四川省自贡市蜀光中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理题 Word版含解析.docx

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蜀光中学高2023级高一上期12月月考物理试题考试时间：75分钟1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）1.关于物体运动图像，下列说法正确的是（　　）A.图像可以直观的反映物体每时刻的运动位置B.也可以对做曲线运动的物体进行描述C.图线上每一点的切线斜率表示对应该点时刻的加速度D.图线与横轴交点表示物体的初始位置【答案】A【解析】【详解】A．图像描述物体位置随时间的变化规律，所以可以直观的反映物体每时刻的运动位置，故A正确；B．只能描述直线运动，故B错误；C．图线上每一点的切线斜率表示物体对应该点的速度，故C错误；D．图线与纵轴的交点表示物体的初始位置，故D错误。故选A。2.如图，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水平水管下方，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向的夹角分别为、，蜘蛛的重力为G。则蛛丝ON的拉力大小为（　　）A.B.C.D. 【答案】C【解析】【详解】受力分析如图根据平衡条件有解得故选C。3.一质点以某一初速度做匀减速直线运动，经3.5s速度减为零后停止运动。若质点在开始运动的第1s内的位移为x1，第2s内的位移为x2，第3s内的位移为x3，则x1：x2：x3为（　　）A.3：2：1B.4：3：2C.5：3：1D.6：5：3【答案】A【解析】【详解】设初速度为，加速度为a，根据题意有根据位移时间公式有第1s内的位移为第2s内的位移为第3s内的位移为 可得x1：x2：x3=3:2:1故选A。4.如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为：若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（　　）A.弹簧的劲度系数为B.弹簧的劲度系数为C.弹簧的原长为D.弹簧的原长为【答案】D【解析】【详解】设弹簧的原长为l0，弹簧的劲度系数为k，则，联立解得，故选D。5.某时刻b车经过a车，同时a车由静止开始运动，从该时刻开始计时，它们的v-t图像如图，已知两车始终在同一直线上运动，且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的（　　） A.t=1.5s时a车b车前方B.前2s内两辆车运动方向相反C.整个过程两车可以相遇两次D.整个过程中两车间最大距离为75m【答案】D【解析】【详解】B．由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正，故B错误；C．由图像可知a车加速时的加速度为b车的加速度为由运动学公式，两车相遇时位移相同，有其中，，，解得在2s相遇后两车均做匀减速直线运动，减速的加速度相同，则b车再也不能追上a车，故整个过程两车只能相遇一次，故C错误；A．在时a车追上b车，则t＝1.5s时a车还在b车后方，故A错误；D．由图像可知，两车速度相等，即在时两车第一次相距最远为而两车都停下来后第二次距离最远为故整个过程中两车间最大距离为75m，故D正确。 故选D。6.如图所示，长方体物块质量为，静止在水平地面上，上部固定一轻滑轮，跨过定滑轮的轻绳连接质量为和的两物体，连接的细绳水平、恰好与的侧壁相接触。现对施加水平向右的推力，使得三物体不存在相对运动，不考虑一切摩擦，则的大小为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设整体的加速度为a，对整体根据牛顿第二定律可得对m1根据牛顿第二定律可得对m2竖直方向有联立解得故选C。7.A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为2m，B、D的质量为m，重力加速度为g。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（　　） A.突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零B.突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为C.突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为D.突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为g【答案】C【解析】【详解】AB．突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，将AB整体可得解得故AB错误；CD．初始时由平衡条件可得弹簧的弹力突然剪断A、B间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，可知D的受力情况保持不变，则对C解得故C正确，D错误。 故选C。二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。漏选得3分；错选不得分）8.如图所示，可在竖直平面内自由转动的轻杆一端固定于天花板上的O点，另一端Q固定一小球，穿过O点正下方光滑小孔P的轻质细线将一物块和小球相连。初始时刻，在沿细线PQ方向的外力F作用下，小球静止，。现通过外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离（轻杆未撞到天花板，物块未撞到小孔），运动过程中保持F始终沿细线PQ方向，忽略一切摩擦，下列说法正确的是（　　）A.小球缓慢运动过程中，细线对小球的拉力恒定不变B.小球缓慢运动过程中，作用于小球的外力F大小逐渐减小C.小球缓慢运动过程中，轻杆对小球的作用力大小不变D.小球缓慢运动过程中，小孔对细线的作用力大小逐渐减小【答案】CD【解析】【详解】A．通过外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离，小球、物块均处于静止状态，对物块受力分析，细线对物块的拉力与物块的重力平衡，同一绳上拉力相等，故细线对小球的拉力大小不变，等于物块的重力，小球缓慢运动过程中，绳子拉力方向发生变化，故细线对小球的拉力是变的，故A错误；BC．外力F与细线的拉力的合力、小球的重力、轻杆对小球的作用力使小球处于平衡状态，这三个力围成的矢量三角形与△OPQ相似，外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离过程中，根据对应边成比例可知所以轻杆对小球的作用力大小不变，作用于小球的外力F大小逐渐增大。故B错误，C正确；D．小球缓慢运动过程中，小孔两侧绳子夹角逐渐增大，绳子拉力不变，等于物块的重力，根据力的合成可知，小孔对细线的作用力大小与两侧绳子合力大小相等，逐渐减小，故D正确。 9.2023年中秋恰逢中华人民共和国成立74周年国庆佳节，每逢重大节日人们都喜欢燃放烟花庆祝。我国宋代就已经出现冲天炮这种烟花（如图），也叫“起火”。若冲天炮从地面由静止发射，竖直向上做加速度大小为的匀加速直线运动，第末掉出一可视为质点的碎片，不计空气阻力，。则（　　）A.碎片离地面的最大距离为B.碎片离地面的最大距离为C.碎片从掉出到落回地面用时D.碎片从掉出到落回地面用时【答案】BD【解析】【详解】AB．竖直向上做加速度大小为的匀加速直线运动，第末掉出一可视为质点的碎片，碎片脱离火箭速度v=at1=5×4m/s=20m/s碎片离地面的最大距离为故A错误B正确；CD．根据解得碎片从掉出到落回地面用时故C错误D正确。 故选BD。10.如图所示，有一质量为、底面积为的长方体状容器置于水平桌面，在其底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为的正方体物块A，稳定时物块A有的体积露出水面，容器中水的深度为，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。现往容器中缓慢加水，当物块A刚好完全没入水中时停止加水，此时弹簧伸长了。已知弹簧始终处于弹性限度内，其体积忽略不计，容器足够高，，重力加速度。下列说法正确的是（　　）A.物块A的质量为B.弹簧的劲度系数为C.A刚好完全没入水中时容器对地面的压力大小为D.缓慢加水至弹簧刚好伸长时容器对地面的压力大小为【答案】AD【解析】【详解】A．物块A排开水的体积为物块A受到的浮力为弹簧恰好处于自然伸长状态，有物块A的质量为m=0.4kg故A正确；B．物块A刚好完全没入水中，受到的浮力等于其重力和弹簧的拉力之和，即物块A受到的浮力弹簧的拉力 弹簧的劲度系数为k=2N/cm故B错误；C．由题意可知，当弹簧自然伸长时，物块A有的体积浸入水中，则露出水面高度为此时水深为20cm，当物块完全浸入水中时，弹簧伸长3cm，则此时水深h=6cm+3cm+20cm=29cm=0.29mA刚好完全没入水中时水产生的压强为对容器受力分析，根据平衡条件有解得地面对容器的支持力为FN1=149N根据牛顿第三定律，A刚好完全没入水中时容器对地面的压力大小为149N，故C错误；D．慢加水至弹簧刚好伸长1cm时，有根据浮力公式解得h1=6cm此时水深h2=6cm-4cm+1cm+20cm=23cm=0.23m缓慢加水至弹簧刚好伸长1cm时水产生的压强为对容器受力分析，根据平衡条件有解得地面对容器的支持力为 FN2=123N根据牛顿第三定律，缓慢加水至弹簧刚好伸长1cm时，容器对地面的压力大小为123N，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（本题共2小题，共16分）11.某实验小组利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。小组同学将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度的拉力、的共同作用下，使小圆环静止于O点；图丙表示通过细绳套用一个弹簧测力计施加拉力F，使小圆环静止于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。（1）关于此实验，下列叙述正确的有__________。A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好B．在进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点C．重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一次不同D．本实验采用了等效替代法这一科学研究方法（2）图丁中是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是__________（填“F”或者“”）。（3）若在图乙中，F1、F2的夹角θ为钝角，现保持O点位置不变，顺时针缓慢转动测力计a的同时逆时针缓慢转动测力计b，使图中夹角α、β均减小，则两弹簧测力计示数大小变化为__________。A．F1减小，F2增大B．F1增大，F2减小C．F1和F2都减小D．F1和F2都增大 【答案】①.CD##DC②.③.D【解析】【详解】（1）[1]A．在进行图乙的实验操作时，为减小实验误差，F1、F2的夹角应适中，F1、F2的夹角不是越大越好，故A错误；B．为使合力的作用效果与两分力的作用效果相同，在进行图丙的实验操作时，不可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点，故B错误；C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故C正确；D．本实验的原理是，采用力的图示法，用平行四边形定则作出两个分力的合力理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故D正确。故选CD。（2）[2]是通过平行四边形定则做出的F1、F2合力理论值，而F1、F2合力的实验值由一个弹簧测力计直接测得，一定沿GO方向。（3）[3]现保持O点位置不变，顺时针缓慢转动测力计a的同时逆时针缓慢转动测力计b，使图中夹角α、β均减小，根据平行四边形定则做图如图所示，可知F1和F2都增大。故选D。12.同学们分别用如图a、b所示实验装置验证牛顿第二定律。在图a中，将砂和砂桶的总重力大小作为细线对小车的拉力大小。在图b中，将一个力传感器安装在砂桶的上方，直接测量细线对小车的拉力大小。（1）用图a的装置进行操作时，下列做法错误的是_______（填标号）。A．实验时，需要让细线与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将装有砂的砂桶用细线通过定滑轮系在小车上C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车D．实验时，砂和砂桶的总质量要远小于小车的质量（2）图c是用图a的装置打出的一条纸带，O、A、B、C、D是五个连续的计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。①小车连接在纸带的_______（填“左端”或“右端”）；②打点计时器打下B点时，小车的速度大小为_______m/s（保留3位有效数字）；③小车的加速度大小为_______m/s2（保留3位有效数字）。（3）以测得的小车加速度a为纵轴，砂和砂桶的总重力大小F或力传感器的示数为横轴，作出的图像如图d所示，图d中的两条图线甲、乙是用图a和图b的装置进行实验得到的，两组装置所用小车的质量相同，则用图a的装置进行实验得到的是图线_______（填“甲”或“乙”）。【答案】①.B②.左端③.0.377④.0.390⑤.乙【解析】【详解】（1）[1]A．在实验时，需要让细线与长木板保持平行，这样才能使绳子的拉力平行于运动的方向，故A正确；B．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将装有砂的砂桶摘下，故B错误；C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车，故C正确；D．为使绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力，实验时，砂和砂桶的总质量要远小于小车的质量，故D正确。故选B。（2）[2]小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动，故离打点计时器的距离不断增大，所以小车连接在纸带的左端[3]已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该段过程的平均速度，则打下B点时，小车的速度大小为 [4]根据逐差法可得，小车的加速度大小为（3）[5]在图b中，力传感器可以直接测量细线对小车的拉力大小，小车的质量为，根据牛顿第二定律可得斜率为在图a中，砂和砂桶的总质量为，砂和砂桶的总重力大小为F，对砂和砂桶以及小车整体分析，根据牛顿第二定律，可得斜率为，因为，所以用图a的装置进行实验得到的是图线乙。四、解答题（本题共3小题，共41分）13.2023年9月21日，中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课，为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中，神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球拍将静止的水球拍出，若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动，其中加速时间，加速位移为，匀速阶段用时，求：（1）水球匀速运动时的速度v的大小；（2）加速过程中加速度大小；（3）全过程的总位移的大小。【答案】（1）0.2m/s；（2）0.2m/s2；（3）0.7m【解析】 【详解】（1）椐题意水球从静止开始做匀加速直线运动可得代入数据解得末的速度为之后水球做匀速直线运动，速度大小等于末的速度大小为0.2m/s（2）由匀加速直线运动规律得代入数据解得加速过程中加速度大小（3）匀速阶段用时，位移大小为水球运动全过程的总位移的大小为14.如图所示，倾角为37°斜面体固定在水平地面上，一质量为m=1kg的小物块在平行于斜面向上的拉力F=8N作用下，从斜面底端O点由静止开始沿斜面向上运动，运动到A点后撤去拉力，其中OA段光滑，AB段粗糙，已知OA=AB=4m，小物块与斜面AB间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2.求：（1）拉力作用下小物块的加速度大小；（2）撤去拉力后小物块还能沿斜面上滑的最大距离；（3）小物块在AB段滑行的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）拉力作用下小物块的受力示意图如图1 由牛顿第二定律解得（2）小物块到达A点的速度为v小物块在AB段上滑时的受力示意图如图2则小物块在AB段上滑的最大距离为解得（3）小物块在AB段上滑的时间小物块在AB段下滑时的受力示意图如图3则 又得15.如图所示，A、B、C、D、E五个长方体滑块叠放在粗糙水平面上，A物块的质量，B、C、D、E的质量均为，A物块用轻绳OA与竖直墙面相连，OA处于拉紧状态，OA绳与竖直方向的夹与角，BE间用轻绳通过光滑滑轮相连，与B、E相连的绳水平，AB间、BC间、CD间、DE间、E与水平面间的动摩擦因数分别为、、、、。现用一水平拉力将滑块E缓慢拉动，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，（，，）。求：（1）OA绳的拉力大小；（2）滑块与水平面间的摩擦力大小；（3）拉力的大小。【答案】（1）10N；（2）5.2N；（3）28N【解析】【详解】（1）由与之间由绳连接，当向左发生滑动时必定拖着向右滑动，且仅在水平方向上移动，所以静止不动，与之间存在滑动摩擦。 对进行受力分析如图，除重力和绳子的张力外，还受到来自的支持力和滑动摩擦力，在水平方向上受力平衡竖直方向上受力平衡以及由滑动摩擦力规律解得（2）由上一问求得对的压力均在竖直方向上受力平衡，设对的压力大小为，对的压力大小为，对的压力大小为，对地面的压力大小为，分别对在竖直方向上受力平衡应有即由即 由即由即（3）设间绳子张力为，画出的完整受力分析图（其中与的方向可以如此得到：假设之间光滑，则有相对于向右运动的趋势，则对的摩擦力方向向右，同理亦可得对的摩擦力方向向右）其中，由的水平方向受力平衡可以得到而、、间的最大静摩擦分别为可以看出间最大静摩擦力最小，在、、之间，最先发生滑动，即由水平方向受力平衡得由水平方向受力平衡得 且由第一问得解得