甘肃省兰州市重点中学2023-2024高一上学期12月月考物理试题（答案）

兰州一中2023-2024-1学年度高一12月月考试卷
物理
（考试时间：75分钟；试卷满分：100分）
注意事项：
1．回答第I卷时，选出每小题的答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案选项，答案写在试卷上无效。
2．回答第II卷时，将答案写在答题卡上，考试结束后，仅收回答题卡。
第I卷（选择题）
一、单选题（本题共7小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分）
1. 下列关于合力与分力的说法正确的是（　　）
A. 静止在斜面上的物体，受到支持力、摩擦力和重力作用，支持力与摩擦力的合力就是重力
B. 一对相互作用力的合力为零
C. 物体受到3N，4N和6N的三个共点力作用，它们合力的最大值为13N，最小值为1N
D. 合力不一定大于分力，分力也不一定小于合力
2. 图甲是莱芜一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a、b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（　　）
A. 尚清华的重力可由b点读出，为300N
B. 尚清华在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态
C. 尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态
D. 尚清华在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
3. 如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以大小为a的加速度向右做匀减速直线运动，货箱中石块A的质量为m。下列说法正确的是（　　）
A. 石块A所受所有外力的合力大小为0
B. 周围石块对石块A作用力的合力方向水平向左
C. 加速度a增大时，周围石块对石块A作用力的合力竖直分量增大
D. 加速度a减小时，周围石块对石块A作用力的合力减小
4. 如图所示，一条不可伸长的轻绳绕过光滑的轻质定滑轮分别与物块A、B相连，细绳两部分分别处于水平和竖直状态，桌面光滑，物块A和B的质量分别为M和m，重力加速度为g。现将系统由静止释放，在B没有落地且A没有碰到滑轮前，下列判断正确的是（　　）
A. 物体A运动的加速度大小为
B. 物体A运动的加速度大小为
C. 物体B对轻绳的拉力大于mg
D. 物体B处于超重状态
5. 如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（　　）
A. 两图中A球加速度均为gsinθ
B. 两图中A球的加速度均为零
C. 图乙中轻杆的作用力一定不为零
D. 图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
6. 如图所示，用轻绳AO、BO和CO系住一物体使其静止，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。现将BO绳绕结点O逆时针缓慢转动，结点O始终保持不动，到BO到达竖直位置前，关于绳子AO和BO中的拉力大小，下列说法中正确的是（　　）
A. 绳AO的拉力先减小后增大
B. 绳BO的拉力先减小后增大
C. 绳OA与OB的拉力的合力将增大
D. 绳BO的拉力一直在增大
7. 如图所示，车厢水平底板上放置质量为M的物块，物块上固定竖直轻杆，质量为m的球用细线系在杆上O点。当车厢在水平面上沿直线加速运动时，球和物块相对车厢静止，细线偏离竖直方向的角度为θ，此时车厢底板对物块的摩擦力为f、支持力为N，已知重力加速度为g，则（　　）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
二、多选题（本小题共3小题，总计18分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得6分，选对但不全得3分）
8. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. MN对Q的弹力逐渐减小 B. P对Q的弹力逐渐增大
C. 地面对P的摩擦力逐渐增大 D. 地面对P的支持力不变
9. 电动平衡车是一种新短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg，启动平衡车后，车由静止开始向前做直线运动，某时刻关闭动力，最后停下来，其图像如图所示。g=10m/s2，则（　　）
A. 平衡车与地面间的动摩擦因数为0.06
B. 平衡车在加速段的动力大小72N
C. 平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D. 平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
10. 如图所示，质量m＝2kg的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面体斜面上，此时细绳平行于斜面。g取10。下列说法正确的是（　　）
A. 当斜面体以5的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20N
B. 当斜面体以12的加速度向右加速运动时，绳子拉力与水平方向夹角大于37°
C. 当斜面体以20的加速度向右加速运动时，绳子拉力为N
D. 当斜面体以20的加速度向右加速运动时，绳子拉力与水平方向向夹角等于30°
第II卷（非选择题）
三、实验题（本题共7空，共计14分）
11. 某同学用如图所示的实验装置来验证牛顿第二定律。
（1）实验时将轨道右端垫高的目的是：______。已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动，打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出），小车的加速度大小为______m/s2（结果保留3位有效数字）。
（2）实验时保持小车质量不变，改变钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a－F关系图像，如图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。
A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大
C.所用小车的质量过大 D.所挂的钩码的总质量过大
（3）同学们通过实践结合理论分析得出：无论如何增加钩码的重力，小车运动的加速度都不可能超过______m/s2（重力加速度取9.8m/s2）。
12. 某同学使用力传感器，对木块与木板间的摩擦因数进行测量，他调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板，挂上适当的钩码，接通电源，释放钩码，多次改变钩码的质量，记录传感器的读数F，求出木块的加速度a。
（1）该实验需不需要满足钩码质量远远小于小车质量？______。（填“需要”或“不需要”）
（2）以力传感器的示数F为横坐标，木块的加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线如图所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，同一次实验中，则物块的质量为______，已知重力加速度为g，则木块与长木板间的动摩擦因数为______。
四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
13. 轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=60°，斜面倾角α=30°，物块A和B的质量分别为mA=5kg，mB=1.5kg，弹簧的劲度系数为k=500N/m，重力加速度g=10 m/s2。求：
（1）弹簧伸长量x；
（2）物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
14. 一质量为的物块静止在光滑的水平面上，物块在水平方向的外力F的作用下在时由静止开始运动，水平外力F随时间变化的规律如图所示，以向右为正方向，求
（1）和时物块的瞬时速度；
（2）到时间间隔内物块的位移。
15. 如图所示，质量m=1kg的物体在F=20N的水平推力作用下，从足够长的粗糙斜面的底端A点由静止开始沿斜面运动，物体与斜面间动摩擦因数为μ=0.25，斜面固定不动，与水平地面的夹角α=，力F作用4s后撤去，撤去力F后5s物体正好通过斜面上的B点(已知sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2)，求：
(1)撤去力F时物体的速度大小；
(2)力F作用下物体发生位移；
(3)AB之间的距离。
兰州一中2023-2024-1学年度高一12月月考试卷
物理 简要答案
第I卷（选择题）
一、单选题（本题共7小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分）
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】A
二、多选题（本小题共3小题，总计18分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得6分，选对但不全得3分）
【8题答案】
【答案】BCD
【9题答案】
【答案】AD
【10题答案】
【答案】AC
第II卷（非选择题）
三、实验题（本题共7空，共计14分）
【11题答案】
【答案】 ①. 平衡摩擦力或补偿阻力 ②. 2.01 ③. D ④. 9.8
【12题答案】
【答案】 ①. 不需要 ②. ③.
四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
【13题答案】
【答案】（1）；（2）5 N，方向沿斜面向下
【14题答案】
【答案】（1）；（2）
【15题答案】
【答案】(1)20m/s；(2)40m；(3)52.5m