汤原县高级中学2023-2024学年高一上学期9月月考
物理试卷
一、单选题（本题共7个小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求，共计28分。）
1. 某无人机悬停在离地20m处拍摄照片，突发故障自由下落。取重力加速度大小，不计空气阻力，则无人机下落的时间为（ ）
A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s
2. 折返跑是中学体育课中常见的一种运动，某学生进行折返跑过程简化情景的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 1s末的加速度大于3s末的加速度 B. 0~3s的位移小于0~6s的位移
C. 3s末离出发点最远 D. 2s~4s速度一直减小
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 我们周围的一切物体都受到重力，重力的方向都是垂直向下的
B. 两个相接触的物体之间一定有弹力
C. 沿竖直墙面下滑的物块一定受到竖直向上的滑动摩擦力
D. 滑动摩擦力的方向有可能与物体运动方向相同
4. 如图所示，不光滑的水平面上并列放置两物块A和B。已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，水平面对B的最大静摩擦力为2 N，当用F＝3 N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则( )
A FfA＝1N，FfB＝2 N B. FfA＝3N，FfB＝0
C. FfA＝4 N，FfB＝2 N D. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
5. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是（ ）
A. A、B之间的摩擦力一定变大 B. B与墙之间可能没有摩擦力
C. B与墙面间的弹力可能不变 D. B与墙面间的弹力变大
6. 如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块相切于最低点并均处于静止状态，现用水平外力作用在上，使向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中（ ）
A. B对A的支持力减小 B. 竖直墙面对A的弹力不变
C. 外力增大 D. 水平地面对支持力增大
7. 两个质量分别均匀相同的光滑小球A、B，半径均为R，质量均为m，用两根长均为R的细绳、拴住小球A、B后按照如图所示的方法悬挂起来，重力加速度大小为g，则A、B两球之间的弹力大小F为（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（下面各题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错误的得0分，共计24分。）
8. 如图所示，A、B两物体的质量分别为和，滑轮的质量和摩擦都忽略不计。整个系统处于静止状态时，两滑轮间的细线和水平天花板间的夹角为θ。已知，，取。则下列说法正确的是（ ）
A. 细线和水平天花板间的夹角的正弦值为0.6
B. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，细线中的拉力的大小将变大
C. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，细线中的拉力的大小将不变
D. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，B的位置将升高
9. 三个共点力F1、F2与F3作用在同一个物体上，其中F1＝6N、F2＝4N、F3＝3N．则物体所受的合力大小可能是（ ）
A. 20N B. 14N C. 0N D. 5N
10. 如图所示，在冰壶比赛中，运动员用恒力F推冰壶，使冰壸在水平冰面上做匀速直线运动. 已知冰壶的质量为m，恒力F与水平方向间夹角为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则冰壶受到的摩擦力大小为（ ）
A. B. C. D.
11. 质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点
A. 加速度大小为1 m/s2
B. 任意相邻1 s内的位移差都为2 m
C. 2 s末的速度是4 m/s
D. 物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s
三、实验题（共6分）
12. 某同学利用如图所示实验装置完成了“探究合力与分力的关系”的实验，其中A、O间为橡皮筋，BO、CO为分别挂有弹簧测力计的细绳套，本实验采用了“等效替代法”的思想，分析下列问题：
（1）下列对“等效替代法”的理解正确的是______。
A．A、O间的橡皮筋可以用细绳代替
B．B、O与C、O间的细绳可以用橡皮筋代替
C．两个弹簧测力计共同作用效果可以用一个弹簧测力计的作用代替
（2）下列操作错误或不必要的是______。
A．实验时两细绳BO、CO必须垂直
B．应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
C．橡皮筋的反向延长线必须在∠BOC的角平分线上
D．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
（3）如果开始时BO、CO两细绳的夹角小于90°，现保持O点的位置以及BO的方向不变，在将CO沿逆时针方向缓慢转动到水平的过程中，下列说法正确的是______。
A．左侧弹簧测力计的示数一直减小
B．左侧弹簧测力计的示数先减小后增大
C．右侧弹簧测力计的示数一直增大
D．右侧弹簧测力计的示数先减小后增大
四、计算题（13题8分，14题8分，15题12分，16题14分）
13. 探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m，悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，求：
（1）弹簧的原长L0；
（2）弹簧的劲度系数k。
14. 如图所示，在水平地面上放一质量为1kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1=3N、 F2=4N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则
(1)F1与F2的合力是多少？
木块受到的摩擦力为多少？
若将图中F1顺时针转，此时F1与F2的合力又是多少
若将图中F2顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？
15. 如图所示，物体m1通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且与物体m2相连，整个装置处于静止状态。已知m2=4kg，m3=6kg，m2与m3间动摩擦因数μ1=0.6，m3与地面间动摩擦因数μ2=0.2，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2。
（1）若m1=1kg，整个装置处于静止状态，求轻绳OA、OB受到的拉力大小；
（2）若m1=1kg，求m3与地面间的摩擦力大小；
（3）为使整个装置保持图示结构不变，物体m1质量最大不能超过多少？
16. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相当于有了“千里眼”的感知能力，同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小v1=8m/s，B车的速度大小v2=20m/s，如图所示。当A、B两车相距x0=20m时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，从此时开始计时，求：
（1）A车追上B车之前，两者相距的最远距离；
（2）A车追上B车所用时间t。
汤原县高级中学2023-2024学年高一上学期9月月考
物理试卷 答案解析
一、单选题（本题共7个小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求，共计28分。）
1. 某无人机悬停在离地20m处拍摄照片，突发故障自由下落。取重力加速度大小，不计空气阻力，则无人机下落的时间为（ ）
A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s
【答案】B
【解析】
【详解】根据
解得
故选B
2. 折返跑是中学体育课中常见的一种运动，某学生进行折返跑过程简化情景的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 1s末的加速度大于3s末的加速度 B. 0~3s的位移小于0~6s的位移
C. 3s末离出发点最远 D. 2s~4s速度一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图象可知1s末的加速度
3s末的加速度
1s末的加速度小于3s末的加速度，A错误；
B．图象中图线与时间轴围成的面积表示人移动位移，则0~3s的位移为9m, 0~6s的位移为0，0~3s的位移大于0~6s的位移，B错误；
C．从图象表示可知人在0~3s时向前运动，3s时掉头，3s末离出发点最远，C正确；
D．2s~4s人的速度先减小后增大，D错误；
故选C。
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 我们周围的一切物体都受到重力，重力的方向都是垂直向下的
B. 两个相接触的物体之间一定有弹力
C. 沿竖直墙面下滑的物块一定受到竖直向上的滑动摩擦力
D. 滑动摩擦力的方向有可能与物体运动方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．重力的方向总是竖直向下，故A错误；
B．接触是产生弹力的必要不充分条件，接触的物体要产生弹力，还要相互挤压，故B错误；
C．如果是沿着竖直墙面自由下落的物体，物体与墙面之间不存在弹力，则物体不会受到竖直向上的滑动摩擦力，故C错误；
D．滑动摩擦力方向是与相对运动方向相反，滑动摩擦力的方向是有可能与物体运动方向相同的，如一物块放在木板上，物块与木板的速度同向且木板比物块的速度大时，物块受的滑动摩擦力就与物块的速度同向，故D错误。
故选D
4. 如图所示，不光滑的水平面上并列放置两物块A和B。已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，水平面对B的最大静摩擦力为2 N，当用F＝3 N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则( )
A. FfA＝1N，FfB＝2 N B. FfA＝3N，FfB＝0
C. FfA＝4 N，FfB＝2 N D. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】A物块在水平方向上推力和静摩擦力大小相等：
可知A、B物块之间无作用力，B物块所受静摩擦力为0，ACD错误，B正确。
故选B。
5. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是（ ）
A. A、B之间的摩擦力一定变大 B. B与墙之间可能没有摩擦力
C. B与墙面间的弹力可能不变 D. B与墙面间的弹力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．对A物体，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误；
B．对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，故B错误；
CD．以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为Fcosα，弹力增大，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块相切于最低点并均处于静止状态，现用水平外力作用在上，使向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中（ ）
A. B对A的支持力减小 B. 竖直墙面对A的弹力不变
C. 外力增大 D. 水平地面对的支持力增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对A进行受力分析，由图可知
向右缓慢移动时，B对A的支持力与竖直方向的夹角逐渐变大，可知对A的支持力增大，竖直墙面对A的弹力增大，故A、B错误；
CD．对A、B整体进行受力分析，如图所示
根据平衡条件可知
，
所以水平地面对的支持力不变，外力增大，C正确，D错误。
故选C。
7. 两个质量分别均匀相同的光滑小球A、B，半径均为R，质量均为m，用两根长均为R的细绳、拴住小球A、B后按照如图所示的方法悬挂起来，重力加速度大小为g，则A、B两球之间的弹力大小F为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由几何关系可知，两球的球心与O点构成一等边三角形；对其中一个小球进行受力分析，由力的平衡知识可知，A、B两球之间的弹力大小为
故选C。
二、多选题（下面各题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错误的得0分，共计24分。）
8. 如图所示，A、B两物体的质量分别为和，滑轮的质量和摩擦都忽略不计。整个系统处于静止状态时，两滑轮间的细线和水平天花板间的夹角为θ。已知，，取。则下列说法正确的是（ ）
A. 细线和水平天花板间的夹角的正弦值为0.6
B. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，细线中的拉力的大小将变大
C. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，细线中的拉力的大小将不变
D. 若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，B的位置将升高
【答案】AC
【解析】
【详解】A．对A、B受力分析
mAg=T
mBg=2Tsinθ
解得
sinθ=0.6
故A正确；
BC．若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，细线中的拉力的大小仍为mAg，不会变化，故B错误，C正确；
D．若把细线的右端由P点缓慢向右移动到Q点，拉力大小不变，则θ角度不变，B的位置将降低，故D错误。
故选AC。
9. 三个共点力F1、F2与F3作用在同一个物体上，其中F1＝6N、F2＝4N、F3＝3N．则物体所受的合力大小可能是（ ）
A. 20N B. 14N C. 0N D. 5N
【答案】CD
【解析】
【详解】当三力同向时，合力最大为
的合力范围为
当二者合力大小为3N，方向与F3相反时，三力有最小值为零。
所以物体所受的合力范围为
故AB错误；CD正确。
故选CD。
10. 如图所示，在冰壶比赛中，运动员用恒力F推冰壶，使冰壸在水平冰面上做匀速直线运动. 已知冰壶的质量为m，恒力F与水平方向间夹角为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则冰壶受到的摩擦力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】冰壶受力分析如图所示，
由此可知冰壶受到的支持力为
根据滑动摩擦力的计算方式可得
又因为冰壶在水平冰面上做匀速直线运动，根据平衡状态计算可得
故选AB。
11. 质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点
A. 加速度大小为1 m/s2
B. 任意相邻1 s内的位移差都为2 m
C. 2 s末的速度是4 m/s
D. 物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】根据x和时间平方t2的关系图象得出关系式为：x=t2，对照匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+at2，知物体的初速度为0，加速度为 a=2 m/s2，且加速度恒定不变，故A错误；根据 x=aT2=2×1 m=2 m可知，任意相邻1 s内的位移差都为2 m，故B正确；2 s末的速度是v2=at2=4 m/s，故C正确；物体第3 s内的位移为：x3=32m–22m=5m，平均速度为，故D错误．所以BC正确，AD错误．
三、实验题（共6分）
12. 某同学利用如图所示的实验装置完成了“探究合力与分力的关系”的实验，其中A、O间为橡皮筋，BO、CO为分别挂有弹簧测力计的细绳套，本实验采用了“等效替代法”的思想，分析下列问题：
（1）下列对“等效替代法”理解正确的是______。
A．A、O间的橡皮筋可以用细绳代替
B．B、O与C、O间的细绳可以用橡皮筋代替
C．两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用代替
（2）下列操作错误或不必要的是______。
A．实验时两细绳BO、CO必须垂直
B．应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
C．橡皮筋的反向延长线必须在∠BOC的角平分线上
D．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
（3）如果开始时BO、CO两细绳的夹角小于90°，现保持O点的位置以及BO的方向不变，在将CO沿逆时针方向缓慢转动到水平的过程中，下列说法正确的是______。
A．左侧弹簧测力计的示数一直减小
B．左侧弹簧测力计的示数先减小后增大
C．右侧弹簧测力计的示数一直增大
D．右侧弹簧测力计的示数先减小后增大
【答案】 ①. C ②. ABC ③. D
【解析】
【详解】（1）[1]对“等效替代法”的理解正确的是两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用代替。
故选C。
（2）[2] A．实验时两细绳BO、CO没有必要垂直，A符合题意；
B．为了减小实验误差，应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向，B错误，符合题意；
C．橡皮筋的反向延长线没有必要在∠BOC的角平分线上，C符合题意；
D．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计，D正确，不符合题意。
故选ABC。
（3）[3]根据平行四边形定则作图得，左侧弹簧测力计的示数一直增大，右侧弹簧测力计的示数先减小后增大，。
故选D。
四、计算题（13题8分，14题8分，15题12分，16题14分）
13. 探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m，悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，求：
（1）弹簧的原长L0；
（2）弹簧的劲度系数k。
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)(2)根据胡克定律得
当悬挂重物时
当悬挂重物时
将，，，
代入解得
，
14. 如图所示，在水平地面上放一质量为1kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1=3N、 F2=4N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则
(1)F1与F2的合力是多少？
木块受到的摩擦力为多少？
若将图中F1顺时针转，此时F1与F2的合力又是多少
若将图中F2顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？
【答案】(1) 5N；(2) 5N (3) 1N (4) 6N
【解析】
【详解】（1）由图可知，根据力的平行四边形定则，可得两个拉力的合力大小F= N=5N；
（2）木块的最大静摩擦力，即为滑动摩擦力，则f=μN=0.6×10N=6N，因此没拉得动，根据受力平衡条件，则有木块受到的摩擦力等于拉力的合力，即为5N；
（3）当将F1顺时针90°，则两个拉力的合力大小为4N-3N=1N；
（4）若将图中F2顺时针转90°，所以此时两个力的合力为3N+4N=7N>fm=6N，此时物体开始滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为6N.
【点睛】考查力的合成与分解，掌握力的平行四边形定则，理解受力平衡的条件，注意会区别静摩擦力与滑动摩擦力.
15. 如图所示，物体m1通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且与物体m2相连，整个装置处于静止状态。已知m2=4kg，m3=6kg，m2与m3间动摩擦因数μ1=0.6，m3与地面间动摩擦因数μ2=0.2，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2。
（1）若m1=1kg，整个装置处于静止状态，求轻绳OA、OB受到的拉力大小；
（2）若m1=1kg，求m3与地面间的摩擦力大小；
（3）使整个装置保持图示结构不变，物体m1质量最大不能超过多少？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）若，整个装置处于静止状态，以点为对象，根据受力平衡可得
，
解得
，
（2）若，以和为整体，根据受力平衡可知，与地面间的摩擦力大小为
（3）与间的最大静摩擦力为
与地面间的最大静摩擦力为
为使整个装置保持图示结构不变，轻绳OB受到的最大拉力为
根据受力平衡，则物体的最大质量应满足
可得
16. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相当于有了“千里眼”的感知能力，同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小v1=8m/s，B车的速度大小v2=20m/s，如图所示。当A、B两车相距x0=20m时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，从此时开始计时，求：
（1）A车追上B车之前，两者相距的最远距离；
（2）A车追上B车所用的时间t。
【答案】（1）56m；（2）15s
【解析】
【详解】（1）当辆车速度相等时，两者的距离最大，设经过时间t1两者速度相等，则有
得
在t1时间内A车位移为
B车位移为
则此最远的距离为
（2）设经过时间t2B车停下来，则有
得
此过程中A车和B的位移分别为
此时
说明A车还没追上B车，设再经过时间t3才追上，则有
得
所以追上所用的时间为
