甘肃省张掖市高台县2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题（含答案）

高台县2022-2023学年高一下学期5月月考
物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。
第I卷（选择题共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略首先提出了惯性的概念，并指出质量是惯性大小的唯一量度
B．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石。牛顿运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
D．力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“”是导出单位
2．如图所示为描述某物体一段时间内做直线运动的图像，a、b为图中横、纵坐标代表的物理量，下列关于此图像的说法正确的是（ ）
A．若纵轴为位移x，横轴为时间t，则物体一定做匀变速直线运动
B．若纵轴为加速度a，横轴为时间t，则物体一定做速度增大的运动
C．若纵轴为瞬时速度v，横轴为位移x，则物体一定做变加速直线运动
D．若纵轴为速度v，横轴为时间t，则物体运动中间位置的速度小于中间时刻的速度
3．2022年卡塔尔足球世界杯赛场上，下列说法正确的是（ ）
A．运动员将球踢出时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B．运动员踢出“香蕉球”，记录“香蕉球”的轨迹时，可将足球看成质点
C．踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力作用
D．头球射门时，足球受到的弹力源于足球的形变
4．在某城市的建筑工地上，工人正在运用夹砖器把两块质量均为m的相同长方体砖块夹住后竖直向上匀加速提起。已知每块砖能承受的最大压力均为F，夹砖器与砖块间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。在匀加速提起砖块的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．两块砖之间的摩擦力一定为零
B．夹砖器对两块砖的压力大小相等
C．砖块被加速提起过程中，其加速度的最大值为
D．在以恒定加速度提起砖块的过程中，砖夹对砖压力越大，砖所受的摩擦力越大
5．翻斗车车斗的底部是一个平面，司机正准备将车上运送的一块大石块卸下。司机将车停稳在水平路面上，通过操纵液压杆使车斗底部倾斜，直到石块开始加速下滑时，保持车斗倾斜角不变。如图所示，则在石块沿车斗底面匀加速下滑的过程中（ ）
A．地面对翻斗车的作用力竖直向上
B．地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力
C．翻斗车受到的合外力逐渐减小
D．翻斗车不受地面的摩擦力
6．国庆假期黄山迎来游客高峰，缆车为游客提供了快捷方便的上山途径。如图所示，缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆车水平底板放置一质量为m的货物。某段时间内，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为a的匀加速运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向，缆车底板始终保持水平，重力加速度为g，缆绳与水平方向夹角为，则下列说法正确的是（ ）
A．货物受到4个力的作用
B．车厢对货物的支持力大于货物对车厢的压力
C．车厢对货物作用力的大小为
D．车厢对货物作用力的方向与水平方向的夹角大于
7．如图甲所示，倾角为的传送带始终以恒定速率逆时针运行，时初速度大小为的小物块从传送带的底端滑上传送带，在传送带上运动时速度随时间变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变
B．小物块与传送带间的动摩擦因数满足
C．时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大
D．小物块从最高点返回向下运动过程中，摩擦力方向始终和运动方向相反
8．在游乐场中，有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面76m高处，然后由静止释放，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距地面28m时开始受到恒定阻力作用而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零，取，下列说法正确的是（ ）
A．在座椅整个下降过程中，人处于失重状态
B．在座椅减速下降过程中，人处于超重状态
C．座椅距离地面50m高度时，座椅对游客的作用力是游客重力的2倍
D．座椅距离地面15m高度时，座椅对游客的作用力是游客重力的3倍
9．2021年3月24日“新疆棉事件”，加深了人们对新疆棉花的认识。新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包。通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为固定不变，“V”形挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动的过程中，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．当BP板转过时，棉包受到三个力的作用
B．棉包对AP板的压力从0逐渐增大到mg
C．棉包对BP板的压力逐渐减小
D．当BP板转过时，棉包对AP板的作用力大小为
10．如图所示，两个完全相同的小球a、b，用轻弹簧N连接，轻弹簧M和轻绳一端均与a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，弹簧M水平，当轻绳与竖直方向的夹角为时，M、N伸长量刚好相同。若M、N的劲度系数分别为、，a、b两球的质量均为m，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是（ ）
A．
B．轻绳上的拉力与弹簧N上的弹力之比为4:1
C．若剪断弹簧M，则在剪断的瞬间，b球的加速度大小为g
D．若剪断轻绳，则在剪断的瞬间，a球的加速度大小为4g
第II卷（非选择题 共54分）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）实验小组做“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系”的实验。如图甲所示为实验装置示意图。
（1）该实验中________（选填“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M。
（2）如图乙所示是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出），相关的测量数据已标在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50Hz，则小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值，并根据这些数据，绘制出如图丙所示的a-F图像，分析此图像不过原点的原因可能是________，实验所用小车的质量为________kg（结果保留两位有效数字）。
（4）小组同学又利用“验证牛顿第二定律”的实验器材测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。如图丁所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块和长木板上的滑轮，与力传感器和砂桶连接。在砂桶重力作用下滑块沿长木板做匀加速直线运动，滑块右侧纸带通过打点计时器打出一系列点迹，轻绳拉力可由力传感器直接读出。轻绳与长木板平行，且不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，试完成下列问题。
若力传感器示数为F，滑块的质量为m，重力加速度为g，用a表示滑块的加速度，则滑块与桌面之间的摩擦因数表达式为________。
12．（8分）运动员把冰壶沿水平冰面推出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面与冰壶之间的动摩擦因数以调节冰壶的运动。空气阻力不计，取。
（1）运动员以4.0m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面间的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？
（2）若运动员仍以4.0m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行17.5m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面间的动摩擦因数变为（1）问中动摩擦因数的90%，求摩擦冰面后冰壶多滑行的距离。
13．（10分）如图所示，三根轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平桌面上质量为10kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量为2kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角，OB绳水平。取，，。
（1）求平衡时轻绳OA、OB的拉力大小；
（2）已知乙物体与水平桌面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若在钩码甲下方继续加挂钩码，要使物体乙仍保持静止且结点O位置不变，求最多能挂的钩码总质量。
14．（12分）某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板。假设湿拖把的质量为2kg，当拖把杆与水平方向成角，对拖把施加一个沿拖把杆向上、大小为10N的力时，恰好能拉着拖把向前匀速运动。设拖把与地板间的动摩擦因数始终不变。取，，。
（1）求拖把与地板间的动摩擦因数；
（2）当遇到地板上较脏的地方时，需要增大拖把与地板间的摩擦力才能清理干净。已知存在一临界角，当拖把杆与水平方向所成角度超过此角度时，不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切值。
15．（18分）某快递公司为了提高效率，使用电动传输机转运快件，如图所示，传送带由水平部分、倾斜部分组成，倾斜部分与水平面的夹角。先将货物静止放在水平部分最右端A点，再让传送带以的加速度开始启动，当传送带的速度达到后改为匀速运动，货物到达B点由AB转到BC部分时衔接速度方向立刻改为沿BC方向但大小不变，货物与传送带间的动摩擦因数均为，取，，。
（1）求货物从A点传送到B点所用的时间；
（2）若货物传送到B点，传送带立即停止转动，求货物从B点传送到C点所用的时间；
（3）若货物传送到B点，传送带的速度立即改变但仍匀速率运动，且传送带逆时针转动，求货物从B点传送到C点所用的最短时间以及满足最短时间时传送带的速度大小范围。
参考答案
一、选择题
1-5：BCBDB 6-7：DB 8．BD 9．BC
10．BD
二、非选择题
11．（1）不需要（1分）
（2）0.75（1分）
（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（1分）1.0（1分）
（4）（2分）
12．解：（1）由牛顿第二定律可得 （1分）
解得 （1分）
由匀变速直线运动公式可得 （1分）
则冰壶在冰面上滑行的距离为 （1分）
（2）冰壶滑行17.5m后速度大小为 （1分）
摩擦冰面后冰壶的加速度大小为 （1分）
则冰壶继续滑行的距离为 （1分）
则摩擦冰面后冰壶多滑的距离为（1分）
13．解：（1）根据题意可知，甲对轻绳的拉力大小等于甲的重力大小，对结点O受力分析如图所示
由平衡条件可得 （1分）
（1分）
解得 （1分）
（1分）
（2）根据题意，设最多能挂的钩码总质量为，当物体乙刚要滑动时静摩擦力达到最大值，对物体乙有
（2分）
又有 （2分）
解得 （2分）
14．解：（1）设拖把与地板间的动摩擦因数为，当拉着拖把向前匀速运动时，根据平衡条件有 （2分）
解得（2分）
（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 （1分）
此时 （2分）
联立解得 （2分）
分析知，当F无限大时极限值为零，有
（1分）
此时不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把，该临界角的正切为（2分）
15．解：（1）对货物分析，根据牛顿第二定律有 （1分）
解得 （1分）
传送带加速运动阶段，货物加速运动，传送带匀速运动以后货物仍要加速运动一段时间才能共速，设货物加速的总时间为，加速阶段位移为，则， （1分）
解得， （1分）
匀速运动阶段，有 （1分）
解得 （1分）
所以货物从A点传送到B点所用的时间为 （1分）
（2）传送带停止转动后，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得，方向沿传送带向下（1分）
根据位移时间关系，有 （1分）
解得 （2分）
（3）传送带逆时针运动，且转动速度足够大，货物始终受到沿传送带向下的摩擦力，则 （1分）
解得，方向沿传送带向下 （1分）
若以此加速度一直加速运动到底端，所用时间最短 （1分）
联立解得 （1分）
此时传动带转动的速度大小满足； （1分）
解得 （1分）