湖南省株洲市天元区2022-2023学年高一物理上学期12月月考试卷（Word版附答案）

株洲市天元区名校2022-2023学年高一上学期12月月考

物理试题

一、单选题：本题共8小题，24分

1．测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”可用哪一组仪器（   ）

A．米尺，弹簧秤，秒表 B．米尺，测力计，秒表

C．量筒，天平，秒表 D．米尺，天平，秒表

2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。如图所示。下图中能正确描述汽车转弯时所受的合力F的图像是（　　）

A． B．

C． D．

3．质量为50kg的乘客乘坐电梯从四层到一层，电梯自四层启动向下做匀加速运动，加速度的大小是0.6m/s2，则电梯启动时地板对乘客的支持力为 ( )( g=10m/s2)

A．530N B．500N C．450N D．470N

4．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t rad/s，g=10m/s2．以下判断正确的是（ ）

A．物块做匀速运动

B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是2m/s2

C．绳对物块的拉力是8N

D．绳对物块的拉力是9N

5．物体放在升降机的地板上，如图所示．升降机如何运动时物体处于超重状态 （  ）

A．向上匀速运动

B．向下匀速运动

C．向上加速运动

D．向下加速运动

6．有一人站在火车第一节车厢前，火车从静止启动，测得第一节车厢经过他历时10 s，那第九节车厢通过他，所需要的时间是（　　）

A． B．

C． D．

7．如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的长度被压缩了（　　）

A． B．  C． D．

8．无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m，甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机，乙携带手机检测，如图（a）所示，甲、乙同时分别沿两条平行相距的直线轨道向同一方向运动，甲做匀速直线运动，乙从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，其速度v随时间t的关系如图（b）所示，则在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为（　　）

A． B． C． D．

二、多选题：本题共4小题，16分

9．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作科学贡献的叙述中，下列说法正确的是_______

A．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比

B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点

C．卡文迪许用扭称实验测出万有引力常量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人

D．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

E．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律

10．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等，C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时A位于P点，现将A、B静止释放，物块A由P点出发第一次到达C点过程中，则下列说法正确的是（　　）

A．物块A速度先增大后减小 B．物块A速度一直在增大

C．物块B速度先增大后减小 D．细线对物块B的拉力先小于B的重力后大于B的重力

11．如图所示，物块A、B一起沿斜面体C下滑，斜面体C始终保持静止，则

A．若A、B一起匀速下滑，A与B之间摩擦力为零

B．若A、B一起匀速下滑，C与地面之间摩擦力为零

C．若斜面上表面光滑，A、B一起加速下滑时，A与B之间摩擦力为零

D．若斜面上表面光滑，A、B一起加速下滑时，C与地面之间摩擦力为零

12．如图所示，水平地面上两滑块A、B的质量分别为1kg、2kg，A、B与地面间动摩擦因数均为0.2。弹簧左端固定在墙壁上，右端固定在A上。A、B紧靠在一起（不粘连）压紧劲度系数为50N/m的弹簧，此时弹簧的压缩量为10cm且A、B均静止。现施加一水平向右的拉力F，F恒为10N。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是（　　）

A．施加拉力之前B受到3N的摩擦力

B．AB分离的瞬间B的加速度大小为3m/s2

C．滑块A的速度最大时，其位移大小为4cm

D．从施加拉力开始计时，3秒末滑块B的速度为9m/s

三、非选择题：60分

13．在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g=____________m/s2，小球的初速度是____________ m/s，球过A点时的速率是 ______m/s。(小数点后保留二位)

14．某实验小组欲以如图甲所示实验装置“探究小车加速度与力的关系”，图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器（未画出）相连，小车A的质量为m1，小盘（及砝码）B的总质量为m2。

(1)下列说法正确的是_____。

A．实验时先放开小车，再启动打点计时器

B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

C．本实验中应适度倾斜长木板，平衡摩擦力

D．在用图像探究小车加速度与力的关系时，应作a－m1图像

(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测出相邻计数点之间的距离（单位cm），打点计时器所接电源频率为50Hz，则小车的加速度a＝______m/s2。（结果保留两位有效数字）

15．民航客机都有紧急出口，发生意外情况时打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的滑梯，乘客可沿滑梯滑行到地面上，如图为飞机逃生用的充气滑梯，滑梯可视为斜面，已知斜面长L=9m，斜面倾斜角θ=37°，人下滑时与充气滑梯间动摩擦因数=0.5。不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)旅客沿滑梯滑下时的加速度大小；

(2)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端所用的时间；

(3)假设某旅客借助弹射装置以v0=4m/s的水平初速度抱头从舱门处逃生，当他落到充气滑梯上后没有反弹，而后以v=1m/s的速度沿着滑梯加速下滑。该旅客以这种方式逃生与(2)问中逃生方式相比，节约了多长时间。

16．如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平面上，一物块放在斜面上，在与斜面的夹角为的斜向左上方的拉力F＝10N作用下，物块刚好不下滑，物块与斜面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取，求：

（1）物块的质量；

（2）把拉力的方向变为与斜面垂直斜向右下方，当物块刚好不沿斜面下滑时，则拉力的大小为多少？

17．如图所示，足够长的传送带与水平面倾角θ=37°，以12m/s的速率逆时针转动。在传送带底部有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿传送带向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行传送带向上。经时间t=4.0s绳子突然断了。（设传送带足够长）求：

（1）绳断时物体的速度大小；

（2）绳断后物体还能上行多远；

（3）从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

18．如图，质量为m的长木板A静置在光滑水平面上，通过轻绳对木板A始终施加一个恒定的水平拉力T，当木板A运动距离为s时速度达到，此时在木板A的最左端轻放一质量为4m的物块B（可视为质点），最终B恰好未从木板A上滑落．A、B间的动摩擦因数，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：

(1)木板速度达到时，轻绳拉力T的功率；

(2)木板A的长度；

(3)当物块B轻放在木板A的最左端时，立即对B施加一个水平向左的恒力F，其他条件不变，在保证物块B能滑离木板A的前提下，求恒力F的最小值和A、B间因摩擦而产生的最大热量．

参考答案

1．D

国际单位制中的三个力学基本物理量分别是长度、质量和时间，分别通过仪器米尺，天平，秒表进行测量，故选D.

2．B

曲线运动中，合力指向凹侧，因为速度增大，所以合力方向与运动方向成锐角。

故选B。

3．D

试题分析：电梯运动过程中加速度向下，故根据牛顿第二定律，有，解得，故D正确

考点：考查了牛顿第二定律的应用

4．C

AB．由题意知，物块的速度

又

故可得

故AB错误；

CD．由牛顿第二定律可得：物块所受合外力

地面摩擦阻力

故可得物块受力绳子拉力

故C正确，D错误。

故选C。

5．C

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．

A、向上匀速运动，加速度为零，故A错误．

B、向下匀速运动，加速度为零，故B错误．

C、向上加速运动，有向上的加速度，物体处于超重状态，故C正确．

D、向下加速运动，有向下的加速度，物体处于失重状态，故D错误．

故选C．

【点睛】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下；

超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．

6．A

因为初速度为零的匀加速直线运动，在通过连续相等位移所用的时间之比为，则第九节车厢和第一节车厢通过他所需的时间之比为，第一节车厢经过他历时10 s，则第九节车厢通过他的时间为

故选A。

7．A

对球A受力分析，受重力mg、拉力 、弹簧的弹力F，如图

根据平衡条件，结合合成法，有

根据胡克定律，有

解得

故选A。

8．C

如图所示，当甲、乙相距10m时，根据勾股定理，甲比乙多走8m，设此时二人的运动时间为t1，根据位移公式得

根据图像

解得

根据图像，此时速度相等，恰好最远，即相距最远时也能接收的信号，然后乙超过甲，当乙比甲多走8m时，是最后接收到信号的时刻，设从开始到该时刻的时间为t2，乙加速的时间为

乙加速6s后开始以6m/s的速度匀速运动，乙匀速运动的时间为t2-6，根据题意

解得

也就是说，前13s内，甲、乙之间的距离都在10m以内，都能接收到信号。

故选C。

9．ACE

A.在弹性限度内弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，A正确；

B.伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，B错误；

C.卡文迪许用扭称实验测出万有引力常量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人，C正确；

伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的D.基础上的理想化推理，D错误；

E.开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，E正确．

10．BCD

AB．对物体A，由于受到细绳的拉力作用，且到达C之前拉力与速度方向间的夹角始终为锐角，物块A做加速运动，速度一直增大，A错误，B正确；

C．开始时B的速度为零，当A到达C点时，A的运动方向与细绳垂直，B的速度又变为零，故物块B速度先增大后减小，C正确；

D．当B加速下降时，所受合力向下，拉力小于重力，当B减速下降时，所受合力向上，拉力大于重力，则细线对物块B的拉力先小于B的重力后大于B的重力，D正确。

故选BCD。

11．AB

A．若A、B一起匀速下滑，则A受力平衡，只受竖直方向的重力和B对A的支持力，不受摩擦力，故A正确.

B．若A、B一起匀速下滑，以A、B为整体所受的支持力、C对整体的摩擦力方向与整体重力等大反向，有牛顿第三定律可知C受的正压力与摩擦力的合力方向竖直向下，所以地面对C没有摩擦力作用.故B正确.

C．A、B一起加速下滑时，A受力不平衡，故A除受到重力，B对A支持力外，还受到B对A水平向左的摩擦力，故C错误；

D．斜面上表面光滑，A、B一起加速下滑，以A、B为整体对C的压力垂直斜面向下，故斜面C有向右运动趋势，故C受到地面的摩擦力方向向左．故D错误.

12．ABD

A．由题意可知，弹簧的弹力为5N，施加拉力之前AB静止，A受到的最大静摩擦力为2N，由受力平可知，B受到的摩擦力为3N，故A正确；

B．AB分离的瞬间，对B由牛顿第二定律可得

带入数据解得

故B正确；

C．当滑块A的加速度为零时，滑块A的速度最大即

解得

可知滑块A的速度最大时，其位移大小为

故C错误；

D．由分析可知，当施加拉力开始，AB就分离，分离后B做匀加速直线运动，加速度由B选项可知为，故3秒末滑块B的速度为9m/s，故D正确。

故选ABD。

13．     9.72     0.49     0.81

[1]每两点间的周期为

小球在竖直方向做匀加速直线运动

解得

[2] 小球在水平方向做匀速直线运动

[3]A点相邻最近上方的点竖直方向速度为

A点在竖直方向速度为

小球在A点的速度为

14．     C     0.16

(1)[2]A．实验时应先接通电源，启动打点计时器后再释放小车，A错误；

B．平衡摩擦力，假设木板的倾角是θ，则有

Ff=mgsinθ=μmgcosθ

质量m可约掉，平衡好摩擦力后，与质量无关，因此改变了小车的质量，不再平衡摩擦力，B错误；

C．本实验中要适度倾斜长木板，平衡好摩擦力，C正确；

D．由F=ma，得，所以在用图像探究小车加速度与质量的关系时，通常作图像，D错误。

故选C。

(2)[2]交流电频率是50，由题意可知打点周期是

T=5×0.02s=0.1s

由逐差公式Δx=aT2得    

15．(1)a=2m/s2；(2)3s；(3)0.4s

(1) 由牛顿第二定律可得

得

a=2m/s2

(2)由运动公式

得

t=3s        

(3)由平抛运动知识可知

得

 s=3m

得

得

t2=2s    

节约的时

△t=t-（t1+t2)=0.4s

16．（1）1kg；（2）10N

（1）设物块的质量为m，物块受力分析如图所示，把重力和拉力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡条件可得

联立解得

m＝1kg

（2）当物块刚好不沿斜面下滑时，设垂直斜面斜向右下方的拉力为，把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡可得

结合

解得

17．（1）8.0m/s；（2）4.0m；（3）3.3s

（1）物体开始向上加速运动，受重力mg，摩擦力Ff，拉力F，设加速度为a1，根据牛顿第二定律得

F-mgsinθ-Ff=ma1

Ff=μFN

FN=mgcosθ

联立方程，解得

a1 =2.0m/s2

则t=4.0s时物体速度为

v1=a1t=8.0m/s

（2）绳断时，物体距传送带底端距离为

绳断后，根据牛顿第二定律可得物体加速度大小为

mgsinθ+μmgcosθ=ma2

a2=8.0m/s2

则物体减速运动的时间为

则物体还能上行的距离为

（3）物体加速下滑过程，由牛顿第二定律可得

mgsinθ＋μmgcosθ=ma3

解得

a3=8.0m/s2

当物体与传送带共速时向下运动距离为

所用时间为

共速后由于mgsinθ大于μmgcosθ，摩擦力反向，物体继续加速下滑，由牛顿第二定律可得

解得

下滑到传送带底部的距离为

设继续下滑到传送带底部的时间为，则有

解得

（另一负值舍去）

则从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间为

18．(1) (2)4s (3)

（1）对A放在B之前，由：

得：

解得：

a=g

根据牛顿第二定律有：

T=ma=mg

根据：

P=Tv

则力T的功率；

（2）对放上的B由牛顿第二定律得：

解得：

放上B后对木板A由牛顿第二定律得：

解得：

，匀速运动

达共速所需时间，则有：

木板长度：

解得：

（3）加恒力F后，物块只能从A左端滑出

在A、B共速前对B由牛顿第二定律得：

A、B共速前，木板A仍然作匀速运动

在A、B共速后对B由牛顿第二定律得：

在A、B共速后对A由牛顿第二定律得：

B要从A左端滑出，需满足，

共速的时间，则有：

B相对于A板向右滑行位移：

当F最小时，最小为，最大，生热最多，则有：

则有：

解得：