江苏省苏州大学附属中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷及答案

1.在火车站经常会听到间隔较长的“咣当、咣当”的声音，这是火车启动时车厢与车厢之间的挂钩碰撞而发出的.你观察过一个现象吗?火车司机在开动很重的火车时，总是先缓慢的倒车，使车往后退一下，然后再往前开，这其中体现的物理规律是()C.这样可以使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，车厢逐节启动，所需要的牵引力大静摩擦力D.这样可以使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，尽管所需牵引力等于整列火车的最大静摩擦力，但2.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m。现将弹簧压缩到A点，然后释放，物A.物体从A到O先加速后减速C.物体运动到O点时所受合力为0D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小又滑落下来，在此过程中斜面始终保持静止，则下列说法中正确的是()A.地面对斜面的摩擦力先向右后向左C.地面对斜面体的支持力始终等于(m+M)gD.向上滑时地面对斜面体的支持力比下滑时要小4.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，N'm²/kg²,据此推导A是什么物理量()5.在房顶的底部宽度一定情况下，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动。那么如图所示的四种情况中符合要求的是()只有一只桶C,自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽车一起保持静止，如图所示，下列说法正确的是(力加速度为g)()7.如图所示，粗糙的水平地面上有一质量为m=3kg物块，在与水平方向成θ=37°、斜向右上的力F作物块与水平面间的滑动摩擦因数取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则力F的大小A.17.5NB.14NC.5N甲乙10.如图所示，五颗质量均为m的相同象棋棋子叠放在水平桌面上，棋子之间、棋子与桌面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。现用一水平恒力F推其中一颗棋子，下列说法中正确的是()A.如果F推的是正中间的棋子，不可能使五颗棋子一起加速运动B.如果FC.如果FD.如果F推的是最下面的棋子，要使五颗棋子以相同的加速度一起加速运动，最大推力是10μmg推的是最下面的棋子，当F从O开始逐渐增大时，在推动棋子前，最上面两颗棋子之间的摩擦二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.在探究物体质量一定时加速度与力关系实验中，小华同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面甲(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是C.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还 m/s2;(计算结果保留三位有效数字)乙丙(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道的滑动摩擦力F= N:(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为.m/s²(g取10m/s²)。厢相对静止，已知球的质量为1kg,另外有质量均为1kg的物块B和C分别位于车厢侧壁与底板上，都与(1)车厢侧壁与物体B之间动摩擦因数μ应满足的条件；(2)车厢底板对物体C作用力的大小。13.某实验小组设计了一个模型火箭，由测力计测得其重力为G,通过测量计算得此火箭发射时可提供大小为2G的恒定推力，且持续时间为t,随后该小组对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭可上升的高度为H,求改进后火箭最高可上升的高度。(不考虑燃料消耗引起的质量变化)14.北京时间7月28日上午，东京奥运会赛艇女子四人双桨决赛在海之森水上竞技场进行，中国组合以6分05秒13,刷新世界最佳成绩，夺得本届奥运会中国军团的第十枚金牌。如图所示，在比赛开始加速阶段，运动员通过拉桨使赛艇从静止开始加速，已知加速阶段，每个桨对水向前的推力F为227.5N,其作用时间为t=0.5s,然后桨叶垂直离开水面，直到再次拉桨，整个体重为m=52kg,赛艇的质量M=52kg,在整个运动过程中受到水的平均阻力为f=260N,求：(1)第一次拉桨结束赛艇获得的速度大小及这段时间内的位移；(2)若某次比赛中因为有队伍抢航，第二次拉桨结束时裁判用铃声终止比赛，则此后赛艇自由滑行至速15.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为V₀=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为(1)物体刚开始下滑时的加速度大小和物体滑上木板左端时的速度大小；(2)若地面光滑，要使物体不会从木板上掉下，木板长度L至少应是多少；(3)若木板与地面的动摩擦因数为μ,且物体不会从木板上掉下，求木板的最小长度Lmin与μ的关系式。苏大附中2023-2024学年第一学期发出的.你观察过一个现象吗?火车司机在开动很重的火车时，总是先缓慢的倒车，使车往后退一下，然后再往前开，这其中体现的物理规律是()B.这样可以借助于惯性使车容易启动C.这样可以使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，车厢逐节D.这样可以使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，尽管所需牵引力等【解析】【详解】ACD.火车启动时，如果不往后倒退，整体启动的话，整体受到的静摩擦力很大，需要的拉力就B.质量是惯性的唯一量度，无论静止还是运动火车的惯性是不变的，所以火车不是借助于惯性使车容易故选C。2.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m。现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则()A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C.物体运动到O点时所受合力为0D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小【解析】【解析】F=Mg+F'cosθ根据平衡条件可得，此时地面对斜面体的支持力为即向上滑时地面对斜面体的支持力比下滑时要小，故C错误，D正确。4.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但必须依据相关的公式，现有一个物理量其中M是质量，r是长度，已知G的单位是N-m²/kg²,据此推导A是什么物理量()A.速度B.加速度C.力【答案】A【解析】【详解】根据牛顿第二定律F=ma根据题意可得A的单位为可得则A是速度。故选A。5.在房顶的底部宽度一定情况下，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动。那么如图所示的四种情况中符合要求的是()A【解析】【详解】设屋檐的底角为θ,底边为L,由牛顿第二定律可知只有一只桶C,自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽车一起保持静止，如图所示，下列说法正确的是(力加速度为g)()A.当汽车向左做加速运动时，A对C的支持力变大【解析】【详解】A.对桶C受力分析如图，当车向左做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律有B对C的支持力增大，竖直方向根据平衡条件可得其中θ=30°,解得加速度其中θ=30°,解得加速度7.如图所示，粗糙的水平地面上有一质量为m=3kg物块，在与水平方向成θ=37°、斜向右上的力F作用下做匀加速直线运动，依次经过A、B、C且AB=BC=4m,A到B和B到C的时间分别为2s、Is,物块与水平面间的滑动摩擦因取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则力F的大小A.17.5NB.14NC.5N【答案】B【解析】【详解】由匀变速直线运动规律可得，AB段的平均速度BC段的平均速度AC段的平均速度解得则物块匀加速运动的加速度为由牛顿第二定律得Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma解得8.如图所示，在粗糙的水平面上有一个质量为m=3kg的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数有一水平轻质弹簧左端固定在墙上，右端与小滑块相连，小滑块右侧用不可伸长的轻绳连接在天花板上，轻绳与竖直方向成θ=53°角，此时小滑块处于静止平衡状态，且水平面对小滑块的弹力恰好A.剪断前轻绳的拉力大小为40NB.轻弹簧的弹力大小为30NC.小球的加速度大小为方向向左D.小球的加速度大小为8m/s²,方向向左【解析】【详解】A.由力的平衡条件可知，未剪断轻绳时B.剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，大小仍为40N,故CD.剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，轻绳上的力变为零，小球对地面的压力等于小球的重力，根据牛顿9.如图甲所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ₁=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg的物块，物块可视为质点，物块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.4。设木板足够长，现对物块施加一个水平向右的力F,力F随时间t的变化如图乙所示。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g=10m/s²,则下面四个图中能正确反映物块受到木板的摩擦力大小f随时间t变化的【答案】C【解析】【详解】由题意铁块与木板之间摩擦力的最大值为fznx=μ₂mg=4N木板与地面间的摩擦力的最大值为当F≤2N时，木板和铁块相对地面静止f=F又由图像可得所以0-4s时间内图像与F-t图像相同；当F>2N,并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a,根据牛顿第二定律，对整体有F-μ(M+m)g=(M+m)a从此关系式可以看出，当2N<F≤6N即即F-f=ma10.如图所示，五颗质量均为m的相同象棋棋子叠放在水平桌面上，棋子之间、棋子因数均为μ,重力加速度为g。现用一水平恒力F推其中一颗棋子，下列说法中正确的是()A.如果F推的是正中间的棋子，不可能使五颗棋子一起加速运动C.如果F推的是最下面的棋子，要使五颗棋子以相同的加速度一起加速运动，最大推力是10μmgD.如果F推的是最下面的棋子，当F从O开始逐渐增大时，在推动棋子前，最上面两颗棋子之间的摩擦【答案】AC【解析】【分析】f-5μmg=2maF>6μmgF=10μmg故选AC。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。甲(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是C.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还 m/s2;(计算结果保留三位有效数字)乙丙 N:(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为m/s²(g取10m/s²)。【解析】【详解】(1)[1]AC.对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量砂和砂桶的质量，也不需要满足B.探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，故B正确。【解析】物块B能静止在车厢侧壁上，则最大静摩擦力不小于物块B的重力，即μFg≥m₈8解得(2)根据牛顿第二定律可知，车厢底板对物体C的作用力大小为13.某实验小组设计了一个模型火箭，由测力计测得其重力为G,通过测量计算得此火箭发射时可提供大小为2G的恒定推力，且持续时间为t,随后该小组对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭可上升的高度为H,求改进后火箭最高可上升的高度。(不考虑燃料消耗引起的质量变化)【解析】【详解】采用原来的方式时，模型火箭加速上升过程中，F-G=ma则H=h+h₂=gt²F-G=ma时间内火箭加速上升的高度时刻火箭t时刻火箭的速度则14.北京时间7月28日上午，东京奥运会赛艇女子四人双桨决赛在海之森水上竞技场进行，中国组合以6分05秒13,刷新世界最佳成绩，夺得本届奥运会中国军团的第十枚金牌。如图所示，在比赛开始加