2023-2024学年安徽省淮北市第一中学高一（上）第三次月考物理试卷（含解析）
展开2023-2024学年安徽省淮北市第一中学高一（上）第三次月考物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.如图所示为一艘邮轮静止在海面上，假设该邮轮从赤道出发，经过一个月到达上海，不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法正确的是( ) A. 邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对相互作用力 B. 邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等 C. 从赤道到上海，邮轮受到的重力大小不变 D. “一个月”指的是时刻2.科学研究方法对物理学的发展意义深远。17世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，做了著名的斜面实验，如图所示是现代人重做该实验时的频闪照片，其中运用到的科学研究方法是( ) A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 比值定义法 D. 控制变量法3.A，B两辆小轿车(均视为质点)在平直公路上行驶，其速度—时间图像如图所示。若在t=0时刻，A车在前，B车在后，两车间的距离为15m。则A、B两车相遇的次数为( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 34.如图所示，一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡。现保持1N、2N、4N三个力的方向和大小不变，而将3N的力绕O点顺时针旋转60°，此时作用在物体上的合力大小为 ( ) A. 13N B. 3 3N C. 3N D. 5 3N5.如图，一质量m=3kg的物块在拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。已知F大小为20N，方向与水平面成30°角，则物块与桌面间的动摩擦因数为(g取10m/s2)( ) A. 3 B. 36 C. 33 D. 326.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置处于平衡，如图所示。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN、细绳拉力F1和摩擦力f的大小变化情况是( ) A. FN变小，f变小 B. FN变大，f变大 C. FT变大，f变大 D. FT变小，f变小二、多选题：本大题共4小题，共24分。7.一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起，从释放开始到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则( ) A. t1>t2 B. t1=t2 C. v1：v2=1：2 D. v1：v2=1：38.如图所示，两个光滑轻环a、b分别套在固定于竖直面内的光滑大圆环上。一细线穿过轻环a、b，两端各系一个质量为m的小球，在两轻环之间的细线上用光滑轻环c悬挂一个小物块p。调节系统平衡后状态如图所示，已知此时轻环a、b的距离小于大圆环的半径。下列说法正确的是( ) A. 小物块p的质量一定大于小球的质量m B. 小物块p的质量可能等于小球的质量m C. 平衡时a、b两环位置可以不等高 D. 在图示平衡状态下缓慢增加物块p的质量，轻环a、b会向上移动9.木块A、B重力分别为50N和70N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，弹簧的劲度系数为100N/m，系统置于水平地面上静止不动．现用F=7N的水平推力作用在木块A上，如图所示，力F作用后( )A. 木块A所受摩擦力大小为10N B. 木块A所受摩擦力大小为2N C. 弹簧的弹力大小为5N D. 木块B所受摩擦力大小为12N10.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，又叫倾角传感器。如图为一个简易模型，截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部有一个小球，其半径略小于内接圆半径，三角形各边有压力传感器，分别感受小球对三边压力的大小，根据压力的大小，信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。如果图中此时BC边恰好处于水平状态，将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AC边水平，则在转动过程中( ) A. 当BC边与AC边所受压力大小相等时，AB边与水平方向成30∘角 B. 球对AC边的压力先增大后减小 C. 球对BC边的压力一直减小 D. BC边所受压力可能大于球的重力三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，数出三根绳子分别所挂钩码的个数N1、N2、N3，回答下列问题： (1)改变钩码个数，实验能完成的是__________。A.N1=3，N3=N2=6 B．N1=N2=3，N3=6C.N1=N2=N3=3 D．N1=4，N2=5，N3=6(2)在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有__________。A.用天平测出钩码的质量B.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向C.用量角器量出三段绳子两两之间的夹角D.量出OA、OB、OC三段绳子的长度(3)在处理数据作图时，你认为图2中是正确的__________。(填“甲”或“乙”)12.某同学探究物体质量一定时加速度与力关系的实验装置如图(a)所示，将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，再将小车放在长木板上，小车前端固定一拉力传感器，在传感器上系一细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂上槽码，小车后端与一条穿过打点计时器的纸带相连。(1)下列关于实验操作说法正确的是__________A.需要用天平测出槽码的质量B.需要保证槽码的总质量远小于小车的质量C.需要先释放小车，再接通电源D.需要改变槽码的数量，打出多条纸带(2)某次实验得到如图(b)所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，则C点速度为_______m/s，小车运动的加速度大小为__________m/s2(两空结果均保留三位有效数字)；(3)由实验得到小车加速度a与力传感器示数F的关系如图(c)所示，图线未过坐标原点的原因是___________________。四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.如图所示，质量为m1=20kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为m2=60kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37∘，物体甲、人均处于静止状态。已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8。g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？ 14.如图所示，质量为m=5kg的物体被水平力F推着静止于粗糙的固定斜面上。斜面倾角为37∘，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,g取10m/s2)(结果可用分数表示)(1)力F为多大时，物体不受摩擦力；(2)物体静止在斜面上时，力F的取值范围。15.如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶，两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在相距13m以内时能够实现通信，t=0时刻、甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为9m/s，乙车静止，O1、O2的距离为5m。从该时刻起乙车以大小为3m/s2的加速度做匀加速直线运动，当速度达到12m/s后保持匀速运动，甲车保持原有速度做匀速直线运动。求：(1)甲、乙两车第一次通信断开时，乙车的速度大小；(2)甲、乙两车从第一次通信断开到恢复的时间；(3)甲、乙两车能够保持通信的总时间。 答案和解析1.【答案】B 【解析】【分析】本题考查了平衡力、相互作用力、重力、时间间隔与时刻。平衡力与相互作用力的主要区别是平衡力是同一个物体受到的力，而相互作用力是两个物体之间的力。 从赤道到两极，重力加速度越来越大。时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。 【解答】邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，选项A错误; 邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小大小相等、方向相反，选项B正确; 从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，选项C错误; 一个月指的是时间间隔，选项D错误．2.【答案】B 【解析】B【详解】A.邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，故A错误；B.邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故 B正确；C.从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，故C错误；D.一个月指的是时间间隔，故D错误。故选B。3.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查v−t图像和追及相遇问题，目的是考查学生的推理能力。 根据图像求得A、B两车的加速度，根据位移关系列式，可得相遇的时间，即可知相遇的次数。 【解答】在 t=0 时刻，A车在前，B车在后，两车间的距离为15m， v−t 图象与坐标轴围成的面积表示位移，则在 t=4s 时，B车比A车多走的距离为可知 4s 时，B车在A车的前方，4s前两车均做匀加速直线运动，则 4s 前两车相遇一次，此后A车的速度大于B车，A车将追上B车，A车追上B车后两车不再相遇。故A、B两车相遇的次数为2次。故选C。4.【答案】C 【解析】【分析】物体受多力平衡，则多力的合力为零；则1N、2N、4N三个力的合力与3N大小相等方向反；则将3N转动后，其他三力的合力不变，则变成了转后的3N与其他三力的合力的合成，则由平行四边形定则可求得合力。 本题中应用了力的合成中的一个结论：当多力合成其合力为零时，任一力与其他各力的合力大小相等方向相反。 【解答】由题意可知，四力的合力为零，则可知1N、2N、4N三个力的合力3N；与3N大小相等方向相反；则3N的力绕O点旋转60°，其他三力的合力不变，那么现在变为3N的两个力，其夹角成120°，因此这两个力的合力大小为3N，故ABD错误，C正确。 故选：C。5.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查了共点力的平衡，解决本题的关键是把拉力进行分解，然后列平衡方程。 【解答】对物块由平衡条件可知Fcos 30∘=fFsin 30∘+FN=mg f=μFN 联立解得μ= 32故选D。6.【答案】D 【解析】D【详解】令 OB 杆对 Q 环的弹力为 N ，对 P 、 Q 整体分析有FN=2mgf=N可知， AO 杆对 P 环的支持力 FN不变，令细绳与 OB 杆夹角为 θ，对 Q 环进行分析有FTcosθ=mgN=FTsinθ解得FT=mgcosθf=mgtanθ将 P 环向左移一小段距离， θ减小，则摩擦力 f 减小，细绳拉力 FT减小，即 FN不变， f 变小。故选D。7.【答案】BC 【解析】解：AB、由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L， 根据h=12gt2可知，A落地的时间t1= 2Lg，B落地的时间为t=2 2Lg，所以t2=t−t1= 2Lg，所以t1=t2，故A错误，B正确； CD、A落地前瞬间速率为v1=gt1=g 2Lg，B落地前瞬间速率为v2=gt=2g 2Lg，所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误。 故选：BC。 由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可 本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，注意AB运动位移之间的关系，难度不大，属于基础题。8.【答案】AD 【解析】【分析】 本题考查连接体的平衡问题。解决问题的关键是清楚小物块和小球的受力情况，结合平衡条件及题给条件分析判断。 【解答】AB.当夹角为 120∘ 时，且处于平衡时，c处圆环的三条细绳互成120°角，则小物块p的质量为m，此时轻环a、b的距离等于大圆环的半径；因题中轻环a、b的距离小于大圆环的半径，因此c处圆环上面两条细绳夹角小于120°，即细绳与竖直方向的夹角θm，即小物块p的质量一定大于小球的质量m，故A正确，B错误；C.轻环a、b两端各系一个质量为m的小球，且大圆环光滑，平衡时a、b两环位置一定等高，故C错误；D.当稍增加物块p的质量时，则c点位置下降，则a环两侧的细绳的夹角减小，而a环与O点的连线应该在a环两侧的细绳的夹角的平分线上，可知a环必定要上移，同理b环也会上移，D正确。9.【答案】BC 【解析】解：A、B、没有推力F时，弹簧压缩了5cm，根据胡克定律，弹簧弹力为：F弹=kx=100N/m×0.05m=5N； 对木块A受力分析，受到重力、支持力、弹簧弹力和地面的静摩擦力，根据二力平衡条件，有：fA=F弹=5N 对木块施加向右的推力F后，推力F和弹簧弹力F弹的合力为2N，向右，故地面对A有向左的2N的静摩擦力，故A错误，BC正确； D、对木块B受力分析，受到重力、支持力、弹簧向右的弹力和地面向左的静摩擦力，根据二力平衡，地面的静摩擦力等于5N，向左，故D错误； 故选：BC。 对木块A和B分别受力分析，然后结合共点力平衡条件进行分析处理即可 静摩擦力随着外力的变化而变化，但有一个最大值，对物体受力分析，结合平衡条件计算出摩擦力．10.【答案】BD 【解析】【分析】 对球受力分析，缓慢转动过程受力平衡，重力不变，根据三角形定则作图分析判断。 本题关键是确定研究对象，知道缓慢转动过程球受力平衡，明确不变的量和变化的量，结合三角形定则分析。 【解答】A.对正三角形内部的小球受力分析，如图所示由几何关系可知，随着角度 θ 从0°到120°增大过程中，角 α 与角 θ 之和保持不变，且α+θ=120∘所以角 β 也保持不变β=60∘由平衡条件和正弦定理得Gsinβ=NACsinθ=NBCsin120∘−θ所以球对AC边的压力NAC′=NAC=Gsinβsinθ=2 33Gsinθ球对BC边的压力NBC′=NBC=Gsinβsin120∘−θ=Gsin60∘sin120∘−θ=2 33Gsin120∘−θ当BC边与AC边所受压力大小相等时，即NAC′=NBC′则θ=60∘此时AB处于水平状态，故A错误；BC.角度 θ 从0°到120°增大过程中， sinθ 和 sin120∘−θ 都是先增大后减小，所以球对AC边的压力和球对BC边的压力都是先增大后减小，故B正确，C错误；D.当 0∘
