江苏省南通市海安市高级中学2023-2024学年高一上学期12月阶段检测（三）物理试题（含答案）

海安市高级中学2023-2024学年高一上学期12月阶段检测（三）
物理
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体做直线运动时，若速度逐渐增大，则其所受合外力方向一定与速度方向相同
B．物体做曲线运动时，所受合外力的方向与物体速度方向可能在同一直线上
C．在平抛运动中，物体在任意相同时间内速度的变化量可能不同
D．物体做曲线运动时，其速度可能保持不变
2．夏季的下午，在射阳中学的启惠湖上，可以经常见到红嘴蓝鹊家族站在斜水管上排队洗澡的生动画面。如图所示，一只红嘴蓝鹊站在斜水管上保持不动时，以下说法正确的是（ ）
A．它对水管的作用力和水管对它的作用力是一对平衡力
B．水管对它的作用力垂直于水管向上
C．当它把水管抓得更紧时，水管对它的摩擦力将增大
D．它受到弹力是因为它使水管产生弹性形变
3．如图所示，一个质量为m的小球穿在半径为的光滑圆环上，圆环绕竖直方向的轴以角速度匀速转动，球和圆心的连线与转轴的夹角为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球受到重力、圆环的弹力和向心力三个力作用
B．小球的线速度大小为
C．圆环对球的弹力大于球的重力
D．小球做圆周运动的向心力大小为
4．赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是（ ）
A．乙比甲先到达终点 B．戊的速度始终比甲大
C．在中途甲和丁船头会出现并齐的情况 D．在中途甲和丙船头会出现并齐的情况
5．如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧Q可能处于拉伸状态
B．轻绳P的弹力大小可能小于
C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小比g小
D．剪断轻弹簧瞬间，物块仍能保持平衡
6．物理课上，某同学手里握住力传感器，传感器下面竖直挂着一个钩码，做先“下蹲”后“起立”的动作，传感器的示数随时间变化的情况如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作
B．“下蹲”或“起立”时，砝码重力均发生了变化
C．该同学下蹲过程中的最大速度出现在时刻
D．下蹲过程先超重后失重
7．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）
A．船的速度为 B．船的速度为
C．船将匀速靠岸 D．船的加速度为
8．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则（ ）
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．时间内小物块受滑动摩擦力作用，时间内小物块受静摩擦力作用
D．时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
9．如图所示，虚线为A、B两小球从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹，A球从台阶1的右端水平抛出后，运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶3右端点相遇，不计空气阻力，则（ ）
A．两球抛出时A的速度大于B的速度
B．两球相遇时A的速度大小为B的两倍
C．两球相遇时A的速度方向与水平方向的夹角的正切值为B的两倍
D．台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的4倍
10．如图所示，倾角为30°，表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上，物体A的质量为2m，物体C的质量为m，细线绕过滑轮和连接在竖直杆上D处，连接A物体的细线与斜面平行，滑轮固定在斜劈上，不计质量的动滑轮。跨在细线上，其下端悬挂C物体，动滑轮两侧的绳子成90°夹角，物体A、B始终静止，不计细线与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．斜劈对A的摩擦力沿斜面向下
B．逐渐增大C物体的质量，A物体受到的摩擦力逐渐变小
C．将竖直杆向右移动少许，地面对斜劈的摩擦力变大
D．将悬点D上移少许，细线的弹力变小
11．如图所示，倾角为的斜面静止在粗糙水平地面上，可视为质点的物块恰能沿斜面匀速下滑，若物块在下滑过程中对物块施加一个恒力F，则下列说法正确的是（ ）
A．若F垂直斜面向下，斜面将受到地面水平向左的摩擦力
B．若F沿斜面向下，斜面将受到地面水平向右的摩擦力
C．若F竖直向下，物块将沿斜面加速下滑
D．物块受到斜面的支持力和摩擦力的合力方向不变
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小华同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______。
A．不必用天平测出砂和砂桶的质量
B．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
C．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，B点的瞬时速度是______，小车运动的加速度大小是______；（计算结果保留三位有效数字）
（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道的滑动摩擦力______N；
（4）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为______（g取）。
13．（6分）一滑雪表演的测试滑道如图所示，轨道的段为一半径的光滑四分之一圆形轨道，段为倾斜轨道，轨道倾斜角，段为足够长的水平减速轨道。一质量为的表演者从轨道上某点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为，离开B点做空中表演（可视为平抛运动），最后落回轨道，（重力加速度）求：
（1）到达B点时圆形轨道对表演者的支持力；
（2）表演者离开B点后，多长时间落在倾斜轨道上。
14．（8分）如图所示，静置于水平地面上的两个完全相同、质量均为的半圆柱体A、B刚好接触。现将一质量为m的光滑圆柱体C放置在两半圆柱体上，半圆柱体A、B与地面保持相对静止。已知圆柱体C与半圆柱体A的截面半径之比，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）半圆柱体A对圆柱体C的支持力大小；
（2）半圆柱体A与地面间的动摩擦因数满足的条件。
15．（12分）如图所示，左端有一弹性挡板Q的水平传送带长，以的速度顺时针转动。质量的小滑决静置在与等高的平台上，与B点距离为x。现用一水平向左的恒力始终作用在滑块上，滑块滑上传送带后做匀速运动，与左侧挡板碰撞后原速率弹回。已知滑块与间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
（1）求滑块与传送带之间的动摩擦因数；
（2）若，求滑块从C点由静止开始运动到与第一次挡板碰撞所用时间t；
（3）若滑块第一次与挡板碰撞后返回B点时和传送带速度相等，求x的取值范围。
16．（15分）如图，两个滑块A和B的质量，放在静止于水平地面上足够长的木板C的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为；木板的质量，与地面间的动摩擦因数，某时刻A、B两滑块同时开始相向滑动，初速度大小分别为、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。
（1）求刚开始时滑块A木板C的加速度大小；
（2）滑块A与木板C刚好相对静止时，滑块B的速度大小；
（3）为确保滑块A、B不相撞，则木板C至少多长
参考答案
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1．A 2．D 3．C 4．D 5．D 6．C 7．B 8．B 9．C 10．C 11．D
二、非选择题：
12．（1）AB （2）0.721 2.40 （3）1.0 （4）5.0
13．（1）表演者到达B点时由牛顿第二定律可得，解得
（2）轨道倾斜角为45°，由几何可知，表演者落在倾斜轨道上，水平方向位移等于竖直方向位移，即，解得
14．（1）如图所示，设半圆柱体A对圆柱体C支持力与水平方向夹角为，由几何关系
根据对称性可知A、B对C的支持力大小相等，均设为F，对C受力分析可得
解得
（2）对B受力分析，设地面支持力大小为，静摩擦力大小为。根据平衡条件
半圆柱体B与地面保持相对静止的条件为
联立解得
15．（1）滑块滑上传送带后做匀速运动，解得
（2）
（3）x的取值范围
16．（1）对滑块A受力分析得
对滑块B受力分析得
对木板C受力分析得：
木板与地面间无摩擦，故
（2）设滑块A经时间速度减到0，在此过程中，
滑块A 滑块B
解得
（3）A从开始到速度减到0的过程中，滑块A向右运动的位移为
滑块B向左运动的位移为
设从滑块A速度减到0到滑块A、滑块B、木板C达到共速所用时间为，则在此过程中
滑块A、木板C
滑块B
故木板C的长度至少为。