江西省南昌市重点中学2023-2024高一上学期12月第三次月考物理试题（答案）

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》
试卷第 1 页》 共 1 页
(
g
)当电梯以
5
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 ( )
(
6
mg
5
) (
mg
5
) (
C
．
mg
) (
A
.
) (
B
.
) (
D
.
)4mg
5
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
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(sin37。=0.6》cos37。=0.8) ( )
(
C
5
.
4
) (
B
4
.
5
)A 3
. 5
D 5
. 3
试卷第 2 页》 共 5 页
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
m1=3kg》 B 的质量 m2=2kg》 C 的质量 m3= 1kg》 取
g= 10m/s2》 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 v=2m/s
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 。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/s2 的加速度向右运动后》 则 (g= 10m/s2 ) ( )
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 M》 其斜面上有一小滑块》 质量为 m》 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 m0 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 m0 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
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 ( )
A． xA = h 》 aA = 0 B． xA = h 》 aA = g
C． xB = h + 》 aB = 0 D． xC > h + 》 aC > g
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 1 页》 共 1 页
(
④测得
)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n(1 < n < 6) 的倒数 1 n 为横坐标》 1 a
关系图线。
为纵坐标》在坐标纸上作出
1 1
a n
试卷第 2 页》 共 5 页
(2)已知重力加速度大小 g = 9 . 80m /s 2 》 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4mg。
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 v5 = m /s 》 加速度大小a = m /s2 ;
③写出a (1) 随 变化的关系式 (用 M , m, g, a, n 表示);
1 1
a n
关系图线的斜率为 2 . 50s 2 /m 》 则小车质量 M = kg 。
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θ= 37。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 = 0 . 5 》 不计空气阻力》g取10m /s 2 》 sin 37。= 0.6 》
cos 37。= 0.8 》 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。
14． (12 分)如图所示》 在光滑的水平面上》 一辆质量 M = 5 kg 的玩具卡车装载着规格相 同质量均为m = 0 . 2 kg 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 g = 10 m / s 2
(1)若桶 C恰好与桶 A接触但不挤压》 求车的加速度大小 a;
(2)若拉力 F = 4 3 N 》 求桶 A对桶 C 的支持力大小 FA
15． (14 分)如图》 一直立轻质薄空心圆管长为 L 》 上下端口处各安放有一个质量均为 m 的圆柱形物块 A、 B》 且 A、 B紧贴管的内壁》 其厚度不计 A、B与管内壁间的最大静摩
擦力分别是 f1 = mg、 f2 = kmg( k > 1) 》 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
H ( H < L) 现让管的下端从距离上边界 PQ高 H处由静止释
放》 重力加速度为 g
(1)求 A到达上边界 PQ时的速度vA ;
(2)为使 A、B 间无相对运动》 求 F应满足的条件;
(3)若 F = 3mg 》 求物块 A到达下边界 MN 时 A、B 间距离
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(
x
=
)
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1． D 2． B 3． D 4． D
11． 向左 BC/CB
12． 等间距 AB/BA
13． (1)5m/s;(2)2.5m
5．C 6． B 7 ．C 8．AC 9． BC 10． BCD
g
0.723 0.820 = . — 0.185
【详解】 (1)对木箱 ,竖直方向平衡 ,则
N = mg + F sinθ= 688 N ·······························2 分
水平方向 , 由牛顿第二定律可得
F cosθ— N = ma ···································2 分
解得
a = 1m /s 2 ·································· 1 分
5s 末木箱的速度大小为
v = at = 5m /s ·································· 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
a' =
= g = 5m /s 2 ·····················2 分
撤去推力后木箱运动的距离为
v2
' 2a
= 2 . 5m ·····················2 分
14． (1)a = m / s 2 ; (2) FA = N
【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
(
B
)F cos 30 O = mg ············2 分
水平方向根据牛顿第二定律可得
FB sin 30 O = ma ·········2 分
联立解得
(2)若拉力
a = gtan 30 O = m / s 2 ···· 1 分
F = 4 3 N ,以卡车和 5 个空桶为整体 ,根据牛顿第二定律可得
F = ( M + 5m) a, ········ 1 分
解得
a, = m / s 2 ······ 1 分
以桶 C 为对象； 竖直方向有
FA cos 30 o + FB, cos 30 o = mg ·····2 分
水平方向有
(
B A
)F , sin 30 o — F sin 30 o = ma, ······2 分
联立解得
(
A
)F = 8 3 N ············ 1 分
15
15． (1) ; (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
2 gH = vA (2) ······2 分
解得
vA = ······ 1 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 fA ； 则对整体
和 A 根据牛顿第二定律分别有
2mg — F = 2ma ······ 1 分
mg + fA — F = ma ······ 1 分
由题意可知
f2 > f1 ····· 1 分
所以当 A 不发生滑动时； 则 B 也一定不发生滑动； 则
(
A
1
)0剟f f ······ 1 分
解得
0剟F 2mg ······ 1 分
(3)若 F = 3mg； 则 A 相对圆管向上滑动； 设 A 的加速度为a1； 根据牛顿第二定律有
mg + f1 — F = ma1 ······2 分
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解得
a1 = -g ······ 1 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 S均为
t = ······2 分
由于管的质量不计 S所以管所受合外力一定为零 SA 对管的摩擦力与 B 对管的摩擦力方向相 反、 大小均为 mgS则 B 与管相对静止 S且受力平衡 S以速度vA 做匀速直线运动 S所以当物
块 A 到达下边界 MN 时 A、 B 间距离为
(
A
)h = L - (v t- H ) = L - H ·· 1 分
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