天津市第四中学2024-2025学年高一（上）月考物理试卷（12月）

这是一份天津市第四中学2024-2025学年高一（上）月考物理试卷（12月），共12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。
1.描述物体的运动时，总要选定参考系。下列参考系的选取正确的是( )
A. “牛从桥上过，桥流水不流”，诗句中均以桥作为参考系
B. “满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎”，是以山作为参考系的
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以轻舟作为参考系的
D. “卧看满天云不动，不知云与我俱东”，云不动是以诗人自己作为参考系的
2.如图，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是()
A. 4R，2πRB. 4R向东，4πR向东
C. 4πR向东，4RD. 4R向东，2πR
3.一质点做匀加速直线运动，其位移随时间的关系为：x=4t+2t2(m)，那么物体运动的加速度为( )
A. 0.4m/s2B. 2m/s2C. 4m/s2D. 5m/s2
4.某质点从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，下列说法错误的是( )
A. 质点的加速度每隔1s增大2m/s2
B. 质点在任意1s的时间内末速度比初速度大2m/s
C. 质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1:2:3
D. 质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1:4:9
5.以下关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 将酒瓶用手竖直握住停留在空中，当增大手的用力，酒瓶所受的摩擦力增大
B. 消防队员双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的；匀速滑下时，所受的摩擦力的方向是向上的
C. 人走路时，受到向前的滑动摩擦力作用
D. 随倾斜传送带向上匀速运动的物体，受到沿传送带向上的静摩擦力作用
6.已知两个力的合力为10N，其中一个力为F1=6N，则另一个分力F2的范围是( )
A. 6N≤F2≤10NB. 0N≤F2≤10NC. 4N≤F2≤10ND. 4N≤F2≤16N
7.质点由静止开始做直线运动，所受合外力大小随时间变化的图像如图所示，则有关该质点的运动，以下说法中不正确的是( )
A. 质点在0∼2s内做匀加速运动B. 质点在0∼2s内速度不变
C. 质点在2∼4s内加速度大小越来越小D. 质点在2∼4s内速度大小越来越大
8.如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的张力，下列几种办法中可行的是( )
A. 增大B物的质量B. 减小B物的质量C. 增大倾角θD. 增大动摩擦因数μ
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图所示，自来水管通过调节阀门每隔相同的时间T滴下一滴水，当第4滴水刚要滴下时。第1滴水刚好到达地面。已知管口到水平地面的高度为H，水滴均可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 图示状态第1滴水和第2滴水的间距为59H
B. 图示状态第3滴水和第4滴水的间距为39H
C. 当地的重力加速度大小为2H9T2
D. 图示状态第1滴水的速度大小为H3T
10.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN，在半圆柱体P和MN之间放有一光滑的均匀小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，装置的纵截面图如图所示。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止，则在此过程中，下列说法正确的是( )
A. MN对Q的弹力逐渐减小B. 地面对P的摩擦力逐渐增大
C. P、Q间的弹力逐渐增大D. 地面对P的弹力逐渐减小
11.如图，M、N是倾角θ=30°的传送带两端，质量m=1kg的小物块，从M点以v=3m/s的初速度沿传送带向下运动。物块运动过程的部分v−t图像如图所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 传送带逆时针转动B. 传送带的速度大小v=3m/s
C. 物块下滑时的加速度大小a=2m/s2D. 传送带与物块间的动摩擦因数为 32
12.在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的F−t图像如图所示，当t=18s时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则( )
A. 0∼18s时间内，工件一直处于失重状态
B. 工件做匀速运动的速度大小为3m/s
C. 工件做匀减速运动加速度大小为0.25m/s2
D. 地面和指定位置之间的总距离为56m
三、实验题：本大题共1小题，共10分。
13.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置．
(1)本实验应用的实验方法是_______
A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法
(2)下列说法中正确的是_______
A.实验中的打点计时器应接直流电源
B.实验时应先释放小车，再启动打点计时器
C.实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力
D.在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小
(3)在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M=0.5kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是_______
A.m1=4g B．m2=10g C．m3=40g D．m4=500g
(4)图乙是某同学在实验中打出一条纸带，他从比较清晰的点O开始，每五个计时点取一个计数点，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，由此可求得小车的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)．
(5)如图丙所示，为某同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的a−F图像，图线不过坐标原点的原因可能是长木板的倾斜程度_______(填“过大”或“过小”)．
四、计算题：本大题共2小题，共30分。
14.如图，一质量m=10kg的箱子先从倾角θ=37​∘的斜面上匀速滑下来，到地面后即由一女旅客用与水平方向成θ=37​∘的斜向上的力拉着继续做匀速直线运动，已知箱子与斜面及地面的滑动摩擦因数相同，g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8，求：
(1)箱子与斜面的动摩擦因数；
(2)女旅客拉箱子的力的大小以及箱子对地面的摩擦力的大小．
15.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以v0=4 m/s的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为m=2 kg的物体(可以视为质点)，从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4，传送带左右两端A、B间的距离LAB=10 m，重力加速度g=10 m/s2，求∶
(1)物体在传送带上向左最多能滑到距A多远。
(2)物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
研究物体的运动情况时，需要先选取一个标准做为参照物，物体与参照物的位置发生了变化，物体就是运动的；物体与参照物的位置没有发生变化，物体就是静止的．
此题通过古诗句考查同学们对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．
【解答】
A.“牛从桥上过，桥流水不流”，诗句中桥流水不流是以水作为参考系，故A错误；
B.“看山恰似走来迎”，被研究的物体是山在运动，山和船之间发生了位置的改变，所以是以“船”作为参考系，故B错误；
C.“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动，是以“万重山”为参考系的，故C错误；
D.“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，诗人以自己为参照物看云时，会认为“卧看满天云不动”的效果，故D正确。
2.【答案】D
【解析】位移大小等于首末位置的距离，为4R，方向向东；路程等于运动轨迹的长度，为2πR，没有方向。
故选D。
3.【答案】C
【解析】本题考查匀变速直线运动的位移与时间的关系；需要熟练掌握公式；
由匀变速直线运动位移和时间规律关系式
x=v0t+12at2
对比
x=4t+2t2
可得加速度关系为
12a=2
解得
a=4m/s2
故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的定义，结合加速度大小判断速度变化情况；物体做初速度为0的匀变速直线运动，根据速度公式v=at和位移公式x=12at2计算速度比和位移比。
【解答】
A.质点做加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动，加速度恒定不变，故A错误；
B.由Δv=aΔt可知，质点在任意1 s的时间内末速度比初速度大2 m/s，故B正确；
CD.质点做初速度为0的匀加速直线运动，根据v=at，可知质点在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比为1∶2∶3，根据x=12at2，可知质点在前2 s内、前4 s内、前6 s内的位移大小之比为1∶4∶9，故C、D正确．
本题选错误的，故选A。
5.【答案】D
【解析】【分析】
相对运动的物体之间产生的为滑动摩擦力；而相对静止物体之间产生的摩擦力为静摩擦力；摩擦力的方向由相对运动或相对运动趋势来判定，或者根据受力平衡来确定。
本题主要考查了摩擦力方向和特点，摩擦力为物理学中的重点内容，要注意正确理解滑动摩擦力与静摩擦力的区别；明确它们产生的条件。
【解答】
A、酒瓶处于静止状态，重力等于静摩擦力，故增大手的用力，不会增大酒瓶受到的摩擦力，故A错误；
B、消防队员匀速上攀和匀速滑下时，根据受力平衡，重力等于摩擦力，故消防队员受到的摩擦力一直向上，故B错误；
C、人走路时，脚相对地面向后的运动趋势，受到向前的静摩擦力作用，故C错误；
D、倾斜传送带向上匀速运动的物体，有沿斜面向下的运动趋势，受到沿传送带向上的静摩擦力的作用，故D正确；
故选：D。
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查力的合成，根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，分析另一个分力的大小可能值．
【解答】
当二力夹角为零时，即两个力在同一直线上，并且方向相同时，F2有最小值：
F2=F−F1=10N−6N=4N
当夹角180°时，即两个力在同一直线上，并且方向相反时，
F=F2−F1
F2的最大值：
F2=10N+6N=16N
所以另一个分力F2 的范围：
4N≤F2≤16N
故选D。
7.【答案】B
【解析】【分析】
根据牛顿第二定律由合外力情况确定物体加速度情况，由物体的加速度由运动学关系分析物体的运动情况。
知道加速度与合外力的关系(牛顿第二定律)，知道加速减速运动由加速度与速度的方向决定与加速度的大小及大小变化无关，加速度的大小反应物体速度增加或减小的快慢。
【解答】
AB.0～2 s内F恒定，根据F=ma加速度恒定，质点做匀加速直线运动，故A正确，B错误；
CD.2～4 s内F不断减小，所以加速度不断减小，但方向仍与速度同向，质点仍做加速运动，速度越来越大，故CD正确。
8.【答案】A
【解析】解：根据牛顿第二定律，对整体：
F−(mA+mB)gsinθ−μ(mA+mB)gcsθ=(mA+mB)a
得：a=FmA+mB−gsinθ−μgcsθ
对B：T−mBgsinθ−μmBgcsθ=mBa
得到轻线上的张力为：T=mBgsinθ+μmBgcsθ+mBa=mBFmA+mB
则要增加T，可减小A物的质量，或增大B物的质量．
故选：A．
当用斜面向上的拉力F拉A，两物体沿斜面匀加速上升时，对整体运用牛顿第二定律求出加速度，再对B研究，根据牛顿第二定律求出轻线上的张力，分析增加轻线上的张力的办法．
本题是连接体问题，两个物体的加速度相同，采用整体法与隔离法交叉使用的方法，考查灵活选择研究对象的能力．
9.【答案】AC
【解析】AB.相邻两滴水的时间间隔相等，根据自由落体相邻相等时间内的位移比为1:3:5可知，图示状态第1滴水和第2滴水的间距为
51+3+5H=59H
图示状态第3滴水和第4滴水的间距为
11+3+5H=19H
故A正确，B错误；
C.由题意可知，每滴水落地所需时间为3T，则有
H=12g(3T)2
解得
g=2H9T2
故C正确；
D.图示状态第1滴水的速度大小为
v1=g×3T=2H3T
故D错误。
故选AC。
10.【答案】BC
【解析】AC.对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力，如图
重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到N1=mgtanθ，N2=mgcsθ，由于θ不断增大，故N1不断增大，N2也不断增大；故A错误，C正确；
B.对PQ整体受力分析，受到总重力、MN杆的支持力N1，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图
根据共点力平衡条件，有f=N1=mgtanθ，由于θ不断增大，故f不断增大，故B正确；
D.地面对P的弹力大小不变，故D错误。
故选BC。
11.【答案】AD
【解析】AB.由图像可知，物体先向下做匀减速直线运动，速度减为零后，反向做匀加速直线运动，最后与传送带共速，故传送带逆时针转动，且由图像可知传送带速度为2m/s，故 A正确，B错误;
C.速度时间图像斜率表示加速度，从图像可知加速度大小为a=ΔvΔt=−2−32m/s2=2.5m/s2，故C错误;
D.设物体与传送带间的动摩擦因数为μ，则物体下滑过程，加速度大小为a=2.5m/s2，由牛顿第二定律可知μmgcs30∘−mgsin30∘=ma，解得μ= 32，故D正确。
12.【答案】CD
【解析】【分析】
本题考查了牛顿第二定律；本题解题的关键是在于根据平衡状态求得质量，根据牛顿第二定律求得加速度，结合运动学公式求得位移、速度等。
根据加速度方向判断工件的状态；根据平衡条件判断工件的质量，结合牛顿第二定律求解加速度；运用运动学公式求解速度和位移。
【解答】
A.由题意可知，0～10s工件匀速运动，加速度为零，10～18s工件匀减速运动且方向竖直向下，则0～18s时间内，工件先处于平衡状态再处于失重状态，故A错误；
BC.0～10s工件匀速运动，则mg=3000N，m=300kg，匀减速运动过程加速度大小a=mg−Fm=3000−2925300m/s2=0.25m/s2，所以匀速运动的速度v=a (t2−t1)=0.25×(18−10)m/s=2m/s，故B错误，C正确；
D.工件运动后半程的距离x2=vt1+v2(t2−t1)=2×10m+22×(18−10)m=28m，则地面和指定位置之间的总距离：x=56m，故D正确。
13.【答案】(1)A；(2)C；(3)D；(4)1.20；(5)过小
【解析】(1)探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法。故选 A。
(2)A.实验中的打点计时器应接交流电源，A错误;
B.实验时应先启动打点计时器，再释放小车， B错误;
C.实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力， C正确;
D.在探究加速度与质量的关系时，应保持小车所受拉力的大小不变，改变小车的质量， D错误。
故选C。
(3)当小车质量远大于砝码与砝码盘质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的重力，在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M=0.5kg=500g，改变砝码质量m的值，m的取值最不合适的一个是500g。故选D。
(4)每相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，则相邻两计数点之间的时间间隔0.1s，根据逐差法求加速度可得a=xBD−xOB4T2=[(4.00+5.20)−(1.60+2.80)]×10−24×0.12m/s2=1.20m/s2。
(5)a−F图像不过原点是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力过小造成的，即板的倾斜角度过小或没有倾斜。
14.【答案】解：(1)设箱子与斜面的动摩擦因数为μ，箱子在斜面上匀速运动时，
根据平衡条件有：mgsinθ=μmgcsθ
解得：μ=0.75
(2)女旅客拉箱子做匀速运动时，根据平衡条件有：
Fcsθ=μ(mg−Fsinθ)
解得：F=60N
根据牛顿第三定律可知箱子对地面的摩擦力的大小为
f′=f=Fcsθ=60×0.8N=48N
答：(1)箱子与斜面的动摩擦因数为μ=0.75；
(2)女旅客拉箱子的力的大小为60N，箱子对地面的摩擦力的大小为48N。
【解析】根据平衡条件求解动摩擦因数及拉力，结合牛顿第三定律求解摩擦力。
本题考查共点力平衡，确定研究对象进行受力分析，并不忘记牛顿第三定律这一易错点。
15.【答案】解：(1)对物体在斜面上运动，有mgsinθ=ma
解得：a=5m/s2，
斜面长x=2h=6.4m
物体滑至斜面底端时的速度为vA，则vA2=2ax
解得vA=8m/s
物体在传送带上的加速度大小为a′=μg=4m/s2，
物体在传送带上速度为零时离A最远，此时有：vA2=2a′L
解得L=8 m；
(2)物体在传送带上减速运动的时间t1=vAa′=84s=2s
物体反向加速到v=4m/s经过的时间t2=va′=44s=1s
反向加速的位移L′=v2t2=2m
匀速运动的时间t3=L−L′v=8−24s=1.5s
所以物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间t=t1+t2+t3=4.5s。
答：(1)物体在传送带上向左最多能滑到距A的距离为8m；
(2)物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间为4.5s；
【解析】(1)根据牛顿第二定律求出物体在斜面上、传送带上运动的加速度，物体滑上传送带后做匀减速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出离A点的最大距离；
(2)根据匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间关系求出运动的时间；
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。