南昌二中 2023-2024学年高一上学期第三次月考考试
物 理
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共 28分 .在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求 .
1. “天宫课堂”第四课于 2023年9月 21 日下午开课,在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用球拍击球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是 ( )
A. 击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
C.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
D.梦天实验舱内,水球质量越大其惯性越大
2.电梯内有一物体,质量为 m,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以 的加速度竖直减速上升时(g为重力加速度),细线对物体的拉力为 ( )
C . mg
3.如图所示,两质量相等的光滑小圆环 A、B用细线相连,水平横杆穿过圆环A,竖直杆穿过圆环 B。开始时,细线处于贴着竖直杆处于竖直方向。现在细线某点上施加一水平向右的拉力 F,使两环缓慢移动,则在这一移动过程中 ( )
A. 水平向右的拉力逐渐减小 B. 横杆对环 A的弹力逐渐增大
C . 细线对环 B的拉力不变 D.细线对球 A的拉力不变
4 .如图所示,AB为光滑竖直杆,ACB为构成直角的光滑L形直轨道,C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能)。套在 AB杆上的小球自A点静止释放,分别沿 AB轨道和ACB轨道运动,如果 BA与CA的夹角为 37°,则沿ACB轨道运动到 B点的时间与沿 AB轨道运动到 B点的时间之比为 ( )
A.3:2 B.1:1 C.2:1 D.4:3
5.两倾斜的平行杆上分别套着 a、b两相同圆环,两环上均用细线悬吊着相同的小球,如图所示。当它们都沿杆向下滑动,各自的环与小球保持相对静止时,a的悬线与杆垂直,b的悬线沿竖直方向,下列说法正确的是 ( )
A. a环与杆有摩擦力
B. b环与杆没有摩擦力
C.杆对 a、 b环的弹力大小相等
D. 细线对 c、d球的弹力大小可能相等
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6.有一景区环境优美,景色宜人,淡如桥是游客必走之路,淡如桥(如图甲) 是座石拱桥,图乙是简化图,用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为37°。假定石块间的摩擦力忽略不计,则第1、2石块间的作用力和第1、3石块间的作用力大小之比为( ( )
A. B. C. D.
7.如图,物块A、C置于光滑水平桌面上,通过轻绳绕过两定滑轮和一动滑轮相连接,动滑轮下方悬挂物块 B,不计滑轮质量,轻绳分别与水平面和竖直面平行,物块 A的质量, B的质量 , C的质量 , 取 三个物块同时由静止释放且物块A与C 始终不与滑轮碰撞,则下面说法正确的是 ( )
A.运动过程中物块 A、C的加速度之比为 1:1
B.运动过程中物块 A、C的速度之比为 3:1
C.运动过程中物块A 所受轻绳拉力的大小为 6N
D.物块 B由静止开始下降 h=0.5m时, 物块 A的速度大小是
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 .在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求 .全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 .
8.如图所示,质量为 10kg的物体A 连着一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为 5N,物体A处于静止状态,若小车以1m/s 的加速度向右运动后,则 ( )
A.物体A相对小车仍然静止
B .物体 A 受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧拉力增大
9.如图所示,水平地面上有一斜面体,质量为 ,其斜面上有一小滑块,质量为 ,滑块的上表面水平且足够粗糙。在下述各种情况中,斜面体始终保持静止,则下述正确的是( )
A.若滑块原来能静止在斜面上,当在滑块水平面上再放一质量为 的物体时,滑块和物体会一起沿斜面加速下滑,地面对斜面体的摩擦力向左。
B.若滑块原来在斜面上匀速下滑,不管在滑块上再施加一个什么方向的力,只要滑块还在沿斜面下滑,则地面始终不会对斜面体有摩擦力的作用。
C.若滑块原来在斜面上加速下滑,当在滑块水平面上再放一质量为 的物体时,滑块和物体仍会一起沿斜面加速下滑,且加速度保持跟原来一致,地面对斜面体的摩擦力水平向左。
D.若滑块原来在斜面上加速下滑,当在滑块上施加一竖直向下的压力 F时,滑块仍会沿
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斜面加速下滑,且加速度保持跟原来一致,地面对斜面体的摩擦力水平向左。
10.如图甲所示,劲度系数为 k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为 m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴 Ox,小球的速度 v随时间 t变化的图像如图乙所示。其中 OA 段为直线,切于 A点的曲线 AB和 BC都是平滑的曲线,则关于 A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,下列说法正确的是 ( )
三、非选择题: 本题共 5 小题, 共 54分 .
11.(6分) 地铁相比汽车、公交车来说,具有运量大、效率高的优势,虽然中国的地铁起步较晚,但是经过50多年的飞速发展,中国地铁不管是从技术上还是里程上,都已经处于世界领先的位置。某同学在地铁上想粗略测量地铁启动过程中的加速度,但由于器材有限他进行了以下操作
(1) 把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。
(2) 在地铁启动后的某段加速过程中,细绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示,拍摄方向水平且跟地铁前进方向垂直,由照片可知此时地铁的启动方向是 (选填“向左”或“向右”)。
(3) 已知当地的重力加速度为g,现在还需测量的物理量有 。
A.笔的质量M
B. 照片中细绳在水平方向的投影L
C. 照片中细绳在竖直方向上的投影H
D.此时地铁的速度v
(4) 地铁启动的加速度为 (用题中所给的字母表示)。
12.(12分) 用下列器材测量小车质量 M。小车,一端带有定滑轮的平直轨道,垫块,细线,打点计时器,纸带,频率为50Hz的交流电源,直尺,6个槽码, 每个槽码的质量均为m=10g。
(1) 完成下列实验步骤中的填空:
i.按图甲安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;
ii .保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点迹测出加速度 a;
试卷第3页,共5页
iii.依次减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ii;
iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出 关系图线。
(2) 已知重力加速度大小 ,计算结果均保留三位有效数字,请完成下列填空:①下列说法正确的是 ;
A.接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放。
B.小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行。
C. 为了减小实验误差,轨道一定要光滑。
D.若细线下端悬挂着2个槽码,则小车在下滑过程中受到的合外力大小为。
②某次实验获得如图乙所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则在打“5”点时小车的速度大小 加速度大小
③写出 随 变化的关系式 (用表示);
④测得 关系图线的斜率为: ,则小车质量
13.(10分) 如图,质量m=40kg的木箱静止于水平地面上,用大小为 480N、方向与水平方向成 的斜向下推力F 推木箱,使木箱做匀加速直线运动,5s末撤去 F。木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.5, 不计空气阻力, g取1 求:
(1) 5s 末木箱的速度大小;
(2) 撤去推力后木箱还能运动多远。
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14.(12分) 如图所示,在光滑的水平面上,一辆质量 的玩具卡车装载着规格相同质量均为 的5个光滑圆柱形空桶,车厢底层的一排桶固定,在桶 A、B上方自由地摆放桶 C,没有用绳索固定,车和桶均处于静止状态,现对车施加一水平向左的拉力 F。取重力加速度.
(1) 若桶 C恰好与桶 A接触但不挤压,求车的加速度大小 ;
(2) 若拉力 求桶A对桶C的支持力大小
15.(14分) 如图,一直立轻质薄空心圆管长为,上下端口处各安放有一个质量均为
的圆柱形物块,且紧贴管的内壁,其厚度不计。与管内壁间的最大静摩
擦力分别是 滑动摩擦力与最大静
摩擦力相等。管下方存在这样一个区域:当物块A进入该区域时受到一个竖直向上的恒力 F,而 B在该区域运动时不受它的作用,PQ、MN是该区域上下水平边界,高度差为 现让管的下端从距离上边界 高 H处由静止释放,重力加速度为 g。
(1) 求到达上边界 PQ时的速度 ;
(2) 为使 间无相对运动,求 F应满足的条件;
(3) 若 求物块A 到达下边界间距离。
试卷第5页,共5页
参考答案:
1 . D 2. B 3. D 4. D 5. C 6. B 7 . C 8. AC 9. BC 10. BCD
11 . 向左 BC/CB g
12 . 等间距 AB/BA 0.723 0.820 0.185
13.(1) 5m/s; (2) 2.5m
【详解】 (1) 对木箱,竖直方向平衡,则
2分
水平方向,由牛顿第二定律可得
…………………………2分
解得
…………………………1分
5s 末木箱的速度大小为
…………………………1分
(2) 撤去推力后木箱做匀减速直线运动直到停止,此过程加速度大小为
………………2分
撤去推力后木箱运动的距离为
…………………2分
【详解】(1) 若桶C恰好与桶A 接触但不挤压,以桶C 为对象,竖直方向有
分
水平方向根据牛顿第二定律可得
分
联立解得
分
(2) 若拉力 以卡车和5个空桶为整体,根据牛顿第二定律可得
分
解得
分
以桶C为对象,竖直方向有
分
水平方向有
分
联立解得
分
15.(1) gH﹔ (2) 0≤F≤2mg;(3) L-H
【详解】(1) 对 A、B 整体从开始下落到A到达上边界 PQ过程中,由运动学规律有
分
解得
分
(2) 设A、B与管不发生相对滑动时共同加速度为 a,A与管的静摩擦力为 ,则对整体和A根据牛顿第二定律分别有
1分
分
由题意可知
分
所以当A 不发生滑动时,则 B 也一定不发生滑动,则
则 ……1分
解得
1分
即应满足
(3) 若,则A 相对圆管向上滑动,设A 的加速度为,根据牛顿第二定律有
分
解得
分
根据运动的对称性可知A 从 PQ到 MN的时间与开始时自由下落H的时间相同,均为
分
由于管的质量不计,所以管所受合外力一定为零,A 对管的摩擦力与B对管的摩擦力方向相反、大小均为,则B与管相对静止,且受力平衡,以速度 做匀速直线运动,所以当物块A到达下边界 MN时A、B间距离为
分