河北省邯郸市涉县第一中学2023-2024高一上学期12月月考物理试题（含解析）

涉县第一中学2023-2024学年第一学期12月月考试卷
高一物理（人教版）试题
内容与范围：必修一第四单元和必修二第五单元前两节，必修一前三个单元
考试时间：75分钟 满分：100分
一、单选题（共7个小题，每小题4分，共28分。）
1．磁悬浮列车高速运行时，受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，即，则比例系数k的单位是（ ）
A、kg/m B．kg/（m·s） C．N/（m·s） D．kg/m
2．秋季运动会上，参加200米决赛的6名同学在400米跑道上展开了角逐，一名同学以22秒50的成绩夺得第一，他的最高速度达到了13m/s。以下相关描述正确的是（ ）
A．获得第一名的同学全程为匀加速运动
B．6个赛道的同学位移均大小均为200m
C．获得第一名的同学全程平均速度约为8.89m/s
D．13m/s不一定是6名同学在比赛中最高速度
3．如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物体Q，P、Q均处于静止状态。如果把P、Q物体看作一个整体，那么这个整体一共受几个力作用？（ ）
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
4．小球从离地面H处以速度竖直向下运动，经t时间落地，若不考虑空气的阻力，则对该小球在下落过程的下列描述，错误的是（ ）
A．小球下落过程中的加速度方向是竖直向下的
B．此小球沿竖直向下的运动是自由落体运动
C．利用H、、t等信息，可求出小球下落过程中的加速度大小
D．利用H、、t等信息，可求出小球落地时的速度大小
5．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时．45分开课，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，水球体积越大其惯性越大
D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
6．某次蹦床比赛过程中，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。已知运动员质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．运动员最大加速度大小为4g
B．运动员在蹦床上运动过程中处于失重状态
C．运动员与蹦床脱离时处于超重状态
D．运动员在蹦床上运动过程中，运动员对蹦床的作用力大小始终等于蹦床对运动员的作用力大小
7．一只小船渡河时，船相对于静水的速度大小方向恒定。水流速度的方向始终平行于岸
边，但水流速度的大小有变化，小船三次渡河运动轨迹分别如图所示（AB是直线，AC和AD是曲线）。下列说法正确的是（ ）
A．沿AC轨迹渡河位移最小，用时最短 B．三次渡河位移不同，但渡河用时相同
C．沿AD运动是加速运动，．渡河用时最短 D．无法判断三次渡河时间长短
二、多选题（共3个小题，每小题6分，共18分，选对但不全的得3分。）
8．投出的篮球在空中做曲线运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．篮球的速度方向始终保持不变：
B．篮球的运动一定是变速运动
C．篮球的速度方向与所受合力方向不在同一直线上
D．篮球在某一点的速度方向不一定沿运动轨迹上这一点的切线方向．
9．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为和，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）
A．两物块一起运动的加速度大小为
B．弹簧的弹力大小为
C．若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变小
D．在撤去拉力F瞬间，物块P、Q的加速度大小都为
10．吊坠是日常生活中极为常见的饰品，深受人们喜爱。现将一“心形”金属吊坠穿在一根细线上，吊坠可沿细线自由滑动。在佩戴过程中，某人手持细线两端，让吊坠静止在空中，如图所示。现保持左手在A点不动，右手沿如图所示的箭头a、b、c、d四个方向缓慢移动，不计吊坠和细线间的摩擦力，细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A．沿箭头a的方向水平向左移动时，细线的拉力将不变
B．沿箭头b的方向竖直向上移动时，细线的拉力将不变
C．沿箭头c的方向斜向上移动时，细线的拉力将减小
D．沿箭头d的方向水平向右移动时，细线的拉力将增大
三、实验题（共2个小题，共16分。）
11．（6分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在轻质绳子的下端，测量相应的数据，通过描点法作出（F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度）图像，如图乙所示。
①下列说法中正确的是______；（填正确答案标号）
A．每次增加的钩码数量必须相等
B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比
C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与弹簧伸长量，会得出拉力与弹簧伸长量之比相等
②根据乙图可求得该弹簧的劲度系数为______N/m（保留两位有效数字）；
③该实验将弹簧水平放置而不是竖直放置，优点在于______。
12．（10分）某同学用如图甲所示的实验装置“探究重物加速度与合外力的关系”，用力传感器测量绳子拉力。将力传感器和小车固定在一起，将细绳的一端与重物相连，另一端系在传感器的挂钩上。本实验中，保持绳端所挂重物质量m不变，先按住小车，记下传感器读数为T；然后在小车上放置不同质量的钩码，释放小车，从而得到绳子的不同拉力大小F与小车相应的加速度大小a。己知打点计时器的打点周期为0.02s。
（1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，还必须使用的器材有______。
A．秒表 B．弹簧测力计 C．刻度尺
（2）关于本实验，下列说法正确的是______。
A．必须将木板远离定滑轮的一端垫高，平衡摩擦力
B．需调节滑轮高度，使牵引小车的细线平行于木板
C．应先接通电源，后释放小车
D．需让小车的质量远大于重物的质量
（3）实验中打出的其中一条纸带如图乙，各计数点间均有四个打点。由该纸带上标示的测量数据，可求得加速度大小______m/s（结果保留三位有效数字）；
（4）通过计算得到T与F的差值（），作出加速度大小a与（）的图像如图丙，该图像的斜率的（用题中所给符号表示）。
四、解答题（共3个小题，共38分．）
13．（10分）质量为2kg的物体，静止于水平地面上，在10N的水平拉力作用下，开始沿水平地面做匀加速直线运动，已知物体与地面间的动摩擦因数是0.3，重力加速度m/s。
求：
（1）物体在4s末的速度大小；
（2）物体在第4s内发生的位移大小。
14．（13分）一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8m/s的初速度，0.4m/s的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变；在水平地面上做匀速直线运动，司机的反应时间为1s，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动，其过程简化为如图所示，求：
（1）泥石流到达坡底的时间和速度大小；
（2）试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？（结果保留三位有效数字）
15．（15分）如图所示，质量kg的长木板放在光滑的水平面上，在长木板左端加一水平恒推力N，当长木板向右运动的速度达到1.5m/s时，在长木板前端轻轻地放上一个大小不计，质量为kg的小物块，物块与长木板间的动摩擦因数，长木板足够长．（g取10m/s）
（1）小物块放在长木板上后，小物块及长木板的加速度各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小物块放在长木板上开始，经过s小物块的位移大小为多少？
涉县第一中学2023-2024学年第一学期12月月考
高一物理（人教版）参考答案
内容与范围：必修一第四单元和必修二第五单元前两节，必修一前三个单元
一、单选题（共7个小题，每小题4分，共28分。）
1．A
【详解】由可得，力的单位为N，则1Nkg m/s，可得k的单位为kg/m。故选A。
2．D
【详解】A．获得第一名的同学全程不一定是匀加速运动，故A错误；
B．根据常识，在400米跑道上跑200米不是做直线运动，所以6个赛道的同学位移均小于200m，故B错误；
C．获得第一名的同学全程平均速率约为 m/sm/s
由于位移小于路程，所以平均速度小于8.89m/s，故C错误；
D．获得冠军的同学只是全程平均速率最大，在比赛过程中的最大速度不一定是选手中最大的，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】对Q受力分析可知，受重力、P对Q的压力、墙面对Q的弹力和摩擦力；则整体受重力、细绳的拉力、墙面对整体的弹力和摩擦力，共4个力作用。
故选B。
4．B
【详解】A．小球下落过程中的加速度是重力加速度，其方向是竖直向下的，选项A正确，不符合题意；
B．此小球因有向下的初速度，则沿竖直向下的运动不是自由落体运动，选项B错误，符合题意；
C．利用H、、t等信息，利用
可求出小球下落过程中的加速度大小，选项C正确，不符合题意；
D．利用H、、t等信息，根据
可求出小球落地时的速度大小，选项D正确，不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是作用力与反作用力，故B错误；
C．梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，故C正确；
D．牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．根据牛顿第二定律可知
运动员最大加速度为3g，故A错误；
B．运动员在蹦床上运动过程中，弹力大于重力时处于超重状态，弹力小于重力时处于失重状态，故B错误；
C．运动员与蹦床脱离时，只受重力作用，加速度向下，处于失重状态，故C错误；
D．根据牛顿第三定律可知，运动员在蹦床上运动过程中，运动员对蹦床的作用力大小始终等于蹦床对运动员的作用力大小，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】由于船相对于静水的速度大小方向恒定，即船速沿垂直河岸方向的分速度不变，则三次渡河时间相同；由图可知，沿AC轨迹渡河位移最小，沿AD轨迹渡河的位移最大；故选项B正确，ACD错误；故选B。
二、多选题（共3个小题，每小题6分，共18分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．BC
【详解】AB．投出的篮球在空中做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，篮球的速度方向一定发生变化，故其运动一定是变速运动，故A错误，B正确；
C．篮球做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，其速度方向与所受合力方向一定不在同一直线上，故C正确；
D．篮球做曲线运动，根据曲线速度方向的特点可知，其速度方向一定沿运动轨迹上这一点的切线方向，故D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】A．根据牛顿第二定律，解得，A正确；
B．根据牛顿第二定律，解得，B错误；
C．根据胡克定律，解得，
若只增大，增大，x减小，它们的间距变小，C正确；
D．在撤去拉力F瞬间，弹簧的弹力不变，的加速度不变，D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】B．本题可视为如图所示的模型
当沿箭头b的方向竖直向上移动时，设两绳的夹角为2θ，因绳长不变，两端绳子的拉力始终相同，两绳子合力一定沿它们的角平分线，设绳长为l，则可知，
因d不变，绳子总长度不变，则可知绳与竖直方向上的夹角θ不变，故以吊坠为研究对象，分析受力情况，因绳子两端的张力始终相等，设为F，根据平衡条件得，
解得绳子的拉力，
故在轻绳的右端上移的过程中，θ不变，不变，故F不变，故B正确；
C．沿箭头c的方向斜向上移动时，水平间距d增大，根据几何关系，
知绳与竖直方向上的夹角θ增大，根据平衡条件，
推得细线的拉力F将增大，故C错误；
A．让右手沿箭头a的方向水平向左移动时，水平间距d减小，θ逐渐减小，以吊坠为研究对象，分析受力情况如图所示
绳子两端的张力始终相等，根据平衡条件得，解得，
故让手水平向左缓慢移动，拉力F逐渐减小，故A错误；
D．与A项分析同理，知沿箭头d的方向水平向右移动时，水平间距d增大，θ逐渐增大，拉力F逐渐增大，故D正确。
故选BD。
三、实验题（共2个小题，共16分。）
11．（每空2分，共6分）
C25避免弹簧自身重力对实验的影响（意思对即可得分）
【详解】①[1]A．对每次增加的钩码数量没有要求，只需保证弹簧始终在弹性限度范围内，记录下每次弹簧的伸长量及所挂钩码的质量即可。故A错误；
B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比，故B错误；
C．用悬挂钩码的方式给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态，使弹簧所受拉力的大小等于钩码的重力，故C正确；
D．不同弹簧的劲度系数不一定相等，即弹簧的弹力与伸长量之比不一定相等，故D错误。
故选C。
②[2]在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，在点出现拐点是因为超过了弹簧的弹性限度。故弹簧的劲度系数为N/mN/m
③[3]由于弹簧自身具有一定的质量，将弹簧水平放置，可避免弹簧自身的重力对实验的影响。
12．（共10分）C（2分） BC（3分） 1.10（3分） （2分）
【详解】（1）[1]打点计时器可以计时，不需要弹簧测力计测量拉力，因为有力的传感器，需要刻度尺测量纸带上点的间距。
故选C。
（2）[2]A．因为实验对象是重物，而力的传感器可以读出绳子拉力，所以不需平衡摩擦力，故A错误；
B．需调节滑轮高度，使牵引小车的细线平行于木板，防止出现垂直木板方向的分力，故B正确；
C．为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放小车，故C正确；
D．因为有力传感器，所以不需要让小车的质量远大于重物的质量，故D错误。
故选BC。
（3）[3]相邻计数点之间的时间间隔ss，
根据“逐差法”，加速度m/sm/s，
（4）[4]保持绳端所挂重物质量m不变，先按住小车，记下传感器读数为T，则，
对所挂重物根据牛顿第二定律，
整理得，
所以图像斜率。
四、解答题（共3个小题，共38分。）
13．（10分）（1）8m/s；（2）7m
【详解】（1）根据牛顿第二定律可知
解得 m/s
根据匀加速直线运动中速度与时间的关系可知
解得m/s。
（2）根据匀变速直线运动中的位移时间关系可知第4s内发生的位移大小为
。
解得m。
14．（13分）（1）20s，16m/s；（2）0.421m/s。
【详解】（1）设泥石流到达坡底的时间为，速度为，根据题意有
，
，
代入数据得s，m/s；
（2）泥石流在水平地面上做匀速直线运动，故汽车的速度加速至，且两者在水平地面的位移刚好相等就安全了，设汽车加速时间为t，故有
，，
联立各式代入数据解得 m/s。
15．（15分）（1）2m/s；0.5m/s；（2）1s；（3）2.1m
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得物块的加速度m/s
长木板的加速度m/s
（2）速度相等，有，
解得s．
（3）在开始1s内小物块的位移m
则1s末速度为m/s
在接下来的0.5s小物块与长木板相对静止，一起做加速运动且加速度为
m/s
这0.5s内小物块的位移为m
小物块通过的总位移m。