菏泽市重点中学2023-2024学年高一上学期1月月考
物理试题
一、单选题（每小题3分，共24分）
1．牛顿是出生在17世纪英国伟大的科学家，而牛顿三大定律更是人类探索自然奥秘的重大发现．关于牛顿三大定律，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上通过推理而概括出来的结论
B．当物体受到的合外力为零时，据牛顿第二定律可知物体的加速度为零，物体将处于静止或匀速直线运动状态，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特例
C．甲乙两队进行拔河比赛，甲队获胜，其力学上的根本原因是甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大
D．任何情况下，速度的方向总与合外力方向相同
2．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．顾客开始受两个力作用，后来受三个力作用
B．顾客始终处于超重状态
C．扶梯加速过程中，顾客具有的惯性不断变大
D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上
3．如图所示为冰壶比赛场地简图，为场地中心线上的三个点，为营垒圆心，为营垒圆形边界与中线交点．运动员练习投掷冰壹，经过助滑阶段，将冰壹投出，冰壶中心运动到点时的速度为．冰壶沿着直线运动，但是队友发现冰壶中心到不了点，于是从中点开始擦冰，一直擦到冰壹停下为止，冰壶中心恰好停在了点．已知，擦冰前冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度．则擦冰后冰壶与冰面间的动摩擦因数约为（ ）
A．0.014 B．0.015 C．0.016 D．0.017
4．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受和摩擦力三个力的作用，木块处于静止状态．其中．若撤去力，则木块在水平方向受到的合力可能为（ ）（认为最大静摩擦等于滑动摩擦力）
A．，方向向左 B．，方向向左 C．，方向向右 D．，方向向右
5．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，取重力加速度，由此可判断出（ ）
A．时刻手机处于超重状态 B．时刻手机离开手掌
C．时刻手机处于超重状态 D．手机离开手掌后上升的高度为
6．某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上．地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（ ）
A．从图中可以判断地铁的运动方向
B．从图中可以判断地铁的加速度方向
C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大
D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小
7．如图所示，一块倾角为的光滑斜面体的上表面为止方形、现要使一质量为的小滑块从斜面顶端点由静止出发，沿对角线做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面的恒力则所有可能的中最小的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质最均为的物体（物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体开始向上做加速度为的匀加速运动，测得两个物体的图像如图乙所示．已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．施加外力大小恒为
B．分离时，弹簧弹力恰好为零
C．弹簧恢复到原长时，物体的速度达到最大值
D．分离时，上升的距离为
二、多选题（每小题4分，共12分，少选得2分，错选不得分．）
9．如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为，轻杆和轻弹簧均水平．已知重力加速度为．下列结论正确的是（ ）
A．甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为
B．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C．乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D．甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
10．质量为的物块水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的图象如图乙所示，在整个运动过程中，以下说法正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为
B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为
C．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为
D．时，物块离传送带端最远
11．随着科技的进步，科学家们对太空的研究也日趋成熟，空间站是人类深空探索的重要平台，通过在空间站长期居住和研究，我们可以更好地了解太空环境对人类的影响，发展适应长期太空任务的技术和方法．空间站也是一个地球卫星，处于空间站内的物体完全失重，一切和重力有关的现象都会受到影响．某同学设想在空间站内完成如图所示实验，质量为的箱子内有质量为和的小球，两球之间用轻质弹簧相连，小球与箱子之间用轻质细线相连，在拉力作用下一起相对于空间站做匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧和细线的拉力大小分别为
B．由于处于完全失重状态，所以弹簧和细线拉力均为零
C．某时刻若将细线剪断，剪断细线瞬间小球和箱子相对于空间站的加速度大小分别为、
D．若将弹簧在处剪断，则剪断瞬间小球和箱子相对于空间站的加速度大小分别为
12．如图所示，质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面体斜面上，此时细绳平行于斜面，取．下列说法止确的是（ ）
A．当斜面体以的加速度向在加速运动时，绳子拉力为
B．当斜面体以的加速度问在加速运动时，绳子拉力与水平方向夹角大子
C．当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力为
D．当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力与水平方向向夹角等点
三、实验题（第一题6分，第二题8分．共14分）
13．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的做实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，和为细绳．
（1）如果没有操作失误，图乙中与两力中，方向一定沿方向的是___________；
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，___________（会或不会）对弹簧秤读数造成影响，右侧弹簧秤指针位置如图所示，其读数为___________；
（3）某同学在完成用两个弹簧秤的实验步骤后，用一个弹簧秤通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向再按同一比例作出这个力的图示，该同学的操作存在的问题是：___________．
14．某物理兴趣小组在实验室选择合适器材后，按如图甲所示安装好实验器材，探究“加速度与力的关系”．
请回答下列问题：
（1）图甲中的沙桶和沙的总质量___________（填“需要”或“不需要”）满足远小于滑块的质量，图中安装好的器材有一处不合理之处是___________；
（2）物理小组仍利用图甲装置做实验，利用沙桶和沙提供拉力，拉动滑块及纸带运动，打出如图乙所示的一条纸带，已知电源频率为，纸带上每两个计数点间还有4个点未画出，则由图中数据可求得此时滑块的加速度大小___________（保留2位有效数字）；
（3）将力传感器的示数记为，保持滑块质量不变，多次改变沙桶中沙的质量，测得多组数据，绘制出加速度与的关系图像，如图丙所示．小组同学经过讨论发现利用图丙可以求出滑块的质量以及滑块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度，则由图丙可得，滑块质量___________，滑块与长木板间的动摩擦因数___________．
四、简答题（共46分）
15．（10分）如图所示，一可视为质点的物块在时刻以的速度滑上一固定斜面，斜面足够长，斜面的倾角，物块与斜面间的动摩擦因数．经过一段时间后物块返回斜面底端，取重力加速度．求：
（1）物块向上和向下滑动过程中，物块的加速度大小；
（2）物块从斜面底端出发到再次返回斜面底端所用的总时间．
16．（10分）用三根细线将重力均为的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示．两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线水平．求：
（1）细线分别对小球1和2的拉力大小；
（2）细线对小球2的拉力大小．
17．（12分）研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间），但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，一质量为的志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离．减速过程中汽车速度与位移的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．重力加速度取．求：
（1）减速过程汽车加速度的大小；
（2）饮酒志愿者的反应时间；
（3）减速过程中，汽车对志愿者的作用力与志愿者重力大小的比值；
18．（14分）如图所示，静止在水平地面上的长为长木板，质量，质量的小滑块（可视为质点）静止在长木板的左端．已知小滑块和木板动摩擦因数，木板和地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平地面足够长，不计空气阻力，取．求：
（1）对小滑块施加一水平向右力使、能一起运动时，力的最大值；
（2）现对小滑块施加一水平向右恒力，小滑块滑离长木板时的速度大小；
（3）现对小滑块施加一水平向在恒力，经过时间后撤去该力，最终停在上的位置到左端的距离．
菏泽市重点中学2023-2024学年高一上学期1月月考
物理答案
1．A 2．D 3．A 4．B 5．A 6．B 7．B 8．D 9．BC 10．ACD． 11．AD 12．AC
13．F：不会；3.00；橡皮条应伸长至原结点位置
14．不需要 没有平衡摩擦力 0.50 0.2 0.1
15．【答案】解：（1）物块向上滑动过程中，根据牛顿第二定律有
解得物块向上滑动过程中，物块的加速度大小为：
物块向下滑动过程中，根据牛顿第二定律有
解得物块向下滑动过程中，物块的加速度大小为：
（2）物块从斜面底端运动至最高点的时间为
物块从斜面底端运动至最高点的位移为
物块从最高点运动至斜面底端，根据动力学公式有
解得物块从最高点运动至斜面底端所需的时间为：
物块从斜面底端出发到再次返回斜面底端所用的总时间为
16．【答案】（1）；（2）
（1）把小球1和2看成一整体，受力分析如图所示
由平衡条件可得
（2）以球2为研究对象，细线对小球2的拉力，重力及的作用，由平衡条件可得
17．【答案】（1）；（2）；（3）
（1）设刹车加速度为，由题可知刹车初速度，末速度位移
由运动学公式得
代入数据解得
（2）设志愿者反应时间为，反应时间的增加量为，由运动学公式得
代入数据解得
（3）设志愿者所受合外力的大小为，汽车对志愿者的作用力的大小为，志愿者质量为，受力如图
由牛顿第二定律得
由平行四边形定则得
联立方程，解得
18．（1），（2）；（3）
【详解】（1）当长木板和小滑块相对静止一起匀加速运动且之间静摩擦力达到最大值时，最大设为．设此时两物体的加速度为，对木板，由牛顿第二定律
带入数据解得
对小滑块，由牛顿第二定律
带入数据解得
（2）对小滑块施加一水平向右恒力小滑块与长木板发生相对滑动，设小滑块此时的加速度为，对滑块，由牛顿第二定律得
带入数据解得
设此时长木板的加速度为，由牛顿第二定律
解得
设经过时间，小滑块滑离长木板，则
又
解得
小滑块滑离长木板时的速度大小
（3）对小滑块施加一水平向右恒力，经过时间后撤去该力，此时小滑块的速度
内小滑块的位移
长木板速度
内长木板的位移
撤去力之后小滑块以加速度大小减速，长木板继续以加速度加速，直到两者共速后一起做匀减速运动．由牛顿第二定律
解得
设撤去力之后经过两者共速，设共同速度为，则
解得
在时间内，小滑块的位移
在时间内，长木板的位移
最终停在上的位置到左端的距离
