湖南省株洲市第十三中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理 Word版含解析.docx

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2023-2024年度株洲市第十三中学高一3月月考物理试卷注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.已知半径一定的小球在空中下落过程中受到的空气阻力f正比于运动速率v，即满足f=kv．比例系数k只与小球半径和空气密度有关．现将半径相同的实心铁球和实心塑料球在空中由静止开始下落，小球下落过程中的加速度与速度关系图象如图所示，已知空气密度均匀．则下列说法中正确的是（　　）A.铁球在图中的vm值较大B.铁球对应于图中的a0值较大C.两球从开始下落至下落同样高度，铁球所用时间较长D.铁球从开始下落至速度达到铁球所对应的vm位移较小【答案】A【解析】【详解】当小球受力平衡时，达到最大速度，由于铁球的质量大于木球，而阻力与速率成正比，所以铁球在图中的最大速度较大，故A正确；由于开始下落时空气阻力可以忽略，因此开始下落时两球的加速度相同，故a0相同，故B错误；由于铁球下落时受到的阻力影响较小，所以铁球的加速度始终大于木球的加速度，两球均由静止开始运动，故铁球的速度始终大于木球，故两球从开始下落至下落同样高度，铁球所用时间较短，故C错误；由C的分析可知，铁球的平均加速度要大于木球，并且最大速度也要大于木球，所以铁球从开始下落至速度达到铁球所对应的vm位移较大，故D错误．故选A.第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 点睛：本题考查牛顿第二定律的应用以及图象的性质，要注意明确图象的性质，知道两小球均做加速度减小的加速运动，由a-t图象中的面积可以确定速度．2.滑沙是能够放松和解压的新兴旅游项目游客坐在一块板上沿沙山斜坡下滑，其过程可以简化为一物块沿倾斜角为θ的斜面下滑，如图所示若物块所受阻力的大小与速度大小的关系满足f=kv（k为定值），则（　　）A.物块做匀加速直线运动B.如果斜面足够长，物块最后做匀速直线运动C.物块做加速度逐渐增大的加速运动D.物块初始时刻加速度最小【答案】B【解析】【分析】【详解】AC．根据牛顿第二定律，得可知，随速度增加，加速度减小。故AC错误；B．由A选项可知，当物块受力平衡，做匀速直线运动。故B正确；D．由A选项可知，初始时物块加速度最大。故D错误。故选B。3.汽车在水平公路上自A向B做匀减速直线运动停于B点，初速度为3m/s，加速度为0.4m/s2。若汽车在某1s内通过了0.05m的位移，则在这1s末汽车（　　）A.已停止运动B.刚好停止运动C.一定没有停止运动D.可能没有停止运动【答案】A第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】汽车停止共运动的时间为将做匀减速运动的汽车的逆过程看做初速度为零的反向的匀加速运动，假设最后1s末恰停止运动，也就是逆过程的最初1s汽车的位移应该为而题中说汽车在某1s内通过了0.05m的位移，说明在这1s末汽车已停止运动。故选A。4.某学校田径运动场跑道如图所示，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400m、800m赛跑的起跑点，B点是100m赛跑的起跑点，在一次运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100m、400m和800m赛跑，则从开始比赛到比赛结束（　　）A.甲的位移最大B.乙的位移最大C.丙的位移最大D.乙、丙的路程相等【答案】A【解析】【详解】ABC．由题意可知，400m、800m的比赛中，起点和终点相同，所以在400m、800m的比赛中位移的大小是零，而在100m的比赛中，做的是直线运动，位移的大小就是100m，所以甲的位移最大，乙和丙的位移是零，所以A正确，B、C错误；D．路程是指物体所经过的路径的长度，所以在100m、400m和800m的比赛中，路程最大的是丙，所以D错误。故选A。5.下列物体或人，可以看作质点的（　　）①研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的空中姿态②研究奥运冠军王军霞在万米长跑中③研究一列火车通过某路口所用的时间④研究我国科学考察船去南极途中A.①③B.②③C.①④D.②④【答案】D【解析】第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 【分析】【详解】研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的空中姿态时，不能把她看成质点，否则就没动作可言了，则①错误；研究奥运冠军王军霞在万米长跑中时，运动员的大小可忽略不计，可看做质点，则②正确；研究一列火车通过某路口所用的时间时，火车的大小不能忽略，不能看做质点，则③错误；研究我国科学考察船去南极途中时，科考船的大小可忽略不计，可看做质点，则④正确。故选D。6.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像如图中两条曲线所示．以下有关两车在t1～t2时间内运动情况的说法正确的是A.两车的位移相同B.两车的平均速度相同C.两车的速度均逐渐增大D.两车的加速度均逐渐增大【答案】C【解析】【详解】A.图象中图线与横轴围成的面积大小表示位移，可知在时间内，甲车的位移大于乙车的位移，故A错误；B.根据可知在时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故B错误；C.由图象可知两车的速度均逐渐增大，故C正确；D.图象斜率的绝对值代表加速度的大小，在时间内，甲车的加速度大小逐渐减小，乙车的加速度大小逐渐增大，故D错误．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选借的得0分。7.一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其—t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 A质点做匀减速直线运动B.任意相邻的0.2s内，质点位移差的大小均为0.04mC.任意1s内，质点速度增量的大小均为0.5m/sD.质点在1s末与3s末的速度方向相同【答案】AB【解析】【详解】A．根据匀变速直线运动的位移-时间公式得由图可知质点的初速度图像的斜率则加速度则质点做匀减速直线运动，故A正确；B．由知，任意相邻的0.2s内，质点的位移差为大小为，故B正确；C．由第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 可得任意1s内，质点速度增量为大小为，故C错误；D．质点在1s末的速度为在3s末的速度为二者方向相反，故D错误。故选AB。8.5个共点力的情况如图所示，已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且这四个力恰好为一个正方形，F5是其对角线。下列说法正确的是（）A.F1和F5的合力，与F3大小相等，方向相反B.能合成大小为2F、相互垂直的两个力C.除F5以外的4个力的合力的大小为FD.这5个力合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同【答案】AD【解析】【详解】A．根据平行四边形定则得F1和F5的合力应该在F1和F5之间，与F3大小不相等，方向相反，A正确；B．F1和F4大小相等方向相同，F2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力，B错误；C．F1和F4大小相等方向相同，F2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4个力的合力的大小为，C错误；第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 D．除F5以外的4个力的合力的大小为，方向与F5方向相反，且F5大小为，所以这5个力的合力恰好为，方向与F1和F3的合力方向相同，D正确；故选AD。【点睛】力的合成遵从平行四边形定则，根据这五个力的特点，F1和F3的合力与F5大小相等，方向相反；F2和F4的合力与F5大小相等，方向相反；又F1、F2、F3、F4恰好为一个正方形,所以对角线为，这五个共点力的合力大小等于，方向与F5相反。9.如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d，已知P与触点A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，则（　　）A.要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为B.要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为C.要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为D.要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为【答案】AC【解析】【详解】AB．当气嘴灯运动到最低点时发光，此时车轮匀速转动的角速度最小，则有得第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 故A正确，B错误；CD．当气嘴灯运动到最高点时能发光，则得即要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为，故C正确，D错误。故选AC。10.如图甲所示，静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A。某时刻，A受到水平向右的拉力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示。A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力随时间变化的图线中，正确的是（　　）A.B.CD.【答案】ACD【解析】【详解】B．当拉力小于B、C之间最大静摩擦力时，A、B静止没有加速度，故B错误；第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 D．此时，即两个摩擦力都随拉力增大而增大，在拉力增大到等于B、C之间最大静摩擦力至A、B间达到最大静摩擦力这段时间，A、B一起向前加速，加速度为对B隔离分析有A、B间的静摩擦力B、C之间为滑动摩擦力保持不变，故D正确；AC．当接力再增大时，使达到最大静摩擦力后，A、B之间也发生了相对滑动，A、B之间变成了滑动摩擦力，即不再变化，此时A的加速度故AC正确。故选ACD。三、非选择题：共56分。11.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。和为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。（1）某同学在做该实验时认为：A.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°B.拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.画力的平行四边形要选取同一标度D.在实验中O点位置不能变E.细绳可以用弹性绳代替第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 其中不正确的是__________（填入相应的字母）。（2）本实验采用的科学方法是__________；A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法（3）图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是__________。【答案】①.A②.C③.【解析】【详解】（1）[1]A．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角大小要适当，但不一定必须取90°，选项A错误，符合题意；B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，选项B正确，不符合题意；C．画力的平行四边形要选取同一标度，选项C正确，不符合题意；D．为了保证等效性，同一次实验过程中，O点的位置不允许变动，选项D正确，不符合题意；E．细绳目的是为了能够记录力的方向，力的大小是通过弹簧测力计读出的，因此细绳可以用弹性绳代替，选项E正确，不符合题意。故选A。（2）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选C。（3）[3]图中的F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实验值，则一定沿AO方向的是F′。12.湘鹏同学想测量木块与长木板之间的动摩擦因数μ。（1）正式开始实验瞬间，实验装置摆放如图甲所示，其中长木板水平固定。请指出图中的2处错误___________。（2）修正错误后，接通电源，释放木块，打下一条纸带，如图乙所示，每隔4个点取一个计数点，即为图中O、A、B、C、D、E、F点，计数点间的距离如图所示，打点计时器的电源频率为50Hz。尽可能多地利用数据，计算此纸带的加速度大小a＝_____m/s2（保留三位有效数字）。（3）测量砝码盘和砝码的总质量为m，木块质量为M，重力加速度为，利用公式第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 可以计算出木块与长木板之间的动摩擦因数μ，通过这种数据处理方法得到μ的测量值_____真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（4）在上述的数据处理方法中，是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量？______（选填“需要”、“不需要”）。【答案】①.细线未与长木板平行；开始实验前，木块没有靠近打点计时器②.2.01③.大于④.需要【解析】【详解】（1）[1]由题图可知，第1处错误是细线未与长木板平行，从而会导致木块不能做匀加速运动；第2处错误是开始实验前，木块没有靠近打点计时器，从而会导致纸带上不能获取足够多的有效数据。（2）[2]根据逐差法可得纸带的加速度大小为（3）[3]根据题给公式可得①①式是只考虑了木块的运动所得出的，显然不正确，列方程时也应考虑砝码盘和砝码的运动，对整体根据牛顿第二定律有②解得③比较①③两式可知，通过题给表达式进行数据处理得到μ的测量值大于真实值。（4）[4]设细线对木块的拉力大小为T，木块的加速度大小为a，对木块根据牛顿第二定律有④联立②④式解得⑤根据⑤式可知，只有当时，才有T近似等于mg，所以本实验中需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量。13.在足够高处将质量的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第末时小球速度大小为第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 ，取，求：（1）第末小球下降的竖直高度．（2）小球沿水平方向抛出时的初速度大小．（3）内小球位移的大小．【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）小球在竖直方向做自由落体运动，第末小球下降的竖直高度：．（2）第末小球在竖直方向分速度由速度的分解法可知，小球平抛初速度．（3）内水平位移则内小球位移的大小．14.如图所示，木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进，已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，拉力与水平地面的夹角为37°，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．经过一段时间后撤去拉力，求：（1）木箱的质量；（2）木箱匀减速运动的时间。【答案】（1）22kg；（2）1s【解析】【分析】（1）木箱受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用，根据平衡条件求解质量;（2）木箱做减速运动过程中，根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据速度时间关系求解时间。【详解】（1）木箱受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用，受力如下图所示第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 对木箱受力分析，在竖直方向在水平方向又因为摩擦力为联立解得m=22kg（2）木箱做减速运动过程中，根据牛顿第二定律可得解得根据速度时间关系可得15.如图甲所示为一风力实验示意图，一根足够长的固定细杆与水平面成θ＝37°，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，今用沿杆向上的恒定风力F作用于小球上，经时间t1＝0.2s后撤去风力，小球沿细杆运动的一段v—t图象如图乙所示(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．试求：(1)小球与细杆之间的动摩擦因数；(2)0～0.2s内风力F的大小；(3)撤去风力F后，小球经多长时间返回底部。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 【详解】(1)由图知a2＝10m/s2由牛顿第二定律mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2解得μ＝0.5。(2)由图知a1＝20m/s2由牛顿第二定律Fcosθ－mgsinθ－μ（mgcosθ＋Fsinθ）＝ma1解得F＝60N。(3)由图，风力F作用时间为t1＝0.2s撤去风力后，物体继续向上运动时间为得t2＝0.4s。向上的最大位移为得xm＝1.2m以后物体下滑，由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma3解得a3＝2m/s2。由得s总时间为t＝t2＋t3，代入数据得s≈1.5s【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要理解速度-时间图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移。16.足够长的固定斜面体倾角，质量为M=1kg、长为L=2m的长木板B放在斜面上，质量为m=0.5kg的物块A放在长木板的上端。P点为长木板的中点，长木板上表面左半部分（P点左侧）光滑、右半部分（P点右侧）粗糙且与物块间动摩擦因数为。同时释放物块A和长木板B第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 ，当长木板沿斜面下滑时，物块刚好到达P点，物块A的大小不计．求：（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）(1)长木板与斜面间的动摩擦因数；(2)物块能否滑出长木板？若能求物块A在长木板上运动的时间；若不能求物块停在木板上的位置到P点的距离。【答案】(1)；(2)不能；0.5m【解析】【详解】(1)对物块A研究，根据牛顿第二定律解得根据位移公式解得设长木板与斜面间的动摩擦因数为，对长木板研究解得对长木板，根据牛顿第二定律解得第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 ．(2)物块A到达P点右侧后，对A根据牛顿第二定律解得对B根据牛顿第二定律解得物块A到达P点时设再经过t1AB共速，则有得t1=0.5s在此过程A在B上运动所以A没有滑出B，以后AB一起在斜面加速运动．物块停在木板上的位置到P点的距离为0.5m．第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司