2024-2025学年福建省厦门市双十中学高三（上）第一次月考物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年福建省厦门市双十中学高三（上）第一次月考物理试卷一、单选题：本大题共3小题，共12分。1.在2023年杭州亚运会田径女子4×100米接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，其中福建选手葛曼棋是第四棒运动员。如图所示为4×100米部分跑道示意图，分界线位于直道与弯道的连接处，比赛中(

)

A.43秒39表示时刻

B.各队中中国队的平均速度最大

C.葛曼棋在加速冲刺过程中惯性增大

D.研究葛曼棋的接棒动作时可以将其看成质点2.已知A与B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3，如图甲、乙所示。现在用大小为8N的力F，分别作用在A.甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为8N的摩擦力

B.甲图中，A受2N摩擦力水平向右，B受地面的6N摩擦力水平向左

C.乙图中，A受2N摩擦力水平向左，B受地面的9N摩擦力水平向左

D.乙图中，A受2N摩擦力水平向左，B受地面的2N摩擦力水平向右3.如图，足够长的光滑直杆AB和BC构成一个支架，在竖直面内放置，支架连结处为B，直杆AB、BC与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，轻质小环P、Q分别穿进直杆AB和BC，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端系在一起，其结点为O挂上小球后，绳子拉直后的长度分别为l1，l2，若两细绳的张力大小相等。则A.θ1不一定等于θ2，l1也不一定等于l2 B.θ1不一定等于θ2，l1一定等于l2

C.θ1一定等于θ2，l1二、多选题：本大题共4小题，共24分。4.如图，一位运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，在此期间运动员与地面的夹角θ逐渐减小，但仍保持平衡状态，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。在运动员缓慢向后倾倒过程中(

)A.地面对运动员的支持力大小不变 B.地面对运动员的摩擦力大小不变

C.地面对运动员的作用力大小变大 D.地面对运动员的作用力大小不变5.如图所示，轻绳a的一端与质量为m1的物块A连接，另一端跨过光滑定滑轮与轻绳b拴接于O点，与水平方向成θ角的力F的作用在O点，质量为m2的物块B恰好与地面间没有作用力，已知θ=60°，定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为θ、重力加速度为g，当F从图中所示的状态开始顺时针缓慢转动90°的过程中，结点O、m1的位置始终保持不变，则下列说法正确的是A.m2=m1 B.F的最小值为3m1g

C.6.甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶，两车运动的xt−t图像如图所示(x为位移)。已知t=0时甲车在乙车前面30m处，在t=6s时两车恰好相遇。下列说法正确的是(

)A.图中t1时刻两车相距最远

B.两车在t=43s时速度相等

C.相遇时，两物体的速度之差的大小等于14m/s

7.玩具吊车的简化结构如图所示，杆AB固定于平台上且不可转动，其B端固定一光滑定滑轮；轻杆CD用铰链连接于平台，可绕C端自由转动，其D端连接两条轻绳，一条轻绳绕过滑轮后悬挂一质量为m的重物，另一轻绳缠绕于电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将重物吊起至一定高度后保持静止，此时各段轻绳与杆之间的夹角如图乙所示，其中两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，γ=30°，θ=90°，重力加速度大小为g，则(

)A.α一定等于β

B.AB杆受到绳子的作用力大小为3mg

C.CD杆受到绳子的作用力大小为mg

D.当启动电动机使重物缓慢下降时，AB三、填空题：本大题共3小题，共12分。8.如图所示，一根轻质细绳系着一个重力为G的小球，细绳上端固定在天花板上。给小球施加一个拉力，使小球保持平衡。现保持该拉力的大小不变，缓慢改变该拉力的方向，细绳与竖直方向的夹角的最大取值为θ。该拉力的大小为______；轻质细绳对小球的拉力的最大值为______。9.瓦房为中国常见的一种传统建筑。如图为一瓦房屋顶结构的简化图，横截面为圆弧的瓦片能够沿着两根相互平行的椽子匀速下滑，已知椽子间距离与圆弧的瓦片的半径相等，平行的椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，忽略瓦片厚度，不计椽子的粗细，重力加速度为g，椽子与瓦片之间的动摩擦因数处处相同，则椽子对瓦片作用力的合力大小为______；椽子与瓦片间动摩擦因数大小为______。10.如图所示，一辆长为16m的公交车出站后做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4s和2s，则公交车的车头刚到A点时的速度大小为______m/s；两条标线A、B之间的距离为______m。四、实验题：本大题共2小题，共10分。11.某同学利用如图所示装置来研究弹簧弹力与形变的关系，设计的实验如下：A、B是质量均为m0的小物块，A、B间用轻弹簧相连，A的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连，挂钩上可以挂上不同质量的物体C，物块B下放置压力传感器。物体C右边有个竖直的直尺，可以测出挂钩下移的距离。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度g取9.8m/s2。实验操作如下：

①不悬挂物体C，让系统保持静止，确定挂钩的位置O，并读出压力传感器的示数F0；

②每次挂上不同质量的物体C，用手托住，缓慢释放，测出系统稳定时挂钩相对O点下移的距离x1，并读出相应的压力传感器的示数F1；

③以压力传感器示数为纵轴，挂钩下移的距离为横轴，根据每次测量的数据，描点作出F−x图像如图所示。

由图像可知：

(1)在实验误差的范围内，可认为弹簧弹力与弹簧形变量成______(填“正比”、“反比”或“不确定关系”)。

(2)弹簧劲度系数k=______12.某活动小组用如图1所示的实验装置验证力的平行四边形定则。

(1)用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的力。小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为6N。现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PQ，当小球运动到a点时，θ=53°，拉力大小为F1=8N，传感器的示数为10N。在如图2所示的方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力，在误差允许范围内，若得到______的结论。则验证了共点力的合成法则−平行四边形定则。

(2)用一根轻质的橡皮筋悬挂与(1)中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点。对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PM，当小球运动到b点(b与a、O共线)时，拉力大小为F2，理论上来说，F2______F1(填“=”、“>”或“<”)，传感器的示数______五、计算题：本大题共3小题，共38分。13.如图1，轻绳一端固定于O点，另一端P连接一个力传感器(图中未画出)，O、P端始终在同一水平线上。现将一物块通过光滑挂钩悬挂在绳上，水平缓慢移动P端，测出O、P端距离d，通过力传感器测出相应的绳的张力T，并作出d2−1T2图像如图2，已知图中a、b分别为纵截距、横截距，不计轻绳伸长。求：

(1)轻绳总长度；

(2)物块(14.下图是利用超声波测速仪测量某型号小汽车的百公里加速时间的示意图。A为运动的小汽车，固定不动的超声波测速仪B向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波测速仪收到反射波就立即停止计时。在一次测试中，小汽车A与测速仪B相距l1=672m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距l2=704m，已知声速v0=340m/s。求：

(1)小汽车A的加速度大小；

(2)小汽车A的百公里加速时间(保留15.如甲图所示，质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为3N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，B运动之前，力F随上升高度ℎ的变化关系如乙图所示，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块A与杆间动摩擦因数μ为0.5，图中c点的高度ℎc=0.12m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)当A在地面时，求B所受的摩擦力的大小；

(2)求Fc的数值；

(3)求坐标

答案解析1.B

【解析】解：A、43秒39表示的是时间间隔，故A错误；

B、中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时间最短，而位移相等，根据平均速度公式v−=xt可知，中国队的平均速度最大，故B正确；

C、惯性只与质量有关，葛曼棋在加速冲刺过程中惯性不变，故C错误；

D、接棒时候，葛曼棋的大小和尺寸不能忽略，故不能看成质点，故D错误。

故选：B。

时刻表示某一瞬时，时间间隔是指两个时刻之间的间隔；根据平均速度公式2.A

【解析】解：AB、甲图中，对整体分析，B与地面间的最大静摩擦力Fmax=μ2(GA+GB)=0.3×30N=9N；当用8N的力拉时，整体将保持静止，根据平衡条件可知，B受地面水平向左大小为8N的摩擦力，再对A分析可知，A水平方向不受外力，故A不受摩擦力，故A正确，B错误；

CD、乙图中对A分析可知，A与B间的最大静摩擦力F′=μ1GA=0.2×10N=2N；拉力大于2N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9N，B静止不动，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力2N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9N，B静止不动，由平衡条件可知地面对B的静摩擦力大小是3.D

【解析】解：对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的。

对结点O受力分析如图所示：

根据平衡条件可知，FP和FQ的合力与mg等值反向，若两绳子的张力相等，故F P⋅cosθ1=FQ⋅cosθ2；那么θ1=θ2，但两根绳长不一定相等，故ABC4.AC

【解析】解：对运动员受力分析，运动员受重力G、绳子的拉力T、地面对运动员竖直向上的支持力FN、水平向左的摩擦力f，如图

根据平衡条件有竖直方向FN=mg，水平方向f=T=mgtanθ

即随着运动员与地面夹角的逐渐变小，地面对运动员支持力的大小不变，地面对运动员的摩擦力变大，则地面对运动员的合力变大，故AC正确，BD错误。

故选：AC5.CD

【解析】解：A、对结点O受力分析如图所示，

由于此时地面恰好没有作用力，则由平衡条件可得：m1g=m2gcosθ

化简可知得：m1=12m2，故A错误；

BC、由图可知，F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中，轻绳a的拉力大小方向均不变，轻绳b的拉力大小逐渐变小但方向不变，力F先减小后变大，当力F与轻绳b垂直时，力F有最小值为：Fmin=m1gsinθ=32m1g

故B错误，C正确；

D、F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中，轻绳b的拉力6.BC

【解析】解：A、两车相遇前，当两车速度相等时，两车相距最远。由xt−t图像可知，图中t1时刻两车的平均速度相等，由于初速度不相等，所以t1时刻两车的速度不相等，故图中t1时刻两车不是相距最远，故A错误；

D、根据匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+12at2

可得

xt=12at+v0

由xt−t图像可知，甲、乙的初速度分别为

v0甲=8m/s，v0乙=4m/s

由题意可知，t=0时甲车在乙车前面30m处，在t=6s时两车恰好相遇，则有

Δx=v0乙t+12a乙t2−(v0甲t+12a甲t2)=30m

联立解得：a乙−a甲=3m/s27.BD

【解析】解：AB、杆AB固定于平台，属于定杆。杆的弹力不一定沿杆，同一条绳的力大小相等，其合力一定在其角平分线上，如图所示，

两个力T所作力的平行四边形为菱形，根据平衡条件可得：T=mg

根据几何关系可得：a+β=60°

对角线为F杆，则AB杆受到绳子的作用力大小为：F杆=2Tcos30°=3mg，故A错误，B正确；

C、由于CD杆是动杆，D点是死结，根据共点力平衡可知，CD的力沿CD方向，其大小为：F杆′=Ttan60°=3mg，故C错误；

D、当启动电动机使重物缓慢下降时，导致∠DBm变小，而T=mg不变，由于AB杆受的弹力为：F杆=2Tcos∠DBm2，AB杆受到两绳的力 F杆将增大，故D正确。

故选：BD8.Gsinθ

G+Gsinθ

【解析】解：对小球受力分析，如图所示

由几何关系可知，当拉力F与细绳垂直时，细绳与竖直方向的夹角的最大取值为θ，则有

F=Gsinθ

由几何关系可知，当拉力F竖直向下时，轻质细绳对小球的拉力的最大值，其最大值为

Tmax=G+Gsinθ

故答案为：Gsinθ，G+Gsinθ。

对小球受力分析，根据平衡条件分析。

9.mg

3【解析】解：瓦片匀速下滑，受力平衡，故可得椽子对瓦片作用力的合力与瓦片的重力平衡，故大小为mg；

根据题意，垂直于滑面受力分析如图所示

因为：R=d

可得两边支持力的夹角为60°，所以由平衡条件：mgsinθ=2f=2μN

垂直于滑面方向：2Ncos30°=mgcosθ

解得瓦片与椽子间的动摩擦因数为：μ=32tanθ

故答案为：mg、32tanθ。

对一片瓦片进行受力分析，受重力，两根椽子对瓦片的支持力、摩擦力。由平衡条件可得瓦片受到椽子的作用力；10.2

22.5

【解析】解：由匀变速直线运动的位移—时间关系

x=v1t1+12at12

代入数据可得16=4v1+12×1×42，

解得公交车过A点时的速度为

v1=2m/s

同理，由匀变速直线运动的位移—时间关系

x=v2t2+12at22

代入数据可得16=2v2+12×1×22

可得，公交车过11.正比

98.0

【解析】解：(1)由图像可知，F与x成线性关系，则F与x的函数式可写为

F=−kx+b

k为常数，当不悬挂物体C，让系统保持静止时，F=2m0g，此时x=0，故b=2m0g，则有

F=2m0g−kx

设不悬挂物体C时，弹簧的压缩量为x0，当挂上物体C且系统稳定后，挂钩相对O点下移的距离x0时，弹簧处于原长，此时F=m0g，则有

m0g=2m0g−kx0

解得

kx0=m0g

悬挂物体C后，弹簧从压缩了x0的状态伸长了x，则此时弹簧的形变量为x0−x，形变量x0−x为正值时，弹簧处于压缩状态，形变量x0−x为负值时，弹簧处于拉伸状态，将上述

F=2m0g−kx，kx12.合力大小等于10N，方向与竖直夹角为53°

=

不变

【解析】解：(1)作出重力的图示，根据平行四边形法则作出拉力与重力的合力如图所示

(2)由图示可知，力的标度大小为2N，测出表示合力大小的线段为5个单位长度，

合力大小为：F=5×2.0N=10.0N，

在误差允许范围内，若得到合力大小等于10N，方向与竖直夹角为53°的结论。

则验证了共点力的合成法则一平行四边形定则。

(3)由题意可知，两种情况下合力方向不变，重力大小与方向不变，拉力与重力方向间夹角不变，则拉力不变，即两种情况下拉力大小相等，传感器示数不变。

故答案为：(1)合力大小等于10N，方向与竖直夹角为53°，(2)=，(3)不变。

(1)根据题意作出重力的图示，根据平行四边形定则作出其合力，然后求出合力大小。

(2)重力大小与方向保持不变，拉力方向、合力方向不变，拉力大小保持不变。

本题考查了验证力的平行四边形定则实验，理解实验原理是解题的前提，根据题意应用平行四边形定则即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。13.解：(1)设绳长为L，绳与竖直方向的夹角为θ，则由平衡知识可知：2Tcosθ=mg，

其中cosθ=12L2−d212L=L2−d2L

联立解得：d2=−m2g2L24⋅【解析】此题关键是能根据力的平衡知识建立d2−114.解：(1)设小汽车A的加速度为a，运动的时间为t，超声波来回的时间为t，则单程的时间为t2，前t2汽车运动位移为x1，后t2汽车运动位移为x2，