辉南县第六中学2023-2024学年高三上学期第一次半月考
物理
时间：45分钟 满分：100分
一、单选题（共6小题，每题6分，共36分）
1．如图所示，在静止的小车上有一充满液体的密闭容器，容器内分别静止着气泡A、悬浮在液体中的物体B、沉底的金属球C。当小车带着容器由静止开始向右运动时，三个小球的位置相对容器的运动情况是（ ）
A球不动，B球向左，C球向右
B．A球向左，B球不动，C球向右
C．A球向右，B球不动，C球向左
D．A球向左，B球向右，C球不动
2．杨氏弹性模量是表征弹性限度内物质材料抗拉或抗压能力的物理量，当一条长度为L、横截面面积为S的金属丝在力F作用下伸长时，叫应力，叫应变，应力与应变的比值即弹性模量，由以上信息可以推断弹性模量的单位应为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量为的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A．手持支架向上匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机受到的支持力与静止时受到的支持力相等
B．支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上
C．支架对手机的作用力方向垂直于斜面向上，大小为
D．手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受摩擦力
4．两个质量均为的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态（图1）；若只将、间的轻绳换成轻质弹簧（图2），其他不变。现突然迅速剪断两图中的轻绳，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间（设两图中小球的加速度大小分别为和，的加速度大小分别为和），则正确的是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．
5．如图所示为加速度测量仪示意图，与两根完全相同的轻质弹簧连接的小球穿在光滑的细铁丝上，系统静止时小球上的指针指在0刻度线处，当测量仪以大小为的加速度运动时，指针偏离0刻度线的距离为4cm，若指针指在0刻度线左侧6cm处，测量仪运动的加速度为（ ）
，方向向左 B．，方向向右
C．，方向向左 D．，方向向右
6．车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2>m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，m1、m2与车厢保持相对静止，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ，系m2的那段绳子保持竖直，如图所示。绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是 （ ）
A．车厢的加速度为gsinθ
B．车厢底板对m2的支持力为（m1+m2）g
C．绳子中的张力大小为m1gcosθ
D．车厢底板对m2的摩擦力为m2gtanθ
二、多选题(本题共3小题，每题8分，多选不得分，少选得6分，共24分)
7．如图所示，甲乙两乘客质量相同，甲乘坐台阶式自动扶梯上楼，乙乘坐履带式自动扶梯上楼，两种扶梯倾角相同，启动时加速度相同且不变，在电梯启动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．扶梯对乙的作用力竖直向上
B．甲乘客受到的支持力小于乙乘客受到的支持力
C．甲乘客受到的摩擦力小于乙乘客受到的摩擦力
D．甲乘客在电梯启动过程中处于超重状态
8．如图所示，在斜面上有四条光滑细杆，其中OA杆竖直放置，OB杆与OD杆等长，OC杆与斜面垂直放置，每根杆上都套一个小滑环（图中未画出），四个环分别从O点由静止释放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为。下列关系正确的是（ ）
B．
C． D．
9．由于疫情反复，人们防疫意识不断增强，有的小区利用传送带传送生活用品。在某小区，倾斜传送带从A端到端长度为与水平面之间的夹角为，传送带保持大小为的速度顺时针运转，如图所示。一个可视为质点的物体轻放在传送带A端，物体和传送带之间的动摩擦因数为0.8，，，。则下列说法正确的是（ ）
A．物体从A端到端的整个运动过程中一直受到滑动摩擦力
B．物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀速运动
C．物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀减速运动
D．物体经到达传送带端
三、实验题（本题共四个问，每问5分，共20分）
10．“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图如图甲所示。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶所受总重力的大小作为细绳对小车拉力的大小。
（1）下列说法正确的是 。
A．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车再接通电源
C．本实验M与m可随意取值
D．细绳应跟长木板保持平行
（2）实验中要进行质量m和M的选取，下列最合理的一组是 。
A．，、15g、20g、25g、30g、40g
B．，、40g、60g、80g、100g、120g
C．，、15g、20g、25g、30g、40g
D．，、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度大小 。（结果保留两位有效数字）
（4）添加实验装置，如果在未平衡摩擦力的基础上改变砂桶中细砂的质量，同时在小车上固定力传感器与细绳连接，确定小车的加速度大小a与细绳的拉力大小F的关系。下列图像能表示实验结果的是 。
A． B． C． D．
四．解答题（20分）
11．如图所示，静止在水平地面上的木板（厚度不计）质量为m1＝1 kg，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，质量为m2＝2 kg且可看成质点的小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.4，以v0＝4 m/s的水平速度从左端滑上木板，经过t＝0.6 s滑离木板，g取10 m/s2
（1）（6分）求木板的长度L。
（2）（4分）小物块离开木板时，木板的速度为多少 m/s。
（3）（4分）小物块离开木板后，木板的加速度。
（4）（6分）小物块离开木板后，判断木板与小物块是否发生碰撞。
1．C
解析：B球悬浮，因此B的密度与容器中液体的密度相同；A是气泡质量较小，惯性较小；金属球C沉底，故C的质量和密度都较大，惯性也较大；当小车由静止开始向右运动时，由于惯性，ABC都想保持原来的静止状态；由于A球的惯性小，将被涌向左侧的液体推向右边，即A球向右运动；C球由于惯性大，将能继续保持原来的静止状态，则C球相对于小车向左运动；B球和液体的密度相同且容器中充满液体，则B球和液体（以及容器）保持相对静止；故ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
解析：由题意知应力的单位为
应变无单位，故应力与应变比值的单位即应力的单位。
故选B。
3．D
解析：A．手持支架向上做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机有向上的加速度，处于超重状态，手机受到的支持力比静止时受到的支持力大，故A错误；
B．支架斜面对手机的摩擦力为静摩擦力，大小为
故B错误；
C．支架对手机的作用力与手机的重力平衡，则方向竖直向上，大小为mg，故C错误；
D．手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，加速度向右，当支持力的水平分力恰好提供加速度所需的力，则没有摩擦力，故D正确。
故选D。
4．C
解析：在左图里，在剪断轻绳的瞬间，A、B两球由于用绳连接，一起下落，对A、B整体，根据牛顿第二定律得
或
可得
右图中，在剪断绳前，根据平衡条件得知，弹簧的弹力大小
绳OA对A物体的拉力
在剪断绳的瞬间，弹簧的弹力不变，B的受力情况没有变化，则B所受的合力为0，则
A所受的合力大小
由牛顿第二定律可得
解得
故C正确。
5．D
解析：当测量仪以大小为的加速度运动时，设弹簧的进度系数为k，由牛顿第二定律有
若指针指在0刻度线左侧6cm处，由牛顿第二定律有
联立两式可得
由于受力方向向右，加速度方向向右。
故选D。
6．D
解析：AC．对物体m1受力分析如图甲所示
竖直方向
水平方向
解得
，
车厢与m1的加速度相同为，方向水平向右，绳子的张力大小为，故AC错误；
BD．对物体m2受力分析如图乙所示
竖直方向
水平方向
解得
，
故B错误，D正确。
故选D。
7．CD
解析：A．对乙乘客受力分析可知，其合力沿扶梯向上，重力竖直向下，根据力的三角形法则易知扶梯对乙的作用力斜向右上方且与扶梯有一定夹角。故A错误；
BD．对甲乘客受力分析可知，竖直方向受自动扶梯的支持力和自身重力，其加速度具有竖直向上的分量，所以甲乘客受到的支持力大于自身重力，即甲乘客在电梯启动过程中处于超重状态。对乙乘客受力分析可知，其重力的垂直于扶梯方向的分力与他所受支持力大小相等，即乙乘客受到的支持力小于其自身重力，依题意两乘客质量相等。所以甲乘客受到的支持力大于乙乘客受到的支持力。故B错误；D正确；
C．对甲乘客，有
对乙乘客，有
联立解得
即甲乘客受到的摩擦力小于乙乘客受到的摩擦力。故C正确。
故选CD。
8．BC
解析：以OA为直径画圆，如图所示
若设杆与竖直方向的夹角为θ，对小滑环受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
由几何关系，小滑环沿弦下滑的位移
据
解得
即从圆上最高点沿任一条光滑弦滑到底所用的时间相同．则沿OA和OC滑到斜面的时间相同，有
OB不是一条完整的弦，时间最短；OD的长度超过一条弦，时间最长；综上
故选BC。
9．BD
解析：物体开始放上时，受向上的滑动摩擦力，加速度
当加速到共速时则用时间
向上的位移
因可知，以后物体相对传送带静止，物块受静摩擦力作用一起向上匀速运动，则到达顶端时用时间
即物体经到达传送带端。
故选BD。
10． AD/DA C 1.0 D
解析：（1）[1] A．第一次平衡摩擦力后，有
可得
可知小车受到的摩擦力与其受到的重力沿木板向下的分力平衡，与小车的质量无关，故A正确；
B．实验时应先接通电源再释放小车，故B错误；
C．为使细绳对小车的拉力大小等于砂及砂桶所受的总重力大小，则需，故C错误；
D．细绳应跟长木板保持平行，故D正确。
故选AD。
（2）[2]在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使细绳对小车的拉力大小等于砂及砂桶所受的总重力大小，需满足，且尽可能地多测几组数据。
故选C。
（3）[3]根据题意，相邻两计数点间的时间间隔，根据逐差法求出小车的加速度大小为
（4）[4]根据牛顿第二定律有
整理得
可知初始时未平衡摩擦力，图像不从零开始，而从拉力的某一值开始，一直为直线。
故选D。
11．（1）1.32m；（2）1.2m/s；（3）2 m/s2，方向水平向左（4）见解析
解析：（1）物块在木板上滑动的过程，根据牛顿第二定律得
对木块有
解得
对木板有
解得
木板的长度为
解得
（2）小物块离开木板时，木板的速度为
（3）小物块离开后木板的加速度为
方向水平向左；
（4）小物块离开木板时，物块的速度
物块在地面上滑行时的加速度大小为
物块在地面上滑行的最大位移为
木板在地面上滑行的最大位移为
可知小物块离开木板后，木板与小物块将发生碰撞。
