辽宁省沈阳市第十五名校2023-2024高一上学期12月月考 物理（解析版）

2023--2024学年度（上）高一12月份阶段测试
高一物理
满分：100分。考试时间：75分钟
一、选择题（1~7题为单选题，每小题5分，第8~10题为多项选择题，全对6分，选不全3分错选0分共53分）
1. 下列各组物理量中，都是矢量的是（）
A. 加速度、速率、速度
B. 位移、时间、速率
C. 力、速度的变化量、速度
D. 路程、质量、位移
2. 一矿泉水瓶如图所示，其外壳是由食品级弹性塑料制成。下列说法正确的是（）
A. 矿泉水瓶在地球各处受到的重力都是一样的
B. 手对矿泉水瓶的压力是由矿泉水瓶的形变而产生的
C. 矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力就是水的重力
D. 矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力
3. 在测定动摩擦因数的实验中，用水平力F拉长木板A在水平地面上向右运动，B相对地面静止不动，读出此时弹簧测力计示数，下列说法正确的（）
A. 水平力F可以是恒力也可以是变力
B. 物体A受到地面的摩擦力方向水平向右
C. 如果增大F，则物体B受到A的摩擦力也增大
D. 物体B受到的弹簧弹力和B对A的摩擦力是一对平衡力
4. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（）
A.
B.
C.
D.
5. 如图所示，重力为200N的光滑球静止在倾角为30的斜面和竖直挡板之间，使挡板由图示位置开始沿逆时针方向缓慢转至水平位置．在此过程中，球对挡板的作用力的最小值为
A. 80N B. 100N C. D. 200N
6. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）
A. 击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B. 击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C. 梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D. 梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
7. 如图，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球，当小车水平向右的加速度从零开始逐渐增大时，杆对小球作用力按时间先后用至变化表示，力的大小用线段长表示，则杆对小球的作用力的变化可能是下图中的（沿杆方向）（）
A. B.
C. D.
8. 物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力可能为0 的是（）
A. 1 N、3 N、5N B. 6 N、8N、10 N
C. 3N、5 N、7N D. 2 N、10 N、15N
9. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。设小滑块所受支持力为FN，则下列判断正确的是（）
A. F缓慢增大 B. F缓慢减小
C. FN不变 D. FN缓慢增大
10. 如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在A处，现用一水平向右的恒力F推该物块，直至弹簧被压缩到最短位置C，则此过程中下列说法错误的是（）
A. 物块从A到B加速，B到C减速
B. 物块到达B点时速度最大
C. 物块所受合外力方向向左
D. 物块到达C点时加速度不为零
二、填空题（每空3分，共9分）
11. 某同学利用如图1所示装置来验证力的平行四边形定则：在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，数出三根绳子分别所挂钩码的个数、、，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是___________。
A．， B．，
C． D．，，
（2）在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有___________。
A．用天平测出钩码的质量
B．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
C．用量角器量出三段绳子两两之间的夹角
D．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
（3）在处理数据作图时，你认为图2中是正确的___________。（填“甲”或“乙”）
三、计算题（共38分）
12. 如图所示，工人需要把质量m=20kg的货箱沿斜放的木板推上卡车．木板与水平面夹角θ=37°，货箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5．假定工人推力的方向与板面平行，货箱始终沿板面匀速运动（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2）．求：
（1） 货箱对木板压力大小N；
（2） 木板对货箱的摩擦力f ；
（3） 工人对货箱的推力大小F.
13. 如图，大扫除时某同学通过不计重力的拖把杆推动质量为的拖把头擦教室玻璃，假设拖把头与玻璃间的动摩擦因数恒定，该同学始终用沿拖把杆方向的力推动拖把，使拖把头竖直向上匀速运动。当拖把杆与玻璃平面的夹角为时，该同学对拖把的推力大小为，重力加速度大小为，求：
（1）拖把头对玻璃的压力大小；
（2）拖把头与玻璃接触面之间的动摩擦因数。
14. 如图是2022年北京冬奥会冰壶比赛情景。某次冰壶比赛中，运动员将质量为20kg的冰壶以v0=2.0m/s的速度掷出，此后冰壶沿直线运动10s停下，此过程可视为匀减速直线运动。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）冰壶减速运动时加速度的大小；
（2）冰壶与冰面的动摩擦因数。
15. 如图甲所示，2019年6月5日，我国长征运载火箭首次在海上成功发射，此次发射采用了先弹射后点火的方式。如图乙所示为某物理兴趣小组讨论弹射阶段时所画示意图，图中总质量m=6×104kg的火箭从静止开始运动，弹射阶段沿竖直方向以a=32m/s2的加速度匀加速上升了h=16m，空气阻力不计。求：
(1)火箭弹射阶段所受的合力；
(2)火箭弹射结束时速度的大小。
12023～2024(上)高一12月份阶段测试
高一物理答案
满分：100分。考试时间：75分钟
一、选择题（1~7题为单选题，每小题5分，第8~10题为多项选择题，全对6分，选不全3分错选0分共53分
1. 下列各组物理量中，都是矢量的是（）
A. 加速度、速率、速度
B.位移、时间、速率
C. 力、速度变化量、速度
D. 路程、质量、位移
【答案】C
【解析】
【详解】矢量是指即有方向，又有大小，相加时遵从平行四边形定则的物理量，如加速度、速度、位移、力、速度的变化量等；标量是指只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量，如速率、时间、路程、质量等。
故选C。
2. 一矿泉水瓶如图所示，其外壳是由食品级弹性塑料制成。下列说法正确的是（）
A. 矿泉水瓶在地球各处受到的重力都是一样的
B. 手对矿泉水瓶的压力是由矿泉水瓶的形变而产生的
C. 矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力就是水的重力
D. 矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于重力加速度随纬度和距地面的高度变化，矿泉水瓶在地球各处受到的重力不一定一样，故A错误；
B．手对矿泉水瓶的压力是由手的形变而产生的，故B错误；
C．矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力属于弹力，与水的重力不是同一性质的力，二者的施力物体和受力物体均不同，故C错误；
D．矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹，增加了瓶盖的粗糙程度，是为了增大最大静摩擦力，故D正确。
故选D。
3. 在测定动摩擦因数的实验中，用水平力F拉长木板A在水平地面上向右运动，B相对地面静止不动，读出此时弹簧测力计示数，下列说法正确的（）
A. 水平力F可以是恒力也可以是变力
B. 物体A受到地面的摩擦力方向水平向右
C. 如果增大F，则物体B受到A的摩擦力也增大
D. 物体B受到的弹簧弹力和B对A的摩擦力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A．该实验因为B相对地面静止不动，所以物块B处于平衡态，即物块B受到摩擦力可以靠弹簧测力计读出，而力F的作用是拉动木板A，使得B受到A的滑动摩擦力，所以力F可以是恒力也可以是变力，故A项正确；
B．物体A相对与地面向右运动，根据滑动摩擦力的方向判断可知，物体A受到地面的摩擦力方向水平向左，故B项错误；
C．A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力，所以增大F，则物体B受到A的摩擦力不变，故C项错误；
D．物体B受到的弹簧秤的弹力和A对B的摩擦力是一对平衡力，故D项错误。
故选A。
4. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据胡克定律可知，每根橡皮条的最大弹力为
设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，根据几何关系知
根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为
联立解得
故选A。
5. 如图所示，重力为200N的光滑球静止在倾角为30的斜面和竖直挡板之间，使挡板由图示位置开始沿逆时针方向缓慢转至水平位置．在此过程中，球对挡板的作用力的最小值为
A. 80N B. 100N C. D. 200N
【答案】B
【解析】
【分析】小球受三个力作用而保持静止状态，其中重力大小、方向都不变，斜面对球的支持力方向不变，大小变，挡板对球的支持力的大小和方向都变化，根据三力平衡的条件，结合平行四边形定则作图分析即可．
【详解】小球受重力、挡板弹力和斜面弹力，将与合成为F，如图所示：
小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F和合成的合力F一定与重力等值、反向、共线．由图可知，当的方向沿斜面向上时最小，最小为：，故B正确，ACD错误．
【点睛】本题关键对小球受力分析，然后将两个力合成，当挡板方向变化时，将多个力图重合在一起，直接由图象分析出最小值．
6. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）
A. 击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B. 击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C. 梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D. 梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．击球的过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；
B．击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相反，作用在两个物体是，故二者为作用力与反作用力，故B错误；
C．牛顿第一定律是理想的情况，并不能通过实验直接验证，故C错误；
D．梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，故D正确。
故选D。
7. 如图，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球，当小车水平向右的加速度从零开始逐渐增大时，杆对小球作用力按时间先后用至变化表示，力的大小用线段长表示，则杆对小球的作用力的变化可能是下图中的（沿杆方向）（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球沿水平方向运动，竖直方向一直处于平衡状态，故杆对小球的作用力在竖直方向的分量始终等于mg，小球的水平加速度逐渐增大，由牛顿第二定理可知，杆对小球的作用力在水平方向的分量逐渐增大，故选B。
8. 物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力可能为0 的是（）
A. 1 N、3 N、5N B. 6 N、8N、10 N
C. 3N、5 N、7N D. 2 N、10 N、15N
【答案】BC
【解析】
【详解】A．1N与3N合成，它们的合力范围为2N至4N，而5N不在这个范围内，故三个力的合力的最小值不可能等于零，A错误；
B．6N与8N合成，它们的合力范围为2N至14N，10N在这个范围内，故三个力的合力的最小值可能等于零，B正确；
C．3N与5N合成，它们的合力范围为2N至8N，7N在这个范围内，故三个力的合力的最小值可能等于零，C正确；
D．2N与10N合成，它们的合力范围为8N至12N，而15N不在这个范围内，故三个力的合力的最小值不可能等于零，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。设小滑块所受支持力为FN，则下列判断正确的是（）
A. F缓慢增大 B. F缓慢减小
C. FN不变 D. FN缓慢增大
【答案】AD
【解析】
【详解】对小滑块进行受力分析，受到重力、容器壁对它的支持力和力F根据平行四边形法则，如图所示
在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点的过程中，F缓慢增大，FN缓慢增大，所以BC错误，AD正确。
故选AD。
10. 如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在A处，现用一水平向右的恒力F推该物块，直至弹簧被压缩到最短位置C，则此过程中下列说法错误的是（）
A. 物块从A到B加速，B到C减速
B. 物块到达B点时速度最大
C. 物块所受合外力方向向左
D. 物块到达C点时加速度不为零
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．物块从A到B加速，刚接触弹簧时F大于弹簧的弹力，所以还是做加速，时加速度等于零，速度最大，此后，物块开始减速，故AB错误，符合题意；
C．当时，加速度才等于零，所以物块所受合外力方向先向右，后向左，故C错误，符合题意；
D．物块从A到C点速度由零变为零，所以物块先加速后减速，当物体在C点时有向左加速度，所以物块到达C点时加速度不为零，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
二、填空题（每空3分，共9分）
11. 某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，数出三根绳子分别所挂钩码的个数、、，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是___________。
A．， B．，
C． D．，，
（2）在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有___________。
A．用天平测出钩码的质量
B．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
C．用量角器量出三段绳子两两之间的夹角
D．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
（3）在处理数据作图时，你认为图2中是正确的___________。（填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA ②. B ③. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]对点O进行受力分析如图
系统平衡时，FA、FB、FC三力平衡，满足。依题意，绳子拉力正比于钩码个数，故能使系统平衡的钩码个数需满足
故ACD满足该条件。
故选ACD。
（2）[2] A．本实验中每个钩码的重量相等，所以绳子拉力正比于钩码个数，用钩码个数即可表征绳子拉力大小，故无需用天平测出钩码的质量，A错误；
B．本实验需要标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，便于在白纸上做出每条绳子拉力的图示，B正确；
C．记录绳子的方向即可，无需用量角器量出三段绳子两两之间的夹角，C错误；
D．力的大小与绳子长度无关，故无需量出OA、OB、OC三段绳子的长度，D错误。
故选B。
（3）[3]本实验中OC段绳子对O点的拉力F3应是竖直向下的，F合是F1和F2的合力的理论值，可以允许有一定偏差，故图甲正确。
三、计算题（共38分）
12. 如图所示，工人需要把质量m=20kg的货箱沿斜放的木板推上卡车．木板与水平面夹角θ=37°，货箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5．假定工人推力的方向与板面平行，货箱始终沿板面匀速运动（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2）．求：
（1） 货箱对木板的压力大小N；
（2） 木板对货箱的摩擦力f ；
（3） 工人对货箱推力大小F.
【答案】（1）160N；（2）80N，方向沿木板向下；（3）200N；
【解析】
【详解】试题分析：以货箱为研究对象，画出受力分析图，根据平衡条件进行求解即可.
（1）以货箱为研究对象，货箱受到重力、木板的支持力、摩擦力以及工人的推力，受力分析如图所示
根据平衡条件得垂直于斜面方向有：
由牛顿第三定律可知，货箱对木板的压力大小
（2）由，方向沿斜面向下
（3）根据平衡条件得平行于斜面方向有：
13. 如图，大扫除时某同学通过不计重力的拖把杆推动质量为的拖把头擦教室玻璃，假设拖把头与玻璃间的动摩擦因数恒定，该同学始终用沿拖把杆方向的力推动拖把，使拖把头竖直向上匀速运动。当拖把杆与玻璃平面的夹角为时，该同学对拖把的推力大小为，重力加速度大小为，求：
（1）拖把头对玻璃的压力大小；
（2）拖把头与玻璃接触面之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据力的分解可知拖把头对玻璃的压力大小为
（2）对拖把头，在竖直方向根据平衡条件可得
解得
14. 如图是2022年北京冬奥会冰壶比赛情景。某次冰壶比赛中，运动员将质量为20kg冰壶以v0=2.0m/s的速度掷出，此后冰壶沿直线运动10s停下，此过程可视为匀减速直线运动。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）冰壶减速运动时加速度的大小；
（2）冰壶与冰面的动摩擦因数。
【答案】（1）0.2m/s2；（2）0.02
【解析】
【详解】（1）根据速度时间关系和逆向思维，有
（2）根据牛顿第二定律有
解得冰壶与冰面的动摩擦因数为
15. 如图甲所示，2019年6月5日，我国长征运载火箭首次在海上成功发射，此次发射采用了先弹射后点火的方式。如图乙所示为某物理兴趣小组讨论弹射阶段时所画示意图，图中总质量m=6×104kg的火箭从静止开始运动，弹射阶段沿竖直方向以a=32m/s2的加速度匀加速上升了h=16m，空气阻力不计。求：
(1)火箭弹射阶段所受的合力；
(2)火箭弹射结束时速度的大小。
【答案】（1）（2）32m/s
【解析】
【详解】（1）弹射阶段，由牛顿第二定律，火箭受到的合力为
（2）弹射过程火箭做初速度为0的匀加速运动，故末速度为
1