常德市一中2023届高三年级第一次月水平检测
物 理
时量： 75 分钟 满分： 100 分
一 、单选题(本题共 6 小题， 每小题 4 分， 共 24 分 。)
1. 某质点从静止开始做匀加速直线运动， 已知第 3s 内通过的位移是 x(单位：m)，则质点运动的加速度为( )
A．(m/s2) B．(m/s2) C．(m/s2) D．(m/s2)
2. A、B两个物体在同一条直线上做直线运动， 它们的a-t 图象如图所示， 规定水平向右为正方向。已知在t ＝0 时， 两物体的速度均为零， 且 A在 B 的左边 1.75 m 处， 则 A追上 B 的时间是( )
A．t＝0.5 s B．t＝1.5 s C．t＝2.5 s D．t＝3.5 s
3.如图所示，A、B两物体相距s＝7m 时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4 m/s 的速度向右匀速运动， 而物体 B 此时正在摩擦力作用下以vB＝10 m/s 向右匀减速运动，加速度a＝－2 m/s2 ，则 A追上 B所经历 的时间是( )
A．7 s B．8 s C．9 s D．10 s
4．如图所示， 有一质量不计的杆 AO，长为 R，可绕 A 自由转动． 用轻绳在 O点悬挂一个重 为 G 的物体，另一根轻绳一端系在 O 点，O 点为圆弧的圆心，另一端系在圆弧形墙壁上的 C 点．当该轻绳端点由点 C逐渐沿圆弧 CB 向上移动的过程中(保持 OA 与地面夹角θ不变)， OC 绳拉力的大小变化情况是( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
5.如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示中正确的是( )
A B C D
6.在粗糙的水平面上， 物体在水平推力 F 作用下由静止开始作匀加速直线运动， 一段时间后， 将 F 逐渐减小，在 F 逐渐减小到零的过程中， 速度 v 和加速度a 的变化情况是 ( )
A．v 减小， a 减小 B．v 增大， a 减小
C．v 先减小后增大， a 先增大后减小 D．v 先增大后减小， a 先减小后增大
二 、多选题(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， 有多项符合题目要求 。全部 选对的得 5 分， 选对但不全的得 3 分， 有选错的得 0 分 。)
7．如图所示， 物体 M在竖直向上的拉力 F作用下静止在一 固定的粗糙斜面上，
则物体M受 力的个数可能为( )
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
8．如图所示， 力传感器上吊着一个滑轮， 细线绕过滑轮一端吊着物块 A、另一端吊着物块 B和 C． 由静止释放三个物块， 物块运动稳定时， 力传感器的示数为 F1； 在三个物块运动过程中， 剪断 B、C物块间的连线，力传感器的示数变为 F2； 三个物块的质量相同,重力加速度为g， 不计细线与滑轮的摩擦， 则 ( )
A．每个物块一起运动的加速度大小为
B．每个物块的重力为
C．滑轮的重力为 2F2-F1
D．剪断 B、C 间细线的一瞬间， 连接 A、B 细线上的张力大小不变
9. 如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共 54 张， 每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等。 用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A．第 1 张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反
B．从第 2 张牌到第 54 张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C．从第 2 张牌到第 54 张牌之间的牌可能发生相对滑动
D．第 54 张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反
10.如图，倾角为α的固定斜面上，一光滑物块在一与斜面也成α角的拉力 F作用下保持静止状态。若仅将 F 的方向变为水平向右， 则 ( )
A．物块对斜面的压力变大
B．斜面对地面的压力变大
C．物块将沿斜面向上做匀加速直线运动
D．物块将沿斜面向下做匀加速直线运动
三 、填空题
11． (6 分) 现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数， 实验装置如图 a 所示 。表面粗糙的木板端固定在水平桌面 上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块， 其后端与穿过打点计时器的纸带相连； 打点计时器 固定在木板上，连接频率为 50Hz 的交流电源。接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的 点迹。
(1) 图 b 给出的是实验中获取的一条纸带的一部分： 0 、1 、2 、3 、4 、5 、6 是实验中选取的计数点，每相 邻两计数点间还有 4 个点 (图中未标出) ， 2 、3 和 5 、6 计数点的距离如图 b 所示 。由图中数据求出 滑块的加速度a=___________m/s2 (结果保留三位有效数字) 。
(2) 已知木板两端的高度差为h、木板的水平投影长度为x、重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦 因数的表达式μ=___________。
12. (8 分) 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为 500 N/m.如图 1 所示，用弹簧 OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下：
(1)若弹簧秤a、b间夹角为 90°， 弹簧秤 a的读数是________N(图 2 中所示)， 则弹簧秤b的读数可能为
________N。
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于 90°，保持弹簧秤a与弹簧OC 的夹角不变， 减小弹簧秤 b与弹簧OC 的夹角， 则弹簧秤a的读数________ 、弹簧秤 b的读数________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算题
13．(14 分) 一客运列车匀速行驶， 其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测 得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为 10.0s。 在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车 尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的 20.0s内，看到恰好有30节货 车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为 25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计。 求：
(1)客车运行速度的大小；
(2)货车运行加速度的大小。
14．(14 分) 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为θ=30°的斜面下方的挡板 P上，另一端与质量mA=1.0kg 的滑块 A 连接在一起，质量为mB= 3.0kg 的滑块 B 与滑块 A 紧靠在一起静止在斜面上，此时滑块 A 、B 刚好与斜面之间不存在摩擦力作用。现对滑块 B 施加一平行于斜面向上的拉力 F ，使其从静止开始沿斜 面向上做匀加速运动，已知两滑块在运动 0.2 s 时刚好分离，分离后滑块B再运动 0.2s 刚好能到达弹簧的原长位置，弹簧的劲度系数k =100N /m， 重力加速度g =10m/s2，两滑块均可视为质点且与斜面间的动摩擦因数相同 。求：
(1) 滑块 A 、B 刚分离时滑块 A 的速度大小；
(2) 分离后滑块 B 受到的拉力 F 的大小。
15.(14分）如图所示，质量 M＝kg 的木块 A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量 m＝ kg 的小球
B相连 。今用与水平方向成α＝30°角的力 F＝N， 拉着小球带动木块一起向右匀速运动， 运动中 M、m相对位置保持不变， g取 10 m/s2 。求：
(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ；
(3)当α为多大时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？常德市第一高级中学2022-2023学年高三下学期4月第一次月水平检测物理参考答案
一、单选题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。)
1．【答案】C
【解析】由匀变速直线运动规律知第 3 s 内的平均速度等于 t＝2.5 s 时的瞬时速度v2.5＝x/1(m/s)＝x(m/s)，得a＝v2.5/t＝x/2.5(m/s2) ＝2x/5(m/s2) ，C 正确。
2．【答案】D
【解析】很显然，在前 2 s 内两个物体运动规律是一样的，不可能追上，故 A 、B 错误；在 t＝2.5 s 时，A 的位 移是 1. 125 m，B 的位移是 0.875 m，两位移之差为 0.25 m，小于 1.75 m，故 C 错误；t＝3.5 s 时，A 的位移是 1.875 m ，B 的位移是 0. 125 m ，两位移之差等于 1.75 m ，故 D 正确。
3．【答案】B
【解析】 由题意知，t＝5s 时，物体B 的速度减为零，位移大小 xB＝vBt＋at2/2＝25m ，此时A 的位移 xA＝vAt＝20m ，A 、B 两物体相距Δs＝s＋xB －xA＝7 m＋25 m－20 m＝12 m ，再经过Δt ＝Δs/vA＝3s ，A 追上B ，所以A 追上 B 所经历的时间是 5s＋3s＝8s ，选项 B 正确。
4【答案】C
【解析】对物体分析，物体受力平衡，则竖直绳的拉力等于物体的重力，故竖直绳的拉力不变；再对 O 点分析， O 受竖直绳的拉力、OA 的支持力 F 及 OC 绳的拉力而处于平衡状态，受力分析如图所示．F 和 OC 绳的拉力的 合力与 G 大小相等，方向相反，则在 OC 绳端点上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变， 由图可知 OC 绳的拉力先减小后增大，故 C 正确．
5.【答案】B
【解析】对 b 球受力分析，受重力、垂直斜面向上的支持力和细线的拉力， 由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个 力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故 A 图错误；再对 a、b 两个球整体受力分析，受总重力、垂直斜面向上的支持力和 上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故 C、D 图均错误．
6.【答案】D
【解析】物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，物体水平方向受到推力和滑动摩擦力，水平推 力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到推力大于摩擦力，做加速运动，合力减小，加速度 减小，物体做加速度减小的加速运动；此后推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，做减 速运动，合力反向增大，加速度反向增大，物体做加速度增大的减速运动；所以物体速度先增大后减小，加速
度先减小后增大，故选项 D 正确，A 、B 、C 错误。
二、多选题(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，有多项符合题目要求。全部选 对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。)
7.【答案】AC
【解析】当 F＝mg 时，物体只受到重力和拉力 F 的作用；当 F
【解析】设每个物块的质量为 m ，则 2mg mg=3ma ，解得：a= g/3，故 A 正确；设绳的拉力为 F，则 F mg=ma， 解得：F= 4mg/3，设滑轮的质量为 M，根据力的平衡有 F1=Mg+2F=Mg+ 8mg/3 ，剪断 B 、C 间的细线，由于 A 、B质量相等，因此 A 、B 运动的加速度为零，这时细线上的张力大小发生突变，减少到 mg，故 D 错误；根据力的平衡 F2=Mg+2mg，解得：mg=3(F1 F2 )/2，故 B 正确；滑轮重力 Mg=4F2 3F1 ，故 C 错误。
9.【答案】BD
【解析】第 1 张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相同，A 错误；第 1 张牌受到的摩擦力为μmg ，第 2 张上表面受到滑动摩擦力为μmg ，而底部的最大静摩擦力可达2μmg ，越往下面的牌由于压力越大，则越不 可能相对滑动，B 正确、C 错误；整体分析，第 54 张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，D 错误．
10.【答案】AB
三、填空题
11．(6 分)【答案】(1) 2.51 (3分） (2) (3分）
【解析】（1）每相邻两计数点还有四个点未标出，故相邻计数点的时间间隔T=0.1s。根据逐差法a==m/s2=2.51m/s2。
（2）以滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得
12. (8 分) 【解析】( 1)弹簧秤 a 的读数是3.00N；弹簧OC 的拉力F＝kx＝500×1.00×10－2N＝5.00N ，则弹簧秤 b 的读数可能为 N＝4.00 N.
（2）若弹簧秤a 、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC 的夹角不变， 减小弹簧秤 b与弹簧OC 的夹角， 由力的平行四边形定则做出的图如图所示，由图（实线到虚线）可知弹簧秤a、b的读数均增大。
四、计算题
13.(14分）(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt，每根铁轨的长度为l，则客车速度为v＝ ①
其中l＝25.0 m，Δt＝ s
得v＝37.5 m/s ②
(2)设从货车开始运动后t＝20.0 s内客车行驶了s1，货车行驶了s2，货车的加速度为a, 30节货车车厢的总长度为L＝30×16.0 m。由运动学公式有s1＝vt ③
s2＝at2 ④
由题给条件有L＝s1－s2⑤
由②③④⑤式解得a＝1.35 m/s2
14.(14分）
【解析】（1）由题意可知，初始时A、B 静止不动，设此时弹簧的压缩量为x0 ，对 A、B 整体受力分析有 (mA+ mB )gsinθ =kx0 解得x0 =0.2m
设滑块 B的加速度大小为a ，则有x0=at 2 ，t=0.4s. 解得a= 2.5m/s 2
分离时两滑块速度相同，故 A、B分离时滑块 A 的速度大小为 vA =a
解得 vA 0.5m /s
2）设滑块 A、B 分离之前二者共同运动的距离为 x1，则有x1=a()2
解得 x1 = 0.05m
故此时弹簧的压缩量为 x2=x0- x1=0.15m
刚分离时两滑块的加速度相同，对滑块A受力分析，由牛顿第二定律可得kx2-mAgsinθ-μmAgcosθ=mAa 解得μ=
滑块A、B分离后，对滑块B ，由牛顿第二定律可得 F - mB g sin-μmB g cosθ=mBa
解得 F = 45N
15.(14分）【答案】(1)30° (2) (3)arctan
【解析】(1)对 B 进行受力分析，设细绳对 B 的拉力为 T，由平衡条件可得
Fcos 30°＝Tcos θ
Fsin30°+Tsinθ=mg
解得 T＝N，θ＝30°。
(2)对 A 进行受力分析，由平衡条件有
Tsin θ＋Mg＝FN
Tcos θ＝μFN
解得μ＝。
(3)对 A、B 进行受力分析，由平衡条件有
Fsin α＋FN＝(M＋m)g，Fcos α＝μFN
解得 F＝
令 sin β＝ ，cos β＝ ，即 tan β＝1 /μ，则
F＝
显然，当α+β=90°时，F有最小值，所以 tanα＝μ＝时，即α＝arctan，F的值最小。
