2023-2024学年度第一学期第二次教学质量月检测高一物理试卷
（本试卷满分100分，考试用时75分钟）
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，并将答案填涂在答题卡相应位置。
1. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究下列说法中正确的是（ ）
A. 图1中所有实验现象均可在实验室中做出来
B. 图1中乙是实验得出，丙为逻辑推理
C. 图2中对丁图进行实验研究，推理得出其余实验中小球做匀变速直线运动
D. 图2中甲实验使时间测量更容易
2. 圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量，在国际单位制中，下列选项为杨氏模量Y单位的是（ ）
A. B. C. D.
3. 某同学实验得出a、b两根弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，如图所示，根据图像得出下列结论，其中正确的是（ ）
A. 弹力4N时弹簧a长
B. 弹簧a比弹簧b软
C. 弹簧a的原长大于弹簧b的原长
D. 在弹簧下挂相同质量的物体弹簧a比弹簧b伸长量小
4. 某同学对速度和加速度的关系作出了下列四种推论，其中正确的是（ ）
A. 速度越大，速度变化越快 B. 速度为零时，速度一定不变化
C. 加速度越小，速度变化越慢 D. 加速度越大，速度变化可能越慢
5. 在交警处理某次交通事故时，测量了路面上留下的刹车痕迹，要判断汽车是否超速，其中重力加速度已知，只需要查阅下列选项中一个数据就可以解决的是（ ）
A. 汽车的质量 B. 汽车的轮胎与地面的动摩擦因数
C. 汽车所受的摩擦力 D. 汽车所受的支持力
6. 某同学在水平课桌上做两次实验，第一次缓慢拉动纸板让物块与纸板一起运动，第二次迅速拉动纸板，将纸板从物块下抽出。以下说法正确的是（ ）
A. 第一次实验中纸板不受摩擦力
B. 第一次实验中物块不受摩擦力
C. 第二次实验中桌面对纸板的摩擦力比第一次大
D. 第二次实验中物块由于惯性不受摩擦力
7. 我校为了方便行动不便的同学上下楼安装了电梯，某位同学从四楼到一楼，该同学受电梯地板支持力随时间变化可能正确的选项（ ）
A B.
C D.
8. 一位同学在动车的水平小桌板上仅发现水杯中的水面与水平面之间的夹角持续为，如图所示，仅设水杯和水的总质量为m，重力加速度为g，那么下列说法一定正确的是（ ）
A. 动车加速度为 B. 动车向左运动
C. 小桌板对水杯的摩擦力为 D. 动车向右运动
9. 在一个粗糙水平桌面上物块A、B用轻质弹簧连接，在拉力F作用下加速运动，弹簧始终在弹性限度内，若要使弹簧伸长，则下列操作正确的是（ ）
A. 在物块B上粘一块橡皮泥 B. 增加A的质量
C. 改用劲度系数更大的弹簧 D. 减小拉力
10. 野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，细杆与地面夹角为，如图所示。若增大倾角，下列说法正确的是（ ）
A. 单杆对地面的压力增大 B. 单杆对地面的摩擦力减小
C. 地面对杆的作用力增大 D. 单杆对地面的作用力不变
11. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在一光滑固定斜面的底端，另一端拴住物体P，另一物块Q静置在物块P上，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它们从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，下列说法正确的是（ ）
A. 力F是恒力 B. 弹簧恢复原长时P与Q分离
C. P与Q分离前，它们之间作用力不变 D. 弹簧恢复原长前力F已经变为恒力
二、实验题：共5小题，每小题3分，共计15分。请将答案填写在答题卡相应的位置。
12. 某小组通过如图所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系，力传感器测量的是小车所受拉力。试回答下列问题：
（1）若小车质量为M，重物与力传感器的质量为m，实验时M是否要远大于m________（选填“是”或“否”）
（2）得到如图2所示的纸带，已知打点计时器打点的周期，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，计数点D所对应的刻度是________。
（3）根据图2纸带提供的数据，算得小车加速度的大小为________（计算结果保留两位有效数字）。
（4）以力的传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出图线，如图3所示，恰好过坐标原点，求得图线的斜率为k，则斜率k的物理意义是________
（5）若在上问实验中当力传感器示数为时，重物与传感器的的质量为________。（已知重力加速度为g）
三、解答题：共4题，13题6分，14题7分，15题13分，16题15分，共计41分。请在答题卡相应位置作答，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
13. 最近网上流传我国003航母弹射小车的视频，某位同学对视频进行研究，他建立了这样一个模型，小车在平直轨道上从静止做匀加速直线运动，用时2s，位移100m，其中小车的质量为，。
（1）2s时小车的速度是多少？
（2）若小车所受阻力是重力倍，请你计算小车获得的动力是多大？
14. 如图所示，在两手之间长度为2L的轻质细均中间悬挂一质量为m的重物，然后沿水平放置刻度尺逐渐分开双手。绳子的夹角为。
（1）当时绳子的张力是多大？
（2）当两手之间距离刚好为时绳子断掉，求绳子能够承受最大拉力是多大？
15. 如图所示，传送带速度，两圆心相距，现将可看做质点且质量的快递轻放在左轮圆心A点正上方的皮带上，快递与皮带间的动摩擦因数，g取。传送带将快递从左轮运送到右轮圆心B点正上方过程中，求：
（1）快递加速阶段的加速度大小；
（2）快递从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间；
（3）现将传送带左端抬高，与水平面成角，求：快递从A点正上方运动到B点正上方快递在传送带上擦过的痕迹长度。
16. 如图所示，水平地面上放有一质量足够长的长木板B，木板右端放一可视为质点且质量的物块A，物块A与长木板B间的动摩擦因数，，现在木板B右端施加拉力水平F。
（1）若地面光滑，物块A与长木板B不滑动的最大拉力是多少？
（2）若长木板B与地面间的动摩擦因数，拉力，物块A与长木板B的加速度分别是多少？
（3）在（2）问情况下，从静止开始，拉力作用了6s撤去，小物块始终未掉落，则小物块相对长木板的位移是多大？2023-2024学年度第一学期第二次教学质量月检测高一物理试卷
（本试卷满分100分，考试用时75分钟）
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，并将答案填涂在答题卡相应位置。
1. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究下列说法中正确的是（ ）
A. 图1中所有实验现象均可在实验室中做出来
B. 图1中乙实验得出，丙为逻辑推理
C. 图2中对丁图进行实验研究，推理得出其余实验中小球做匀变速直线运动
D. 图2中甲实验使时间测量更容易
【答案】D
【解析】
【详解】A．图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故实验不可能实际完成，故A错误；
B．由于完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故小球不可能到达另外斜面的同一高度，故乙丙都为逻辑推理，故B错误；
CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时，自由落体的时间短，无法测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多，所用时间长得多，容易测量；即图2中对其它图进行实验研究并推理得出丁图中小球做自由落体运动是匀变速直线运动，故C错误，D正确。
故选D。
2. 圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量，在国际单位制中，下列选项为杨氏模量Y单位的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据表达式
得
所以杨氏模量Y单位是
故选C。
3. 某同学实验得出a、b两根弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，如图所示，根据图像得出下列结论，其中正确的是（ ）
A. 弹力4N时弹簧a长
B. 弹簧a比弹簧b软
C. 弹簧a的原长大于弹簧b的原长
D. 在弹簧下挂相同质量的物体弹簧a比弹簧b伸长量小
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．根据图像可知当弹力4N时弹簧a短；根据
图像的斜率表示劲度系数，可知弹簧a的劲度系数大，故弹簧a比弹簧b硬；故在弹簧下挂相同质量的物体时劲度系数大的弹簧伸长量小，故弹簧a比弹簧b伸长量小，故AB错误，D正确。
C．根据图像可知当时对应的弹簧长度为原长，故弹簧a的原长小于弹簧b的原长，故C错误。
故选D。
4. 某同学对速度和加速度的关系作出了下列四种推论，其中正确的是（ ）
A. 速度越大，速度变化越快 B. 速度为零时，速度一定不变化
C. 加速度越小，速度变化越慢 D. 加速度越大，速度变化可能越慢
【答案】C
【解析】
【详解】AB．速度越大，速度变化不一定越快，比如做匀速直线运动的物体，此时速度变化为零；速度为零时，速度不一定不变化，例如竖直上抛的物体到达最高点时速度为零，但是有加速度，速度时刻在变化，故AB错误；
CD．加速度表示速度变化快慢的物理量，故加速度越小，速度变化越慢；加速度越大，速度变化一定越快，故C正确，D错误。
故选C。
5. 在交警处理某次交通事故时，测量了路面上留下的刹车痕迹，要判断汽车是否超速，其中重力加速度已知，只需要查阅下列选项中一个数据就可以解决的是（ ）
A. 汽车的质量 B. 汽车的轮胎与地面的动摩擦因数
C. 汽车所受的摩擦力 D. 汽车所受的支持力
【答案】B
【解析】
【详解】汽车刹车时可以看成是匀减速运动，设汽车刹车瞬间时的速度为，加速度大小为，刹车痕迹为s，得
解得
故可得要通过一个数据就可以求得汽车是否超速时，该数据为汽车的轮胎与地面的动摩擦因数。
故选B。
6. 某同学在水平课桌上做两次实验，第一次缓慢拉动纸板让物块与纸板一起运动，第二次迅速拉动纸板，将纸板从物块下抽出。以下说法正确的是（ ）
A. 第一次实验中纸板不受摩擦力
B. 第一次实验中物块不受摩擦力
C. 第二次实验中桌面对纸板的摩擦力比第一次大
D. 第二次实验中物块由于惯性不受摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．第一次缓慢拉动纸板，可认为砝码受力平衡，砝码受到的摩擦力为0，由于纸板与桌面发生相对滑动，故纸板受到桌面对其的摩擦力，故A错误，B正确；
CD．第二次迅速拉动纸板，将纸板从物块下抽出时，物块与纸板发生相对滑动，物块受到纸板的滑动摩擦力作用；两次桌面对纸板的摩擦力都为滑动摩擦力，两次桌面对纸板的支持力大小都等于物块和纸板的总重力大小，根据可知两次摩擦力相等，故CD错误。
故选B。
7. 我校为了方便行动不便的同学上下楼安装了电梯，某位同学从四楼到一楼，该同学受电梯地板支持力随时间变化可能正确的选项（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该同学在从四楼到到一楼的过程中，先加速下降再匀速下降最后减速下降，即该同学的加速度先向下，后为零，再向上，根据牛顿第二定律，该同学受到的支持力先小于重力，后等于重力，再大于重力。
故选C。
8. 一位同学在动车的水平小桌板上仅发现水杯中的水面与水平面之间的夹角持续为，如图所示，仅设水杯和水的总质量为m，重力加速度为g，那么下列说法一定正确的是（ ）
A. 动车加速度为 B. 动车向左运动
C. 小桌板对水杯的摩擦力为 D. 动车向右运动
【答案】A
【解析】
【详解】ABD．在倾斜水平上取一小水滴，对其进行受力分析如图所示
可知其加速度方向向右，根据牛顿第二定律有
解得
可知动车加速度为，动车可能向右加速运动，可能向左减速运动，故A正确，BD错误；
C．对水杯进行分析，可知
故C错误。
故选A。
9. 在一个粗糙水平桌面上物块A、B用轻质弹簧连接，在拉力F作用下加速运动，弹簧始终在弹性限度内，若要使弹簧伸长，则下列操作正确的是（ ）
A. 在物块B上粘一块橡皮泥 B. 增加A质量
C. 改用劲度系数更大的弹簧 D. 减小拉力
【答案】A
【解析】
【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律
以物体B为研究对象，根据牛顿第二定律
解得
根据胡克定律
得弹簧的伸长量为
所以，要使弹簧伸长可以增大B的质量，减小A的质量，改用劲度系数小的弹簧，增大拉力。
故选A。
10. 野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，细杆与地面夹角为，如图所示。若增大倾角，下列说法正确的是（ ）
A. 单杆对地面的压力增大 B. 单杆对地面的摩擦力减小
C. 地面对杆的作用力增大 D. 单杆对地面的作用力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．在竖直方向上，根据共点力平衡
根据牛顿第三定律，单杆对地面的压力等于地面对单杆的支持力
若增大倾角，则单杆对地面的压力不变，故A错误；
CD．根据共点力平衡有
可得
若增大倾角，则地面对单杆的作用力F增大，根据牛顿第三定律，单杆对地面的作用力也增大，故C正确，D错误；
B．单杆对地面的摩擦力，根据共点力平衡，在水平方向
解得
若增大倾角，则单杆对地面的摩擦力增大，故B错误。
故选C。
11. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在一光滑固定斜面的底端，另一端拴住物体P，另一物块Q静置在物块P上，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它们从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，下列说法正确的是（ ）
A. 力F是恒力 B. 弹簧恢复原长时P与Q分离
C. P与Q分离前，它们之间作用力不变 D. 弹簧恢复原长前力F已经变为恒力
【答案】D
【解析】
【详解】A．设P、Q的质量分别为、，斜面的倾角为，静止时弹簧的压缩量为，由平衡条件有
可得
P、Q分离前，则施加力它们将一起做匀加速直线运动，设位移为，由牛顿第二定律有
可得
故P、Q分离前，力是随位移增大而均匀增大的变力，故A错误；
B．P、Q分离瞬间，它们的加速度仍然相等，此时对Q有
对P有
显然此时弹簧仍然处于压缩状态，不可能恢复原长，故B错误；
C．P、Q分离前，设它们之间的作用力为，对P根据牛顿第二定律有
由于逐渐增大，可知N不可能保持不变，故C错误；
D．由选项B分析可知，当P、Q分离时，弹簧处于压缩状态，则分离后对Q有
显然F为一定值，所以可知弹簧恢复原长前力F已经变为恒力，故D正确。
故选D。
二、实验题：共5小题，每小题3分，共计15分。请将答案填写在答题卡相应的位置。
12. 某小组通过如图所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系，力传感器测量的是小车所受拉力。试回答下列问题：
（1）若小车质量为M，重物与力传感器的质量为m，实验时M是否要远大于m________（选填“是”或“否”）
（2）得到如图2所示的纸带，已知打点计时器打点的周期，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，计数点D所对应的刻度是________。
（3）根据图2纸带提供的数据，算得小车加速度的大小为________（计算结果保留两位有效数字）。
（4）以力的传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出图线，如图3所示，恰好过坐标原点，求得图线的斜率为k，则斜率k的物理意义是________
（5）若在上问实验中当力传感器示数为时，重物与传感器的的质量为________。（已知重力加速度为g）
【答案】 ①. 否 ②. 6.40cm ③. 0.63 ④. 小车质量的倒数 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中由于力传感器可以读出小车所受拉力，故不需要满足M远大于m条件；
（2）[2]相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，可得图中相邻点间的时间间隔为
计数点D所对应的刻度是6.40cm；
（3）[3]根据逐差法可得小车加速度的大小为
（4）[4]图像刚好过原点，根据牛顿第二定律
解得
故可得
即斜率k的物理意义是小车质量的倒数；
（5）[5]根据前面分析可知当力传感器示数为时，此时加速度大小为
对小车和重物与传感器整体，由牛顿第二定律
联立解得重物与传感器的的质量为
三、解答题：共4题，13题6分，14题7分，15题13分，16题15分，共计41分。请在答题卡相应位置作答，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
13. 最近网上流传我国003航母弹射小车的视频，某位同学对视频进行研究，他建立了这样一个模型，小车在平直轨道上从静止做匀加速直线运动，用时2s，位移100m，其中小车的质量为，。
（1）2s时小车的速度是多少？
（2）若小车所受阻力是重力倍，请你计算小车获得的动力是多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设2s时小车的速度是，根据匀变速直线运动的平均速度可知
其中
，
解得
（2）根据牛顿第二定律有
联立解得
14. 如图所示，在两手之间长度为2L的轻质细均中间悬挂一质量为m的重物，然后沿水平放置刻度尺逐渐分开双手。绳子的夹角为。
（1）当时绳子的张力是多大？
（2）当两手之间距离刚好为时绳子断掉，求绳子能够承受的最大拉力是多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）受力分析如图
两个力的合力不变始终等于mg，则有
解得
（2）当两手之间距离刚好为时绳子断掉，根据几何关系可知此时
则有
解得
15. 如图所示，传送带的速度，两圆心相距，现将可看做质点且质量的快递轻放在左轮圆心A点正上方的皮带上，快递与皮带间的动摩擦因数，g取。传送带将快递从左轮运送到右轮圆心B点正上方过程中，求：
（1）快递加速阶段的加速度大小；
（2）快递从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间；
（3）现将传送带左端抬高，与水平面成角，求：快递从A点正上方运动到B点正上方快递在传送带上擦过的痕迹长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
得快递加速阶段的加速度大小为
（2）快递的加速时间为
该段时间位移为
共速后匀速运动到B点正上方，该段时间为
故快递从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间为
（3）将传送带左端抬高，开始时，对快递根据牛顿第二定律
解得
共速时所需时间为
该段时间快递在传送带上擦过的痕迹长度为
共速后由于，快递继续向下做匀加速运动，此时对快递有
解得
设再经过时间到B点正上方，得
解得
该段时间快递与传送带间的相对位移为
分析可知时间内快递在传送带上擦过的痕迹会覆盖时间内的痕迹，故痕迹长度为
16. 如图所示，水平地面上放有一质量足够长的长木板B，木板右端放一可视为质点且质量的物块A，物块A与长木板B间的动摩擦因数，，现在木板B右端施加拉力水平F。
（1）若地面光滑，物块A与长木板B不滑动的最大拉力是多少？
（2）若长木板B与地面间的动摩擦因数，拉力，物块A与长木板B的加速度分别是多少？
（3）在（2）问情况下，从静止开始，拉力作用了6s撤去，小物块始终未掉落，则小物块相对长木板的位移是多大？
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）当A刚要滑动时有
此时对AB整体
解得
（2）假设AB不发生相对滑动，此时对AB整体
解得
故假设不成立，AB会发生相对滑动，对物块AB分别有
解得
，
（3）在拉力作用时间内，AB位移分别为
拉力作用撤去瞬间AB速度分别为
此时B的速度大，故之后B做匀减速运动，A做匀加速运动，加速度不变等于，对物块B有
解得
经过时间二者达到共同速度
解得
，
该段时间AB位移分别为
共速后由于，AB相对滑动，都做匀减速运动，此时A加速度大小仍为，对B有
解得
分析可知B先停止后A再停止，从共速到B停止时，B的位移为
从共速到A停止时，A的位移为
整个过程中AB相对于地面始终向同一个方向运动，故可得整个过程中物块相对长木板位移为
