浙江省宁波市慈溪市慈溪赫威斯育才高级中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题

这是一份浙江省宁波市慈溪市慈溪赫威斯育才高级中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题，共22页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 2021年4月24日我国第一辆火星车被命名为“祝融号”。祝融号质量约240kg，在地球表面重力约2400N，高1.85m，设计寿命约92天，下列说法正确的是（ ）
A. kg、N、m是国际单位制中的基本单位
B. 祝融号在火星表面的惯性与地球表面不同
C. 研究祝融号在火星表面运转情况时可将它视为质点
D. 祝融号着落火星后对火星的压力与火星对祝融号支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．kg、m是国际单位制中的基本单位，N是导出单位，选项A错误；
B．质量是惯性大小的量度，祝融号在火星表面与在地球表面的质量不变，则惯性相同，选项B错误；
C．研究祝融号在火星表面运转情况时其大小不能忽略不计，不可将它视为质点，选项C错误；
D．祝融号着落火星后对火星的压力与火星对祝融号支持力是一对相互作用力，选项D正确。
故选D。
2. 下列关于力和运动关系说法正确的是（ ）
A. 没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现
B. 物体受合外力越大，运动得越快，这符合牛顿第二定律
C. 物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零
D. 物体所受的合外力最大时，其速度可以为零；物体所受的合外力最小时，其速度可以最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因，故A错误；
BCD．物体所受合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零，可以最大，物体所受合外力最大时，加速度一定最大，但速度不一定最大，可以为零，故BC错误，D正确。
故选D。
3. 如图是控制变量法“探究滑动摩擦力的相关因素”实验，下列研究也用到同样方法的是（ ）更多课件教案等优质滋元可 家 威杏 MXSJ663
A. 建立“质点”的概念
B. 将“重心”视为重力的作用点
C. 建立“瞬时速度”的概念
D. 探究加速度与力、质量的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A．建立“质点”的概念，采用理想模型法，不采用控制变量法，A错误；
B．建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不采用控制变量法，B错误；
C．物体各部分都要受到重力，重心是物体的各部分所受重力的等效作用点，是用来等效替代物体各部分所受重力总效果的，不采用控制变量法，C错误；
D．研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，D正确。
故选D。
4. 汽艇以的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，已知河宽，如果河水的流速为，下列说法正确的是（ ）
A. 汽艇行驶到对岸所需时间约
B. 汽艇恰好行驶到正对岸的点靠岸
C. 汽艇行驶到正对岸点的上游处靠岸
D. 汽艇行驶到正对岸点的下游处靠岸
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽艇速度为
河水的流速为
汽艇行驶到对岸所需时间为
故A错误；
BCD．汽艇沿河岸方向位移为
可知汽艇行驶到正对岸点的下游处靠岸，故BC错误，D正确。
故选D。
5. 2022年，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，中国空间站全面建成，可有多名宇航员长期驻留，并开展一系列的实验研究。下列情景可以在空间站中实现的是（ ）
A. 如图甲所示，燃烧的火焰呈球状
B. 如图乙所示，用弹簧测力计测量重力
C. 如图丙所示，将小球抛出后做平抛运动
D. 如图丁所示，滴管中滴出的水滴呈水滴状
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于在完全失重状态下，故燃烧的火焰呈球状，故A正确；
B．由于在完全失重状态下，不能用弹簧测力计测量重力，故B错误；
C．由于在完全失重状态下，将小球抛出后不做平抛运动，故C错误；
D．由于在完全失重状态下，滴管中滴出的水滴呈呈球状，故D错误。
故选A。
6. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B. 图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现
C. 图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易
D. 图乙中通过逐渐改变斜面的倾角，合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，A错误；
B．完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故实验不可能实际完成，B错误；
CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时，自由落体的时间短，无法测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果。而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多，所用时间长得多，容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推，得出自由落体运动的规律，C错误，D正确。
故选D。
7. 用一水平恒力F推着A和B两物体，沿光滑水平地面--起向右做匀加速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A. A对B的作用力大小等于F
B. A对B的作用力大小一定等于
C. 若A的质量越大，则A对B的作用力一定越大
D. 若B的质量越大，则A对B的作用力一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得
解得
再以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得
由于A、B的质量关系未知，故无法判断A对B的作用力大小，但B的质量越大，则A对B的作用力一定越大。
故选D。
8. 如图所示，甲、乙两物块位于光滑水平面上并通过水平轻弹簧连接，物块甲受到水平恒力F作用，两物块保持相对静止以相同大小的加速度a水平向右做匀加速直线运动。甲、乙物块质量分别为m、，弹簧在弹性限度内，不计空气阻力，撤去力F瞬时，甲、乙物块的加速度大小分别为、，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知，撤去力F前，此时弹簧弹簧力为，对物块乙有
撤去力F瞬间，弹簧弹力大小不变，则乙物体加速度不变，对甲物体有
则有
故ABD错误，C正确。
故选C。
9. 如图甲所示，一质量为m的滑块放在粗糙的水平面上，滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。现给滑块一水平向右的初速度v0= 6m/s，同时给滑块一水平向左的恒力F = 4N，若以滑块的出发点为原点，取向右的方向为正方向，在电脑上描绘出滑块速度随时间的变化规律如图乙所示，取g = 10m/s2下列说法正确的是（ ）
A. 滑块的质量为4kg
B. 滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.2
C. 3s末滑块返回到出发点
D. 4s末滑块加速度大小为1m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．由v—t图像可知加速度大小
a1 = 3m/s2，a2 = 1m/s2
两个过程分别受力分析，根据牛顿第二定律得
F + μmg = ma1
F - μmg = ma2
联立解得
m = 2kg
μ = 0.1
AB错误、D正确；
C．由v—t图像可知，滑块先向右匀减速，再向左匀加速，v—t图像面积为物体的位移，2 ~ 3s内的位移大小小于0 ~ 2s内位移大小，故3s末滑块未返回到出发点，C错误。
故选D。
10. 如图所示，跳跳杆底部装有一根弹簧，小孩和杆的总质量为m。忽略空气阻力，小孩和杆从图示位置静止竖直下落，从弹簧接触地面到小孩运动到最低点的过程中，对小孩和杆组成的系统，下列说法正确的是（ ）
A. 速度不断减小
B. 加速度先变小再变大
C. 先是加速度增大的加速运动，后是加速度减小的减速运动
D. 到最低点时，小孩和杆处于平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．下落过程中，弹簧弹力增大，当时有
加速度向下，且逐渐减小，系统做加速运动；
当时有
加速度向上，且加速度逐渐增大，系统做减速运动；
所以系统先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故A、C错误，B正确；
D．最低点时，弹簧弹力最大，系统具有向上的最大加速度，故D错误。
故选B。
11. 如图所示曲线ABCD是某质点的运动轨迹，则（ ）
A. 质点在B点时的速度方向可能沿图中方向
B. 质点在B点时的速度方向可能沿图中方向
C. 质点在C点时的受力方向可能沿图中方向
D. 质点在C点时的受力方向可能沿图中方向
【答案】D
【解析】
【详解】AB．质点在B点时的速度方向沿B点处曲线的切线方向，不可能沿图中的v1或v2方向，故AB错误；
CD．质点在C点时的受力方向指向轨迹的凹侧，可能沿图中F2方向，不可能沿F1方向，故C错误，D正确。
故选D。
12. 两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴（ ）
A. 匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线
B. 以速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7cm/s
C. 以速度匀速运动，2s内红蜡块的位移大小是10cm
D. 由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线
【答案】C
【解析】
【详解】A．当玻璃管沿x轴匀速运动时，红蜡块的合运动为匀速直线运动，其轨迹是一条直线，故A错误；
BC．当玻璃管沿x轴以速度匀速运动时，红蜡块速度大小是
2s内红蜡块的位移大小是
故B错误，C正确；
D．当玻璃管沿x轴由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的合运动为曲线运动，其轨迹是一条曲线，故D错误。
故选C。
13. 某同学玩掷飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度va < vb，不计空气阻力，则两只飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两只飞镖由同一位置水平投出，即两只飞镖的水平位移x相同，则运动时间分别为
由于va < vb，所以ta > tb；其竖直位移分别为
则ya > yb，即飞镖b插在竖直靶上的位置较高。飞镖的速度方向与水平方向夹角的正切值分别为
由于va < vb，所以tana > tanb，即飞镖a插在竖直靶上时飞镖的速度方向与水平方向夹角较大。
故选A。
14. 如图所示为某同学将篮球投出后空中的抛物线。已知篮球出手的位置为，最高点的位置为，刚要入篮筐的位置为，位置低于位置，设、、三个位置的速度大小分别为、和，三个位置对应的水平速度分别为、和，不计篮球所受的空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 三个位置速度大小关系为
B. 三个位置水平速度大小关系为
C. 篮球从运动到的时间等于到的时间
D. 篮球在的速度方向与所受合外力的方向在同一直线上
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．根据题意可知，篮球在空中做抛体运动，水平做匀速运动，即
竖直方向做加速度为的匀变速运动，竖直方向上由可得，运动时间为
由图可知，篮球从运动到的竖直位移大于到的竖直位移，则篮球从运动到的时间大于到的时间，由于运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律可知，篮球在点的动能最大，在点的动能最小，则三个位置速度大小关系为
故AC错误，B正确；
D．篮球在的速度方向水平，所受合外力的方向竖直向下，故D错误。
故选B。
15. 高空抛物是一种极不文明的行为，很容易对行人造成伤害。如图所示，一个苹果从某一居民楼11楼自由下落，与地面的撞击时间约为0.02s，忽略空气阻力，则该苹果对地面产生的平均撞击力约为自身重力的多少倍（ ）
A. 5B. 12C. 120D. 1200
【答案】C
【解析】
【详解】苹果从某一居民楼11楼自由下落，高约30m，由速度位移公式可得
设地面对苹果的平均作用力为F，向上为正方向，由动量定理可得
（F−mg）Δt=0−（−mv）
解得
F=123mg
由牛顿第三定律可知，该苹果对地面产生的平均冲击力约为自身重力的123倍。
故选C。
16. 如图所示，将一只装满西瓜后总质量为的箱子置于倾角为的斜面上，其中有一只质量为的西瓜P恰好位于箱子底部。松手后箱子沿斜面匀加速下滑，所有西瓜与箱子间均保持相对静止。已知箱子与斜面之间的动摩擦因数，西瓜与箱子底部之间的动摩擦因数，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对箱子的支持力大小为
B. 箱子沿斜面下滑的加速度大小为
C. 箱子底部对西瓜P的摩擦力大小一定为
D. 西瓜P周围与它接触的物体对西瓜P作用力的合力为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．以木箱和全部西瓜为整体，垂直斜面方向根据受力平衡可得
沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
解得
故AB错误；
C．箱子底部与西瓜P相对静止，无法确定箱子底部对西瓜P的摩擦力大小，故C错误；
D．设西瓜P周围与它接触的物体对西瓜P作用力的合力为，以西瓜P为对象，垂直斜面方向有
沿斜面方向有
解得
则有
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（每小题4分，共16分，漏选2分，错选0分）
17. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动的加速度可以为零
B. 曲线运动一定是变速运动
C. 物体在变力作用下一定做曲线运动
D. 物体在恒力作用下能做曲线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．曲线运动的速度方向一定是变化的，一定是变速运动，则加速度一定不为零，选项A错误，B正确；
C．物体在变力作用下不一定做曲线运动，可能做直线运动，选项C错误；
D．物体在恒力作用下能做曲线运动，例如平抛运动，选项D正确。
故选BD。
18. 如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为，小车斜面对球的弹力大小为。小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，则（ ）
A. 逐渐减小B. 不变
C. 逐渐增加D. 与的合力有可能不变
【答案】BC
【解析】
【详解】以小球为研究对象，其受力如下图所示，设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向上正交分解。结合题意，竖直方向上根据平衡条件可得
以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得
由上可知不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，所以逐渐增加。
故选BC。
【点睛】明确研究对象，以及研究对象的运动情况。对研究对象进行受力分析，根据研究对象的运动情况，分析其受力变化情况。
19. 如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，质量为m的乙用双手握住竖直竹竿，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）
A. 乙匀速向下滑时，受到的摩擦力方向向上
B. 乙匀速向上爬时，受到的摩擦力方向向下
C. 乙加速向下滑时，竿对甲的压力小于（M+m）g
D. 乙减速向上爬时，竿对甲的压力大于（M+m）g
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．乙匀速运动时，受到的摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力方向向上，故A正确 ，B错误；
CD．乙加速向下滑、减速向上爬时，加速度方向向下，处于失重状态，此时竿对甲的压力小于（M+m）g，故C正确，D错误。
故选AC。
20. 如图甲所示，在倾角为的粗糙且足够长的斜面底端，一质量m=2kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度—时间图像如图乙所示，其中Ob段为曲线，bc段为直线，g取，sin=0.6，cs=0.8。则下列说法正确的是（ ）
A. 在0~0.1s内滑块的加速度一直在减小
B. 在0.1~0.2s内滑块沿斜面向下运动
C. 在t=0.1s时，滑块与弹簧脱离
D. 滑块与斜面间的动摩擦因数
【答案】CD
【解析】
【详解】A．v－t图像的斜率表示加速度，所以0~0.1 s内加速度先减小后增大，故A错误；
B．0.1～0.2 s内，速度为正且减小，则滑块在0.1～0.2 s时间间隔内沿斜面向上做减速运动，故B错误；
C．t=0.1s之前加速度变化，是由于所受弹簧弹力变化，t=0.1s之后加速恒定，说明不再受弹簧弹力，所以t=0.1s时，滑块与弹簧脱离，故C正确；
D．bc段为直线，由v－t图像，滑块在0.1～0.2 s内加速度大小
据牛顿第二定律可得
解得
μ＝0.25
故D正确。
故选CD。
三、填空题（共12分）
21. （1）关于图1所示装置（打点计时器为电磁打点计时器）以下说法正确的是______。
A．运用该装置可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验
B．运用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验
C．该装置中的打点计时器需要用学生电源的低压交流挡
D．该装置中的木板要尽可能光滑，否则做以上两个实验均需平衡摩擦力
（2）在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时得到如图2所示的一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔，根据纸带的数据可以计算C点的瞬时速度是______m/s，小车运动的加速度的大小是______（计算结果均保留3位有效数字）
（3）实验中要使小车的质量______（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力。
（4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图3的关系图线，图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______（填选项前字母）。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
【答案】 ①. ABC ②. 1.23 ③. 3.50 ④. 远大于 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]AB．利用图示小车纸带装置可以通过纸带数据计算加速度，完成探究“小车的加速度与质量的关系”和“探究小车速度随时间变化的规律”实验，故AB正确；
C．电磁打点计时器使用学生电源的低压交流挡，故C正确；
D．“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，只要小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡摩擦力，故D错误。
故选ABC。
（2）[2]根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度得
.
[3]根据逐差法
（3）[4]设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有
F＝Ma
对塑料桶和桶中砝码有
mg-F＝ma
解得
由此可知当小车的质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，塑料桶和桶中砝码的重力等于绳子的拉力，
（4）[5]随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。
故选C。
22. 工厂流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可大大提高工作效率。如图所示为一工厂车间传送带的示意图，A、B点间的距离为3.5m，传送带在电动机的带动下，以2m/s顺时针匀速运转。工人将质量为0.5g的工件（可视为质点）轻放于传送带的A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.4，则工件从A点传送到B点的时间为______s；如果要想使工件以最短时间从A点传送到B点，则传送带的运转速度调整到至少__________m/s。
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【详解】[1]工件刚开始做匀加速运动，由牛顿第二定律得
解得
工件加速到与传送带速度相等的时间
工件加速的位移
工件做匀速的位移
工件匀速运动的时间
工件从A点传送到B点的时间
[2]想使工件以最短时间从A点传送到B点，则应工件一直加速运动，设传送带的速度，有
解得
即传送带的运转速度调整到至少。
四、解答题（共24分）
23. 如图所示，我国航天员曾在太空中演示了测量人体质量实验，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平拉开支架保持静止，放手后支架在弹簧及附件的作用下回复原位，弹簧及附件对聂海胜提供的拉力恒为，通过仪器测出：经过回复原位，此时速度为。求：
（1）王亚平拉开支架的距离；
（2）聂海胜回复原位过程中的加速度大小；
（3）聂海胜的质量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由运动学公式
解得
（2）由得
（3）由牛顿第二定律得
解得
24. 如图所示，质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，细绳的延长线通过小球的球心O，且与竖直方向的夹角为θ=37°，已知，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）汽车匀速运动时，细绳对小球的拉力大小和车后壁对小球的弹力大小；
（2）若要始终保持θ=37°，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少？
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析如图
将细绳拉力FT分解有
FTy=FTcs θ，FTx=FTytanθ
由平衡条件可得
FTy=mg，FTx=FN
解得
FT=50 N，FN= 30 N
（2）设汽车刹车时的最大加速度为a，此时车壁对小球弹力
F′N=0
由牛顿第二定律有
即

解得
a=7.5 m/s2
即汽车刹车时的加速度最大不能超过7.5 m/s2。
25. 由于“新冠肺炎”的易传染性，在一些易传染的环境中启用机器人替代人工操作，就可以有效防控病毒传播，例如送餐服务就可以用机器人，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐。如图所示，若某--隔离病区的配餐点和目标位置在相距的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大，速度达到后匀速，之后适时匀减速，恰好到目标位置速度减为零，把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时。若载物平台呈水平状态，食物的总质量，食物与平台无相对滑动，g取。试求：
（1）机器人加速过程位移的大小；
（2）机器人匀速运动持续的时间和匀减速过程的加速度大小；
（3）减速过程中平台对食物的作用力F的大小。
【答案】(1) 1m ；(2)20s，1m/s2；(3)20.1N
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据速度−−位移关系可得加速过程位移
解得
(2)设机器人减速时的加速度为a2，匀速的时间为t0，则由题可知
根据位移−−时间关系可得
总时间
解得
(3)平台对食物竖直方向的支持力
水平方向的摩擦力
故平台对食物作用力大小
解得