湖南省长沙市明德名校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题

试卷更新日期：2024-01-04 类型：月考试卷

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一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。1-8题单选，每小题4分；9-12小题多选，全对4分，少选2分，错选0分）

1. 下列有关力学单位制和牛顿定律的判断错误的是（　　）

A、国际单位制中，力学的基本单位是牛顿，米，秒 B、实验表明，物体在空气中高速行进时，空气阻力f与受力面积S及速度v的关系为 $f = k S v^{2}$ ，则在国际单位制中，比例系数k的单位是 $k g / m^{3}$ C、伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因 D、作用力和反作用力总是同一性质的力，它们产生的作用效果不一定相同

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2. 体育课上，两位同学在打羽毛球，羽毛球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，某时刻羽毛球处于上升过程，则此时羽毛球所受合外力示意图可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 拉链是方便人们生活的近代十大发明之一、图（a）为拉头劈开链齿的实例，链齿容易被劈开是因为拉头内部的等腰楔形物插入链齿时，楔形物两侧会对链齿产生很大的侧向压力，此过程可简化成图（b）的模型。若对拉头施加一个竖直向下的力F，等腰楔形物顶端夹角为θ，则（　　）

A、楔形物两侧对链齿产生的侧向压力为 $F \cdot c o s \frac{θ}{2}$ B、楔形物两侧对链齿产生的侧向压力为 $\frac{F}{2 s i n \frac{θ}{2}}$ C、若 F 一定， θ减小时，侧向压力减小 D、若θ一定， F减小时，侧向压力增大

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4. 如图，跑步机履带外侧的机身上有正对的A、B两点，小明想让玩具电动车经履带沿AB连线运动。他调节跑步机的履带至水平，速度设置为3m/s，玩具车的速度调为6m/s，则玩具车车身与AB间的夹角应为（　　）

A、30° B、37° C、45° D、60°

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5. 生活中运送装修材料时，常采用图中的滑轮装置。做匀速直线运动的工作人员A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一装修材料B，设工作人员和装修材料的速度大小分别为 $v_{A}$ 和 $v_{B}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、 $v_{A} = v_{B}$ B、 $v_{A} > v_{B}$ C、 $v_{A} < v_{B}$ D、绳子对B的拉力大小等于B的重力大小

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6. 如图，将手电筒竖直向上放置，接通电源开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮．手持电筒并保持它在竖直方向运动，要使得小电珠熄灭，可以（）

A、缓慢向上匀速运动 B、缓慢向下匀速运动 C、突然向上加速运动 D、突然向下加速运动

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7. 如图甲所示，倾角 $α = 37 °$ 的光滑斜面体固定在水平面上，一质量为 $m = 1 k g$ 的滑块放在斜面上， $t = 0$ 时刻在滑块上施加一平行斜面体的拉力使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面向上的方向为正，已知重力加速度g取10m/s² ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、滑块2s末运动到最高点 B、2s末滑块速度的大小为6m/s C、1s末与3s末滑块的速度等大反向 D、0~1s内拉力与3~4s内拉力大小之比为2：1

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8. 如图所示，一倾角为 $θ$ 的固定斜面上放一质量为M的木块，木块上固定一轻质支架，支架末端用丝线悬挂一质量为m的小球，木块沿斜面稳定下滑时，小球与木块相对静止共同运动。下面说法正确的是（　　）

A、若稳定下滑时，细线竖直向下，如①所示，此时木块和斜面间无摩擦力作用 B、若稳定下滑时，细线垂直斜面，如②所示，此时木块受到沿斜面向上的摩擦力 C、若稳定下滑时，细线垂直斜面，如②所示，此时木块的加速度为 $g t a n θ$ D、若在外力作用下稳定下滑时，细线是水平的，如③所示，此时木块的加速度为 $\frac{g}{s i n θ}$

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9. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、在t₁时刻两车速度相等 B、在t₁时刻，乙车速度大于甲车速度 C、t₁到t₂时间内，乙车速度一直大于甲车速度 D、从t₁到t₂时间内的某时刻，两车速度相等

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10. 耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为 $O_{1}$ ，夹角 $∠ A O_{1} B = 60 °$ ，拉力大小均为F ，平面 $A O_{1} B$ 与水平面的夹角为 $30 °$ （ $O_{2}$ 为AB的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（　　）

A、两根耙索的合力大小为F B、两根耙索的合力大小为 $\sqrt{3} F$ C、地对耙的水平阻力大小为 $\frac{3 F}{2}$ D、地对耙的水平阻力大小为 $\frac{F}{2}$

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11. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止，如图所示。已知重力加速度为g，每个桶的质量都为m，当汽车以某一加速度a向左加速时（　　）

A、桶C受到桶A的支持力变大 B、桶C受到桶B的支持力变大 C、加速度a大于 $\frac{\sqrt{3}}{3} g$ 时，桶C将离开桶A向桶B滚动 D、桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大小为ma

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12. 如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态。现用大小为22N的恒力竖直向上拉物体A。已知物体A的质量 $m = 2 k g$ ，物体B的质量 $M = 10 k g$ ，弹簧的劲度系数为 $80 N / m$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、恒力作用瞬间，A、B即分离 B、物块A上升 $12.5 c m$ 时，A、B开始分离 C、恒力作用瞬间，A的加速度大小为 $1 m / s^{2}$ D、物块A、B分离前，物块B的最大加速度大小为 $\frac{11}{6} m / s^{2}$

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二、实验题（共2小题，每空2分，共16分）

13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，某同学利用的器材有：一瓶矿泉水两根完全相同的轻弹簧等；他先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端均连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出 $A O$ 、 $B O$ 与竖直方向的偏角 $α$ 、 $β$ ，如图乙所示。改变钉子A的位置，按照上述方法多测几次。

(1)、依据上述方案并根据力的平行四边形定则，画出力的合成图，必须的操作是____（选填选项前的字母）。

A、要测量弹簧的原长 B、实验中要使 $A O$ 、 $B O$ 长度相同 C、要测量图甲、乙中弹簧的长度 D、实验中要使结点O的位置始终固定不变

(2)、根据实验原理及操作，在作图时，图中（选填“丙”或“丁”）是合理的。

(3)、某次实验中测得乙图中 $α = 33 °$ ， $β = 53 °$ ，保持 $β$ 偏角不变，将 $O A$ 从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，则 $O A$ 中弹簧的长度将（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

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14. 某兴趣小组设计了一个验证“牛顿第二定律”的实验。图1为实验装置简图，A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为 $50 H z$ 。

(1)、实验得到如图2一条纸带（纸带上的点为实际打下的点），可求出小车的加速度大小 $a =$ $m / s^{2}$ 。（结果取两位有效数字）

(2)、实验中，以下做法正确的两项是____

A、平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力 C、本实验需要小车质量远大于沙和沙桶的质量 D、实验时，先放开小车，后接通电源

(3)、小组同学保持小车质量M不变，根据测量数据作出了 $a - F$ 图线，如图3所示，若牛顿第二定律成立，则可求出小车的质量 $M =$ kg（结果取一位小数），下列分析正确的是（多选，选填选项前的字母）。
A.图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力
B.图线不过原点的原因可能是平衡摩擦力时木板的末端抬得过高
C.图线上部分弯曲的原因可能是所用小车的质量M过大
D.图线上部分弯曲的原因可能是沙桶总质量m增大到一定程度时，沙桶的重力不能看做小车所受的合力

(4)、在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差。设拉力的真实值为 $F_{真}$ ，小车的质量M，为了使 $\frac{m g - F_{真}}{F_{真}} < 5 %$ ，应当满足的条件是 $\frac{m}{M} <$ 。

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三、计算题（共3小题，共36分）

15. 已知一质量 $m = 7 k g$ 的物体在倾角 $α = 37 °$ 的固定斜面上恰能匀速下滑。当对该物体施加一个水平方向的推力 $F$ 时，物体恰能匀速上滑。（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）

(1)、求物体与斜面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、求推力 $F$ 的大小。

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16. 如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以恒定速率 $v_{1} = 4 m / s$ 沿顺时针方向运行。初速度为 $v_{2} = 2 m / s$ 的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带，小墨块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，若从小墨块滑上传送带开始计时，求：

(1)、小墨块在传送带上滑行的加速度和最远距离；

(2)、小墨块从A处出发再回到A处所用的时间。

(3)、小墨块在传送带上留下的痕迹。

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17. 如图所示，一块质量为3.2kg、长为1.5m的匀质木板B静止在足够长的水平地面上，在距木板的右端x处静止摆放着质量为1.2kg的小木块A（不计小木块B的尺寸，A可视为质点），木板和小木块之间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.1$ ，木板与地面之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.6$ 。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在 $t = 0$ 时刻，在木板左端施加一水平向左的恒定拉力F，重力加速度g取10m/s²则；

(1)、若拉力 $F = 36 N$ ，木板的加速度大小是多少；

(2)、若 $F = 36 N$ ， $x = 1.17 m$ 在F拉动木板的过程中，经多长时间木块离开木板；

(3)、若 $F = 31.6 N$ ，在 $t = 1 s$ 时撤去F，要想木块不掉下木板，求x的范围。（此问结果保留三位小数）

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