四川省成都市中和中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省成都市中和中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
总分100分 时间：80分钟
一、单项选择题（每小题4分，共28分）
1. 2023年8月8日，成都大运会正式闭幕，中国队在本届大运会中总计获得103金40银35铜，奖牌总数达到178枚，金牌榜、奖牌榜双双高居首位。在田径男子4×100米决赛中，中国短跑接力队作为一支全新阵容的队伍，首次参加世界大赛就以38秒80的成绩获得冠军。下列说法正确的是（ ）
A. 题目中的“38秒80”是时间间隔
B. 在裁定运动员交接棒的动作是否犯规时，可将运动员视为质点
C. 以跑动的运动员为参照物，坐在观众席上的观众是静止的
D. 运动员在跑动过程中的位移可能大于路程
【答案】A
【解析】
【详解】A．“38秒80”是时间间隔，故A正确；
B．裁定运动员动作是否犯规时，运动员的大小和形状不能忽略，不能将其视为质点，故B错误；
C．以跑动的运动员为参照物，观众的相对位置发生变化，是运动的，故C错误；
D．运动员做曲线运动，位移大小小于路程，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平向右的力F作用于C物体，使A、B、C以相同的速度向右匀速运动，则关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A. B受到的摩擦力向右
B. C受到的摩擦力向左
C. A受到三个摩擦力作用
D. 不知A与水平桌面之间是否光滑，无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于B做匀速运动，根据受力平衡可知，水平方向B不可能受到摩擦力作用，故A错误；
B．以C为对象，根据受力平衡可知，C受到的摩擦力方向水平向左，与力F平衡，故B正确；
CD．以A、B、C为整体，根据受力平衡可知，地面对A一定有水平向左的摩擦力作用，与力F平衡；则A受到C的摩擦力和地面的摩擦力，共2个摩擦力作用，故CD错误。
故选B。
3. 如图所示，质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体1，跟物体1相连接的绳与竖直方向成角不变，下列说法中不正确的是（ ）
A. 车厢加速度大小为B. 绳对物体1的拉力为
C. 车厢底板对物体2的支持力为D. 物体2受车厢底板的摩擦力为0
【答案】BCD
【解析】
【详解】分别对物体1和物体2分力分析，如图
A．对物体1，有
解得
故A正确，与题意不符；
B．绳对物体1的拉力为
解得
故B错误，与题意相符；
C．对物体2受力分析，可得
所以车厢底板对物体2的支持力为
故C错误，与题意相符；
D．由牛顿第二定律，可得物体2受车厢底板的摩擦力为
故D错误，与题意相符。
故选BCD。
4. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图
沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
对B物块受力分析如图
沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
两式相加，可得
解得
故选C。
5. 如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，半球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，、与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对半球面的压力大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A物体处于平衡状态，对A受力分析易得，球面对A的支持力为
A对球面的压力与球面对A的支持力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，故A对球面的压力为；B物体处于平衡状态，对B物体受力分析有
解得
B对球面压力与球面对B的支持力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，故B对球面的压力为
故A、B分别对半球面的压力之比为
故选D。
6. 如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA＝2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为mB＝1.0kg.如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动，如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示.要使A、B不相对滑动，则F′的最大值Fmax为（ ）
A. 2.0NB. 3.0N
C. 6.0ND. 9.0N
【答案】C
【解析】
【详解】根据题图甲所示，设A，B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对A、B整体有
F＝(mA＋mB)a
对A有
Ffmax＝mAa
代入数据解得
Ffmax＝2.0N
根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律得以B为研究对象有
Ffmax＝mBa′
以A、B整体为研究对象，有
Fmax＝(mA＋mB)a′
代入数据解得
Fmax＝6.0N
故C正确，ABD错误。
故选C。
7. 如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（ ）
A. mgB. mgC. mgD. mg
【答案】A
【解析】
【详解】由几何得，，对C点进行受力分析，如图
可得
对D点进行受力分析，如图
当F方向垂直于绳DB时，F最小，易得
故A正确。
故选A。
二、多项选择题（每小题4分，共20分，漏选得2分，错选得0分）
8. 如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，沿水平地面匀速运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
详解】物体匀速运动，则水平方向受力平衡，则
竖直方向
则摩擦力
故选BD。
9. 在塔顶边缘将一物体竖直向上拋出，抛出点为，物体上升的最大高度为，不计空气阻力，，设塔足够高，则物体位移大小为时，物体运动的时间可能为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】物体抛出时的初速度
设向上为正方向，则物体位移大小为时
即
解得
（舍掉）
故选AC。
10. 如图甲所示，倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到达一定高度时速度为零，，，，则（ ）
A. 传送带的速度为4m/s
B. 物块上升的竖直高度为0.96m
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 物块所受摩擦力方向一直与物块运动方向相反
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．如果小于，则物块向上做减速运动时加速度不变，与题图乙不符，因此物块的初速度一定大于。结合题图乙可知物块减速运动到与传送带速度相同时，继续向上做减速运动。由此可以判断传送带的速度为2m/s，A错误；
B．物块的位移等于v-t图线与横轴所围的面积，即
则上升的竖直高度为
B正确；
C．0~0.2s内，加速度
加速度大小
根据牛第二定律
02~1.2s内，加速度
加速度大小
根据牛第二定律
解得
C正确；
D．在0~0.2s内，摩擦力方向与物块的运动方向相反，0.2~1.2s内，摩擦力方向与物块的运动方向相同，D错误。
故选 BC。
11. 北京冬奥会的成功举办极大地促进了我国民众对冰雪运动的热爱。如图为某滑冰场的滑雪轨道，该轨道是由倾斜直轨道和水平轨道组成。时某滑雪爱好者从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在上做匀减速直线运动，最后停在C点。若第2s末和第6s末速度大小均为8m/s，第4s末速度大小为12m/s，则（ ）
A. 运动员在第4s末恰好经过B点
B. 运动员经过B点的速度为
C. 运动员在第8s末恰好停在C点
D. 运动员在第10s末恰好停在C点
【答案】BD
【解析】
【详解】A．匀加速的加速度大小为
若第4s恰好到达B点，则此时速度为
说明4s前到达B点，A错误；
B．匀减速的加速度大小为
设2s至B点的时间为t，则B点速度为
得
B点速度为
B正确；
CD．第6秒末的速度是，到停下来还需要的时间
运动员停止的时间
则第10s末停在C点，C错误，D正确。
故选BD。
12. 如图所示，质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上，此时，细绳平行于斜面。取（，）。下列说法正确的是（ ）

A. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
B. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
C. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
D. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零，斜面对小球的弹力恰好为零时，设绳子的拉力为F，斜面体的加速度为a0，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
AB．由于，可见小球仍在斜面上，此时小球的受力情况如图甲所示

以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
F1=20 N
选项A正确，B错误；
CD．由于，可见小球离开了斜面，此时小球的受力情况如图乙所示

设绳子与水平方向的夹角为α，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
选项C错误，D正确。
故选AD。
三、实验题（两个大题，共14分）
13. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。
（2）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
（3）实验时，主要的步骤是：
A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；
F.比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________和________；
【答案】 ①. F ②. B ③. C ④. E
【解析】
【详解】（1）[1]如果没有操作失误，图乙中的是两个分力合力的理论值，而F是两个分力合力的实验值，则两力中方向一定沿AO方向的是F。
（2）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B；
（3）[3]步骤C中，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数，记录两个拉力的方向；
[4]步骤E中，只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，将结点拉到同样的位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是C和E；
14. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是________；
A.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力即平衡摩擦力
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留三位有效数字）；
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a—F图像（如图）是一条直线。图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________（填写字母）
A. B. C. D.
（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线，该同学做实验时存在的问题是________。（填写字母）
A.先释放小车，后接通电源
B.砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
C.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高
D.没有补偿阻力或补偿阻力不够
【答案】 ①. AC##CA ②. 2.00 ③. C ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]A．用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；
BD．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故BD错误；
C．使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。
故选AC。
（2）[2]根据匀变速直线运动推论，依据逐差法，可得
（3）[3]由牛顿第二定律，对小车分析有
整理得
由图像得
解得
故选C。
（4）[4]如图所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力；
故选D。
四、计算题（三个大题，共38分）
15. 居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图所示，建材的质量m=20kg，缓慢吊运过程中，静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离，某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为α=30°、β=60°，g取10m/s2.求该时刻：
（1）轻绳OA、OB上拉力大小；
（2）人受到地面的摩擦力。
【答案】（1），；（2），方向水平向左
【解析】
【详解】（1）设细绳OA和OB上的拉力分别是FA和FB
水平方向
竖直方向

解得

（2）对人受力分析，得水平方向上

人受到地面的摩擦力大小为，方向水平向左。
16. 可爱的企鹅喜欢在冰面上游玩，如图所示，有一企鹅在倾角为的斜面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，已知。求：
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；
（2）企鹅卧倒后向上和向下滑行的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点的速度大小。（计算结果可用根式表示）

【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）奔跑过程
有
（2）企鹅卧倒后上滑过程
解得
下滑过程
解得
（3）卧倒时企鹅的速度
再上滑过程，根据运动学规律
解得
退滑到出发点的速度
解得
17. 如图，一质量M=15kg的长木板置于粗糙水平地面上，在木板的左端放置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），零时刻，木板右端距墙壁的距离为x=4.5m，滑块和木板具有水平向右的相同初速度v0，1s末木板与墙壁发生碰撞。若碰撞时间极短，碰撞前后木板速度大小不变、方向反向，且碰撞前后滑块速度不变，已知滑块与木板上表面的动摩擦因数µ1=0.4，木板下表面与地面的动摩擦因数µ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中滑块始终未离开木板，重力加速度g=10m/s2.求：
（1）初速度大小v0和碰撞前滑块的加速度大小a；
（2）碰撞后，木板和滑块的加速度大小a1和a2；
（3）木板的最小长度。
【答案】（1）,；（2）；（3）.
【解析】
【详解】（1）碰撞前假设滑块和木板一起向右做匀减速运动，设滑块和木板一起向右做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律得
代入数据解得a=1m/s2
对滑块由牛顿第二定律得
f=ma=1N