四川省成都市成华区某校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省成都市成华区某校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题：（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但加速度不一定很大
B. 质点是理想化模型，现实并不存在，所以引入它没有多大意义
C. 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，着说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
D. N、kg、m是国际单位制中力学的三个基本单位
【答案】A
【解析】
【详解】A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，可能速度不变，则没有加速度，所以高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但加速度不一定很大，故A正确；
B．质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题是可以把体积很庞大的物体看成一个点，这有利于问题的研究，故B错误；
C．力可以改变物体的运动状态，但是没有力作用在物体上，物体也可能做匀速直线运动，故C错误；
D．力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的国际单位分别为m、kg、s，故D错误；
故选A。
【点睛】考查了速度与加速度的关系，速度很大，但加速度不一定很大；质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题是可以把体积很庞大的物体看成一个点，这有利于问题的研究；力学中的基本物理量是长度、质量、时间．
2. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 质点作曲线运动，速度的大小一定是时刻在变化
C. 作曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上
D. 物体在变力作用下不可能做直线运动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．物体在恒力作用下有可能做曲线运动，例如平抛运动，A错误；
B．质点作曲线运动，速度的方向一定是时刻在变化，大小不一定时刻变化，例如匀速圆周运动，B错误；
C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上，C正确；
D．物体在变力作用下也可能做直线运动，比如力与速度在同一直线上，D错误；
故选C。
3. 为了响应节能减排缓堵的号召，某教师下班后骑自行车回家，手机导航（如图所示）显示有三种方案。方案一“30分钟，6.0公里”，方案二“33分钟，6.4公里”，方案三“36分钟，7.0公里”。关于该老师回家的下列说法，正确的是（ ）
A. 老师在骑行回家的过程中不能被当成质点
B. 三种方案回家的位移相等
C. 三种方案回家的平均速度相等
D. 三种方案回家的平均速率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A. 老师在骑行回家的过程中能被当成质点，A错误；
B. 三种方案的初末位置相同，回家的位移相等，B正确；
C. 三种方案位移相同，运动时间不相同，回家的平均速度不相等，C错误；
D. 三种方案回家的平均速率分别为
三种方案回家的平均速率不相等，D错误。
故选B。
4. 如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况，下列判断正确的是（ ）
A. F1和F2都变大B. F1变大，F2变小
C. F1和F2都变小D. F1变小，F2变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】是一根不可伸长的柔软轻绳，所以绳子的拉力相等,即
根据对称性可知，每边绳子与竖直方向的夹角相等，设为，根据平衡条件可得
木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后，绳子之间的夹角变小，变大，环的重力保持不变，所以绳子上的拉力变小，选项C正确，A、B、D错误。
故选C。
5. 如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧连接，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平面接触，而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（ ）
A. 悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为3g
B. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度为2g
C. 悬绳剪断后A物块向下运动距离x时速度最大
D. 悬绳剪断后A物块向下运动距离x此时加速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的拉力，知弹力
剪断悬绳瞬间，弹簧弹力不变，对A分析，A的合力为
由牛顿第二定律得
故B正确，A错误；
C．弹簧开始处于伸长状态，弹力
当物块A所受合力为零时，即弹簧向下压缩，弹力
速度最大，解得
所以下降的距离为时速度最大，故C错误；
D．悬绳剪断后瞬间A物块加速度为，A物块向下运动距离x时，弹簧恢复到原长，此时物块A仅受重力，加速度为，可知D错误。
故选B。
6. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，刹车距离为x，则整个过程的平均速度的数值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设整个过程时间为t，加速度大小为a，则第1s内位移
最后1s内位移
解得
整个过程平均
故选D。
7. 如图所示，OP为一满足胡克定律弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在水平地面上的滑块P相连，当弹性绳处于竖直方向时，滑块P对地面有压力作用。Q为紧挨绳的一光滑水平小钉，它与天花板的距离等于弹性绳的自然长度，现用一水平力F作用于滑块P，使之向右缓慢地沿水平地面做直线运动，在运动过程中弹性绳处于弹性限度内，且满足弹力与形变量成正比的关系，滑块与地面间的动摩擦因数恒定，则下列说法正确的是（ ）
A. 地面作用于滑块P的摩擦力不变
B. 地面对滑块P的支持力增大
C. 水平力F减小
D. 水平力F保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB．滑块P受到重力、支持力、水平拉力、弹性绳的拉力和摩擦力，如图
设P处于初始位置时，与Q点的距离为h，弹性绳的伸长量为，根据正交分解得

可知支持力不变；
地面对P的摩擦力为
不变，则摩擦力不变，故A正确、B错误；
CD．水平方向上有
滑块向右运动过程中，T变大，变小，所以F变大，故CD错误。
故选A。
8. 如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠AOB=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，欲使传感器示数为零，则下列说法正确的是（ ）
A. 小车一定向左运动
B. 小车的加速度向左，大小一定为m/s2
C. 小车的加速度向左，大小可能为20m/s
D. 小车可能向右运动，加速度大小为15m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A．欲使传感器示数为零，小球只受细线OA拉力和自身重力作用，需满足小车具有水平向左的加速度，小车要么向左加速，要么向右减速。故A错误；
B．对小球受力分析，如图所示小球的位置应该处于A和A’之间。
设OA与竖直方向的夹角为，此时
根据牛顿第二定律，可得
解得
代入数据，可得
故B错误；C错误；D正确。
故选D。
二、多项选择题：（本题包括5小题，每小题４分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 下列物理量中，属于矢量的是（ ）
A. 力B. 加速度C. 质量D. 路程
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．力和加速度都是既有大小又有方向的物理量，属于矢量，故AB符合题意；
CD．质量和路程是只有大小没有方向的物理量，属于标量，故CD不符合题意。
故选AB。
10. 小船在静水中的速度为4m/s，河宽为200m，水流速度为3m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 小船过河的最短时间为50s
B. 小船以最短时间过河，其位移为200m
C. 船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长
D. 小船过河的实际速度可以垂直于河岸
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．当船头垂直河岸时，船沿着垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河的时间最短，且与水速无关，为
故A正确，C错误；
B．小船以最短时间过河，其位移为
故B错误；
D．因为静水船速大于水流速度，则合速度方向可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度可以垂直于河岸，故D正确。
故选AD。
11. 两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（ ）
A. a环与杆无摩擦力
B. d球处于失重状态
C. 杆对a、b环的弹力大小相等
D. 细线对c、d球的弹力大小可能相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．左图，小球c受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，可知小球c与环a以共同的加速度向下滑，对小球c有
对a环分析，设摩擦力为，根据牛顿第二定律可得
解得
则a环与杆间没有摩擦力，故A正确；
B．右图，小球d处于竖直状态，受重力和拉力，因为加速度方向不可能在竖直方向上，所以两个力平衡，d做匀速直线运动，故B错误；
C．将环与小球看成整体，则垂直杆的方向上有
可知杆对a、b环的弹力大小相等，故C正确；
D．对于c球，受到细线的拉力大小为
对于d球，受到细线的拉力大小为
可知细线对c、d球的弹力大小不相等，故D错误。
故选AC。
12. 从离地H高处自由下落小球a，同时在它正下方H处以速度竖直上抛另一小球b，不计空气阻力，以下说法正确的（ ）
A. 若，小球b在下降过程中与a球相遇
B. 若，小球b在下落过程中肯定与a球相遇
C. 若，小球b和a不会在空中相遇
D. 若，两球在空中相遇时b球速度为零
【答案】CD
【解析】
【详解】设经过时间物体a、b在空中相遇，a做自由落体运动的位移
b做竖直上抛运动的位移为
由几何关系有
联立以上各式解得
小球b上升的时间
小球b运动的总时间为
A．若小球b在上升过程中与a球相遇，则
解得
故A错误；
B．若小球b在下落过程中与a球相遇，则
即
得
若，小球b在下落过程中不会与a球相遇，故B错误；
C．若，小球b落回地面的时间
即时，小球b和a相遇点在地面上，小球b和a不会在空中相遇，故C正确。
D．若，则
相遇时间
此时b球刚上升到最高点，速度为零，故D正确。
故选CD。
13. 质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其在只受摩擦力作用时和受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度－时间图像如图所示，则下列说法正确的是（g＝10m/s2）（ ）
A. 水平力F可能等于0.3N
B. 摩擦力可能等于0.1N
C. 水平力F一定等于0.1N
D. 摩擦力可能等于0.3N
【答案】BC
【解析】
【详解】a图表示加速度大小为的匀减速运动，b图表示加速度为的匀减速运动，故根据牛顿第二定律可得，a受到合外力0.1N，b受到合外力0.2N。如果a受水平拉力，那么b仅受摩擦力是0.2N，所以a受到向前的0.1N的拉力；同理，如果b受水平拉力，那么由a受到摩擦力是0.1N，b受到向后0.1N的拉力；故拉力始终是0.1N，而摩擦力可能是0.1N，也可能是0.2N。
故选BC。
第II卷（非选择题）
三、实验探究题：（本题共2小题，每空2分，共１4分）
14. 某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验。
（1）实验中，以下说法正确的是_________；
A．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得的弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与弹簧的伸长量之比相等
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长____________cm，劲度系数k=________N/m。
【答案】 ①. B ②. 4 ③. 50
【解析】
【详解】（1）[1]A．因为弹簧自身有重量，所以在竖直悬挂钩码时，弹力大小是弹簧自重与钩码重量之和，实际测量的是弹力增加量（相比原长）与弹簧伸长量的关系。所以实验前，应该将弹簧竖直悬挂测量其原长，故A错误；
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态，这样才能求出形变后的弹力，故B正确；
C．弹簧的伸长量为实际长度减去原长，而不是原长度，故C错误；
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比为弹簧劲度系数，因为弹簧不同，所以不相等，故D错误。
故选B。
（2）[2][3]由胡克定律有
可知，F-x图像与x轴交点为原长，斜率为弹簧的劲度系数，由图b可得，原长为
劲度系数为
15. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是____________。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
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）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____________（结果保留三位有效数字）。
（3）甲同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像丙是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为____________。
A． B． C． D．
（4）乙同学根据测量数据作出如图丁所示的图线，该同学做实验时存在的问题是_______。
【答案】 ① BC##CB ②. 0.720 ③. C ④. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【详解】（1）[1]AD．根据题意可知，绳子的拉力可以通过力传感器测量，则不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误；
B．实验前需要平衡摩擦力，即将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器示数，故C正确。
故选BC。
（2）[2]根据题意可知，电源频率为，两计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法可得
小车的加速度为
代入纸带数据解得
（3）[3]根据题意，对小车和滑轮组成的系统，由牛顿第二定律有
整理得
结合图像可得
解得
故选C。
（4）[4]根据题意，由图丁可知，当时，绳子的拉力不为零，则该同学做实验时存在的问题是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
四、计算题（本题共４小题，共42分。解答应当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。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16. 重为40N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为0.4，若用斜向上与水平面成的推力托住物体，物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少？要使物体能匀速下滑，推力F的大小应变为多大？（，）
【答案】0，
【解析】
【详解】对物体静止时分析，受力分析如图所示：
把F沿竖直方向和垂直墙壁方向分解，则有
物体静止，设此时静摩擦力方向向上，由平衡条件可得
要使物体能匀速下滑，根据平衡条件有
此时为滑动摩擦力，大小为
解得
17. 甲、乙两辆汽车在同一直线上同向行驶，其初速度均为，甲、乙两汽车刹车制动的加速度大小分别为和。汽车甲的司机在汽车乙后面看到乙车刹车后立即刹车，若甲汽车司机的反应时间为，要两汽车不相撞，甲、乙两汽车在乙车刹车前至少相距多远？
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】乙车刹车后，在反应时间内，甲车做匀速直线运动，甲、乙两车运动的图象如图所示
设从乙车刹车到甲、乙两车恰好不相撞所经历的时间为，则
代入数据计算得出
此时，两车的速度都为
在的时间内，甲车的位移为
乙车的位移为
要两车不相撞，甲乙两车的距离至少为
18. 如图，倾角为37°的倾斜传送带AB以的恒定速率逆时针转动，一可视为质点的煤块以的速度从A点沿传送带向下运动直到离开点。已知AB长度，煤块与传送带间的动摩擦因数，不计传送带滑轮的尺寸，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度。求：
（1）煤块刚从A点滑上传送带时煤块的加速度的大小；
（2）煤块滑到B点时的速度；
（3）煤块在传送带上的滑痕长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
详解】（1）煤块比传送带慢，煤块所受摩擦力向下，根据牛顿第二定律得
解得
（2）煤块速度达到5m/s所需时间为
0.2s时间内运动的距离为
煤块继续加速，煤块所受摩擦力向上，根据牛顿第二定律得
解得
煤块即将离开B点时的速度为
解得
（3）以加速下滑的时间为
滑痕长度等于共速后的位移差
19. 如图，一质量M=15kg的长木板置于粗糙水平地面上，在木板的左端放置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），零时刻，木板右端距墙壁的距离为x=4.5m，滑块和木板具有水平向右的相同初速度v0，1s末木板与墙壁发生碰撞。若碰撞时间极短，碰撞前后木板速度大小不变、方向反向，且碰撞前后滑块速度不变，已知滑块与木板上表面的动摩擦因数µ1=0.4，木板下表面与地面的动摩擦因数µ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中滑块始终未离开木板，重力加速度g=10m/s2.求：
（1）初速度大小v0和碰撞前滑块的加速度大小a；
（2）碰撞后，木板和滑块的加速度大小a1和a2；
（3）木板的最小长度。
【答案】（1）,；（2）；（3）.
【解析】
【详解】（1）碰撞前假设滑块和木板一起向右做匀减速运动，设滑块和木板一起向右做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律得
代入数据解得a=1m/s2
对滑块由牛顿第二定律得
f=ma=1N<=4N
所以假设成立
根据运动学公式
解得v0=5m/s
（2）碰撞后木板向左匀减速运动，滑块向右匀减速运动，对小滑块，根据牛顿第二定律有
代入数据解得a1=4m/s2，方向水平向左
对木板，根据牛顿第二定律有
代入数据解得m/s2，方向水平向右
（3）根据运动学公式可知碰撞前瞬间滑块和木板的速度大小为
m/s
碰撞后木板向左匀减速运动，滑块向右匀减速运动，当二者速度相等时滑块位于木板右端即可，设经过二者速度相等，达到相同的速度为
以向左为正方向，根据运动学规律有
代入数据解得s，m/s
碰后到共速的过程中，滑块先向右减速，再向左加速，发生的位移为
木板的位移为
解得x1=1.5m（向右），x2=4.5m（向左），
因此木板的长度为