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金乡县2023-2024学年高一上学期9月月考物理 2023.09.26
总分：100分；考试时间：90分钟；
姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题（共24分，每小题3分）
1．下列体育运动中，用物理知识解释合理的是（ ）
A．通常说球门是静止的，是以操场上滚动的足球为参照物
B．穿钉鞋参加百米赛跑，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力是相互作用力
D．推出去的铅球能继续运动，是因为受到推力的作用
2．如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一、铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，檩条间距离为d，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．瓦片共受到4个力的作用
B．檩条对瓦片作用力方向垂直檩条向上
C．减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
D．增大檩条间的距离d时，两根檩条对瓦片的弹力都增大
3．四旋翼无人机通过改变前后端的旋翼转速，形成前后旋翼升力差，使机体倾斜，产生垂直于机体指向前上方的力，实现朝前飞行。一架重为的四旋翼无人机正匀速朝前飞行，机体与水平方向夹角为已知空气阻力的大小与其速度大小成正比，比例系数为，方向与运动方向相反。则无人机的飞行速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．水平桌面上的三个物体A、B、C叠放在一起，在水平力F1=8N，F2=5N的作用下A、B、C均向右保持匀速直线运动状态的过程（如图所示），以下说法中正确的是（ ）
A．B对C的压力等于B的重力
B．B对C的摩擦力为水平向左，大小为3N
C．C对地的摩擦力为水平向右，大小为5N
D．A由于具有惯性，所以能保持向右的匀速直线运动状态
5．一运动员将静止的足球沿边线向前踢出，足球获得12m/s的初速度，同时该运动员沿边线向前追赶足球，它们的速度v随时间t的变化规律如图所示。已知足球停下时该运动员刚好追上足球，则足球的加速度大小与运动员加速阶段的加速度大小之比为（ ）
A．4:3 B．3:4 C．4:5 D．7:9
6．一小球A穿在水平固定的直杆上，C处固定一光滑的定滑轮，将细绳一端固定在A上，另一端绕过定滑轮系在小水桶B上，在水桶B缓慢滴水的过程中，系统保持静止，则下列说法错误的是（ ）
A．小球A受到的摩擦力减小
B．细绳对定滑轮的作用力减小
C．杆对小球A的支持力减小
D．细绳对定滑轮的作用力的方向改变
7．11月10日8时12分，“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。某兴趣小组用一个模型模拟了深潜器从水底由静止向上返回的运动过程，其加速度a随位移x变化关系的图像如图所示，竖直向上为正方向，则（ ）
A．在0~x0阶段深潜器运动的平均速度大小为
B．在x0处深潜器运动的速度大小为
C．在2x0处深潜器运动的速度大小为
D．在3x0处深潜器运动的速度最大
8．质量为M的木楔倾角为θ（θ<45°），在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成α角的力F拉木块时，木块匀速上滑，如图所示（已知木楔在整个过程中始终静止，木块与木楔间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）。下列结论正确的是（ ）
A．当α＝0时，F有最小值，最小值为mgsinθ+μmgcosθ
B．当α＝0时，F有最小值，最小值为mgsinθ
C．当α＝θ时，F有最小值，最小值为mgsinθ+μmgcosθ
D．当α＝θ时，F有最小值，最小值为mgsin2θ
二、多选题（共16分；每小题4分，选不全得2分，选错0分）
9．某兴趣小组自制了一个如图所示的水火箭。在发射过程中，水火箭由静止从地面以15m/s2的加速度竖直向上运动了30m，然后失去动力做竖直上抛运动，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭的最大速度为15m/s
B．水火箭上升运动的时间为5s
C．水火箭离地的最大高度为75m
D．水火箭做竖直上抛运动的最大高度为90m
10．用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（ ）
A．细线a上的拉力为2mg
B．细线c上的拉力为1.5mg
C．细线b上的拉力为mg
D．细线b与竖直方向夹角θ的正切值为
11．如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在倾斜的固定的粗糙杆上，杆与水平方向的夹角为37°，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为 l，OP与杆垂直。当小球置于杆上P 点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内（sin 37°=0.6， cos 37°=0.8）。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．弹簧的劲度系数为
C．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先增大再减小
D．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先减小再增大
12．如图1所示，在光滑水平面上有一质量为的长木板，其上叠放一质量为的小木块。现给木板施加一随时间增大的水平力（是常数），木板的加速度随时间的变化关系如图2所示，已知木块与木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，取，则（ ）
A．在0～2s时间内，小木块与长木板间的摩擦力逐渐增大
B．小木块与长木板间的动摩擦因数为0.1
C．质量与之比为
D．当小木块从长木板上脱离时，其速度比木板的速度小0.5m/s
第II卷（非选择题）
三、实验题（共12分）
13．（本题4分）用木板、白纸、图钉、橡皮条，细绳套、弹簧测力计、三角板和刻度尺等器材进行“互成角度二力合成”的探究实验。
（1）在某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图 1 所示，其读数为 N。
（2）图 2 是甲、乙两位同学对各自实验数据进行处理的示意图，图中是用平行四边形作出的合力，表示用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力，其中 同学的实验结果比较符合实验事实。
14．（本题8分）如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源.
（1）保持小车质量M一定，改变悬挂物质量m，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线，如图所示；此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 .
（2）有关实验操作，下列说法中正确的是 .
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通定滑轮拴在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．此实验只需平衡一次摩擦力
D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
（3）如图为实验中获得的某一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点有四个点没有画出、若电源频率为50Hz，则D点的速度为v= m/s,加速度的大小a= （结果保留2位有效数字）
四、解答题（共48分）
15．（本题8分）如图所示为某城市十字路口道路示意图，道路为双向四车道，每个车道宽度为2.4m。某自行车从道路左侧车道线沿停车线向在匀速行驶，速率为4m/s，汽车在最右侧车道正中间行驶，速率为15m/s，汽车前端距离停车线20m。已知汽车的宽度与自行车的长度相等均为1.8m，汽车的车身长4.8m。汽车司机为避免与自行车相撞马上采取刹车制动，最大制动加速度大小为5m/s2；
（1）求汽车的最短刹车距离x0；
（2）请通过计算判断是否能够避免相撞。
16．（本题10分）如图所示，两平行倾斜轨道与水平面夹角为30°，质量为，长度为的圆柱体放置在倾斜轨道的顶端，已知圆柱体的直径为2R，与两倾斜轨道间动摩擦因数均为，两倾斜轨道间距为，。重力加速度g取，求：
（1）圆柱体对一根倾斜轨道的压力大小；
（2）圆柱体释放后底端到达需要的时间。
17．（本题14分）如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角θ=，质量mA=1kg的物块A通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块B相连，物块A与传送带之间的动摩擦因数。开始时，A、B及传送带均静止，且物块A不受传送带摩擦力作用．现让传送带以v=1m/s的速度逆时针匀速转动，当物块A与传送带速度相等时，轻绳断裂，设B始终未与滑轮相碰，g取10m/s2，求：
（1）物块B的质量mB；
（2）物块B向上匀加速运动的加速度a；
（3）物块B上升的最大高度h。
18．（本题16分）如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为L=12 m、质量为M=2 kg的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为m=1kg可视为质点的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力F拉长木板B，重力加速度g=10m/s2。求:
（1）当小物块A刚好相对长木板B滑动时，小物块A的加速度a0大小；
（2）若水平拉力F1=10.5N，小物块A所受到的摩擦力f大小；
（3）若水平拉力F2=24N，要使小物块刚好不滑离长木板，F2作用多长时间；当A、B都停止运动时，小物块A到木板中点P的距离d。
参考答案：
1．B
【详解】A．通常说球门是静止的，是以操场为参照物，故A错误；
B．穿钉鞋参加百米赛跑，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故B正确；
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力是平衡力，故C错误；
D．推出去的铅球能继续运动，是因为惯性，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．瓦片受重力，两侧的支持力和摩擦力，共5个力，A错误；
B．檩条对瓦片作用力应为支持力与摩檫力的合力，方向竖直向上，B错误；
C．摩擦力等于mgsinθ，减小檩条的倾斜角度θ时，摩擦力减小，C错误；
D．檩条对瓦片的两个弹力等大，合力等于 mgcosθ，当增大檩条间的距离 d时，两弹力夹角增大，则两弹力增大，D正确。
故选D。
3．D
【详解】对飞机受力分析，并把垂直于机体指向前上方的力F分解，如图所示
飞机坐匀速直线运动，则有
，
又因为
解得
故选D。
4．D
【详解】A．B对C的压力等于A、B的重力之和，故A错误；
B．把A、B看成一整体，由二力平衡可知，C对B的摩擦力与拉力F1平衡，大小为8N，方向水平向左，据牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力水平向右，大小为8N，故B错误；
C．把A、B、C看成一整体，水平方向F1、F2的合力水平向右，大小为3N，故受到地面的静摩擦力水平向左，大小为3N，则C对地的摩擦力水平向右，大小为3N，故C错误；
D．A由于具有惯性，所以能保持向右的匀速直线运动状态，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】设运动员加速时间为，追上时位移相等，即图像所围面积相等，有
解得
则加速度之比
故选B。
6．D
【详解】A．设AC与水平方向的夹角为θ，则对A受力分析有
mBgcosθ = f
由于水桶B缓慢滴水，则小球A受到的摩擦力减小，故A正确，不符合题意；
BD．细绳对定滑轮的作用力如图
由于水桶B缓慢滴水，则F减小，但方向不变，故B正确，不符合题意、故D错误，符合题意；
C．杆对小球A的支持力为
FN= mAg＋mBgsinθ
由于水桶B缓慢滴水，则小球A受到的支持力减小，故C正确，不符合题意。
故选D。
7．C
【详解】AB．根据
可知，在0~x0阶段，等于图像与坐标轴围成的面积的2 倍，则到达x0处时的速度为
由于在0～x0阶段深潜器不是做匀变速运动，因此
故AB错误；
C．在x0 2x0阶段，深潜器的加速度为零，做匀速运动，因此在2x0处深潜器速度大小为，故C正确；
D．在2x0 3x0阶段，加速度为负值，深潜器做减速运动，因此深潜器在x0、2x0处运动速度最大，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】木块在木楔斜面上匀速下滑时，有
mgsinθ＝μmgcosθ
木块在力F的作用下沿斜面匀速上滑时，由平衡条件得
Fcosα＝mgsinθ+Ff
Fsinα+FN＝mgcosθ
且
Ff＝μFN
解得
当α＝θ时，F有最小值
Fmin＝mgsin2θ
故选D。
9．BC
【详解】A．由题意得，火箭上升30m时速度最大，根据速度位移关系有
可得最大速度
v = 30m/s
A错误；
B．火箭加速上升，根据速度时间关系有
代入数据可得
t1 = 2s
失去动力做竖直上抛运动有
代入数据解得
t3 = 3s
所以水火箭上升运动的时间为
t = t1＋t2 = 5s
B正确；
CD．水火箭做竖直上抛运动，根据速度位移公式有
代入数据解得
h1 = 45m
即火箭先加速上抛30m，再减速上抛45m到最高点，则水火箭上抛的最大高度即离地的最大高度为
H = h＋h1 = 75m
C正确、D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】AB．以小球1和2为整体为研究对象，受力分析如下图
根据共点力平衡条件可得
解得
故A正确，B错误；
CD．以小球2为研究对象，受力分析如下图
根据共点力平衡条件可得
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】AB．小球在P点时由平衡可知
解得
选项A错误，B正确；
CD．从M点到P点的运动过程中，摩擦力
（x为弹簧的压缩量，α为弹簧与OP的夹角）则因x变大，α减小，则摩擦力f变大；同理从O点到N点的运动过程中摩擦力减小，选项C正确，D错误。
故选BC。
12．ABD
【详解】A．根据图像知，在0~2s时间内小滑块和长木板相对静止，它们之间为静摩擦力，对小滑块有
a在增加，所以静摩擦力也在线性增大，故A正确；
B．在t=2s时，两者刚好发生相对滑动，对小滑块，根据牛顿第二定律可得
其中，解得
故B正确；
C．在0~2s时间内
所以
在2~3s时间内
所以
根据图像斜率可知
，
解得
故C错误；
D．在2s时刻小滑块与长木板速度相同，在2~3s时间内，滑块运动的a-t图像如图
由图像的面积可得，小滑块的速度的变化量为
长木板的速度的变化量为
所以在3s时，长木板比小滑块的速度大0.5m/s，故D正确。
故选ABD。
13． 2.10 甲
【详解】（1）[1]弹簧测力计的分度值为，由图 1可知，其读数为。
（2）[2]由于表示用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力，可知的方向一定与橡皮条在同一直线上，则中甲同学的实验结果比较符合实验事实。
14． （1）没有满足小车的质量远大于钩码的质量的条件； （2）BCD； （3）1.6m/s； 3.5m/s2
【详解】（1）[1] 在小车的质量远大于钩码的质量的情况下，钩码的重力近似等于小车的拉力，a-F图线为一条直线。由图看出，AB段明显偏离直线，主要原因是由于钩码质量太大，没有满足小车的质量远大于钩码的质量的条件；
（2）[2] A.平衡摩擦力，即使长木板倾斜一定角度，使重力沿斜面的分力等于摩擦力。所以不能将砝码盘及盘内砝码通过滑轮拴在小车上，故A错误；
B. 连接砝码盘和小车的细绳跟长木板保持平行，这样小车运动过程中，受到的拉力不变，故B正确；
C. 平衡摩擦力后，重力沿斜面的分力等于摩擦力，即
改变小车质量，两者仍相等，不需要再次平衡摩擦力，故C正确；
D. 小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车，这样可以在纸带上打出较多的点，故D正确。
故选：BCD
（3）[3] 相邻计数点有四个点没有画出，电源频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据时间中点的瞬时速度等于这一段时间内的平均速度，则D点的速度：
；
[4]根据，加速度：
。
15．（1）；（2）不能够避免相撞
【详解】（1）汽车的最短刹车距离为
（2）汽车停下的时间为
汽车以最大制动加速度减速，车头到达停车线所用的时间为
解得
或（不符，舍去）
自行车的位移为
汽车左侧与马路最左侧的距离为
故不能够避免相撞。
16．（1）5N；（2）4s
【详解】（1）沿轨道方向向上看即沿MN向看圆柱底面，如图
设两轨道对圆拉体支持力分别为N1和N2，则有
，
解得
由牛顿第三定律可知圆柱体对一根轨道压力为
（2）由牛顿第二定律可得
又
解得
由运动学公式
解得
17．（1）0.5kg（2）（3）0.2m
【详解】(1)开始时，A、B及传送带均静止且A不受传送带摩擦力作用，有
解得
(2)A向下运动时，设加速度为a，则有
对B，B的加速度的大小与A是相等的，则有
联立解得
(3)B物块向上运动的距离为
轻绳断裂后，物块B向上做匀减速直线运动，则有
所以物块B上升的最大高度
18．（1）1m/s2；（2）0.5N；（3）4.5m
【详解】（1）当A与B刚要相对滑动时，对A有
则
（2）当时，因
故A、B一起做匀加速运动，对A、B整体
解得
对A有
（3）因水平拉力
故A、B相对滑动，对A有
解得
对B有
解得
设拉力作用时最终小物块刚好没有滑离长木板，则时小物块速度和位移为
，
则时木板的速度和位移为
，
则此过程中A相对B向左滑动距离
水平拉力撤去后，设再经时间，A、B刚好共速。因A的受力不变，故A继续加速，加速度
B做匀减速运动，有
解得
则
此过程中A相对B向左滑动
因A、B间动摩擦因数小，故共速后A相对B向右滑动，此时A刚好滑到B最左端，则
联立解得
，，
A、B共速后，A做匀减速运动的加速度
B继续做匀减速运动，有
解得
A、B停止时，A相对B向右滑动的距离为
此时A到P点的距离为
