山东省“学情空间”区域教研共同体2022-2023学年高一上学期物理12月联考试卷

试卷更新日期：2023-01-07 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态，其中 $F_{1} = 5 N$ 、 $F_{2} = 8 N$ ，则 $F_{3}$ 不可能等于（　　）

A、3N B、1N C、9N D、13N

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2. 以下关于力的有关说法正确的是（　　）

A、运动的物体不可能受到静摩擦力，静止的物体不可能受到滑动摩擦力 B、物体所受摩擦力的方向一定与物体的运动方向在一条直线上，可能相同也可能相反 C、重力和弹力一定不可以成为作用力与反作用力，但可以成为一对平衡力 D、“四两拨千斤”说明四两的作用力可以有千斤的反作用力

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3. 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θ，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）

A、轻绳P的弹力大小可能小于mg B、弹簧Q可能处于拉伸状态 C、剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g D、剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsinθ

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4. 如图所示，一倾角为 $θ$ ，质量为M的斜面，静止放在水平地面上，斜面上放一质量为m物块，两者都处于静止状态，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　）

A、斜面对水平面的压力大小为 $(M + m) g$ B、斜面对物块作用力的方向一定是竖直向上 C、水平地面一定是粗糙的 D、物块受到斜面支持力产生的加速度大小为 $g \cos θ$

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5. 如图，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧秤读数为4N，滑轮摩擦不计。若轻轻取走0.4kg砝码，则（ $g = 10 {m/s}^{2}$ ）（　　）

A、A将向左滑动 B、A所受的合力变大 C、A对桌面的摩擦力大小不变 D、弹簧秤的读数变小

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6. 儿童游乐场里“淘气堡”生意火爆，成为了小朋友们的欢乐海洋。如图，一质量为50kg的小男孩，从斜面上端由静止沿斜面向下滑至底端后，冲入“海洋球”中，玩得非常开心。若斜面长4m，斜面与水平面夹角为37°，男孩在斜面上滑行时间为2s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ，则男孩与斜面间的动摩擦因数为（　　）

A、0.5 B、0.4 C、0.6 D、0.2

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7. 水平地面上堆放着相同的原木，如图甲所示，截面图如图乙所示，已知原木之间的滑动摩擦因数为μ，每根原木的重力为G，可将原木看成圆柱体，若要将最上面的那根原木沿轴线方向匀速拉出，水平拉力大小应为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{2} μ G$ B、 $μ G$ C、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} μ G$ D、 $2 μ G$

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8. 一倾角为30°的斜面置于粗糙水平面上，斜面足够长，一物块能沿斜面匀速下滑。现给物块施加一个与竖直方向夹角为30°的力F，F施加过程中，物块继续下滑，如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A、物块与斜面间动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ B、物块仍沿斜面匀速运动 C、若F大小逐渐增大，则随着F的增大斜面最终会沿水平面发生滑动 D、若物块一直保持沿斜面下滑状态，则无论F沿何方向施加在物块上，地面对斜面的摩擦力始终为零

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二、多选题

9. 根据你所掌握的物理知识，判断下列选项正确的是（　　）

A、米、千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位 B、小明在某次计算中解得作用力的表达式 $F = m \frac{v}{R}$ ，用单位制的方法检查，这个结果是正确的 C、伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法 D、牛顿第一定律是牛顿第二定律中 $a = 0$ 的特殊情况

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10. 某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，如图甲所示，在电梯地板上固定了一个压力传感器，传感器上表面水平，将一个重力G=10N的物体放在压力传感器上，观察在电梯运动过程中压力传感器示数的变化情况，若某段时间内计算机显示屏上出现如图乙所示的图线，则根据图线分析可知（）

A、在第 $1s$ 内，物体处于失重状态，电梯可能向下做匀加速直线运动 B、在第 $2s$ 内，电梯可能处于匀速运动状态 C、在第 $3s$ 内，物体处于超重状态，电梯可能向下做匀减速直线运动 D、在第 $4s$ 内，物体处于超重状态，电梯可能向上做匀加速直线运动

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11. 如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。物体A和B的质量取以下不同数值时，弹簧秤的读数正确的是（　　）

A、 $m_{A} = 0.3 kg$ 、 $m_{B} = 0.2 kg$ 时，弹簧秤的读数为2.5N B、 $m_{A} = 0.3 kg$ 、 $m_{B} = 0.2 kg$ 时，弹簧秤的读数为2N C、 $m_{A} = 0.2 kg$ 、 $m_{B} = 0.3 kg$ 时，弹簧秤的读数为2.4N D、 $m_{A} = 0.2 kg$ 、 $m_{B} = 0.3 kg$ 时，弹簧秤的读数为3N

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12. 如图所示，在光滑水平面上，一个小物块放在静止的小车上，物块和小车间的动摩擦因数 $μ = 0.3$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。现用水平恒力F拉动小车，关于物块的加速度 $a_{m}$ 和小车的加速度 $a_{M}$ 的大小，下列选项可能正确的是（　　）

A、 $a_{m} = 1 {m/s}^{2}$ ， $a_{M} = 1 {m/s}^{2}$ B、 $a_{m} = 2 {m/s}^{2}$ ， $a_{M} = 1 {m/s}^{2}$ C、 $a_{m} = 3 {m/s}^{2}$ ， $a_{M} = 4 {m/s}^{2}$ D、 $a_{m} = 3 {m/s}^{2}$ ， $a_{M} = 1 {m/s}^{2}$

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三、实验题

13. 如图所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。

(1)、为完成实验，还必需的测量器材是；

(2)、弹簧所受弹力 $F$ 与伸长量 $x$ 的关系图线，如图所示，由此可求该弹簧的劲度系数 $k =$ $N/m$ ；

(3)、图线不过坐标原点的原因可能是。图像上端BC段明显偏离直线AB的主要原因是。
A．实验过程中超过弹簧自身弹性限度

B．没有考虑弹簧自身重力

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14. 为了“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m的钩码，用垫块将光滑的长木板有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿光滑长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。

请回答下列问题：

(1)、此实验设计是否需要满足钩码的质量远小于滑块质量的条件？（填“需要”或“不需要”）；

(2)、若滑块的质量为M，请写出滑块的加速度的表达式：a=（用m，M和g表示）；

(3)、图乙中纸带的端与滑块相连。（选填“左”或“右”）；

(4)、图乙中相邻两个计数点之间还有4个打印点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a=m/s²（结果保留3位有效数字）；

(5)、不计纸带与打点计时器间的阻力，钩码的质量m=0.5kg，打下图乙纸带，则滑块的质量M=kg。（g取9.8m/s² ，结果保留3位有效数字）。

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四、解答题

15. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度 $A B = 10 cm$ 的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为3kg的重物，该系统保持静止状态。已知此时细绳长度为 $B C = 8 cm$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，试求；

(1)、此时轻绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？

(2)、若保持细杆AB位置不动，只改变轻绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时轻绳BC的长度及所受拉力大小？

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16. 如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为 $θ = 45 °$ 的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球。静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向左加速运动，已知重力加速度为g，试求：

(1)、若箱子顶部与左壁受到球的压力均为0，则球的加速度大小？

(2)、若测得箱子向左的加速度大小为 $\sqrt{2} g$ ，则箱子顶部与左壁受到球的压力大小？

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17. 近日，中国和印度尼西亚合作建设的雅万高铁首次试验运行取得圆满成功，表明由我国科技工作者自主研发的高铁技术已走在世界的前列。为满足高速运行的需要，在高铁列车的前端和尾端各有一节机车，可以提供大小相等的动力。沿南北方向运行的某高铁列车，机车和车厢共16节，每节机车和车厢的质量相等均为m，且运行时受到的阻力相同均为所受重力的k倍，在某就餐车厢内设有许多边长为L的固定方形餐桌，桌面水平，在某一餐桌桌面的中央静置一光滑的小钢球，从列车启动开始，发现经时间t小球从桌面的北边垂直桌边滑落，假设此过程列车一直做匀加速直线运动，已知重力加速度为g。根据以上信息，试求：

(1)、该高铁列车的加速度大小和方向；

(2)、该高铁列车一节机车提供的动力大小；

(3)、该高铁列车从前端（含机车）开始编号，第1节对第2节的作用力与第10节对第11节的作用力大小之比。

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18. 如图所示，水平传送带AB长度为 $L_{A B} = 4 m$ ，以 $v = 4 m/s$ 的恒定速率顺时针运转，BC段是倾斜的固定斜面，倾角为 $θ = 37 °$ 斜面足够长，AB和BC由B点通过一段很短的圆弧平滑连接（图中未画出圆弧），现将一质量 $m = 1 kg$ 的小物块（可看作质点）无初速度地放在A点，已知小物块与传送带和斜面间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、小物块第一次到达B点所用时间？

(2)、小物块沿斜面上升的最大高度？

(3)、小物块第三次到达B点所用时间？

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