哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷(含答案)

这是一份哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律也叫惯性定律，它可以通过实验直接验证
B.在国际单位制中，力学的三个基本单位是kg、m、s
C.相互挤压的海绵比物块形变大，所以海绵对物块的力大于物块对海绵的力
D.kg、、N是国际单位的导出单位
2．水平地面上的物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，一段时间后撤去F，其运动的图像如图所示，若物体与地面间滑动摩擦力的大小为f则F的大小为( )
A.B.C.D.
3．如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )
A.加速度越来越大，速度越来越小
B.加速度和速度都是先增大后减小
C.速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上
D.速度一直减小，加速度大小先减小后增大
4．如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙壁上，另一端连着小球A，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( )
A.B.，
C.，D.，
5．如图所示，水平面上有两个质量分别为M和m的木块1和木块2，中间用一条水平轻绳连接。两木块与水平面间的动摩擦因数相同，现用水平力F向右拉木块2，当两木块一起向右运动时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.若两木块一起匀加速运动，则m越小绳的拉力越小
B.若两木块一起匀速运动，绳的拉力大小与木块1的质量无关
C.若木块和地面间的动摩擦因数为μ，则绳的拉力为
D.无论水平面是光滑的还是粗糙的，绳的拉力大小均为
6．为了节省能量，某商场安装了智能电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A.顾客一直受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D.顾客对扶梯作用的方向先指向右上方，再竖直向上
7．如图所示，小车上固定有一个竖直细杆，杆上套有质量为M的小环，环通过细绳与质量为m的小球连接。当小车水平向右做匀加速运动时，环和球与车相对静止，绳与杆之间的夹角为θ重力加速度为g则
A.细绳的拉力为
B.细杆对环的作用力方向水平向右
C.细杆对环的静摩擦力为Mg
D.细杆对环的弹力为
8．如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知、，A、B间动摩擦因数，在物体A上施加一水平向右的拉力F，g取，则( )
A.当拉力时，A静止不动
B.当拉力时，B受A的摩擦力等于
C.拉力F大于时，A才能相对B滑动
D.若把水平向右的拉力F作用于B，拉力F大于时，A相对B滑动
9．如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.变力F的最小值为
B.变力F的最大值为
C.小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为
D.小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为
二、多选题
10．如图所示，PQ为圆的竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于A、B、C三点。现让三个小球（可以看作质点）分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止下滑到Q点，运动的时间分别为、和，运动的平均速度分别为、和。则有( )
A.B.C.D.
11．如图所示，质量为M的斜面体静置在水平地面上，斜面上有一质量为m的小物块，水平力F作用在小物块上时，两者均保持静止，斜面体受到水平地面的静摩擦力为、支持力为，小物块受到斜面的静摩擦力为，支持力为.现使F逐渐增大，两者仍处于静止状态，则( )
A.一定增大，可能减小B.、都不一定增大
C.一定不变，一定增大D.一定增大，一定增大
12．如图所示，质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.4。A的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着而保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列哪种做法可以使物块A相对木箱底面向右移动( )
A.让木箱以来加速度向上减速运动
B.让木箱以的加速度向下减速运动
C.让木箱以的加速度向左加速运动
D.让木箱以的加速度向右加速运动
13．如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连悬挂在定滑轮上，物体Q的质量是P的3倍，用手托住Q使P、Q静止，此时Q离地的高度为h。时刻由静止释放Q，重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，物体P上升过程中的最高点低于定滑轮，两物体和滑轮均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.物体Q的加速度大小为
B.物体P的加速度大小为
C.物体P上升的最大高度为
D.物体P上升的最大高度为
14．一物块静止在粗糙水平地面上，物块受到水平向右的拉力F的作用，在的时间内，拉力的大小F随时间t变化的关系如图所示。已知时物块恰好刚要运动，时物块的加速度，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g取，则( )
A.物块的质量等于1kg
B.物块与水平地面间的动摩擦因数为0.4
C.在时，物块的加速度大小为
D.在的时间内，物块的速度变化量为
三、实验题
15．某同学在做探究弹力和弹簧伸长关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度后计算出弹簧的伸长量，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度）
（1）试根据这些实验数据在上图给定的坐标纸上，将第5组数据代表的点画在图上，并作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧伸长量之间的函数关系图线_________
（2）由图像可知：弹力大小F跟弹簧伸长量之间满足______关系（填：正比或一次函数或反比）
（3）由图像可求得，弹簧的劲度系数______（保留两位小数）
16．某研究性学习小组分别用如图1所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为M，沙桶和沙子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出现保持小车质量M不变，逐渐增大沙桶和沙的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧测力计的示数).
（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是________。
A.需平衡小车的摩擦力
B.沙桶和砂的总质量要远小于小车的质量
C.滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻
D.先释放小车，后接通打点计时器的电源
（2）某同学根据实验数据画出了如图2所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_________。
A.B.C.D.F
（3）当沙桶和沙的总质量较大导致a较大时，图线________
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变
（4）图3为上述实验中打下的一条纸带A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得、、、打点计时器的频率为,小车的加速度为__________。
四、计算题
17．某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度运动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。
（1）求列车加速度的大小和方向；
（2）写出小车可能的运动情况。
18．如图所示，在光滑水平面上一质量的平板车以的速度向右匀速滑行，某时刻（开始计时）在平板车左端加一大小水平向右的推力，同时将一质量的小滑块（可视为质点）无初速度地放在小车的右端，最终小滑块刚好没有从平板车上掉下来。已知小滑块与平板车间的动摩擦因数，重力加速度，求
：
（1）两者达到相同速度所需的时间t；
（2）平板车的长度l。
19．某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置，该装置由水平传送带AB和倾斜传送带CD组成。水平传送带A、B两端相距，以的速率顺时针转动；倾斜传送带C、D两端相距，倾角，B、C相距很近，工件从B到C过程速度大小不变。现将质量m的工件无初速地轻放至A端，已知工件与传送带AB间的动摩擦因数，与传送带CD间的动摩擦因数，重力加速度g取。
（1）求工件从A端运动到B端所用的时间t；
（2）求工件从A端运动到B端在传送带上留下的划痕长度l；
（3）若要求工件能到达D端，要求倾斜传送带CD向上运动的最小速率。
参考答案
1．答案：B
解析：略
2．答案：C
解析：根据速度时间图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出F的大小.
详解:匀加速直线运动的加速度大小,匀减速直线运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得,
因为,所以故C正确,
3．答案：C
解析：C在接触的第一个阶段，合力方向坚直向下,小球向下运动,x逐渐增大,所以由得,,方向坚直向下,且逐渐减小,又因为这一阶段a与v都坚直向下,所以逐渐增大.当时,，此时速度达到最大之后,小球继续向下运动,,合力,方向坚直向上,小球向下运动,x继续增大,增大,,方向坚直向上,随x的增大而增大,此时a与v方向相反,所以逐渐减小.综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，上,大小先減小后增大;a的方向先向下后向上,大小先减小后增大;v的方向向下,大小先增大后減小
4．答案：C
解析：水平绳子被剪断后，B球的受力情况不变，则加速度
设两个小球的质量都为m，以AB整体为研究对象，由共点力平衡条件可得
剪断绳子瞬间，弹簧弹力没有发生变化，A球所受到的合力与原来绳子的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律可得
解得
故选C。
5．答案：D
解析：A.若两木块一起匀加速运动，分别对整体和木块
根据牛顿第二定律可得
联立可得
由此可知，m越小绳的拉力越大，故A错误；
BC.若两木块一起匀速运动，分别对整体和木块
根据平衡条件可得
联立可得故BC错误；
D.若水平面光滑，则
联立可得
故D正确。
6．答案：C
解析：A.在慢慢加速的过程中，顾客受到重力、支持力、摩擦力三个力，受力如图
在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力两个力，故错误；
B.加速阶段顾客加速度与速度同方向，合力斜向右上方，坚直方向的加速度向上，顾客处于超重状态，在匀速阶段，顾客受力平衡，既不是超重状态也不是失重状态，故B错误；
CD.加速阶段，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下。在匀速运动阶段，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿坚直向下，故C正确，D错误；
故选C。
7．答案：D
解析：A以小球为研究对象进行受力分析有:
根据牛顿第二定律得：
可得，绳的拉力,故A错误；
BCD、以环为研究对象进行受力分析有:
所以细杆对环的作用力
解得:
如图，可知细杆对环作用力方向斜向右上方。故
BC错误D正确。故选:D。
8．答案：C
解析：AC.当A、B要发生相对运动时的加速度为
对整体，由牛顿第二定律得
当时，A相对于B运动，反之二者保持相对静
止，故A错误，C正确；
B.当拉力时，AB保持相对静止，则
联立解得
即B受A的摩擦力等于2N，故B错误；
D.若把水平向右的拉力作用于B，当A、B要发生相对运动时的加速度为
对整体，由牛顿第二定律得
即当拉力大于12N时，A相对于B滑动，故D错误。故选C。
9．答案：C
解析：A.对A、B整体受力分析，根据牛顿第二定律可得
由于弹簧弹力减小，则外力F增大，即刚开始施力时，F最小，此时弹簧弹力等于整体的重力大小，
故A错误；
B.二者分离时，外力F达到最大，且AB之间的弹力为零，对A根据牛顿第二定律可得
解得故B错误；
CD.分离时，二者速度相等，加速度相等，对B根据牛顿第二定律可得
解得
根据速度位移公式有
联立解得
故C正确，D错误。
10．答案：BC
解析：AB.设任一斜面与水平方向的夹角为θ，圆的直径
为d。根据牛顿第二定律
斜面的长度为
则由
解得
可见，小球下滑时间与斜面的倾角无关，则有故A错误；B正确；
CD.根据
又
则
故C正确；D错误。
故选BC。
11．答案：AC
解析：对斜面体和小物块组成的整体进行受力分析，由水平方向受力平衡得增大，则一定增大，对小物块，其受到重力、支持力、力F和静摩擦力，静摩擦力的方向不确定，若开始时沿斜面向上，则沿斜面方向有，那么F增大，减小；若开始时沿斜面向下，则沿斜面方向有，那么F增大，增大，A正确，B错误.对小物块进行受力分析，垂直斜面方向，一定有，故F增大时，变大；对整体，在竖直方向，一定有，故F增大时，不变，故C正确，D错误.
12．答案：AC
解析：A.当木箱以的加速度向上减速运动，根据牛顿第二定律有
解得
此时的最大静摩擦力为
弹簧拉力为1.6N，可知，物块A相对木箱底面向右移动，故A正确；
B.当木箱以的加速度向上减速运动，根据牛顿第二定律有
解得
此时的最大静摩擦力为
弹簧拉力为1.6N，可知，物块A相对木箱底面静止不动，故B错误；
C.当木箱以的加速度向左运动时，坚直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力仍然为
对物块进行分析，所需合力为
最大静摩擦力和弹簧拉力的最大向左合力为
可知，最大静摩擦力与弹看拉力的合力不足以提供的加速度，则物块A相对木箱底面可能向右移动，故C正确；
D.当木箱以的加速度向右运动时，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力仍然为
对物块进行分析，所需合力为
最大静摩檫力和弹簧拉力的向右的最大合力为
可知，最大静摩擦力与弹簧拉力的合力足以提供的加速度，则物块A相对木箱底面静止，故D错误；故选AC。
13．答案：BC
解析：AB.分别对P和Q，根据牛顿第二定律可得
联立解得故A错误，B正确；
CD.当Q落地时，设P和Q的速度大小为，则
所以
之后P做坚直上抛运动，有
所以
所以物体P上升的最大高度为
故C正确，D错误。
故选BC。
14．答案：BCD
解析：AB.1s时物块恰好刚要运动，则有最大静摩擦力等于拉力有
时物块的加速度
则有
解得
所以A错误，B正确；
C.在时，物块的加速度大小为
所以C正确;
D.画出图像
图像中面积表示速度变化量，则在的时间内，物块的速度变化量为
所以D正确：
故选BCD。
15．答案：（1）
（2）正比
（3）30
解析：（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。
可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧,如右图:
（2）根据胡克定律知弹力大小F跟弹簧伸长量成正比;
（3）根据胡克定律得:
16．答案：（1）AC
（2）D
（3）C
（4）4.0
解析：（1）此实验需平衡小车的摩擦力,因滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，选项AC正确;
本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力,不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,选项B错误;
实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故D错误.故选AC.
（2）对小车分析,应有,解得:,由于图线经过坐标原点,所以横轴应为F,故正确.故选D
（3）由于图象的斜率为,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确.故选C
（4）纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点未画出,.连续相等时间内的位移差为,根据匀变速直线运动的推论公式可得:
；
17．答案：（1）gtanθ；方向水平向右
（2）水平向右加速运动或水平向左减速运动
解析：（1）选择小球为研究对象。设小球的质量为m，小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力，在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度a。这表明，与mg的合力方向水平向右，且
根据牛顿第二定律，小球具有的加速度为
方向水平向右。
（2）列车加速度与小球相同，加速度水平向右，列车速度水平，故列车可能的运动情况为水平向右加速运动或水平向左减速运动。
18．答案：（1）
（2）
解析：（1）小滑块相对平板车滑动时，设小滑块和平板车的加速度大小分别为、，有：
解得：
，
又：
解得：
（2）两者达到相同速度后，由于，可知它们将一起做匀加速直线运动从小滑块刚放在平板车上至达到与平板车相同速度的过程中，滑块向右的位移大小为：
平板车向右的位移大小为：
又：
解得：
19．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）令工件在水平传送带上的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
经历一段时间，假设工件与传送带共速，则有
解得
此过程的位移
之后工件做匀速直线运动，匀速过程有
则工件在水平传送带上的运动时间
（2）从开始到工件与传送带共速过程，传送带位移
则划痕长度
联立解得
（3）设倾斜传送带向上的最小速度为，对工件刚冲上倾斜传送带上，设加速度为，由牛顿第二定律得
解得
工件先在倾斜传送带上以加速度大小为匀减速到速度，利用逆向思维，此过程工件位移满足
由于工件重力沿倾斜传送带向下的分力大于滑动摩擦力，可知，工件与传送带不能够保持相对静止，之后，工件再以加速度大小为匀减速到速度为零恰好到达D点，由牛顿第二条定律得
解得
利用逆向思维，此过程工件位移满足
根据题意有
联立解得
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量
0
1.00
2.03
3.00
4.20
5.30
弹力大小
0
0.29
0.59
0.88
1.18
1.47