山西省实验中学2024-2025学年高一上学期12月第三次月考物理试卷(含答案)

这是一份山西省实验中学2024-2025学年高一上学期12月第三次月考物理试卷(含答案)，共21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．下列关于牛顿第一定律说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是否成立与选取什么参考系有关
B.牛顿第一定律是伽利略逻辑思维的产物，且可以用实验直接验证
C.汽车以恒定的速率在二广高速上由大同行驶到晋城，期间汽车的运动状态没有发生改变
D.航天员在月球表面比在地球表面跳得更高，是因为他在月球表面比在地球表面的惯性小
2．下列说法正确的是( )
A.消防队员双手握住竖立的绳子匀速攀上时，所受的摩擦力的方向是向上的；匀速滑下时，所受的摩擦力的方向是向上的
B.马车可以加速向前行驶，是因为马向前拉车的力大于车向后拉马的力
C.由磁铁间存在相互作用可知，力可以离开物体而单独存在
D.手机对桌面的压力，是由于桌面发生微小形变而产生的
3．近期山西省实验中学在田径场组织各班进行足球比赛。比赛热火朝天，同学们通过这次活动锻炼了身体，也增强了友谊。下列四种与足球有关的情景，说法正确的是( )
A.足球静止在草地上，足球对草地的压力就是足球的重力
B.静止在水平草地上且相互接触的两个足球之间一定存在相互作用的弹力
C.踩在脚下且静止在水平草地上的足球一定受到3个力的作用
D.落在球网中的足球受到弹力大小等于足球对球网的弹力
4．如图为一女士在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间的一字马表演，下列说法正确的是( )
A.人总共受到5个力作用
B.人蹬墙壁的弹力越大，墙壁对人的摩擦力越大
C.若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力变大
D.左边墙壁对人的作用力竖直向上
5．如图所示，圆柱形玻璃缸中有一部分水，玻璃缸和液体的重心正好位于液面上的A点，现在放入一个铁球，当它沉在缸底时，整体重心的位置会在A所在平面之( )
A.上B.下C.齐平D.不确定
6．物理除了知识的学习，还要领悟处理物理问题的思想与方法，如控制变量法、极限法、理想化模型法、类比法等等。下列几个场景关于物理学思想方法的说法正确的是( )
A.甲图为等效替代法B.乙图为理想化实验法
C.丙图为微元法D.丁图为控制变量法
7．实际生活中，我们坐车常常能感受到“推背感”，这是由于座椅和乘客后背之间挤压所导致的，以下说法正确的是( )
A.汽车加速时，速度越大，“推背感”越明显
B.汽车减速时，速度变化量越大，“推背感”越明显
C.汽车加速时，加速度越大，“推背感”越明显
D.匀速行驶时，速度越大，“推背感”越明显
8．在研究两个共点力的合力实验中，得出随夹角θ变化的规律如图：若某物体同时受作用而静止，则大小不可能是( )
A.18NB.2NC.8ND.19N
9．如图，一重物被悬挂在O点，A、B两点等高，O为结点，轻绳、长度相等，拉力分别为、，重物受到的重力为G，。下列表述正确的是( )
A.一定小于G
B.保持悬挂点和绳长不变，随着重物G的增大，拉力与均减小
C.保证A与O点不动，将移动到水平位置的过程中，拉力逐渐增大
D.若将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变，则拉力与均减小
10．工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
二、多选题
11．如图所示，一物块在光滑水平地面上向右运动过程中，对物块施加一个外力F。当F与水平方向成角时，物块的加速度为；当F与水平方向成角时，物块的加速度为。则( )
A.方向水平向左B.方向水平向右
C.D.
12．如图为建筑工人利用吊车吊起钢筋时的情景。吊车用四根长度相等的绳子吊起三捆钢筋（绳子质量可忽略不计），提起后静止在空中，已知每捆钢筋的重力均为mg，绳子a、b之间的夹角是60°，a、c之间的夹角是120°。每根绳的拉力大小为T，吊车挂钩受到绳的作用力为F，下列关系式正确的是( )
A.B.C.D.
13．如图所示，灭火直升飞机沿水平方向匀速往返火场和取水区上空时，贮水桶受到与运动方向相反且大小恒定不变的水平阻力F。贮水桶装满水时的质量为5吨，飞机沿水平方向匀速飞往火场过程中，绳子与竖直方向的夹角是（）。如果贮水桶总保持与直升飞机相对静止，设绳子的拉力T，下列说法正确的是( )
A.
B.拉力T的大小不可能等于水平风力F的大小
C.T与G的合力与F相同
D.返回取水区的过程中，绳子与竖直方向的夹角与灭火前相同
14．某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是( )
A.保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小α角直至F竖直向上，则F、都逐渐减小
B.保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、都逐渐增大
C.保持α角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则逐渐减小，F逐渐增大
D.只增加细线的长度，其他条件不变，F、都减小
15．如图所示，一辆卡车卸货前，已经将车斗倾斜（倾角为30°），有一挡板未撤下且处于竖直状态。车斗里装了n根钢管（），钢管质量均为m，忽略钢管与车斗底面、挡板之间的摩擦，各钢管均处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A.钢管1对挡板的弹力大小为
B.钢管1对钢管2的弹力大小为
C.钢管1对车斗底面的压力大小为
D.若将挡板绕下端点缓慢顺时针转30°，则转动过程中车斗底面对所有钢管的支持力均减小
三、实验题
16．小明同学用橡皮条与弹簧测力计探究两个互成角度的力的合成规律，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。
(1)在做本实验时，下列操作中错误的是___________。
A.同一次实验过程中要将O点拉到同一位置
B.先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点
C.弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
D.把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角要取，以便算出合力的大小
(2)根据实验数据，该同学画出如图乙所示的图，、、F、四个力中，_________的大小不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)小李同学用如图丙所示的装置来做实验，三根绳套系在同一个节点O处，用弹簧测力计A和B将重物M悬挂起来，实验装置在同一竖直面内。在实验中利用弹簧测力计A和B测出两个拉力、的大小，、的方向沿细绳方向；接着只用弹簧测力计A单独测量合力F的大小，必须保证___________。
A.O点位置不变
B.悬挂的重物质量M不变
C.悬挂的重物保持平衡
D.弹簧测力计示数为、大小之和
17．某同学在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验时，实验装置如图甲所示。
(1)不悬挂钩码时，指针___________；
A.必须指向零刻度处
B.可以指向直尺任意位置
(2)通过多组实验，得到如图乙所示的弹簧弹力F与伸长量x的五组数据，请将这五点拟合成一条直线__________，并由图线求得该弹簧的劲度系数为__________；（保留两位有效数字）。
(3)小张同学实验时，先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧原长，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度L，把作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的图像可能是下图中的__________：小张同学由此图像得出该弹簧的劲度系数为__________（用所选图像中坐标值表示）。
A.B.
C.D.
四、计算题
18．高空抛物会对行人的安全造成严重威胁。质量的建筑垃圾，从离地面高处由静止开始加速下落，经落地，设阻力的大小恒定不变，g取，求：
(1)物体下落的加速度大小；
(2)下落过程中物体所受阻力的大小。
19．如图所示，一质量不计的弹簧原长为，一端固定于质量的物体上，另一端施加一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，当弹簧拉长至时，刚好使物体从原地开始运动。（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，，弹簧始终在弹性限度内）
(1)求出弹簧的劲度系数。
(2)若将弹簧拉长至，物体受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长至，物体受到的摩擦力大小为多少？
20．质量为的风筝在牵线和恒定风力的作用下处于平衡状态。如图是此模型的截面图，已知风筝平面与水平面的夹角为，牵线与风筝平面的夹角为，风力与风筝平面垂直，求牵线的拉力大小和风力大小。（，、）
21．如图所示，质量为的物块A放在水平面上，质量为的小球B用一根细线与A相连接，用另一根细线与天花板上的C点相连，用水平向左的拉力F拉小球，AB段细线刚好伸直，此时BC段细线与竖直方向的夹角为37°，AB段细线与BC段细线垂直，物块A与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细线重力不计，重力加速度为，求：
(1)拉力F的大小；
(2)改变拉力F的方向，使AB段细线刚好伸直时的最小拉力；
(3)保持拉力F水平向左，逐渐增大拉力F，当物块A刚好要滑动时，拉力F为多大。
参考答案
1．答案：A
解析：A.牛顿第一定律只有在惯性系中才成立，故牛顿第一定律是否成立与选取什么参考系有关，故A正确；
B.牛顿第一定律是伽利略逻辑思维的产物，是用理想斜面实验得出的结论，而无法用实验直接验证，故B错误；
C.汽车以恒定的速率在二广高速上由大同行驶到晋城，期间汽车运动的速度方向发生变化，则运动状态有发生改变，故C错误；
D.航天员在月球表面比在地球表面跳得更高，是因为他在月球表面比在地球表面的重力加速度小，向上减速的最大位移更大，而惯性由质量衡量，即惯性不变，故D错误。
故选A。
2．答案：A
解析：A.消防队员双手握住竖立的绳子匀速攀上时，根据受力平衡可知所受的摩擦力的方向是向上的；匀速滑下时，根据受力平衡可知所受的摩擦力的方向是向上的，故A正确；
B.马向前拉车的力与车向后拉马的力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C.力的产生一定存在施力物体和受力物体，力不可以离开物体而单独存在，故C错误；
D.手机对桌面的压力，是由于手机发生微小形变而产生的，故D错误。
故选A。
3．答案：D
解析：A.足球对草地的压力作用在草地上，足球的重力作用在足球上，且压力与重力的性质不同，故A错误；
B.静止在水平草地上且相互接触的两个足球之间，如果没有发生弹性形变，则不存在相互作用的弹力，故B错误；
C.踩在脚下且静止在水平草地上的足球不一定受到3个力的作用，如果脚给足球的压力斜向下，存在水平方向的分力，则足球受到重力、脚的压力、地面的支持力和摩擦力4个力的作用，故C错误；
D.落在球网中的足球受到弹力大小与足球对球网的弹力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。
故选D。
4．答案：A
解析：A.人受到重力、左右两边墙壁对人的弹力和摩擦力，总共受到5个力作用，故A正确；
B.由平衡条件可知，两边墙壁对人的摩擦力大小之和等于人的重力，则当人蹬墙壁的弹力越大时，墙壁对人的摩擦力不变，故B错误；
C.若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力大小不变，故C错误；
D.左边墙壁对人的作用力有弹力和摩擦力，合力方向斜向右上方，故D错误。
故选A。
5．答案：B
解析：重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，铁球的重心在铁球的几何中心，铁球沉入底部，则铁球的密度大于水的密度，所以铁球沉入底部导致的水上升部分的质量小于铁球的质量，故铁球沉入底部后整体的重心比A点低，B正确。
故选B。
6．答案：B
解析：A.甲图为放大法，故A错误；
B.乙图为理想化实验法，故B正确；
C.丙图为等效替代法，故C错误；
D.丁图为微元法，故D错误。
故选B。
7．答案：C
解析：AC.汽车加速时，加速度越大，由牛顿第二定律得，人水平方向的合力越大，所以“推背感”越明显；汽车速度越大，加速度不一定越大，“推背感”不一定越明显，故A错误，C正确；
B.汽车减速时，速度变化量越大，但加速度不一定越大，“推背感”不一定越明显，故B错误；
D.匀速行驶时，人处于平衡状态，合力为零，“推背感”与汽车速度无关，故D错误。
故选C。
8．答案：D
解析：由题图可知的合力范围为
若某物体同时受作用而静止，则大小等于的合力大小，即
故选D。
9．答案：C
解析：AB.设，O点受到、、F三力的作用，其中，由平衡条件可得
解得
可知拉力与大小相等，但不一定小于G；随着灯笼G的增大，则拉力与均增大，故A、B错误；
C.保证A与O点不动，将B移动到水平位置的过程中，重力G不变且拉力的方向不变，根据矢量三角形的图解法可知，当时拉力最小，由题意知，拉力在逐渐增大，故C正确；
D.根据力的合成特点，若将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变，则θ增大，重力不变，所以拉力与均变大，故D错误。
故选C。
10．答案：B
解析：如图
设轻绳的夹角为θ，则轻绳上的拉力
当甲缓慢站起至站直的过程中轻绳间的夹角θ先变大，当杆水平时轻绳间夹角最大，然后变小，轻绳的张力先变大后变小，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．答案：BD
解析：对物体受力分析，由牛顿第二定律有
，
解得
，
方向都向右，且
故选BD。
12．答案：BD
解析：AB.把三捆钢筋和绳子作为整体分析可知，整体受到自身重力3mg和吊车挂钩的拉力F而平衡，故有
根据牛顿第三定律可知，吊车挂钩受到绳的作用力为3mg，故A错误，B正确；
CD.每根绳的拉力大小为T，a、c之间的夹角是120°，则a、c的合力大小为T，同理另外两绳的合力大小也为T，由于绳子a、b之间的夹角是60°，根据平衡条件可得
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
13．答案：AB
解析：AB.对贮水桶受力分析，如图所示
根据受力平衡可得
，
故AB正确；
C.根据平衡条件可知，T与G的合力与F大小相等，方向相反，故C错误；
D.根据
返回取水区的过程中，贮水桶（包含水）的重力减小，水平风力不变，可知绳子与竖直方向的夹角θ比灭火前大，故D错误。
故选AB。
14．答案：BC
解析：A.如图所示
对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力作用，θ角不变，α角减小到90°时，F最小，因此α角减小的过程中，逐渐减小，F先减小后增大，故A错误；
B.保持F水平，则
，
θ角增大时F、都逐渐增大，故B正确；
C.保持α角不变，增大θ角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图
F水平时最大，水平时F最大，所以逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；
D.只增加细线的长度，对F、没有影响，故D错误。
故选BC。
15．答案：AB
解析：A.对n根钢管为整体，由平衡条件可得，挡板对的钢管1的弹力大小为
可知钢管1对挡板的弹力大小为，故A正确；
B.以除了钢管1外的所有钢管为整体，由平衡条件可得，钢管1对钢管2的弹力大小为
故B正确；
C.对钢管1受力分析，在垂直斜面的方向上，由平衡条件可得
可知钢管1对车斗底面的压力大小为，故C错误；
D.若将挡板绕下端点缓慢顺时针转动30°，则转动过程中斜面对除了钢管1外的其他钢管的支持力总是不变的，故D错误。
故选AB。
16．答案：(1)BD
(2)F
(3)BC
解析：（1）A.要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A正确；不符题意；
B.本实验中弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧称拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故B错误，符合题意；
C.本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，故C正确，不符题意；
D.实验过程中两弹簧的夹角要适当，并非要求达到90∘，非特殊角度也可，故D错误，符合题意。
故选BD。
（2）由图乙可知，F是通过、作平行四边形得到的合力理论值，而是一个弹簧测力计直接测得的，是合力的真实值；所以、、F、四个力中，力F不是由弹簧测力计直接测得的。
（3）AB.在竖直面内通过悬挂重物验证力的平行四边形定则，因重物所受的重力大小和方向恒定，与它等大反向的力即为两个弹簧秤拉力的合力，故同一次实验合力大小和方向一定，则O点的位置可以变动，只需要满足悬挂的重物质量M不变即可，故A错误，B正确；
C.为了保证效果相同，需要重物的合力为零，则需悬挂的重物保持平衡，故C正确；
D.根据平行四边形法则可知，一个弹簧测力计的示数应为、的矢量之和，故D错误。
故选BC。
17．答案：(1)B
(2);76（75~80均可）
(3)C;
解析：（1）因为研究的是弹簧的弹力和形变量的关系，所以只要能够计算出在不同的拉力下弹簧的形变量即可，故当向下拉力为零（不悬挂钩码）时，可以指向直尺任意位置。
故选B。
（2）弹簧弹力F与伸长量x的图线如图所示
根据图像可得该弹簧的劲度系数为
（3）因为受弹簧自身重力和影响，当把弹簧悬挂起来后，它的长度会比放在水平桌面上长一些，因此，图像中当纵轴上的拉力为0时，横轴上的长度应该有一定的数值。
故选C。
根据图C在图像可得该弹簧的劲度系数为
18．答案：(1)
(2)30N
解析：（1）根据运动学公式可得
解得物体下落的加速度大小为
（2）根据牛顿第二定律可得
解得下落过程中物体所受阻力的大小为
19．答案：(1)50N/m；
(2)1.5N；
(3)2N
解析：（1）根据题意可知，当弹簧拉长至时，刚好使物体从原地开始运动，故此时有
即有
解得
（2）当弹簧拉至时，由胡克定律可知此时弹簧的弹力
而最大静摩擦力
由于，故物体处于静止状态，此时物体间的摩擦属于静摩擦，大小为
（3）根据上述分析可知，当弹簧的长度时，弹簧的弹力
故此时物体与水平面间的摩擦为滑动摩擦，滑动摩擦力的大小为
20．答案：10N；16N
解析：风筝受力情况如图所示
以风筝平面和垂直风筝平面建立坐标系，则有
联立得
21．答案：(1)7.5N；
(2)6N；
(3)32.5N
解析：（1）AB段细线刚好伸直时，可知AB段细线拉力为0，以小球为对象，根据平衡条件可得
解得拉力F的大小为
（2）改变拉力F的方向，使AB段细线刚好伸直时，当拉力F与BC线垂直时，拉力最小，则有
（3）设AB段细线上拉力为T，对物块A研究，根据平衡条件可得
，
又
解得
对小球B研究，根据平衡条件可得
解得