上海市闵行第三中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份上海市闵行第三中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合应用等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1. 下列各组属于国际单位制的基本单位的是( )
A 千克、米、秒B. 克、牛顿、米
C. 质量、长度、时间D. 质量、力、位移
2. 伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明（ ）
A. 如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度
B. 如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒
C. 维持物体做匀速直线运动并不需要力
D. 如果物体不受到力，就不会运动
3. 如图所示，物体在力F的作用下沿光滑水平面做匀加速直线运动．某一时刻突然撤去力F，关于物体此后的运动情况，下列判断正确的是
A. 停止运动
B. 做匀速运动
C. 做匀加速运动
D. 做匀减速运动
4. 滑雪运动员从雪坡上静止起下滑至水平面（阻力不计），下列能较正确反映这一运动的v－t图。是图中的（ ）
A. B.
C. D.
5. 把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法正确的是（ ）
A. 木块对桌面的压力就是木块受到的重力，施力物体是地球
B. 木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力，所以它们的性质相同
C. 木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的
D. 木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡。
6. 分解一个力时，若已知一个分力的大小和另一个分力的方向，且合力与两个分力的夹角均不为零，则分解结果是（ ）
A. 只有唯一组解B. 一定有两组解
C. 可能有两组解D. 能有无数组解
7. 刘洋在2021年东京奥运会获得了男子吊环金牌。图a和图b为他保持静止状态的两个姿势及受到吊绳的拉力，则两图中（ ）
A. Fa＞Fb，两绳拉力的合力相同
B. Fa＞Fb，两绳拉力的合力不同
C. Fa＜Fb，两绳拉力的合力相同
D. Fa＜Fb，两绳拉力的合力不同
8. 做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点，已知AB=BC。AB段的平均速度为4m/s，BC段的平均速度为6m/s，则B点的瞬时速度为（ ）
A. 4m/sB. 4.5m/sC. 5m/sD. 5.2m/s
9. 放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图，已知F2和F3垂直，三个力中若去掉F1可产生5m/s2的速度，若去掉F2可产生3m/s2的加速度，若去掉F3，则物体的加速度为（ ）
A. 2m/s2B. 4m/s2C. 5m/s2D. 8m/s2
10. 如图所示，一倾角为的光滑斜面向右做匀加速运动，质量为m的物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
11. 如图所示，放在固定斜面上的物块A以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块A上再放另一物块B，它们在下滑过程中保持相对静止，则（ ）
A. 物块AB可能匀速下滑
B. 物块AB仍以原来的加速度a匀加速下滑
C. 物块AB将以大于a的加速度匀加速下滑
D. 物块AB将以小于a加速度匀加速下滑
12. 如图，质量为m小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 钩子对绳的作用力水平向右
B. 钩子对绳的作用力逐渐增大
C. 绳子的张力逐渐增大
D. 钩子对绳的作用力可能等于2mg
二、填空题（共20分，每空2分。）
13. 一架飞机刚开始着陆减速时的速度为，加速度大小为，那么后速度为________m/s，在着陆后的内飞机的位移应该是_________m。
14. 某物体受到大小分别为5N、11N、13N三个共点力的作用，这三个力的合力最大值为_________N，最小值为_________N。
15. 如图所示，倾角为α＝30°的斜面光滑，球所受重力为100N，用水平细绳拉住，球静止在斜面上，则斜面受到球的压力大小为________N，水平绳子的拉力大小为_________N。
16. 静止在空中的一无人机突然沿水平方向向右匀加速飞行，刚开始的第1s内飞行了5m。已知无人机的质量为4kg，无人机飞行的加速度大小___________m/s2，空气对无人机的作用力大小为___________N。
17. 发生森林火灾时，可用消防直升机进行灭火。如图甲所示为消防直升机吊着贮满水的水桶沿水平方向飞行前去火场的情景，直升机在空中飞行时悬挂水桶的示意图如图乙所示，已知水桶（包含水）的质量为m，悬吊水桶的绳子与竖直方向的夹角为37°，g为重力加速度，不计空气阻力。则直升机飞行的加速度大小为___________，水桶受到的合力等于___________。
三、综合应用（共40分）
18. 在“互成角度的共点力合成”实验中，如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，Fʹ是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的？________（选填“甲”或“乙”），理由是_________。
19. 如图甲所示，是某位同学在利用DIS探究作用力与反作用力的关系，该实验所用的传感器为_____，图乙所示为实验时在计算机显示屏上得到的实验图线，观察图线可以得到关于作用力与反作用力关系的结论是：_____．
20. 用DIS研究加速度与力和质量的关系实验装置如图所示，请完成下列问题：
（1）为了研究加速度与力关系，在实验中，要保持_____的质量不变，改变____的质量，来达到改变拉力的目的。某组同学实验数据记录如下：
（2）根据表格中的实验数据在图像中画出a与F的关系图像___。根据图像求得运动物体的质量为__kg。图像不过原点的原因是____。
（3）为了研究加速度与质量的关系，同学们得到了a、m的五组数据，画出图像，为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画___图像。
21. 如图所示，一质量的物块，静止在水平地面上。现以水平恒力F拉动物块，经，物块的速度大小达到。
（1）求物块的加速度大小；
（2）求内物块的位移大小；
（3）已知物块与地面间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。求恒力F的大小。
22. 要使一个质量为m的物体A能够静止在倾角为θ的斜面上，施加一个水平向右推力，如图所示；已知物体与斜面间的动摩擦因数为，物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力（取，，）。
（1）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为。求物体沿着斜面向上运动时加速度的大小。
（2）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为，撤去F后，试分析物体A是否可以返回O点？说明原因。
闵行三中2023学年第一学期12月月考
高一年级物理学科
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1. 下列各组属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 千克、米、秒B. 克、牛顿、米
C. 质量、长度、时间D. 质量、力、位移
【答案】A
【解析】
【详解】在力学中国际单位制的基本单位是：千克、米、秒，故选A.
2. 伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明（ ）
A. 如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度
B. 如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒
C. 维持物体做匀速直线运动并不需要力
D. 如果物体不受到力，就不会运动
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点．
【详解】伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故ABD错误，C正确．故选C．
【点睛】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始.
3. 如图所示，物体在力F的作用下沿光滑水平面做匀加速直线运动．某一时刻突然撤去力F，关于物体此后的运动情况，下列判断正确的是
A. 停止运动
B. 做匀速运动
C. 做匀加速运动
D. 做匀减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】突然撤去力F后，物体受到重力和水平面的支持力，二力平衡，合力为零，根据牛顿第一定律可知物体此后做匀速运动，故B正确，ACD错误．
4. 滑雪运动员从雪坡上静止起下滑至水平面（阻力不计），下列能较正确反映这一运动的v－t图。是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．该图表示运动员先做匀减速运动，后做匀速运动，与题不符，A错误；
B．该图表示运动员先做初速度为零的匀加速运动，后做匀速运动，与题相符，B正确；
C．该图表示运动员先做匀加速运动，后做匀减速运动，与题不符，C错误。
D．该图表示运动员先做初速度为零的匀加速运动，后静止，与题不符，D错误。
故选B。
5. 把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法正确的是（ ）
A. 木块对桌面的压力就是木块受到的重力，施力物体是地球
B. 木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力，所以它们的性质相同
C. 木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的
D. 木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡。
【答案】C
【解析】
【详解】A．木块对桌面的压力大小等于木块受到的重力大小，施力物体是木块，A错误；
B．木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力，压力与重力性质不同，B错误；
C．木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的，C正确；
D．木块保持静止是由于木块受到的重力与桌面对木块的支持力保持平衡，D错误。
故选C
6. 分解一个力时，若已知一个分力的大小和另一个分力的方向，且合力与两个分力的夹角均不为零，则分解结果是（ ）
A 只有唯一组解B. 一定有两组解
C. 可能有两组解D. 能有无数组解
【答案】C
【解析】
【详解】已知一个分力有确定的方向，与F成夹角，知另一个分力的最小值为，而另一个分力大小大于，而小于F，所以分解的组数有两组解。若另一个分力大小小于，所以分解的组数无解。若另一个分力大小等于，所以分解的组数有一组解。
故选C。
7. 刘洋在2021年东京奥运会获得了男子吊环金牌。图a和图b为他保持静止状态的两个姿势及受到吊绳的拉力，则两图中（ ）
A. Fa＞Fb，两绳拉力的合力相同
B. Fa＞Fb，两绳拉力的合力不同
C. Fa＜Fb，两绳拉力的合力相同
D. Fa＜Fb，两绳拉力的合力不同
【答案】C
【解析】
【详解】保持静止状态两个姿势，人均处于平衡状态，受到的合外力为零，则两绳拉力的合力均与重力等大反向，即两绳拉力的合力相同。
两绳拉力的合力相同，则Fa与Fb竖直方向的分力相同，则
Fa＜Fb
故选C。
8. 做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点，已知AB=BC。AB段的平均速度为4m/s，BC段的平均速度为6m/s，则B点的瞬时速度为（ ）
A. 4m/sB. 4.5m/sC. 5m/sD. 5.2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】设加速度大小为a，经过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC，AB=BC=x，根据匀加速直线运动的规律可得
，
，
联立解得
故选D。
9. 放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图，已知F2和F3垂直，三个力中若去掉F1可产生5m/s2的速度，若去掉F2可产生3m/s2的加速度，若去掉F3，则物体的加速度为（ ）
A. 2m/s2B. 4m/s2C. 5m/s2D. 8m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】根据平衡条件可知，物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，当去掉F1可产生5m/s2的速度时，则有
当去掉F2可产生3m/s2的加速度时，则有
当去掉F3时，则有
由于已知F2和F3垂直，则有
解得
故选B。
10. 如图所示，一倾角为的光滑斜面向右做匀加速运动，质量为m的物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，对物体进行受力分析如图
物体受到重力和斜面垂直向上的支持力，两者合力提供加速度，而加速度在水平方向，所以加速度方向一定水平向右，根据图像可知竖直方向
水平方向
所以
故选C。
11. 如图所示，放在固定斜面上的物块A以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块A上再放另一物块B，它们在下滑过程中保持相对静止，则（ ）
A. 物块AB可能匀速下滑
B. 物块AB仍以原来的加速度a匀加速下滑
C. 物块AB将以大于a的加速度匀加速下滑
D. 物块AB将以小于a的加速度匀加速下滑
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，设斜面的倾角为，物块A的质量为，物块B的质量为，物块A与斜面间的动摩擦因数为，物块A沿斜面以加速度a沿斜面匀加速下滑，由牛顿第二定律有
解得
在A上加上另一物体B后，把两个物体看成一个整体，根据牛顿第二定律有
解得
即物块AB仍以原来的加速度a匀加速下滑。
故选B。
12. 如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 钩子对绳的作用力水平向右
B. 钩子对绳的作用力逐渐增大
C. 绳子的张力逐渐增大
D. 钩子对绳的作用力可能等于2mg
【答案】B
【解析】
【详解】A．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；
B．两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故B正确；
C．物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，绳子的拉力大小一直为mg，大小不变，故C错误；
D．因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90°，细绳对钩子的作用力小于，钩子对细绳的作用力也不可能等于2mg，故D错误。
故选B。
二、填空题（共20分，每空2分。）
13. 一架飞机刚开始着陆减速时的速度为，加速度大小为，那么后速度为________m/s，在着陆后的内飞机的位移应该是_________m。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]根据题意，由运动学公式可得，后速度为
[2]根据题意，由运动学公式可得，飞机着陆后停止的时间为
则由公式可得，飞机在着陆后的内飞机的位移为
14. 某物体受到大小分别为5N、11N、13N三个共点力的作用，这三个力的合力最大值为_________N，最小值为_________N。
【答案】 ①. ②. 0
【解析】
【详解】[1] 5N、11N、13N三个共点力的最大值是三个力同向，则合力为
[2] 两个共点力合力大小的范围满足
故5N、11N合力范围是
因为13N的力在这个范围之内，所以三个力的合力最小值是0。
15. 如图所示，倾角为α＝30°的斜面光滑，球所受重力为100N，用水平细绳拉住，球静止在斜面上，则斜面受到球的压力大小为________N，水平绳子的拉力大小为_________N。
【答案】 ①. 200 ②. 100
【解析】
【详解】[1][2]对小球进行受力分析，如图所示
由平衡条件可得
所以绳子拉力为100N，再由牛顿第三定律可得，斜面受到球的压力大小为200N。
16. 静止在空中的一无人机突然沿水平方向向右匀加速飞行，刚开始的第1s内飞行了5m。已知无人机的质量为4kg，无人机飞行的加速度大小___________m/s2，空气对无人机的作用力大小为___________N。
【答案】 ①. 10 ②.
【解析】
【详解】[1]根据匀变速直线运动规律有
可得，无人机飞行加速度大小为
[2]在竖直方向上有
在水平方向上有
则空气对无人机的作用力大小为
17. 发生森林火灾时，可用消防直升机进行灭火。如图甲所示为消防直升机吊着贮满水的水桶沿水平方向飞行前去火场的情景，直升机在空中飞行时悬挂水桶的示意图如图乙所示，已知水桶（包含水）的质量为m，悬吊水桶的绳子与竖直方向的夹角为37°，g为重力加速度，不计空气阻力。则直升机飞行的加速度大小为___________，水桶受到的合力等于___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1] 水桶和水随直升机一起做匀加速直线运动，设悬吊水桶的绳子上的拉力为。根据牛顿第二定律有
得
[2] 水桶受到的合力等于
三、综合应用（共40分）
18. 在“互成角度共点力合成”实验中，如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，Fʹ是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的？________（选填“甲”或“乙”），理由是_________。
【答案】 ①. 甲 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2] F是用作图法得到的合力，所以F会存在误差，即F与橡皮筋不在同一条直线；Fʹ是通过实验测得的合力，与橡皮筋在同一条直线，故甲的实验结果符合实验事实。
19. 如图甲所示，是某位同学在利用DIS探究作用力与反作用力的关系，该实验所用的传感器为_____，图乙所示为实验时在计算机显示屏上得到的实验图线，观察图线可以得到关于作用力与反作用力关系的结论是：_____．
【答案】 ①. 力传感器 ②. 作用力与反作用力一定大小相等，方向相反，同时变化
【解析】
【分析】根据作用力与反作用力的特点即可解题．
【详解】利用DIS探究作用力与反作用力的关系，该实验所用的传感器将压力信号转化为电信号，属于力传感器；观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力一定大小相等，方向相反，作用力与反作用力大小一定同时变化．
20. 用DIS研究加速度与力和质量的关系实验装置如图所示，请完成下列问题：
（1）为了研究加速度与力的关系，在实验中，要保持_____的质量不变，改变____的质量，来达到改变拉力的目的。某组同学实验数据记录如下：
（2）根据表格中的实验数据在图像中画出a与F的关系图像___。根据图像求得运动物体的质量为__kg。图像不过原点的原因是____。
（3）为了研究加速度与质量的关系，同学们得到了a、m的五组数据，画出图像，为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画___图像。
【答案】 ①. 小车 ②. 钩码 ③. 见解析 ④. 0.5 ⑤. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1][2]在研究加速度与力的关系时，采用控制变量法，要保持小车质量不变，通过改变钩码质量来达到改变拉力的目的。
（2）[3]根据表格数据描点，画出a与F的关系图像如图所示
[4]根据
可得
所以图像的斜率的倒数表示物体的质量，取图像上相对较远的两点，求斜率的倒数即质量，则有
[5]由图像可知，当小车受拉力达到一定数值时，才产生加速度，因此图像不过原点的原因是没有平衡掉摩擦力或平衡摩擦力不够。
（3）[6]根据
可得
故为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画图像。
21. 如图所示，一质量的物块，静止在水平地面上。现以水平恒力F拉动物块，经，物块的速度大小达到。
（1）求物块的加速度大小；
（2）求内物块的位移大小；
（3）已知物块与地面间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。求恒力F的大小。
【答案】（1）2m/s2；（2）4m；（3）18N
【解析】
【详解】（1）物块的加速度大小
（2）内物块的位移大小
（3）根据牛顿第二定律
可得
22. 要使一个质量为m的物体A能够静止在倾角为θ的斜面上，施加一个水平向右推力，如图所示；已知物体与斜面间的动摩擦因数为，物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力（取，，）。
（1）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为。求物体沿着斜面向上运动时加速度的大小。
（2）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为，撤去F后，试分析物体A是否可以返回O点？说明原因。
【答案】（1）；（2）可以，见解析
【解析】
【详解】（1）根据题意，对物体受力分析，如图所示
垂直斜面方向上有
沿斜面方向上，由牛顿第二定律有
又有
联立代入数据解得
（2）根据题意可知，撤去水平向右推力，物体A与斜面间的最大静摩擦力为
则有
说明物体A不能静止在斜面上，则撤去水平向右推力后，物体A先沿斜面向上减速，减速到零之后，开始沿斜面向下加速，则可以回到O点。组别
1
2
3
4
5
a（m·s-2）
1.6
2.6
3.6
4.6
5.6
F（kg）
1.0
1.5
2.0
25
3.0
组别
1
2
3
4
5
a（m·s-2）
1.6
2.6
3.6
4.6
5.6
F（kg）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0