湖北省武汉市洪山高级中学2024-2025学年高一上学期10月考试物理试卷

这是一份湖北省武汉市洪山高级中学2024-2025学年高一上学期10月考试物理试卷，共9页。

命题人： 试题分值：100分 考试时长：75分钟
★祝考试顺利★
一．选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。下列各图中的O点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是
A． B．
C． D．
2．如图所示，三条轻绳的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法中不正确的是
A．三条轻绳中的张力大小不相等
B．杆对地面的压力大于自身重力
C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
3．“奇巧固护，甲于天下”的赵州桥是一座世界闻名的石拱桥，距今已经有1400多年。古代匠人将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°，石块间的摩擦力可以忽略不计。则第1块对第2块的弹力和第1块对第3块的弹力的大小之比为
A． B． C． D．
4．如图所示，两个质量相同的小球A、B用劲度系数为的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为，弹簧的弹力为；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为（略小于）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为，弹簧的弹力为，则下列关于与、与大小之间的关系，正确的是
A．， B．，
C．， D．，
5．如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反。。则每艘拖船发动机提供的动力大小为
A． B． C． D．
6．一可视为质点的物块用弹性绳栓接悬挂于天花板上的O点，初始时处于静止状态。现对物块施加一水平向右的拉力F，使物块缓慢移动至偏离竖直线角（）。此过程
A．水平拉力F的大小可能保持不变 B．物块所受力的合力一定逐渐增大
C．物块所处位置的高度可能保持不变 D．物块所处位置的高度一定逐渐升高
7．如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳（可承受足够大拉力）相连。木块与木块之间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现用水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，为使四个木块一起向右匀速前进，则对应的拉力最大值、及木块与水平面之间的动摩擦因数最大值是
A．， B．，
C．， D．，
8．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力的作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
9．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b，外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。保持F的方向不变，且物块b始终静止，当F的大小增大时
A．细绳OO′的张力一定不变
B．连接a和b的细绳的张力可能增大
C．物块b受到桌面的支持力一定减小
D．物块b与桌面间的摩擦力一定增大
10．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，A、B刚好要滑动，则下列说法正确的是
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
二．非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（7分）某实验小组利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）下列实验操作中的做法，正确的是________
A．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
B．调节左侧滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C．在将木板右端垫高以平衡小车受到的阻力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上
D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾角
（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
（3）某次实验时，该小组通过所记录的实验数据，描点作图，得到如图乙所示的图像，发现图线不经过原点，则可能的原因是________________________________。
12．（9分）某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2。主要实验步骤如下：
ⅰ．弹簧秤挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧秤的示数F；
ⅱ．弹簧秤挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧秤的示数；
ⅲ．根据力的平行四边形定则计算出步骤ⅱ中绳套1的拉力，可得 ① ；
ⅳ．比较 ② 的一致程度，即可初步验证；
ⅴ．只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。
回答下列问题：
（1）本实验中探究分力与合力的关系所体现的物理方法是______
A．控制变量法 B．等效替代法 C．极限思维法 D．比值定义法
（2）完成实验步骤中的填空：①________；②________；
（3）将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变。关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________
A．逐渐减小 B．先减小后增大 C．逐渐增大 D．先增大后减小
13．（10分）如图甲所示，长为的直杆水平固定放置，直杆两端A、B系着长为的轻绳，挂有质量为的物块的光滑轻质滑轮置于轻绳上，整个系统处于静止状态。已知重力加速度为，不计空气阻力的影响。
（1）求轻绳中的张力大小；
（2）现对滑轮施加一水平向左的拉力F（图中未画出），使物块缓慢移动到如图乙所示位置时，轻绳左侧恰好竖直，求此时拉力F的大小。
14．（16分）如图所示，质量为的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧上，上端与轻弹簧相连，轻弹簧上端与质量为物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与小桶P相连，小桶P置于倾角为的足够长斜面上，小桶P与斜面间的动摩擦因数。初始时，轻弹簧恰好处于自然状态，小桶P恰好不上滑。已知两个轻弹簧的劲度系数分别为、，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现缓慢地向小桶P内加入细砂，当轻弹簧恰好恢复原长时，求
（1）小桶P的质量m；
（2）小桶P内所加入的细砂质量M；
（3）小桶P在此过程中下滑的距离d。
15．（18分）如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面之间的动摩擦因数为。已知重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若，，求正方体对地面的压力大小、以及对地面的摩擦力大小；
（2）若，保持球的半径不变，仅增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求球质量的最大值；
（3）改变正方体与墙壁之间的距离，当正方体的右侧面BC到墙壁之间的距离小于某个值d时，无论球的质量多大，球和正方体始终处于静止状态，且球未落到地面，求d的值。（结果保留三位有效数字）
1-7：ADCBCDB 8．AD 9．AC 10．BC
11．（7分）（1）BD（3分）；（漏选得1分，有错选的得0分）
（2）远小于（2分）；
（3）未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够（2分）（只回答对其中一句只能得1分）
12．（9分）（1）B（2分）；
（2）①（2分） ②和（2分）；（第②空若写“和”也可得2分）
（3）C（3分）
13．（10分）（1）对滑轮处受力分析：
由数学关系知：
解得：
（2）对滑轮处受力分析：
由数学关系：
联立解得：
14．（16分）（1）初始时，对B受力分析：
对P受力分析：
联立可解得：
（2）弹簧恰好恢复原长时，对A受力分析：
对B受力分析：
对P和细砂受力分析：
联立可解得：
（3）初始时，弹簧处于压缩状态，弹簧恰好为原长。
对A受力分析：
弹簧恰好恢复原长时，弹簧为拉伸状态。
对A受力分析：
则P下滑的距离：
联立可解得：
15．（18分）（1）对球受力分析：
对球、正方体整体受力分析：
联立可解得：
根据牛顿第三定律：，
（2）正方体恰好不滑动时：
即
解得：
（3）要使球、正方体整体都能静止：
即
则
故所求条件应满足：
临界条件：
此时：
联立解得：
说明：第（3）问结果，若只写到得1分；若直接写到得2分。