河南省南阳市六校2024-2025学年高一（上）12月月考物理试卷（解析版）

这是一份河南省南阳市六校2024-2025学年高一（上）12月月考物理试卷（解析版），共17页。
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 据中国载人航天工程办公室消息，神舟十九号载人飞船入轨后，于北京时间2024年10月30日11时00分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静止的
B. 对接成功后，以空间站为参考系，神舟十九号飞船是运动的
C. 神舟十九号飞船在与天和核心舱对接的过程，可将它们视为质点
D. 研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
【答案】D
【解析】AB．对接成功后，二者一起绕地球运动，所以，以地球为参考系，整个空间站是运动的，以空间站为参考系，神舟十九号飞船是静止的，故A、B错误；
C．神舟十九号飞船在与天和核心舱对接的过程，它们的大小和形状不能忽略，所以不能将它们视为质点，故C错误；
D．研究空间站绕地球飞行的时间时，可以忽略空间站的大小和形状，所以可将空间站视为质点，故D正确。
故选D。
2. 关于速度和加速度，下列说法中正确的是（ ）
A. 加速度增大，速度一定增大B. 速度变化量越大，加速度就越大
C. 物体有加速度，速度就增大D. 物体速度很大，加速度可能为零
【答案】D
【解析】AC．加速度方向与速度方向相同时，物体加速，相反时，物体减速，所以，速度增大还是减小与加速度大小无关，故A、C错误；
B．速度变化量越大，速度变化的不一定越快，所以加速度不一定越大，故B错误；
D．若物体以很大的速度匀速直线运动，其加速度为零；故D正确。
故选D。
3. 如图所示，物体A、B叠放在光滑水平地面上，用外力F作用于物体B上使它们一起向右运动，则物体A、B受力情况为（ ）
A. 因物体A向右运动，所以物体A受重力、支持力和水平向左的摩擦力
B. 物体A受重力、支持力和水平向右的摩擦力
C. 物体B受重力、地面的支持力和水平向右的摩擦力
D. 物体B受重力、地面的支持力、物体A给的压力、向右的拉力F和水平向右的摩擦力
【答案】B
【解析】以AB组成的整体为研究对象，水平地面光滑，不受地面的摩擦力，又受向右的拉力F，所以两物体向右做加速运动；以A为研究对象，物体A向右做加速运动，所以合力向右，即B对A向右的静摩擦力，所以A受到的摩擦力水平向右；以B为研究对象，根据牛顿第三定律，B应受到A对其向左的摩擦力作用，所以B受到的摩擦力水平向左。
故选B。
4. A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x－t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 4s时A物体运动方向发生改变
B. 0～6s内B物体的速度逐渐减小
C. 0～5s内两物体的平均速度相等
D. 0～6s内某时刻两物体的速度大小相等
【答案】D
【解析】A．A物体的x－t图线是一条倾斜的直线，所以A物体做匀速直线运动，且速度为
故A错误；
B．0～6s内B物体的x－t图线的斜率增大，则B物体的速度逐渐增大，故B错误；
C．0～5s内，A物体的位移
ΔxA=－1m－4m=－5m
B物体的位移
ΔxB=－1m－（－4m）=3m
所以A、B两物体在0～5s内位移不相等，则平均速度不相等，故C错误；
D．0～6s内，A物体的位移
Δx′A=－2m－4m=－6m
B物体的位移
Δx′B=2m－（－4m）=6m
则
|Δx′A|=|Δx′B|
A物体做匀速直线运动，B物体的速度逐渐增大，则在0～6s内某时刻两物体的速度大小相等，故D正确。
故选D。
5. 小明同学用两个力将一重为100N物体悬挂起来，力F1的方向与竖直的方向成30°角，力F2的大小为60N，则（ ）
A. F1的大小是唯一的B. F2的方向是唯一的
C. F2有两个可能的方向D. F2可取任意方向
【答案】C
【解析】如图所示
以N的“箭头”为圆心，以F2的大小60N为半径画一个圆弧，圆弧与F1所在直线有两个交点，因此F2有两个可能的方向，F1的大小有两个可能的值。
故选C。
6. 如图所示，一轻质弹簧右端固定，自然伸长在B点位置，一物块静止在光滑水平面A点位置，现用一水平向右的恒力推该物块，物块运动到C点弹簧被压缩到最短，则下列关于物块的说法正确的是（ ）
A. 到达B点时速度最大
B. 从B到C一直减速
C. 由A到C加速度先不变后一直减小
D. 能返回到B点，且两次在B点的速度大小相等
【答案】D
【解析】AB．物块速度最大时，其加速度为零，而加速度为零即合外力为零，由此可知物块速度最大的位置一定在BC之间的某一位置，该位置弹簧的弹力大小等于推力的大小，物块合外力为零，加速度为零，速度最大。而在合外力为零的位置之前，物块所受推力大于弹簧的弹力，物块做加速度减小的加速运动；在合外力为零的位置之后，弹簧的弹力大于推力，物块做加速度增大的减速运动，则从B到C的过程中物块先加速后减速。故A、B错误；
C．物块未与弹簧接触前受恒力，则其加速度恒定不变，与弹簧接触后随着弹簧弹力的增加，物块先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，可知，在由A到C的过程中，物块的加速度先不变，再减小，后增大，故C错误；
D．根据运动的对称性以及受力情况的变化可知，物块能返回到B点，且两次在B点的速度大小相等，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 缆车是风景游览区的交通工具，局部如图所示，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为θ，当缆绳带动车厢以加速度a匀加速向上运动时，质量为m的货物在车厢底板中与车厢相对静止。已知悬臂竖直，重力加速度为g，则（ ）
A. 悬臂对车厢的作用力竖直向上
B. 车厢（含货物）的合力大小为
C. 底板对货物支持力大小为
D. 底板对货物摩擦力大小为
【答案】BD
【解析】AB．将车厢和货物看成整体，车厢（含货物）的合力大小为
方向沿缆绳向上，做受力分析如图，可知悬臂对车厢的作用力斜向右向上；
故A错误，B正确；
CD．对货物受力分析，如图所示：
由牛顿第二定律可得
解得
C错误，D正确。
故选BD。
8. 汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车。已知汽车刹车时第1秒内的位移为13m，在最后1秒内的位移为2m，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的初速度大小是15m/sB. 汽车加速度大小是4m/s2
C. 汽车前4秒内的位移是28mD. 汽车在第1秒末的速度是10m/s
【答案】AB
【解析】B．将汽车减速运动的逆过程看作是反方向初速度为零的匀加速运动，因为在最后1秒内的位移为，根据
可知加速度大小为
故B正确；
AD．汽车刹车时第1秒内的位移为，由
代入数据解得
根据
可得汽车在第1秒末速度是
故A正确，D错误；
C．汽车刹车停止所需时间为
故时汽车已经停下来，因而汽车前4秒内的位移是
故C错误。
故选AB。
9. 某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型，紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带长度即A、B间的距离为2m，g取10m/s2，行李在被传送到B处过程中（ ）
A. 行李始终受三个力的作用
B. 行李先受向左的滑动摩擦力，后不受摩擦力
C. 行李0.5s时与传送带相对静止
D. 行李相对传送带发生了0.5m的位移
【答案】BC
【解析】C．行李无初速度地放在传送带上，行李相对于传送带向右运动，行李所受滑动摩擦力方向向左，行李开始向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
其中
解得
令经历时间，行李与传送带达到相等速度，则有
解得
此过程行李的位移
可知，行李0.5s时与传送带相对静止，故C正确；
A．结合上述可知，行李开始向左做匀加速直线运动，此过程受重力、支持力与向左的滑动摩擦力三个力作用，随后行李又以与传送带相等的速度向左做匀速直线运动，此过程行李受重力与支持力二个力作用，该过程行李不受摩擦力作用，故A错误；
B．结合上述可知，行李先受向左的滑动摩擦力，后不受摩擦力，故B正确；
D．结合上述可知，历时0.5s行李与传送带达到共同速度，此过程传送带匀速运动位移
此过程行李相对传送带发生的位移
匀速过程没有发生相对运动，即行李相对传送带发生了0.25m的位移，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，A、B两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接B，另一端绕过定滑轮连接C物体A、B两物体相对静止，沿水平面一起向右以加速度a匀加速运动。已知A和B的质量都是m，物体C的质量为M，物体A、B间的动摩擦因数是μ，重力加速度为g，连接B的细线水平，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A受到的摩擦力向右，大小为
B. 物体A受到的摩擦力向左，大小为
C. 物体A受到的摩擦力向右，大小为
D. 物体A受到的摩擦力向右，大小为
【答案】CD
【解析】物体A向右做匀加速运动所受静摩擦力为其合力，由牛顿第二定律，方向向右。以AB整体为研究对象有
以C为研究对象有
解得
物体A受到的摩擦力向右，由牛顿第二定律
故选CD。
三、非选择题（本题共5小题，共52分。解答题应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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。用到的实验器材有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、两个弹簧测力计和一根弹簧OC。为完成实验，实验操作步骤如下：
（1）先测量实验用弹簧的劲度系数。通过实验得到如下图所示的弹力大小F与弹簧的伸长量x的关系图像，由此图像求得该弹簧的劲度系数______N/m（保留两位有效数字）。
（2）如图甲，某同学用该弹簧OC和两个弹簧测力计做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。其中OA、OB为细绳。
（3）在保持弹簧OC伸长约8.00cm，且弹簧两端点位置不变的条件下，若弹簧测力计间夹角为90°，与细绳OA连接的弹簧测力计示数如图乙，则该弹簧测力计的读数是______N，若已知与细绳OB连接的弹簧测力计的读数为N，并已在图丙方格纸上作出，请你在所给的方格纸上按作图法的要求作出与细绳OA连接的弹簧测力计的拉力及它们的合力______。
（4）如图丁是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是______，一定沿CO方向的是______（均选填“F”或“”）。
（5）实验中，如果将细绳换成橡皮条，O点沿OA、OB方向的拉力仍等于弹簧测力计的读数，则实验结果______发生变化（选填“会”或“不会”）。
【答案】（1） 60 （3）2.98##2.99##3.00 见解析图 （4） （5）不会
【解析】（1）由题图甲，根据胡克定律可得该弹簧的劲度系数为
N/mN/m
（3）由题图可知弹簧测力计的最小分度值为0.1N，与细绳OA连接的弹簧测力计的读数应该为2.99N（2.98N、3.00N）；
根据平行四边形定则及力的图示的要求，可作出与细绳OA连接的弹簧测力计的拉力及它们的合力如图所示：
（4）由于存在误差，实际的合力一般不严格与分力构成的平行四边形的对角线重合，而是有一定的偏差，因此实际的合力是，一定沿CO方向的是。
（5）在实验中，如果将细绳换成橡皮条，不会影响分力的大小与方向，那么实验结果不会发生变化。
12. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力，拉小车的细线与板面平行。
（1）该实验采用的研究物理问题的科学方法是______（填标号）。
A. 建立理想模型的方法B. 控制变量法C. 等效替代法D. 类比法
（2）为了直观判断加速度和物体质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是______（填标号）。
A. 图像B. 图像
C. 图像D. 图像
（3）若某次实验中，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a，重力加速度为g，则细线的拉力______（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。
（4）实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M______（选填“等于”“远小于”或“远大于”）m。
【答案】（1）B （2）C
（3）##Ma## （4）远大于
【解析】
【小问1解析】
探究加速度与力、物体质量的关系时采用的方法是：保持质量不变，探究加速度与力的关系，然后保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种方法叫控制变量法，故选B。
【小问2解析】
力一定时，若a与M成反比，则图像为反比例函数图像，是曲线，由曲线判断a与M是否成反比不直观，但若a与M成反比，则a与成正比，作出图像若为通过原点的倾斜直线，则很直观的就可判定a与M成反比。
故选C。
【小问3解析】
以盘和重物为研究对象有
则
以小车与车中砝码总质量为研究对象有
以整体为研究对象有
则
【小问4解析】
由（3）问解析可得小车所受拉力大小为
当
即
时，有
所以，实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M远大于m。
13. 避险车道是道路上为失控车辆所设置的紧急避险通道，一般设置在较易发生事故的路段。避险车道应具有两个作用：一是使失控车辆从主线中分流，避免对主线车辆造成干扰；二是使失控车辆平稳停车，避免出现人员伤亡、车辆严重损坏和装载货物严重散落的现象。一辆货车正在高速路上行驶，突然刹车失灵，货车被迫以90km/h的速度冲上倾角为30°的碎石铺成的避险车道。已知货车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.5倍，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）汽车刚冲上避险车道时加速度的大小；
（2）要使该车能安全避险，避险车道最小长度。
【答案】（1）m/s2 （2）31.25m
【解析】（1）货车刚冲上避险车道时，由牛顿第二定律得
解得
m/s2
（2）设要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为x，由速度位移公式可知
其中
km/hm/s
m/s2
解得m
14. 一倾角为θ的斜面固定在水平面上，在其上轻放一质量为M的物体A，物体A沿斜面加速下滑。为让物体A在斜面上保持静止，现用细绳通过定滑轮与质量为m的物体B按如图方式连接，连接物体A的细绳与斜面平行。已知物体A与斜面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求物体B质量的取值范围？
【答案】
【解析】当物体A受到的摩擦力等于最大静摩擦力，且方向沿斜面向上时，对物体A进行受力分析，如图所示
根据正交分解可知，垂直于斜面方向有
沿斜面方向有
此时拉力T最小，B的质量最小。
对物体B进行受力分析有
解得
当物体A受到的摩擦力等于最大静摩擦力，且方向沿斜面向下时，对物体A进行受力分析，根据正交分解可知，垂直于斜面方向有：
沿斜面方向有
此时拉力T最大，B的质量最大；对物体B进行受力分析有
解得
要让物体A在斜面上保持静止，物体B质量m的取值范围
15. 如图所示，质量为m的小球穿在足够长的固定直杆上。小球从静止开始向下运动的同时，对小球施加垂直杆向上的力F，力F大小始终与小球的速度成正比，即（图中未标出）。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，，重力加速度为g。求：
（1）小球运动的加速度最大值；
（2）小球运动加速度最大时的速度大小；
（3）小球最大速度。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】（1）对小球最初加速阶段速度较小，力F较小，支持力N方向垂直直杆向上。受力分析，如下图所示
由受力分析，可得
当时，，此时小球运动的加速度最大，为
（2）当N = 0时，小球运动的加速度最大，由于力F大小始终与小球的速度成正比，可知
此时的速度为
（3）小球继续向下加速，速度增大，力F也增大，N方向变为垂直直杆向下。对此过程受力分析，如下图所示
由受力分析，可得
当a=0，速度最大。由于
即
可知，由于动摩擦因数较小，当N垂直直杆向上时
此时，不可能出现a=0的情况。当N垂直直杆向下时
因此，a=0，即速度最大时，N应垂直于直杆向下。则速度最大为