邳州市新世纪学校2023-2024学年度
高三第一次月试物理试题
一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分。）
1.下列说法中正确的是（ ）
A.在完全失重的情况下，物体的惯性将消失
B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证
C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D.长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
2.关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（ ）
A.物体做匀变速曲线运动时，其所受合外力的大小恒定、方向可以变化
B.物体做变速率曲线运动时，其所受合外力不可能是恒力
C.物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D.物体做速率不变的曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
3.如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直细线连接，在水平面上按一个“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”（Tensegrity）结构原理图中短线a上的张力和水平面所受压力满足（ ）
A.， B.，
C.， D.，
4.如图所示，气球与物块之间用轻绳连接，无风时轻绳竖直；有水平风力作用时，轻绳倾斜一定角度后，气球仍静止在空中，下列说法正确的是（ ）
A.无风时地面对物块的支持力等于物块和气球的重力之和
B.水平风力与绳子拉力的合力方向竖直向下
C.轻绳的拉力大小与水平风力大小无关
D.水平风力越大，气球的合力越大
5.某质点做匀变速直线运动，运动的时间为t，位移为x，该质点的图象如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.质点的加速度大小为 B.时，质点的初速度大小为c
C.到这段时间质点的平均速度为0 D.到这段时间质点的路程为
6.如图甲所示，一质量为4kg的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数，（取），则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动
B.物体在水平地面上运动的最大位移是10m
C.物体运动的最大速度为
D.物体在运动中的加速度先变小后不变
7.如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力。取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（ ）
A.B对A的压力大小为10N B.弹簧弹力大小为20N
C.B的加速度大小为 D.A的加速度为零
8.如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，有两个可视为质点且质量相同的小球A和B，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为和，（）则（ ）
A.A、B两球所受支持力大小之比为 B.A、B两球运动的周期之比为
C.A、B两球的角速度之比为 D.A、B两球的线速度之比为
9.如图甲是研究小球在长为L的斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧形轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图乙所示的图像，当时，图像为直线，当时图像为曲线，，则下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A.小球在斜面顶端水平抛出时初速度 B.θ超过后小球可能还会落在斜面上
C.斜面的长度为 D.斜面的长度为
10.如图所示，轻弹簧一端连接质量为m的物体A，另一端固定在光滑的斜面底端，A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为2m的物体B连接，绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放，已知轻绳始终有力，则A的位移x、速度v和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、实验题（本题共计18分，请将解答填写在规定的位置上）
11.（9分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）
（1）下列实验步骤正确的是_________________（多选）
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____（结果保留两位有效数字）
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_____________.
A. B. C. D.k
12.（9分）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示.请完成下列小题：
图甲 图乙
（1）根据图中数据计算：（保留两位有效数字）
①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；②滑块的加速度__________；
（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是________（多选）
A.木板的长度L B.木板的质量
C.滑块的质量 D.托盘和砝码的总质量 E.滑块运动的时间t
（3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.
三、解答题本题共4小题，共计42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（9分）足够长光滑斜面BC的倾角，小物块与水平面间动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间由一小段长度不计的弧形连接，一质量的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成角的恒力F作用，如图甲所示，小物块在AB段运动的速度一时间图象如图乙所示，到达B点撤去恒力F（已知，，g取）.
甲 乙
求：（1）小物块所受到的恒力F的大小；
（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；
（3）小物块能否返回到A点 若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离。
14.（9分）如图所示，水平地面上有一倾角的传送带，现让一小煤块以从传送带的底端滑上传送带，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数，且传送带足够长，取，，。求：
（1）若传送带静止，煤块滑动最高点所用时间；
（2）若传送带以顺时针旋转，煤块向上滑行的最大距离。
（3）若传送带以顺时针旋转，煤块到达最高点时传送带上的滑痕长度。
15.（10分）如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角为。已知小球的质量，细线AC长，B点距C点的水平和竖直距离相等.（重力加速度g取）
（1）若装置匀速转动的角速度为，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向的夹角仍为，求角速度的大小.
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与竖直方向的夹角.
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力随角速度的平方变化的关系图象.
16.（14分）如图所示，在光滑水平面上静止放置质量、长、高的长木板C。距该板左端距离处静止放置质量的小物块A，A与C间的动摩擦因数。在板右端静止放置质量的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。现在长木板C上加一水平向右的力F，求：
（1）当时，小物块A的加速度；
（2）小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间；
（3）若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短，则水平向右的力F的大小范围（本小题计算结果保留整数部分）；
（4）若小物块A与小物块B碰撞无能量损失，当水平向右的力，小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。
邳州市新世纪学校2023-2024学年度
高三第一次月试物理试题
1-10 CDBBD BCBCD
11【答案】（1）BDE（2分）；（2）1.3（2分）；（3）C（2分）
12【答案】（1）0.54m/s；（2）CD（3）
13【解析】（1）由题图乙可知，AB段加速度，
根据牛顿第二定律，有，解得.
（2）在BC段，解得.
小物块从B上滑到最高点所用时间与从最高点滑回到B所用时间相等，由题图乙可知，小物块到达B点的速度，有.
（3）小物块从B向A运动过程中，
有，解得.
滑行的位移，，
所以小物块不能返回到A点，停止运动时离B点的距离为0.4m.
14【解析】（1）根据牛顿第二定律可得，，则.
（2）煤块先以匀减速到，，
由于，煤块继续匀减速，，，
总位移
（3）煤块以一直匀减速到最高点，，煤块位移，传送带位移，痕迹长度为
15【解析】（1）当细线AB上的张力为零时，小球的重力和细线AC张力的合力提供小球做圆周运动的向心力，有，解得.
（2）当时，因为，
小球应该向左上方摆起，假设细线AB上的张力仍然为零，
则，解得，则.
因为B点距C点的水平和竖直距离相等，所以，当时，细线AB恰好竖直，
且.
说明细线AB此时的张力为零，故此时细线AC与竖直方向的夹角为.
（3）①时，细线AB水平，细线AC上的张力的竖直分量等于小球的重力，即，则.
②时，细线AB松弛，细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力，，则.
③时，细线AB在竖直方向绷直，仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力.
，则.
综上所述：时，不变；时，. 关系图略.
16.【解析】（1）若长木板C和小物块一起向右加速运动，
设它们之间是静摩擦力为f，
由牛顿第二定律得：
解得
则，这表明假设正确，即A的加速度为
（1）要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短，小物块A的加速度必须最大，则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力，有，，解得
（3）要使小物块A加速度最大，且又不从长木板C的左端滑落，长木板C的加速度有两个临界条件：
①由牛顿第二定律得：，则
②由牛顿第二定律得：，，则
故
（4）若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为，
，
解得
设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为，因有物块A、B发生弹性碰撞，速度交换，
故有，解得
设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为、，
小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为
，，，，
则有，.
