湖南省雅礼集团2023-2024高一上学期12月月考物理试题（答案）

雅礼集团2023-2024学年第二学期12月联考
高一年级物理试卷
注意事项：
1.答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号等信息填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号；
2.必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3.答题时，请考生注意答题要求；
4.请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔记清晰、卡面清洁；
5.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸。
本试卷共4道大题，15道小题，满分100分，时量75分钟
一、单选题（本大题共6个小题，每题4分，共24分）
1.下列关于描述运动的物理量的理解正确的是（ ）
A.第1秒末到第2秒初的时间间隔是1秒钟
B.参考系是为了描述运动引入的，所以只能以静止的物体为参考系
C.质点是理想化物理模型，实际生活中是不存在的
D.位移是矢量，路程是标量，所以路程是位移的大小
2.人们通常所说的“速度”，有时指瞬时速度，有时指平均速度。下列表述中，指瞬时速度的是（ ）
A.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s B.子弹射出枪口时的速度是800m/s
C.火车通过广告牌的速度是72km/h D.人散步的速度约为1m/s
3.下列所给描述物体运动的图像中，做直线运动的物体在2秒末回到初始位置的是（ ）
A． B． C． D．
4.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精密的重力加速度g值。测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，具体的做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球经过P点至又回到P点所用的时间为T2，测得T1，T2和H，可求得g等于（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示为某教室中竖直磁性黑板上静止的一个黑板刷，关于此黑板刷的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A.黑板刷不受摩擦力作用
B.黑板磁性越强，刷子受到的摩擦力就越大
C.刷子只受到重力、摩擦力、黑板的支持力
D.黑板与刷子之间有三对作用力与反作用力
6.打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A.第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力
B.第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为
C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D.若，进纸系统仍能正常进纸
二、多选题（本大题共4个小题，每题5分，共20分）
7.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献或者研究方法的叙述中，正确的说法是（ ）
A.伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法
B.在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫作“理想模型法”
C.伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的
D.根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
8.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，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球拍发生形变产生的
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，水球质量越大，其惯性越大
D．梦天实验舱内，水球弹开的速度越大，其惯性越大
9.如图所示，两个小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，A球质量为2m，B球质量为m，剪短细绳的瞬间，A和B的加速度分别是（ ）
A. B. C. D.
10.如图所示，斜面体A静止在粗糙的水平面上，小物块B静止在粗糙的斜面体A上。轻绳L1的一端固定在物块B上且平行于斜面体A，另一端绕过固定在斜面体A上的轻质滑轮C连接在小球D上，轻绳L2的一端连接在小球D上，另一端连接在四分之一圆弧上，且初始时刻轻绳L2水平连接在P1点，现将轻绳L2的右端点从P1点沿圆弧经P2点缓慢地移动到P3点，整个过程中斜面体A、物块B和小球D均保持静止则关于该过程说法正确的是（ ）
A．轻绳L2上的拉力先增大后减小
B．轻质滑轮C受到轻绳的作用力逐渐减小
C．小物块B受到的摩擦力一定不断变大
D．水平面对斜面体A作用力在不断减小
三、实验题（本大题共2个小题，第11题6分，第12题10分，共16分）
11.“验证力的平行四边形定则”的实验如图（a）所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。
（a） （b）
（1）图（b）中的 是力F1和F2的合力的理论值； 是力F1和F2的合力的实际测量值。
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答： （选填“变”或“不变”）
（3）本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
12.在“探究质量一定时，加速度与物体所受合力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，两滑轮间的轻绳始终与长木板平行，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。
甲
乙 丙
（1）对该实验，下列必要且正确的操作有 。
A.取下砂桶，抬起长木板右端，使小车沿长木板做匀速运动
B.测量砂桶和砂的质量
C.实验时需要先释放小车，再接通电源
（2）若在实验中得到一条纸带如图乙所示，0、1、2、3、4为五个相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出。根据纸带数据，可求出小车的加速度大小a= m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）该实验中，砂和砂桶的总质量m （选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M。
（4）以力传感器的示数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度a为纵坐标，画出a-F图像如图丙所示，则小车的质量M= kg（结果保留两位有效数字）。
四、计算题（本大题共3个小题，第13题11分，第14题13分，第15题16分，共40分）
13. 2023年10月3日，杭州亚运会跳水比赛在杭州奥体中心游泳馆继续进行。首次参加亚运会的奥运冠军、中国队全红婵夺得女子10米跳台冠军。入水之前全红婵可看作自由下落，重力加速度g=10m/s2求：（计算结果可保留根号）
（1）全红婵入水之前下落的时间；
（2）全红婵入水时的速度；
（3）全红婵入水后加速度的大小为20m/s2，为保证运动员的安全，入水后运动员不触碰到水池底部，则水深至少为多少？
14.有一个木箱质量m=60kg，静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数为μ=0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10N/kg）
（1）当沿水平方向推力F1=120N时，此木箱所受的摩擦力大小f1；
（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时，此木箱所受的摩擦力大小f2；
（3）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时，此木箱滑动时的加速度大小。（结果保留两位小数）
15.如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m=0.4kg的圆环，地面上放一质量为M=2.5kg的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°，β=53°。设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g=10N/kg，取sin37°=0.6，sin53°=0.8），求：
（1）轻绳的拉力；
（2）物块对地面的压力大小；
（3）地面对物块的摩擦力；
（4）若m、M大小可调，为保持系统的平衡，求满足的范围。
雅礼集团2023-2024学年第二学期12月联考高一年级
物理科参考答案
1.C 2.B 3.D 4.A 5.D 6.B（单选每题4分，合计24分）
7.ACD 8.AC 9.BC 10.BD（多选每题5分，合计20分）
11.（1）F，F′；2分
（2）不变；2分
（3）B。2分
12.（1）A；2分
（2）0.80；3分
（3）不需要；2分
（4）0.333分
13.（1）根据题意，入水之前的时间由
代入数据解得
（2）入水时的速度由
代入数据解得
（3）水的深度为，由
代入数据解得
水的深度至少为5m。
14.（1）木箱与水平地面间的最大静摩擦力为
故当沿水平方向推力F1=120N时，木箱保持静止状态，根据平衡条件可得
（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时，木箱滑动起来，受力如图所示
竖直方向，有
故
（3）水平方向，有
由牛顿第二定律得
解得
15.（1）以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得绳子拉力大小为
（2）以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得支持力
根据牛顿第三定律，可知物块对地面的压力大小22N。
（3）以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得
可知地面对物块的摩擦力大小为4N，方向水平向右。
（4）若m、M大小可调，以圆环为对象，可得绳子拉力大小为
以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得
水平方向根据受力平衡可得
又
联立可得
解得
【解析】
1.【分析】
本题主要考查了基本物理概念，注意路程与位移的区别，时间是标量，难度不大，属于基础题。
【解答】
A.第1秒末到第2秒初是同一时刻，故A错误；
B.参考系是为了描述运动引入的，参考系的选择是任意的，故B错误；
C.质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型，实际上并不存在，故C正确；
D.位移是矢量，路程是标量，只有在单向直线运动中，所以路程才等于位移的大小，故D错误。
故选C。
2.【分析】
本题主要考查了平均速度和瞬时速度等基本物理概念的理解与区分。
【解答】
汽车从甲站行驶到乙站的速度是全程的平均速度，选项A错误；子弹射出枪口的速度是子弹经过枪口位置的瞬时速度，选项B正确；火车通过广告牌的速度是指通过某段位移的速度，是平均速度，选项C错误；人散步的速度是人在某段时间的大致速度，是平均速度，选项D错误.综上所述，选项正确．
3.【分析】
本题主要考查对常见物理图像的理解，区别各图像表征的物理意义。
【解答】A．纵轴表示位移，0时刻物体从正向2m处出发，2s末时到达负向的2m处，故没有回到初始位置，故A错误；
B．纵轴表示速度，由图可知，物体一直沿正方向运动，故2s末物体无法回到初始位置，故B错误。
C．纵轴表示加速度，物体第1s内以2m/s2的加速度匀加速运动，第2s内，物体以2m/s2的加速度沿原方向做匀减速运动，则t=2s内位移不为零，故物体没有回到初始位置，故C错误；
D．v-t图像围成的面积表示位移，0~1s物体的位移为1m，1~2s物体的位移为1，合位移为0，故D图中物体回到了初始位置，
故选D。
4.【分析】
本题考查竖直上抛运动和自由落体运动规律的应用，基础题目。
根据竖直上抛运动规律和自由落体运动规律列方程求出重力加速度的值即可判断。
【解答】
将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据
可知从最高点下落到O点所用时间为，故
从最高点下落到P点所用时间为，则有
从O点至P点过程，由竖直上抛运动规律可得
联立解得
故选A。
5.【分析】
本题考查学生对二力平衡，相互作用力定义的掌握，是一道基础题。
【解答】
解：AB.根据平衡条件，黑板刷二力平衡，静摩擦力大小始终和重力大小相等，方向相反，与黑板磁性强弱无关，故AB错误；
C.黑板刷受到重力、黑板对黑板刷的磁力、支持力、摩擦力四个力的作用，故C错误；
D.黑板与刷子之间有三对相互作用力，分别是黑板与黑板刷之间的弹力、磁力及摩擦力三对相互作用力，故D正确。
故选D。
6.【分析】
摩擦力方向与物体相对运动方向相反；工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为，所以第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力；，搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，则进纸系统不能进纸。本题考查摩擦力的方向与计算问题，解题时需注意相对运动方向。
【解答】
A.由于进纸系统每次只进一张纸，则在第1张纸向右运动时，第2张纸与第3张纸保持相对静止，第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力，故A错误；
BC.工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为，则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为
由于第2张及第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为，故B正确，C错误；
D.若，则有，可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，而第1张纸静止不动，所以进纸系统不能正常进纸，故D错误。
故选B。
7.【分析】
在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多方法，如理想实验法，微元法，控制变量法，极限思想法、类比法和科学假说法等等；同时注意掌握物理学史。
本题考查对常用物理方法的掌握，我们要清楚一些物理概念的形成和定义方法和研究物理问题时所采用的研究方法和思想。
【解答】解：A.伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法，故A正确；
B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫作“微元法”，故B错误；
C.伽利略的“理想斜面实验”虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的，有一定的现实意义，故C正确；
D.根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故D正确．
故选ACD。
8.【分析】
本题以天宫课堂为背景，多方位考察有关力和惯性的知识
【解答】
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正确；
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；
CD．梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，质量是衡量惯性大小的唯一量度，故C正确。
故选AC。
9.【分析】
本题为教材课后习题改编，考察学生对牛顿第二定律瞬时性的理解。
【解答】
绳剪断前，对B由平衡条件得
绳剪断后瞬间，弹簧来不及变化，则弹力不变。对A得
解得
弹力不变，则B的受力情况不变，加速度为0。
故选BC。
10.【分析】
本题考查动态平衡，整体法隔离法的应用。
【解答】
AB．整个过程中小球D保持静止则小球处于平衡状态，如下图所示，利用图解法分析可知轻绳L2上的拉力先减小后增大，小球左侧的轻绳上力处处相等，由图可知轻绳L1的拉力一直减小，夹角∠BCD不变则轻质滑轮C受到轻绳L1的作用力逐渐减小。故A错误，B正确；
C．设斜面倾角为，B物体受力平衡，则对B进行受力分析可知
若初始时，则随着T1减小，摩擦力f会逐渐增大。但若初始时，则f初始时沿斜面向下，随着T1减小，摩擦力会先减小后反向增大。故C错误；
D．将斜面体A、物块B、滑轮C和轻绳L1看成一个整体，则对整体进行受力分析如下图所示
水平面对斜面体A作用力即为与FN的合力，其大小等于整体重力Mg与轻绳拉力T1的合力。随着T1不断减小，则根据平行四边形定则可知Mg与T1合力不断减小，则水平面对斜面体A作用力在不断减小。故D正确。
故选BD。
11.【分析】
在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用。在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析。
【解答】
（1）实验中F是由平行四边形法则得出的理论值，而F′是通过实验方法得出的实际测量值，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差。
（2）如果将细线换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化。
（3）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。
12.【分析】
本题考查“探究质量一定时，加速度与物体所受合力的关系”的实验，目的是考查学生的实验能力。实验时需要平衡小车所受木板的摩擦力，做实验时应当先接通电源再释放小车。根据实验原理，可知小车的加速度与砂桶的加速度不等，但力传感器的读数的2倍为小车所受合外力，不需要砂和砂桶的总质量远小于小车的质量的条件；在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；数据作出小车的加速度a与力传感器的示数F的关系图象，应该是过原点的一条倾斜直线，确定出斜率与质量的关系求的小车的质量。
【解答】
（1）实验时需要平衡小车所受木板的摩擦力，由力传感器可测出拉力的大小不需要测量秒桶和秒的质量，做实验时应当先接通电源再释放小车，选项A正确；
（2）小车的加速度大小；
（3）由于拉力可以通过力传感器读出，所以不需要满足；
（4）对小车，根据牛顿第二定律有，结合题图丙可知，图线的斜率解得。
13.【分析】
以奥运冠军全红婵跳水为背景，考察自由落体运动及匀变速直线运动的规律。
14.【分析】
题考查正交分解、摩擦力的求法以及牛顿第二定律。
15.【分析】
本题通过连接体问题考察静态平衡的知识，同时运用正交分解求力，构造不等式求解。