江西省赣州市信丰县信丰高级中学2023-2024高一上学期第四次月考物理试卷（含解析）

信丰中学2023-2024学年第一学期高一年级第四次月考物理B卷
一、选择题（本题共10小题，第1~7题为单选题，只有一项符合题目要求，每题4分，第7-10题为多选题，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，有选错或不选的得0分，共计46分）
1.牛顿在伽利略和笛卡儿等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律——牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A.伽利略的理想实验是没有事实依据而凭空想象的实验
B.牛顿第一定律与牛顿第二定律一样，都可通过实验直接检验
C.亚里士多德指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
D.伽利略以事实为依据，通过假设、推理得出力不是维持物体运运状态的原因
2.某灯光音乐喷泉运行时，五彩斑斓，景色蔚为壮观。若该喷泉某只喷管喷出的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度，根据生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度与下列哪个值最接近（ ）
A.13m/s B.17m/s C.21m/s D.25m/s
3.在光滑的水平面上有一质量为1kg的物体，现水平方向只受恒力F的作用由静止开始运动，它在第1s内的位移为2m，则恒力F的大小为（ ）
A.1N B.2N C.4N D.6N
4.力学平衡是生活中常见的自然现象。如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在B点。图乙为该现象的抽象图，对于这两个点下列分析正确的是（ ）
A.小鸟站在A点时受到的合力较大
B.小鸟站在A点时对树枝的压力较大
C.小鸟站在A点时受到的摩擦力较大
D.小鸟站在A点时受到树枝的作用力较小
5.如图所示，A是一个质量为M的盒子，B的质量为，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为θ的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中（ ）
A.绳子拉力逐渐增大 B.A对斜面压力逐渐增大
C.A所受摩擦力逐渐增大 D.A所受合力逐渐增大
6.如图所示，一质点从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过P、M、N三点，PM=6m，MN=10m，若经过PM、MN两段的时间都为2s，下列说法正确的是（ ）
A.O、P间的距离为3m B.OP段所用的时间为2s
C.加速度为2m/s2 D.P、M两点的速度之比为2∶3
7.如图甲所示，轻杆BC水平插入竖直墙内，轻绳AD跨过水平轻杆BC右端的轻滑轮挂住一个质量为10kg的物体。如图乙所示，轻杆HG一端用铰链（图中未画出）固定在竖直墙上，另一端G通过轻绳EG拉住，且G端用轻绳GF挂住一个质量也为10kg的物体，轻杆HG水平。AC、EG与水平方向的夹角均为30°，重力加速度g取10m/s2。不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.绳AC与绳EG的拉力大小之比为1∶2
B.滑轮对绳子的弹力大小为
C.滑轮对绳子的弹力大小为
D.杆BC与杆HG产生的弹力方向均沿杆向外
8.如图所示，铁球A和铁块B之间由弹簧相连，并用细线OA挂在天花板上，A、B的质量分别m和2m，弹簧的劲度系数为k，整个系统静止，下述说法正确的是（ ）
A.细线对铁球A的拉力大小为mg
B.弹簧的长度为
C.弹簧的弹力大小为2mg
D.某时刻烧断细绳OA，该时刻铁球A的加速度大小为3g
9.一小物块在0时刻以某一速度滑上一固定粗糙斜面，在实际生活中，物块运动的v-t图像不可能的有（ ）
A. B. C. D.
10.如图所示，一表面光滑、底面粗糙的半球状物体放在地面上保持静止，AB为直径，C点为半球的最高点，在C点的正上方有一光滑定滑轮固定在天花板上，一轻绳绕过定滑轮连接着小球，在轻绳的D端施加一外力F缓缓拉动轻绳，使得小球沿光滑球面缓慢上升一小段距离，此过程中，下列判断正确的是（ ）
A.小球受到的弹力增大 B.外力F逐渐减小
C.半球受到的摩擦力减小 D.地面对半球的弹力减小
二、实验题（每空2分，共16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N1、N2，N3，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是________。
A.，
B.，
C.
D.，，
（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”）
图2
12.某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
（1）关于实验的要点，下列说法正确的是________.
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时小车应挂上重物
C.释放小车之前应先接通电源
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
（2）实验中获得一条纸带如图2所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度大小，vA=________m/s，小车运动的加速度大小。a=________m/s2（计算结果要求保留两位有效数字）
（3）改变悬挂重物的质量，多次重复实验，测得多组加速度a及对应力传感器的示数。作出a-F图像如图3所示，发现图像不过原点，重新实验，为了使作出的图像经过原点，应适当________（选填“增大”或“减小”）长木板的倾角。
图3 图4
（4）做“探究加速度与质量的关系”实验时，正确平衡摩擦力后，保持细线拉力不变，改变小车上砝码的质量m，多次实验，测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m，作出图像如图4所示，若图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若要验证牛顿第二定律，则小车的质量为________。
三、解答题
13.（8分）如图所示，质量：m=2kg的物体原静止在光滑的水平地面上，一个沿水平方向的恒力F=12N作用在这个物体上（g取10m/s2），求：
（1）物体运动的加速度多大？
（2）开始运动后3s末物体的速度是多大？
14.（15分）机动车礼让行人是一种文明行为。汽车以v1=36km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=20m处，驾驶员发现小朋友排着长l=6m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中做匀减速运动且加速度不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间；
（2）若路面宽L=6m，小朋友行走的速度：v0=0.5m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
（3）假设驾驶员以v2=54km/h超速行驶，恰好停在斑马线前，求汽车至少距离斑马线多远开始刹车。
15.（15分）钢架雪车比赛的一段赛道如图甲所示，水平直道AB与长33m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为30°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，用时t1=2.5s。紧接着快速俯卧到车上沿BC下滑（图乙所示），从B到C点用时t2=3s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin30°=0.5，g=10m/s2，求雪车（包括运动员）：
（1）求水平直道AB的长度；
（2）过C点的速度大小；
（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
信丰中学2023-2024学年第一学期高一年级第四次月考物理B卷答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C B B A CD AD BC
1.D
【详解】伽利略的理想斜面实验以实验为依据，通过科学推理得到结论，A错误，D正确；C中为牛顿提出的规律：B中牛顿第一定律不可能通过实验直接检验.
2.B
【详解】根据生活经验，每层楼高3m，5层楼高约为h=5×3m=15m根据可得v=17m/s故选B。
3.C
【详解】物体的加速度则恒力故选C。
4.C
【详解】AD.小鸟站在A点或B点时均处于平衡状态，受到的合力均为零，小鸟站受到树枝的作用力大小与小鸟的重力大小相等，AD错误；
BC.设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线与水平方向的倾角为θ，
则小鸟所受支持力大小为所受摩擦力大小为
因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，由牛顿第三定律得，小鸟站在B点时对树枝的压力较大。小鸟站在A点时受到的摩擦力较大，B错误，C正确；故选C。
5.B
【详解】A.B始终处于静止状态，由平衡条件得知绳子拉力等于B的重力，保持不变，A错误；
B.A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加，A对斜面的压力逐渐增大，B正确；
C.未加沙子时，A的重力沿斜面向下的分力与绳子的拉力大小关系不能确定，A的运动趋势方向不能确定，所以A可能不受静摩擦力，可能摩擦力沿斜面向下，也可能沿斜面向上，当向A中缓慢加入沙子时，若A原来不受摩擦力或摩擦力沿斜面向上，由平衡条件分析可知随着沙子质量的增加，A所受的摩擦力逐渐增大，若A原来的摩擦力沿斜面向下时，当向A中缓慢加入沙子时，A所受的摩擦力可能不断减小，C错误；
D.整个系统始终保持静止，A所受的合力为零，合力不变，D错误。故选B。
6.B
【详解】C.根据逐差公式，可得质点的加速度为
故C错误；
B.经过M点时的速度为
则从O点运动到M点的时间为
所以OP段所用的时间为 故B正确；
A.O、P间的距离为 故A错误；
D.经过P点时的速度为 则P、M两点的速度之比为1∶2，故D错误。故选B。
7.A
【详解】题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图所示
AC.图甲中，根据几何关系得
且二者夹角为120°，，故可得横梁BC对C端的弹力大小为
方向和水平方向成30°斜向右上方：图乙中，根据平衡方程有
所以可得轻杆HG对G端的弹力大小为方向水平向右；
根据分析可得 故A正确，D错误；
B.根据分析可知滑轮对绳子的弹力大小为100N，故BC错误；故选A。
8.CD
【详解】A.将A、B看成整体，根据平衡条件可知：故选项A错误；
BC.设弹簧的伸长量为x，则对B物块根据胡克定律可知：
则 弹簧的长度为原长与伸长量之和，故选项B错误，C正确；
D.某时刻烧断细绳OA，则细线对A的拉力立刻为零，则A受到本身的重力以及弹簧的弹力作用，
根据牛顿第二定律：，联立可以得到：
故选项D正确.故选CD。
点睛：本题考查平衡条件以及牛顿第二定律的应用，注意弹簧的弹力瞬间不会发生突变.
9.AD
【详解】设物块与斜面间的摩擦因数为μ，则上滑时的加速度
当μ>tanθ时，物块滑到最高点后静止，则图像为B：若当时，物块滑到最高点后下滑，
下滑时的加速度则因v-t图像的斜率等于加速度，可知选项AD不可能，C可能。故选AD。
10.BC
【详解】AB.对小球受力分析如图
由力矢量三角形与几何三角形相似得
小球上升的过程中H、R不变、X减小，故N不变，F减小，故A错误，B正确；
CD.半球受到的压力大小不变，但其竖直分量变大、水平分量变小，故地面对半球的支持力变大，摩擦力变小，故C正确，D错误。故选BC。
11.ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCA 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.CD/DC 0.34 0.39 增大
【详解】（1）[1]A.由于小车受到的外力由力传感器测得，因此不需要满足重物的质量远小于小车的质量，故A错误；
B.平衡摩擦力时应不挂重物，故B错误；
C.接通打点计时器的电源后等打点计时器打点稳定再释放小车，故C正确；
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行，保证细线的拉力等于小车受到的合外力，故D正确。故选CD。
（2）[2]打A点时小车运动的速度大小为
[3]小车运动的加速度大小为
（3）[4]图像不过原点，是由于平衡摩擦力不足或者没有平衡摩擦力，所以应适当增大木板的倾角；
[5]设小车质量为M，若牛顿第二定律成立，则
整理可得 所以
13.（1）6m/s2；（2）18m/s
【详解】（1）物体在水平面上运动，竖直方向受力平衡，水平方向受到恒力F作用，根据牛顿第二定律得
（2）根据匀变速直线运动中速度与时间的关系，可知开始运动后3s内物体的速度
14.（1）4s；（2）20s；（1）45m
【详解】（1）汽车开始刹车的初速度为v1=36km/h=10m/s
根据题意可得：
解得开始刹车到汽车停止所用的时间为
（2）小朋友全部通过的时间为
汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需要的时间为
（3）汽车刹车时的加速度大小为
假设驾驶员以v2=54km/h超速行驶，
恰好停在斑马线前，则有v2=54km/h=15m/s
根据速度位移关系可得
解得
15.（1）10m；（2）14m/s；（3）330N
【详解】（1）在AB段加速度大小为
故水平直道AB的长度为
（2）从B点到C点，根据匀变速直线运动位移时间公式可得
解得
过C点的速度大小为
（3）设斜道BC上运动时受到的阻力大小为f，
根据牛顿第二定律可得解得