2023-2024年新疆乌鲁木齐市第六十一中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版）

乌鲁木齐市第六十一中学2023~2024学年高三年级第二次阶段性评估物理试题考试时间：100分钟满分：100分一、单选题（共9小题，每题3分，共27分）1.下列关于单位制的说法中，正确的是（）A.在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、力的单位NB.长度是基本物理量，其单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位C.公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取D.由F＝ma可得到力的单位1N＝1kg•m/s2【答案】D【解析】【详解】A．三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s．故A错误；B．长度是基本物理量，其单位m是国际单位制中的基本单位，cm与mm是基本单位，不属于国际单位制基本单位．故B错误；C．公式F＝ma中，各物理量的单位都是采用国际单位．故C错误；D．公式F＝ma中，各物理量的单位都是采用国际单位，才由F＝ma可得到力的单位1N＝1kg•m/s2．故D正确；故选D．2.如图所示，在水平桌面上放一木块，给木块一水平向右的拉力，从零开始逐渐增大水平拉力，木块先静止后沿桌面运动，则木块所受的摩擦力随拉力变化的图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】当木块不受拉力时（），桌面对木块没有摩擦力（）。当木块受到的水平拉力较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与相等，方向相反。随着水平拉力不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达到最大值，在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力始终与拉力等大反向，即随着的增大而增大。木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它略小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变。故选D。3.某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上，则该运动员（）A.一定受到摩擦力 B.所受压力就是重力C.受到的支持力和重力是一对平衡力 D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的【答案】C【解析】【详解】A．运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，A错误；B．运动员所受的压力是水平地面的形变产生的作用，重力是地球的吸引力产生，因此所受压力不是重力，B错误；C．运动员受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，C正确；D．运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的，D错误。故选C。4.民法典将治理高空抛物纳入法治体系，维护人们安全。若一物体从20m高的7楼处由静止下落，不计空气阻力，取＝，则（）A.物体经4s落地B.物体落地速度为40m/sC.物体通过5楼的时间大于通过3楼的时间D.物体在下落过程中第1s内平均速度为10m/s【答案】C【解析】【详解】A．物体落地时间选项A错误；B．物体落地速度为v=gt=20m/s选项B错误；C．物体下落的速度越来越大，则物体通过5楼的平均速度小于通过3楼的平均速度，则物体通过5楼的时间大于通过3楼的时间，选项C正确；D．物体在下落过程中第1s内的平均速度为选项D错误。故选C。5.如图所示，货物放置在人力板车上，与板车相对静止一起向右做匀速直线运动，车板与水平面夹角为θ，下列说法正确的是（）A.车板对货物的摩擦力沿车板向下B.车板对货物的作用力竖直向上C.人匀速运动速度越大，货物所受摩擦力越大D.θ越大，货物所受车板的弹力越大【答案】B【解析】【详解】A．小车上的货物匀速运动，受力平衡，则车板对货物的摩擦力沿车板向上，选项A错误；B．货物受力平衡，则车板对货物的作用力与货物的重力等大反向，则车板对货物的作用力竖直向上，选项B正确；C．货物受到摩擦力等于重力沿斜面方向向下的分量相等，与人匀速运动的速度无关，选项C错误；D．货物所受车板的弹力则θ越大，货物所受车板的弹力越小，选项D错误。故选B。6.如图所示，在质量为的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧，弹簧的上端拴接一质量为的物体，质量为的物体B放置在物体上，整个装置随电梯一起匀速下降，弹簧保持竖直，重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂，在钢索断裂的瞬间，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为0 B.物体B的加速度大小为C.箱式电梯的加速度大小为 D.物体B对物体的压力为0【答案】A【解析】【详解】钢索断裂的瞬间，弹簧的弹力不变，所以AB的受力情况不变，加速度均为0，物体B对物体的压力等于自身重力，对整体分析可知解得故选A。7.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为（）A.μ1(m＋M)gB.μ2mgC.μ1mgD.μ1mg＋μ2Mg【答案】B【解析】【详解】木块在长木板上向右滑行过程中，受到长木板对木块水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，由于长木板处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左，大小为μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg故选B。8.如图所示，质量为2m的物块A和质量为3m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下，A、B做匀加速运动.A对B的作用力为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得对B，由牛顿第二定律得解得故选B。9.如图甲所示，一质量为m的滑块放在粗糙的水平面上，滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。现给滑块一水平向右的初速度v0=6m/s，同时给滑块一水平向左的恒力F=4N，若以滑块的出发点为原点，取向右的方向为正方向，在电脑上描绘出滑块速度随时间的变化规律如图乙所示，取g=10m/s2下列说法正确的是（）A.滑块的质量为4kgB.滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.2C.3s末滑块返回到出发点D.4s末滑块加速度大小为1m/s2【答案】D【解析】【详解】ABD．由v—t图像可知加速度大小a1=3m/s2，a2=1m/s2两个过程分别受力分析，根据牛顿第二定律得F+μmg=ma1F-μmg=ma2联立解得m=2kgμ=0.1AB错误、D正确；C．由v—t图像可知，滑块先向右匀减速，再向左匀加速，v—t图像面积为物体的位移，2~3s内的位移大小小于0~2s内位移大小，故3s末滑块未返回到出发点，C错误。故选D。二、多选题（共3小题，每题4分，共12分，全选对4分，少选2分）10.如图所示，将两个质量分别为m1=1kg、m2=2kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1=6N、F2=3N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（）A.弹簧测力计的示数是3NB.弹簧测力计的示数是5NC.若突然撤去F2瞬间，则物体m1的加速度大小为6m/s2D.若突然撤去F2瞬间，则物体m2的加速度大小为2.5m/s2【答案】BD【解析】【详解】AB．先整体受力分析，有再对m2受力分析，有解得，选项A错误，B正确；C．撤去F2瞬间，m1的受力情况不变，加速度不变，仍为1m/s2，选项C错误；D．撤去F2瞬间，再对m2受力分析，有解得选项D正确。故选BD。11.“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.“电动平衡车”加速行驶时，车对人作用力等于人的重力B.“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小C.“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关D.“电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力【答案】BC【解析】【详解】AC．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力有水平方向的分力，则车对人的作用力斜向上，对人受力分析，如图所示竖直方向上，由平衡条件有水平方向上，由牛顿第二定律有解得，可知，“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力大于人的重力，车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关，故A错误，C正确；B．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力竖直向上与人对车的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故B正确；D．“电动平衡车”匀速行驶时，对平衡车受力分析，竖直方向上，由平衡条件可知，地面对平衡车的支持力大小等于平衡车受到的重力大小和人对平衡车压力大小之和，故D错误。故选BC。12.如图甲所示，是我国自主研制的全世界最大吨位2600t全地面起重机。该起重机能够实现160m高度吊重173t（相当于100多辆家用汽车加起来的重量）的极限工况，它转台转场时可以携带的总重达317t，最大车速可达10km/h，可以通过狭窄、起伏的山地。该起重机吊着一箱货物竖直下降，货物距离地面的高度h与时间t的关系简化图如图乙所示，图中t1~t2段为直线，忽略重力加速度的变化，下列说法正确的是（）A.0~t1时间内，货物处于失重状态B.t1~t2时间内，货物处于失重状态C.t1~t2时间内，货物处于超重状态D.t2~t3时间内，货物处于超重状态【答案】AD【解析】【详解】A．图线斜率的绝对值表示物体下降时的速度大小，由题图可知，时间内，货物加速下降，加速度向下，所以处于失重状态，故A正确；BC．时间内，货物匀速下降，既不超重也不失重，故B、C错误；D．时间内，货物减速下降，加速度向上，所以处于超重状态，D正确。故选AD。三、实验题（每空2分，共24分）13.某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。（1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是___________A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两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效果替代（2）在做本实验时，下列操作中错误的是___________。A.同一次实验过程中O点位置不允许变动B.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到O点D.实验中，把橡皮条另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取，以便于算出合力的大小（3）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为__________N。（4）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值，________的方向一定沿（填“”或“”）。（5）实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果________发生变化。（选填“会”或“不会”）（6）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力与弹簧长度的关系”，绘出如图丁所示图像，图像不过原点的原因是_________，弹簧测力计的劲度系数为__________。【答案】①.D②.CD##DC③.4.00④.⑤.⑥.不会⑦.横轴表示的是弹簧长度，不是弹簧的伸长量⑧.200【解析】【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是：两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效果替代。故选D。（2）[2]A.为了保证效果相同，同一次实验过程中O点位置不允许变动，A正确；B.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，B正确；C.实验中，若先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到O点，弹簧秤可能会超过量程，C错误；D.该实验是利用力的图示法验证平行四边形定则，而不是利用公式算出合力，并且两弹簧秤拉力夹角不宜过大，也不宜过小，但不一定取，故D错误。本题选择错误的，故选CD。（3）[3]由图乙可知，弹簧秤的分度值为，此时橡皮条的弹力大小为（4）[4]图丙中是利用平行四边形定则得到的，故是、合力的理论值；[5]是一根弹簧秤拉橡皮筋时的拉力，故的方向一定沿。（5）[6]实验中，如果将细绳换成橡皮筋，不会影响分力的大小和方向，O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果不会发生变化。（6）[7][8]设弹簧的原长为，弹簧的劲度系数为，根据胡克定律可得可知图像不过原点的原因是：横轴表示的是弹簧长度，不是弹簧的伸长量；弹簧测力计的劲度系数为14.如图所示，甲是探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变砂桶中砂的质量进行多次实验。（1）下列操作或说法正确的是______A.本实验不需要平衡摩擦力B.本实验不需要测出砂和砂桶的总质量C.先接通电源，再释放小车，同时记录拉力传感器的示数D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为______m/s2（结果保留三位有效数字）（3）某同学以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，作出a－F图线，该同学做实验时存在的问题是_______，该同学算出图像斜率为k，则小车的质量为_________kg。【答案】①.BC##CB②.1.40③.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够④.【解析】【详解】（1）[1]A．为使小车受到的合力等于细绳的拉力，实验前需要平衡摩擦力，故A错误；BD．小车所受拉力可以由拉力传感器测出，不需要测出砂和砂桶的质量，不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车质量，故B正确，D错误；C．为充分利用纸带，实验时先接通电源，再释放小车，同时记录拉力传感器的示数，故C正确。故选BC。（2）[2]电源的频率为50Hz，打点计时器打点的时间间隔相邻计数点间有四个点未标出，相邻计数点间的时间间隔由匀变速直线运动的推论可知，小车的加速度（3）[3]由a－F图线，可知当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。[4]拉力传感器的示数F，则小车所受合力为2F，由牛顿第二定律得则a-F图像的斜率则小车的质量三、计算题（共37分）15.如图，在倾角、足够长的斜面上有一个质量为的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，今给物体以沿斜面向上的初速度使其从斜面底端向上滑行（已知，，，计算结果可以保留根号。）（1）画出物体上滑过程中的受力分析图；（2）求物体向上滑行的加速度；（3）求物体向上滑行的最大距离；【答案】（1）见解析；（2），方向沿斜面向下；（3）【解析】【详解】（1）根据题意可知，物体上滑，摩擦力沿斜面向下，对物体受力分析，如图所示（2）物体上滑时，沿斜面方向上，由牛顿第二定律有物体上滑时的加速度大小为方向沿斜面向下；（3）根据匀变速直线运动位移速度关系可得物体向上滑行的最大距离为16.如图所示，质量m=6kg的物体静置于水平面上，物体与地面间的动摩擦因数=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。现给木箱一水平拉力F。求：（1）当F1=6N时，地面对木箱的摩擦力f1大小；（2）当F2=15N时，地面对木箱的摩擦力f2大小；（3）若此后将拉力减小为F3=5N（木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力f3。【答案】（1）6N；（2）12N；（2）12N【解析】【详解】（1）令木箱与地面的最大静摩擦力为fmax，则有fmax=μNN=mg解得fmax=12N当F1=6N时，由于F1<fmax木箱没有滑动，则地面对木箱的摩擦力为静摩擦力f1=F1解得f1=6N（2）当F2=15N时，由于F2>fmax木箱滑动，地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，则有f2=fmax解得f2=12N（3）若此后将拉力减小为F3=