重庆市黔江中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市黔江中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题：（共7小题，每小题4分，共28分,每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 力与运动无处不在，亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系，带来了人类科学进步，下列说法正确的是（ ）
A. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
B. 伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因，并提出了惯性的概念
C. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落的快；伽利略提出在只有重力作用时轻的物体和重的物体下落一样快，选项A错误；
B．伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因，牛顿提出了惯性的概念，选项B错误；
C．牛顿第一定律不能通过现代实验手段直接验证，选项C错误；
D．笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，选项D正确。
故选D
2. 下列说法一定正确的是（ ）
A. 物体运动速度越大，则加速度越大B. 物体运动速度变化越大，则加速度越大
C. 物体运动速度变化越快，则加速度越大D. 物体运动加速度大于零，做加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据可知物体运动速度大，加速度不一定大；物体运动速度变化大，未知，则加速度不一定大。故AB错误；
C．物体运动速度变化越快，意味着单位时间内的速度变化量越大，加速度越大。故C正确；
D．若物体加速度与速度反向，则加速度大于零时，速度小于零，做减速运动。故D错误。
故选C。
3. 如图所示，静止于水平地面的工人，用轻绳通过光滑的定滑轮，匀速提升质量为m的货物，工人手握绳与竖直方向的夹角为，工人与地面动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 工人对地面作用力大小为B. 工人对地面作用力大小为
C. 工人受地面摩擦力大小为D. 工人受轻绳拉力大小为mg
【答案】D
【解析】
【详解】D．对货物受力分析可知，货物重力与轻绳拉力平衡，即绳子拉力T等于货物重力mg，则工人受轻绳拉力大小为mg，故D正确；
C．对工人受力分析，根据平衡条件在水平方向有
即工人受地面摩擦力大小为，故C错误；
AB．设工人质量为M，对工人受力分析，根据平衡条件在竖直方向有
可得，地面对工人的支持力为
，方向竖直向上
根据牛顿第三定律可得，工人对地面压力大小为，方向竖直向下。工人对地面的摩擦力大小为，方向水平向左。则工人对地面的作用力大小为
故AB错误。
故选D。
4. 在一条平直道路上，汽车甲从静止开始启动做加速度为的匀加速直线运动，在汽车甲刚开始启动时，汽车乙恰好从汽车甲旁以10m/s的速度做匀速直线运动，甲乙两车同向运动，则甲车追上乙车所经过的时间为（ ）
A. 2sB. 4sC. 5sD. 10s
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，同时同地出发，再次相遇即位移相等，则
解得
t＝4s
故选B。
5. 某同学用两手压住一本重为G的物理课本，使物理课本竖直静止，如图所示。如果手与物理课本接触面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则手对物理课本的水平压力F大小至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物理课本静止，根据受力平衡可知，竖直方向上
水平方向上课本收到的压力为F，由最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等可得
联立解得
故选A。
6. 一质点做直线运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~6s的平均速度大小为0B. 在2~6s的位移与6~10s的位移相同
C. 在2~6s的加速度与6~10s的加速度相同D. 在第10s末回到0时刻所在的位置
【答案】C
【解析】
【详解】A．由v－t图像可知，0～6s的位移大小为
则平均速度大小为
A错误；
B．由图可知，在2~6s位移与6~10s的位移大小相等，方向相反，B错误；
C．在2~6s与6~10s图像的斜率相同，故加速度相同，C正确；
D．由图像可知，0~10s内位移
D错误。
故选C。
7. 物块P置于倾角为的固定斜面上，物块P、Q通过轻绳和光滑定滑轮连接，物块P与滑轮间轻绳与斜面平行，物块Q通过轻绳竖直悬挂，如图所示。物块P质量为100g，物块Q质量为300g，物块P与斜面间动摩擦因数为，物块P与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。外力作用使物块P、Q静止且轻绳伸直无弹力，重力加速度为。小组撤去外力，将物块P、Q同时从静止开始无初速释放，物块Q刚开始运动时的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对P和Q受力分析，设绳上张力为，则有
联立方程解得
故选B。
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
8. 大小分别为3N和7N的两个共点力的合力大小可能为（ ）
A. 1NB. 3NC. 5ND. 7N
【答案】CD
【解析】
【详解】根据平行四边形法则可知，当两个力在同一直线上，并且方向相同，合力最大、最大值为
当两个力在同一直线上，并且方向相反，合力最小、最小值为
故合力的范围为
故选CD。
9. 将一小球从距地高15m处，以初速度10m/s竖直上抛，重力加速度，不计空气阻力，小球从抛出到落地过程经历时间为t，小球刚要到达地面时速度大小为v，则（ ）
A. t＝1sB. t＝3sC. v＝20m/sD. v＝30m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．设竖直向下为正方向，由
解得
t＝3s
故A错误；B正确；
CD．由
解得
故C正确；D错误。
故选BC。
10. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面上，质量相同的甲、乙两滑块用一轻质弹簧相连，再用一轻绳将甲与斜面顶端相连，弹簧、轻绳均与斜面平行，甲、乙处于静止状态。重力加速度为g，在剪断轻绳的瞬间，甲、乙加速度大小分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对甲进行受力分析可得，剪断绳子的瞬间，甲沿斜面方向受自身的重力的分力及弹簧的弹力，合力为
根据牛顿第二定律，甲的加速度大小为
方向沿斜面向下，故A错误、B正确；
CD．剪断轻绳前，对乙进行受力分析，易得弹簧的弹力为，剪断轻绳瞬间，轻绳的张力瞬间变为零，但弹簧的弹力不会突变，大小仍为，故乙的加速度为
故C正确、D错误。
故选BC
三．实验题：（本题共2小题，共16分）
11. 利用轻弹簧探究“弹簧弹力与形变量的关系”实验，通过多次测量，记录弹簧在不同拉力下的总长度，然后以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的总长度l为横轴，在坐标纸上描点，作出F－l图像，如图所示。根据F－l图像可得：
（1）轻弹簧原长________cm；
（2）轻弹簧劲度系数________N/m；
（3）当弹簧受拉力大小0.2N时，弹簧长度________cm。
【答案】 ①. 10.0 ②. 20##20.0 ③. 11.0
【解析】
【详解】（1）[1]由图知时，轻弹簧原长
（2）[2]根据胡克定律知，由图像可得轻弹簧劲度系数
（3）[3]根据
可得当弹簧受拉力大小0.2N时，弹簧长度为
12. 某物理兴趣小组利用图所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量，用游标卡尺测量遮光片的宽度，用毫米刻度尺测量两光电门之间的距离；
②实验时将重物的重力当作滑块所受的拉力，为了尽量减少误差，应满足重物的质量m________（远大于，远小于）物块的质量M；
③将物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片通过光电门A、B的时间和，求出物块运动的加速度大小；
④多次重复步骤③，得到的平均值；
⑤根据上述实验数据，求出物块与水平桌面间的动摩擦因数。
（1）滑块通过光电门A的速度________。（用题目中给定的符号表示）
（2）将步骤②补充完整。
（3）物块的加速度大小可用、、和表示为________。
（4）物块与水平桌面间的动摩擦因数可用、、和重力加速度大小表示为________。
【答案】 ①. 远小于 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】②[1]设绳子拉力为T，对物块有
对物块、重物整体有
联立得
当
有
（1）[2]由光电门工作原理有滑块通过光电门A的速度
滑块通过光电门B的速度
（3）[3]由运动学公式有
（4）[4]对物块、重物整体由牛顿第二定律有
得
四．计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。第13题10分，第14题13分，第15题18分共41分）
13. 如图所示，轻绳一端固定在天花板上，另一端栓接重力为G的小球于O点，对小球施一与竖直方向夹角为斜向上的拉力F，静止时轻绳与竖直方向的夹角也为。求：
（1）拉力F的大小；
（2）小球静止位置不变，即保持轻绳与竖直方向夹角不变，改变拉力F的方向，求拉力F的最小值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析如图所示
根据平衡条件，在水平方向
竖直方向
联立解得
（2）轻绳与竖直方向夹角不变，即轻绳弹力方向不变，重力大小不变且始终竖直向下，则当F方向与轻绳垂直时，F最小，最小值为
14. 为了安全，中国航母舰载机“歼-15”通过滑跃式起飞方式起飞．滑跃起飞的原理有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为的水平跑道上运动，然后在长度为的倾斜跑道上滑跑，直到起飞．已知飞机的质量kg，其喷气发动机的推力大小恒为，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障．g取10m/s2．
(1) 求飞机在水平跑道上运动的末速度.
(2) 求飞机从开始运动到起飞经历的时间.
【答案】(1)； (2)
【解析】
【分析】
【详解】（1）设飞机在水平跑道上的加速度为，阻力为f，末速度为，由牛顿第二定律得
联立以上三式并代入数据解得
(2) 设飞机在倾斜跑道上的加速度为，跑道末端速度为，水平跑道上
倾斜跑道上：由牛顿第二定律有
代入数据解得
由
代入数据解得
所以
则
【点晴】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，涉及到两个过程的运动，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
15. 新交规规定：“在没有信号灯的路口，一旦行人走上人行道，机动车车头便不能越过停止线”。如图甲所示，一长度为的卡车以的初速度向左行驶，车头距人行道距离为，人行道宽度为。同时，一距离路口为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为，货箱距离车头、车尾的间距分别为、。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）当司机发现行人在图中位置时立即做匀加速直线运动，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少；
（2）如果司机以第（1）间的最小加速度加速，且穿过人行道后立即匀速，通过计算说明货箱是否会掉下来；
（3）若司机发现行人在图示位置时立即做匀减速直线运动，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。
【答案】（1）；（2）见详解；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由公式可知，人走上人行道的时间为
由图可知，卡车整体穿过人行道运动的位移为
设卡车的加速度为，由公式，满足题意条件有
又有
解得
即卡车加速度最小为。
（2）根据题意，假设货箱与货车保持相对静止，设货箱的质量为，由牛顿第二定律可得，货箱受到的静摩擦力为
则货箱与货车间发生相对滑动，由牛顿第二定律可得，货箱的加速度为
根据公式可得，货车整体过人行道时的速度为
假设货箱没有掉下来，设经过时间货箱的速度与货车速度相等，则有
解得
货箱的位移为
货车的位移为
可得
则假设错误，货箱会从货车上掉下来。
（3）根据题意可得，行人通过人行横道得时间为
假设汽车在12s时刚到人行道，则有
解得
则说明假设不成立，则可知，最小加速度时，汽车运行40m减速到零，则有
解得
当箱子刚好不撞上车头时，加速度最大，对货车有
对货物有
又有
解得
即刹车时加速度应满足的条件为