颐中外国语学校2023-2024学年高三上学期第一次月考
物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是
v0= 2.5m/s
B．v0= 1.5m/s
C．μ = 0.28
D．μ = 0.25
2．如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过、、三点，已知间的距离是的两倍，段的平均速度是，段的平均速度是，则公交车经过点时的瞬时速度为
A． B． C． D．
3．如图所示，质量为的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间
A．物体A的加速度为零
B．物体B的加速度大小为
C．弹簧弹力大小为
D．物体B对物体A的压力大小为
4．如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，物体与平板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下面说法正确的是
A．拉力大小为
B．拉力大小为
C．摩擦力的方向沿斜面平行于AB边向下
D．撤去外力后，物体将做匀减速直线运动
5．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的速率为 v1，它会落到坑内c点。 c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的速率为v2，该摩托车恰能越过坑到达b点。 等于
A．18 B．9
C． D．3
6．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置使重物M下落，长杆的一端与地面通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，已知杆长为L，在杆的中点C处拴一根轻质细绳，绕过两个定滑轮后挂上重物M。现在杆的另一端用力，使其顺时针由水平位置以角速度匀速转动至竖直位置，此过程中下列说法正确的是
A．绳对重物的拉力小于重物的重力
B．重物M匀速下降
C．重物M的最大速度是
D．重物M的速度先减小后增大
7．10月3日，2023上海超级杯（短道速滑、花样滑冰及队列滑）在浦发银行东方体育中心海上王冠激情开赛。我国速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25m，人体弹射装置可以使运动员在4.5s内由静止达到入弯速度18m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是
A．运动员匀加速运动的距离为81m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为100N
C．运动员入弯时的向心力为648N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
8．如图所示，、两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。、间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则
A．当时，都相对地面静止
B．当时，相对滑动
C．当时，的加速度为
D．无论为何值，的加速度不会超过
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图，水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点平滑连接，固定在竖直平面内，一直径略大于杆的圆环穿在水平直杆上的A点。现让圆环以的初速度由A向B运动，同时在竖直面内对圆环施加一垂直于杆向上的恒力F，运动到B点时撤去恒力F，之后圆环沿圆弧杆BC上滑。已知AB长度，BC半径，圆环质量，圆环与直杆AB间动摩擦因数，恒力，重力加速度，，下列说法正确的是
A．圆环到达B点时的速度为2m/s
B．圆环能够到达的最大高度为0.2m
C．圆环在BC上运动的时间约为8s
D．圆环能返回A点
10．《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程，如图示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮D上，另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制，身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处，绳OD一直处于伸直状态。兜篮、王进及携带的设备总质量为，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g。从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是
A．绳OD的拉力一直减小
B．绳CD的拉力一直减小
C．绳OD、CD拉力的合力大于mg
D．绳CD与竖直方向的夹角为30°时，绳CD的拉力为
11．如图所示，竖直墙MN、PQ间距为，竖直线OA到两边墙面等距。从离地高度一定的O点垂直墙面以初速度水平抛出一个小球，小球与墙上B点、C点各发生一次弹性碰撞后恰好落在地面上的A点。设B点距地面高度为，C点距
地面高度为，所有摩擦和阻力均不计。下列说法正确的是
A．下落和所用时间
B．
C．仅将间距加倍而仍在两墙中央O点平抛，小球不会落在A点
D．仅将初速度增为（为正整数），小球一定落在A点
12．如图所示，足够长的水平传送带以速度沿逆时针方向转动，传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接，圆弧轨道上的点与
圆心等高，一小物块从点静止滑下，
再滑上传送带，经过一段时间又返回圆
弧轨道，返回圆弧轨道时小物块恰好能
到达点，重力加速度为，则下列说法正确的是
A．圆弧轨道的半径一定不大于
B．若减小传送带速度，则小物块一定无法到达A点
C．若增加传送带速度，则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点
D．不论传送带速度增加到多大，小物块都不可能到达高于A点的位置
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（10分）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有
【涂卡第13题】 。（多选）
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）
B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）
C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即）
D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量
（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度= 。（结果保留2位有效数字）
（3）某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新平放于桌面上
②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。
③多次实验测得铝块的加速度大小为a
请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ= 。
（9分）某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材：一根轻弹簧、手机、1个钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度，故该小组设计如下实验方案，已知本地重力加速度。实验步骤：
（1）如图甲所示，用轻弹簧竖直挂起1个钩码时，测出弹簧伸长量为；
（2）用弹簧与细线互成角度吊起重物，稳定时测出弹簧伸长量为，则此时弹簧的弹力大小为 N；
（3）用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为，如图乙所示。画出的拉力的方向如图丙两侧虚线所示，请用图示法在图丙中画出二者的合力 （已知单位长度表示的力为）；
（4）由作图结果可得重物的重力为 N（保留两位小数）。
15．（12分）清代乾隆的 《冰嬉赋》 用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，、、、）
16．（14分）如图所示，质量为2kg的物体放于倾角θ为37°的足够长的固定斜面底端，受到50N 的水平拉力作用而由静止开始向上运动，物体与斜面的动摩擦因数为0.5，2s后将水平拉力撤去。 （g 取 1 0m/s ）求：
（1）求物体向上运动的最高点的位置；
（2）水平拉力撤去后还要经过多少时间物体才能再次回到斜面底端
17．（15分）北京冬奥会的成功，极大地促进了中国的冰雪运动，滑雪运动越来越受到青少年的青睐。滑雪大跳台场地简化后的滑道示意图如图所示，a为跳台最高点，b为起跳点，某次训练中运动员（可视为质点）从a点由静止开始下滑，到达b点后沿与水平面夹角成的方向飞出，落在倾角的坡道上的c点，已知两点之间的高度，不计一切阻力和摩擦，重力加速度g取，，求：
（1）运动员从b点到c点过程的速度变化量大小；
（2）运动员起跳过程到坡面的最大距离；
（3）两点间的距离。
颐中外国语学校2023-2024学年高三上学期第一次月考
物理试题参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B A D A C C C B ABC BD BD AD
9．【详解】A．直杆对圆环的弹力大小为 方向竖直向下，对圆环分析有
解得 根据速度与位移关系有 解得 A正确；
B．圆环能够到达的最大高度的过程有 解得 B正确；
C．根据上述可知 则圆环在圆弧上的运动可以等效为单摆，则
圆环在BC上运动的时间约为 解得 C正确；
D．圆环返回B点至停止过程有 解得
可知，圆环不能返回A点，D错误。故选ABC。
10．BD
【详解】AB．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示
绳OD的拉力为，与竖直方向的夹角为，绳CD的拉力为，
与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得
由正弦定理可得
联立可得，
由于增大，可得绳OD的拉力增大，绳CD的拉力减小，故A错误，B正确；
C．兜篮、王进及携带的设备处于平衡状态，两绳拉力的合力等于，故C错误；
D．绳CD与竖直方向的夹角为30°时，即时，则有
故D正确。故选BD。
11．【详解】A．小球与墙发生弹性碰撞，水平方向的速度大小不变，下落和过程中的水平方向的路程之和之比为 故下落和所用时间 A错误；
B．设小球从开始运动到与墙上B点相撞所用时间为，由题意可知
， 故 B正确；
C．整个运动过程中小球水平方向运动的路程为，若仅将间距加倍而仍在两墙中央O点平抛，小球将与墙壁碰撞一次后仍落在中点A点，C错误；
D．仅将初速度增为（为正整数），高度不变则下落的时间不变，则小球水平方向的路程为 小球从中点O抛出，则小球一定落在A点，D正确。故选BD。
12．【详解】A．物体在圆轨道上下滑的过程中，其机械能守恒，根据机械能守恒定律有
解得 物体到达传送带上之后，由于摩擦力的作用开始减速，速度减小为零之后，又在传送带的摩擦力作用下反向加速，根据物体的受力可知，物体在减速和加速的过程物体加速度的大小是相同的，所以物体返回圆轨道时速度大小等于从圆轨道下滑刚到传送带时的速度大小，只要传送带的速度为 解得
故A正确；
B．若减小传送带速度，只要传送带的速度仍大于，就能够回到点，故B错误；
CD．若增大传送带的速度，由于物体返回到圆轨道的速度不变，只能滑到点，不能滑到圆弧轨道的最高点，故C错误，D正确。故选AD。
13． AD 3.0
【详解】(1)[1]AB．图线不经原点且在具有一定的拉力F后，小车方可有加速度，所以木板右端垫起的高度太小，即平衡摩擦力不足，A正确，B错误；
CD．图线末端产生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M，C错误，D正确。
故选AD。
(2)[2]交流电的频率f=50Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T=0.04s，由Δx=aT2，可得小车运动的加速度
(3)[3]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知
mg μMg=（M +m）a 解得
14． 7.84 11.76（11.17~12.35）
【详解】（2）[1]由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
弹簧的伸长量为4.00cm时，弹簧弹力的大小为
（3）[2]图示法画出二者的合力如图所示
（4）[3]由作图结果可得重物的重力为
因为作图有误差，所以重力的范围为11.17N~12.35N。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设武大靖运动过程的加速度大小为，根据
解得
（2）根据 解得过弯时所需的向心力大小为
（3）设场地对武大靖的作用力大小为，受力如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得
可得
16．（1）；（2）
【详解】（1）在水平拉力作用下匀加速运动过程中，设加速度大小为，
由牛顿第二定律得
由运动学公式得 得
撤去水平拉力后，向上做匀减速运动过程中，设加速度大小为，由牛顿第二定律得
又 得
（2）由 得
沿斜面向下做匀加速运动中，设加速度大小为，由牛顿第二定律得
由运动学公式 得
17．（1）40 m/s；（2）16 m；（3）96 m
【详解】（1）运动员从a点到b点过程，机械能守恒，有
解得
设运动员从b点到c点时间为t，在垂直斜面方向上运动员先垂直斜面向上速度减为零，然后再反向加速，时间上具有对称性，则有
因此可得速度变化量
（2）当运动员垂直坡面速度为零时，到坡面距离最大，根据运动学公式有
代入数据解得
（3）运动员在平行斜面方向上做匀加速直线运动，则可得两点间的距离为
代入数据解得
