安徽省淮北市重点中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理试题（含解析）

淮北一中 2023-2024学年高一（上）第三次月考
物理试题卷
时间:75 分钟 满分: 100
一、单选题（每题4分，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．控制变量法 B．等效替代法 C．比值定义法 D．理想实验法
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 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．3
4．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（ ，此时作用在物体上的合力大小为（ ）
A．13N C．3N
5．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
A．
6．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F 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（每题6分，漏选得3分，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。从开始释放到A 落地历时t ，A 落地前的瞬时速率为v ，从A 落地到 B落在A 上历时t ，B落在 A 上前的瞬时速率为v ，则（ ）
8．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 12N
10．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（每空2分,第 11题6分,第 12题8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 回答下列问题：
（1）改变钩码个数，能完成实验的是 。
（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/s （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、解答题（第 13 题 12 分, 第 14 题 12 分,第 15 题 14 分）
13．（12 分）如图所示, 质量为（ 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 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/s 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：
（1）轻绳OA、OB 对 O点的拉力分别是多大
（2）人受到的摩擦力是多大 方向如何
14．（12分）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：（ g取 （结果均保留1位小数，也可用分数表示）
（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．（14分）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， 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， 的距离为5m。从该时刻起乙车以大小为 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。
准北一中2023-2024学年高一（上）第三次月考
物理试题卷参考答案
1-6单选每题4分，共24分；7-10多选每题6分、漏选得3分，共24分。
1．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。
2．D【详解】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，其中运用到的科学研究方法是理想实验法。
故选D。
3．C【详解】在时刻，A车在前，B车在后，两车间的距离为，图象与坐标轴围成的面积表示位移，则在时，B车比A车多走的距离为
可知4s时，B车在A车的前方，前两车均做匀加速直线运动，则前两车相遇一次，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．C【详解】由题可知，四个力合力为零，则可知三个力的合力与的力大小相等，方向相反，则的力绕O点顺时针旋转，其他三个力不变，相当于两个的力，其夹角为，因此这两个力的合力为。
故选C。
5．D【详解】对物块由平衡条件可知
联立解得
故选D。
6．D
【详解】令OB杆对Q环的弹力为N，对P、Q整体分析有
可知，AO杆对P环的支持力不变，令细绳与OB杆夹角为，对Q环进行分析有
解得
将P环向左移一小段距离，减小，则摩擦力f减小，细绳拉力减小，即不变，f变小。
故选D。
7．BC
【详解】AB．时间内下落L，内下落，根据初速度为零的匀加速直线运动比例关系
A错误，B正确；
CD．由自由落体运动的速度公式
得
C正确，D错误。
故选BC。
8．AD
【详解】A．当夹角为时，且处于平衡时，c处圆环的三条细绳互成角，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，即细绳与竖直方向的夹角，则
可知，即小物块p的质量一定大于小球的质量m，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，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。
故选AD。
9．BC
10．BD【详解】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，随着角度从到增大过程中，角与角之和保持不变，且
所以角也保持不变
由平衡条件和正弦定理得
所以球对AC边的压力
球对BC边的压力
当BC边与AC边所受压力大小相等时，即
则
此时AB处于水平状态，故A错误；
BC．角度0从到增大过程中，和都是先增大后减小，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．当时
即BC边所受压力有可能大于球的重力，故D正确。
故选BD。
11．（每空2分，共6分）ACD B 甲
【详解】（1）[1]对点O进行受力分析如图
系统平衡时，三力平衡，满足。依题意，绳子拉力正比于钩码个数，故能使系统平衡的钩码个数需满足
故ACD满足该条件。
故选ACD。
（2）[2]A．本实验中每个钩码的重量相等，所以绳子拉力正比于钩码个数，用钩码个数即可表征绳子拉力大小，故无需用天平测出钩码的质量，A错误；
B．本实验需要标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，便于在白纸上做出每条绳子拉力的图示，B正确；
C．记录绳子的方向即可，无需用量角器量出三段绳子两两之间的夹角，C错误；
D．力的大小与绳子长度无关，故无需量出OA、OB、OC三段绳子的长度，D错误。
故选B。
（3）[3]本实验中OC段绳子对O点的拉力应是竖直向下的，是和的合力的理论值，可以允许有一定偏差，故图甲正确。
12．（每空2分，共8分）
D 0．722 2．40 小车未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（不全得1分）
（1）[1]
AB．由于本实验中，拉力传感器可以直接测出小车所受到的拉力，所以本实验不需要用天平测出槽码的质量，也不需要保证槽码的总质量远小于小车的质量，故AB错误；
C．为了有效利用纸带，需要先接通电源，再释放小车，故C错误；
D．本实验是研究小车质量一定，小车所受到的拉力与小车加速度的关系，所以需要改变槽码的数量，打出多条纸带，通过研究纸带数据从而得出结论，故D正确。
故选D。
（2）[2]打点计时器使用的交流电源频率为，相邻两计数点间还有四个点未画出，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则C点速度为
[3]根据纸带提供数据，利用逐差法可求得小车运动的加速度大小为
（3）[4]由图像可知，当拉力F达到时，小车才产生加速度，可知图线未过坐标原点的原因是小车未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
[5]根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
可得小车的质量为
13．（第一问8分，第二问4分，共12分）（1），；（2），水平向左
【详解】（1）以结点O为研究对象，如图所示
沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将分解，由平衡条件有
解得
由
联立解得
（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示
由平衡条件得（3分）
方向水平向左；（1分）
14．（第-问4分，第二问8分，共12分）
（1）；（2）（或）
（1）物体不受摩擦力时受力如图
由平衡条件，可得解得
（2）当推力较小时，摩擦力方向将沿斜面向上，物体受力如图
由平衡条件，可得
当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得
（4分）
当推力较大时，摩擦力方向将沿斜面向下，物体受力如图
由平衡条件，可得当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得
物体静止在斜面上时，力F的取值范围为（4分）
15．（第一问5分，第二问4分，第三问5分）（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设甲、乙两车经过时间第一次通信断开，根据几何关系可知，当甲车在乙车前方且为，此时甲比乙多走
有
根据运动学公式
解得或（舍去）
根据速度时间公式得，此时乙车的速度大小为
（2）设经时t乙车速度达到最大，有
根据（1）分析可知，时，为，此后乙车的速度大于甲车，两车开始接近，因此4s时恢复通信，故从第一次通信断开到恢复的时间为；
（3）当后乙车在甲车前方且为时，通信断开，此后两车相距越来越远，失去信号，两车设经乙车在甲车前方且为，有
根据运动学公式
解得
甲、乙两车能够保持通信的总时间