2023-2024度河南省焦作市庆阳重点中学高一上学期12月月考试卷 物理试题（含解析）

2023-2024学年度河南省焦作市庆阳重点中学高一上学期12月月考试卷
物理试题（含解析）
分数：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
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
第I卷
一、单选题（共32分）
1．如图所示，用力F将一木块压在倾斜板上静止不动，则木块的受力情况分析正确的是
A．只受两个力作用
B．只受三个力作用
C．只受四个力作用
D．只受五个力作用
2．如图所示，放置在水平地面上的物体受水平推力作用后仍保持静止．此物体共受到的力有（ ）
A．重力、水平推力 B．重力、支持力和水平推力
C．水平推力、静摩擦力 D．重力、支持力、水平推力和静摩擦力
3．据中央电视台报道，飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段，而此时的高度几乎为零，在这种情况下，飞行员脱险非常困难。为了脱离危险，飞行员必须在0.1s的时间内向上弹离飞机。若脱离飞机的速度为20m/s，则飞行员在弹离过程中的加速度为（　　）
A．100m/s2 B．200m/s2 C．10m/s2 D．20m/s2
4．如图所示，好莱坞影星尚格·云顿为某卡车做广告，在两辆高速并行的卡车之间气定神闲地摆出“一字马”姿势，下列说法正确的是（　　）
A．以地面作为参考系，影星是静止的
B．以卡车作为参考系，影星是运动的
C．以影星作为参考系，卡车是运动的
D．两辆卡车同时加速，影星仍可能保持该姿势
5．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅上表面始终保持水平，如图所示．当此车加速下坡时，一位乘客正盘腿坐在座椅上，则下列说法正确的是(　　)
A．乘客所受合外力可能竖直向下
B．支持力可能大于重力
C．若乘客未接触座椅靠背，则应受到向前(水平向左)的摩擦力作用
D．可能处于超重状态
6．如图所示，两个可视为质点的小球和，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，已知小球和的质量之比为。当两球处于平衡状态时，光滑球面对小球的支持力大小等于，对小球的支持力大小等于。若要求出的比值大小，则（　　）
A．需要知道刚性细杆的长度与球面半径的关系 B．需要知道刚性细杆的长度和球面半径的大小
C．不需要其他条件，有 D．不需要其他条件，有
7．一物体向东做直线运动，前一半位移的平均速度是2m/s，后一半位移的平均速度是3m/s，则全程的平均速度大小是（　　）
A．2.5m/s B．2.4m/s C．2.3m/s D．1.2m/s
8．一块砖放在一长木板上表面上的中间，长木板放在水平地面上，现缓慢抬起木板的一端，而保持另一端不动，关于砖受到的摩擦力f，叙述正确的是（　　）
A．随木板倾角的增大而减小
B．砖滑动前，f随木板倾角的增大而增大，砖开始滑动后，f随木板倾角的增大而减小
C．砖滑动前，f随木板倾角的增大而减小，砖开始滑动后，f随木板倾角的增大而增大
D．砖滑动前后，均随木板倾角的增大而减小
二、多项选择题（共16分）
9．一本重2N的书放在水平桌面上，则（ ）
A．桌面发生形变对书产生支持力的作用
B．桌面发生形变对桌面产生压力的作用
C．书发生形变对桌面产生压力的作用
D．书发生形变对书产生力支持力的作用
10．对于被运动员踢出的足球，下列说法中正确的有（空气阻力不能忽略）（ ）
A．足球始终受到冲力
B．足球受到空气的阻力
C．足球受到重力
D．足球不受任何作用力
11．如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下运动，下列关于物体A所受摩擦力描述正确的是（　　）
A．物体A随传送带一起向上匀速运动时，受的摩擦力一定沿传送带向上
B．物体A随传送带一起向下匀速运动时，受的摩擦力一定沿传送带向下
C．物体A随传送带一起向上匀减速运动时，受的摩擦力可能沿传送带向上
D．物体A随传送带一起向下匀加速运动时，受的摩擦力可能沿传送带向上
12．2020年11月27日至29日，中国汽车短道拉力锦标赛在成都举行。在比赛中，可视为质点的甲、乙两辆赛车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v-t图象，关于两车运动状况的描述正确的是（　　）
A．甲、乙两车在前14s同向行驶，一直未改变运动方向
B．甲、乙两车在第7s末相距136.5m
C．甲、乙两车在第14s末相遇
D．若开始时乙车在前，则两车可能相遇两次
第II卷
三、实验题（共15分）
13．（1）在“研究匀变速直线运动"的实验中，某同学得到了一条纸带，如图甲所示．已知每相邻的两点之间有四个点未画出，则纸带中B点对应的速度为 m/s，整段纸带运动的平均加速度为 m/s2。(结果保留两位有效数字)
（2）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸时 遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度 尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图乙所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。
①为完成该实验，下述操作中必需的是( )
A．测量细绳的长度 B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D．记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是
（3）在“验证牛顿运动定律的实验”中，以下做法错误的是( )
A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘的质量m以及小车质量M，直接用公式求出
14．物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，小明同学就注意到图甲所示的装置可以完成多个力学实验。
（1）探究速度随时间变化规律时，实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，但只提供 220V的交流电源，小明应选用 计时器。某次实验中打出的纸带如图乙所示。已知相邻计数点间的时间间隔为 0.1s，则C点的速度vc= m/s。
（2）利用图甲装置，保持小车的质量m一定，研究小车的加速度和所受外力的关系：
在实验中，改变沙和沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表所示：
F/N 0.21 0.30 0.40 0.49 0.60
a/（m/s2） 0.10 0.21 0.29 0.41 0.49
①根据测量的数据，在图中作出a~F图像 ；
②由作出的a~F图像可推断，在实验操作过程中，存在的问题是 。
（3）若把小车换成滑块，可测滑块与水平长木板之间的动摩擦因数。已知滑块质量为M=0.4kg，沙和沙桶的质量为m=0.1kg，某次实验中打出的纸带如图乙所示。重力加速度取 g=10m/s2，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ= （保留2位有效数字）；动摩擦因数的测量值 （填“小于”“等于”“大于”）真实值。
四、解答题（共37分）
15．用劲度系数k = 500N/m的轻弹簧连接的滑块A静止在水平桌面上，弹簧没有形变，如图所示，已知，GA= 500N，A与桌面的动摩擦因数为μ=0.50，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用水平力F作用于弹簧右侧端点O，让F从零逐渐增大，当A动起来后，使A向右缓慢匀速前进0.4m，求：
(1) 当O点向右运动的位移x1=0.4m时，A受到的摩擦力大小：
(2)当O点向右运动的位移x2为多少时，A开始运动；
(3)以A所受摩擦力f为纵坐标，0移动的位移大小x为横坐标，作出f随x变化的图像。
16．列车出站后开始沿平直的轨道加速，出站时的速度为5m/s ，加速度大小为，求：
（1）10s时列车的速度？ （2）10s内列车的位移？（3）第10s内列车的位移？
17．如图所示，在墙角有一质量为m的均匀绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点平衡后最低点为C点测得，且绳在B端附近的切线与墙壁夹角为a，则绳在最低点C处的张力和在A处的张力分别是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】对木块受力分析，如图所示，
受推力F，重力G，将重力按照效果正交分解，重力产生两个效果，使物体沿墙面下滑和要使物体远离墙面，由于木块一直静止，合力为零，重力有沿墙向下的分力G2，使物体由下滑趋势，因而静摩擦力必须与G2平衡，有静摩擦力，则接触面处一定有支持力，即支持力一定不为零．因而木块一定受推力、重力、支持力和静摩擦力，故一共受到四个力．故C正确，ABD错误。
故选C。
2．D
【详解】以物体为研究对象受力分析，竖直方向受重力和支持力，水平方向受推力，因物体保持静止，水平方向还受地面的静摩擦力，D对．
3．B
【详解】飞行员在弹离过程中的加速度为
故选B。
4．D
【详解】A．影星随卡车运动，相对于地面是运动的，故A错误；
BC．影星随卡车运动，相对于卡车是静止的，故BC错误；
D．若两辆卡车同时加速，两车之间的距离不变，影星仍可能保持该姿势，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A：当车加速下坡时，加速度方向沿斜坡向下，乘客的加速度与车的加速度相同，乘客所受合外力沿斜坡向下．故A项错误．
BD：乘客的加速度沿斜坡向下，将加速度分解成水平方向和竖直方向，则乘客加速度有竖直向下的分量，乘客处于失重状态，所受支持力小于重力．故BD两项错误．
C：若乘客未接触座椅靠背，乘客的加速度沿斜坡向下，将加速度分解成水平方向和竖直方向，则乘客受力如图，即乘客受到向前(水平向左)的摩擦力作用．故C项正确．
6．C
【详解】受力分析如图
分别对小球和受力分析有
，
根据几何关系有
，
则有
故选C。
7．B
【详解】设总位移2x，前一半位移的时间
后一半位移的时间
全程的平均速度大小是
联立得
故选B。
8．B
【详解】设木板与地面的夹角为，缓慢抬起木板的一端，而保持另一端不动，逐渐增大，砖滑动前，砖所受摩擦力为静摩擦力，大小为
随着增大，摩擦力逐渐增大，砖开始滑动后，砖所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为
f随木板倾角的增大而减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．AC
【详解】当书放在水平桌面上时，因为桌面对书施加了一个向上的支持力，使书底部发生微小的弹性形变，书要恢复原状，就对桌面产生向下的压力，即桌面受到的压力是由书形变形成的；而书受到的支持力是由桌面发生形变，要恢复原状，就对书产生向上的支持力，即书受到的支持力是由桌面形变形成的．故AC正确，BD错误．
故选AC
10．BC
【详解】力是物体对物体的相互作用，足球在运动过程中只受重力和空气阻力作用，故BC正确，AD错误。
故选BC。
11．ACD
【详解】AB．物体A相对皮带静止，随传送带一起向上或向下做匀速运动，所以物体A受力平衡，在沿传送带方向有
所以无论传送带向上匀速或向下匀速运动，物体A所受的摩擦力沿沿传送带向上，B错误，A正确；
CD．物体A随传送带一起向上匀减速运动或向下匀加速运动，物体A的加速度方向沿传送带向下，则物体A受到传送带的作用力方向在竖直向上的方向与沿传送带向下方向范围之间，分析可知，如果摩擦力大小适当，摩擦力方向沿传送带向上时，摩擦力与支持力的合力可以在竖直向上的方向与垂直传送带向上的方向之间，物体A的合力也是沿传送带向下的，即物体A的加速度方向沿传送带向下，CD正确。
故选ACD。
12．AD
【详解】A．由题图可知，在14s内，甲、乙两车一直沿正方向运动，速度方向没有改变，A正确；
BC．由于不知道t=0时甲、乙相距多远，所以无法判断在7s末两车相距多远，也无法判断在14s末两车能否相遇，BC错误；
D．若刚开始时乙车在前，且距离甲车为
则在7s末两车相遇，之后甲在乙的前面，乙的速度逐渐增大，在某个时刻与甲再次相遇，D正确。
故选AD。
13． 0.60 2.0 BCD 更换不同的小重物 ACD
【详解】（1）[1][2]相邻两计数点间还有四个点未画出，因此时间间隔为T=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度为
为了更加准确的求解加速度，利用逐差法可得
代入数据可得
（2）①[3]本实验中，结点O受三个拉力处于静止状态，任意两个力的合力与第三个力等大反向，沿OA、OB、OC方向求出三条橡皮筋的伸长量，并按等比例缩放为三条线段（代表三个拉力的大小），以OA、OB方向的线段为邻边作平行四边形，只要该平行四边形的对角线与OC方向的橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的线段相等，即验证了平行四边形定则，故实验要测量橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮筋的长度，才能算出橡皮筋受力后的伸长量，为了确定拉力的方向，必须记录结点O的位置。
故选BCD。
②[4]由于钉子位置固定，可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量，即可采用方法是更换不同的小重物；
（3）[5]A．为使细绳对小车的拉力等于小车受到的合力，平衡摩擦力时不能将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上，A错误，符合题意；
B．只需要平衡摩擦力一次即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B正确，不符合题意；
C．实验时，为保证打点计时器打点稳定，应先接通电源再释放纸带，不能先放开小车再接通电源，C错误，符合题意；
D．应根据打点计时器打出的纸带应用匀变速直线运动的推论求出加速度，不能有牛顿第二定律求出加速度，D错误，符合题意。
本题选错误的，故选ACD。
14． 电火花 0.101 没有平衡摩擦力 0.23 大于
【详解】(1)[1]电火花计时器的工作电压为220V，可知小明应选用电火花计时器；
[2] C点的速度
(2)[3]据测量的数据，在图中作出a~F图像
[4] a~F图像在横轴上有截距，说明实验时没有平衡摩擦力。
(3)[5]根据公式
代入数据
对整体分析，由牛顿第二定律得
解得
[6]由于纸带与打点计时器之间有摩擦力以及空气阻力，所以测得的动摩擦因数大于真实值。
15．（1）200N；（2）；（3）见解析
【详解】（1）根据胡克定律，可知
又
故物体A未动，根据受力平衡可得，A受到的摩擦力大小为
（2）最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有
可知
（3）
16．（1） （2）s=70m （3）8.8m
【详解】（1）列车做匀加速运动，由
得10s时列车的速度为
（2）由公式
得前10s内的位移为
s=70m
（3）列车前9s内的位移
所以第10s内的位移为
17．，
【详解】对BC段受力分析，根据平衡条件可得
联立解得
在对AC进行受力分析，根据受力平衡可得
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