．D 【详解】A．OA表示测得的时间，则OB的长度与OA成正比，不表示该过程运动的路程，故A错误； BC．OA表示测得的时间，AB的长度表示该过程的末速度，即平均速度一半，三角形OAB的面积表示该过程运动的路程，故BC错误； D．三角形OCD的面积表示该过程运动路程的四分之一，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】AB．在竖直面上吸铁石受到重力、拉力和白纸的摩擦力，三个力合力为零，由平衡条件可知，吸铁石受到的摩擦力大小为 故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； CD．白纸两面受到两个摩擦力作用，以吸铁石和白纸整体为对象可得白纸受到黑板的摩擦力大小为 故CD正确，不符合题意。 故选A。 7．BC 【详解】如果物体的大小和形状是研究物体运动的次要因素，则可以看做质点，故AD错误，BC正确。 故选BC。 8．BC 【详解】AB．F1、F2的合力是F，合力与分力是等效 替代关系，F与重力G等大反向，故A错误，B正确； C．行李对绳OA的拉力方向与绳对行李的拉力F1的方向相反，大小相等，故C正确； D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2三个力作用，F是F1、F2的合力，不是物体实际受到的力，故D错误。 故选BC。 9．AB 【详解】A．上部分的杯子处于平衡状态，受重力和球施加的支持力处于平衡，故A正确； B．整个杯子放在斜面上受重力、支持力和摩擦力的作用而处于平衡，故B正确； C．塑料球由于处于平衡状态，故其受到的合力为零，故C错误； D．虽然罩子重力不计，但是由于其受到上面杯子的压力，从而对斜面产生压力，并且有下滑的趋势，故一定受到摩擦力的作用，故D错误。 故选AB。 10．BD 【详解】AB．小球A摆下的过程，只有重力做功，其机械能守恒，有：，而在最低点由牛顿第二定律有：，联立解得：；再对B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，沿斜面方向由平衡条件有，解得：,方向沿斜面向下；故A错误，B正确. CD．对物体B和斜面体C的整体受力分析，由于伸长的细绳向左下方拉物体B和斜面的整体而未拉动，故一定受到地面对C向右的静摩擦力；故C错误，D正确. 11．(1) 弹簧的弹力大小与弹簧伸长量大小成正比 50 (2)将弹簧上端固定在支架上，下端挂上砝码（已知质量为）测出弹簧的伸长量。将砝码取下换上待测物体，测出弹簧的伸长量，则待测物体的重力为 【详解】（1）[1]作图象时，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧,如图 [2][3]该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。图线的物理意义是弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由 可得 （2）将弹簧上端固定在支架上，下端挂上砝码，测出弹簧的伸长量，然后将砝码取下换上待测小物体，测出弹簧的伸长量，则 可得待测小物体的重力为 12． < 乙 2x0 【详解】(2)[1]为了使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足m甲<m乙； (3)[2]纸带加速度为 (4)[3]保证甲物块质量不变，改变乙物块质量重复步骤②③； (5)[4]根据牛顿第二定律 整理得 根据图像 解得 [5]根据图像，当 时 根据，当时 所以 乙物块质量越大，整体的加速度越大，整体加速度的最大值趋近于重力加速度g，当甲的加速度为g时，力传感器的示数最大，对甲根据牛顿第二定律 解得 又因为 所以 13．a=5m/s2，方向竖直向上 【详解】自由落体的位移为：h1=gt2=×10×102=500m， 速度为：v=gt=10×10=100m/s， 减速下降的距离为：h2=h-h1=1500-500=1000m， 由匀变速运动的速度位移公式得： 则匀减速阶段合适的加速度为5m/s2；方向竖直向上. 14．（1）1.5kg；（2）40N；（3） 【详解】（1）对小球B受力分析，由平衡条件得 代入数据解得小球的质量为 （2）对AB整体受力分析，由平衡条件得，A对水平杆的压力为 由牛顿第三定律得水平杆对A的压力 解得 N （3）对AB整体受力分析，由平衡条件得 代入数据解得木块A与水平杆间的动摩擦因数 15．（1）πρR2Lg；（2）， 【详解】（1）相邻铁塔间输电线上结冰的体积为 冰的质量 根据受力平衡，每个塔收到两个拉力F，每根输电线受到两个拉力，根据相互作用 对输电线分析可得两个拉力的合力为输电线重力，同样对塔受力分析，两个拉力F合力也等于输电线重力，所以结冰后塔受到的压力增加值等于冰的质量即 （2）对一根输电线受力分析，受到重力和两个拉力作用，受力分析如下图，根据对称性，两个拉力大小相等，根据力合成的矢量法则则有 即得最高点拉力 最低点，输电线趋于水平，绳子最低点张力即等于最高点拉力的水平分力．因此最低点张力 答案第4页，共5页 答案第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$