河北省保定市2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷（Word版附解析）

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考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑：非选择题用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1. 下列关于惯性的说法正确的是（ ）
A. 汽车转弯时速度方向发生了改变，其惯性也随之改变
B. 物体受到外力作用后运动状态改变，是因为外力减小了惯性
C. 乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大
D. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】AD．质量是物体惯性大小的唯一量度，汽车的惯性与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，故AD错误；
B．惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，故B错误；
C．乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大，运动状态难以改变，故C正确。
故选C。
2. 地铁上，某同学把一根细绳的下端绑一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段运动过程中，细绳向右偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。下列说法正确的是（ ）
A. 如果地铁加速度增大，细绳与竖直方向的夹角不变
B. 地铁此时一定处于起动后的某段加速过程中
C. 地铁速度可能向左或者向右，但加速度一定向左
D. 剪断细绳，圆珠笔将做自由落体运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．对笔受力分析，受到重力和绳子的拉力，根据牛顿第二定律可得
mgtanθ=ma
解得
a=gtanθ
如果地铁加速度增大，细绳与竖直方向的夹角增大，故A错误；
BC．由于细绳向右偏离了竖直方向，物体具有惯性，可判断车可能在向左加速或向右减速，加速度一定向左，B错误，C正确；
D．圆珠笔有水平方向的速度，剪断细绳，圆珠笔不会做自由落体运动，故D错误。
故选C。
3. 两个力和之间的夹角为，其合力为。下列说法正确的是（ ）
A. 若和大小相等且，则合力与分力大小相等
B. 若和大小不变，夹角越小，则合力就越大
C. 若夹角不变，力增大，增大，则合力一定增大
D. 若夹角满足且保持不变，力和都增大，合力一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．若和大小相等且，则合力与分力大小相等，故A错误；
B．根据平行四边形定则，若和大小不变，夹角越小，则合力就越大，故B正确；
C．若夹角不变，力增大，增大，合力不一定增大，故C错误；
D．若夹角满足且保持不变，则力和都增大时，合力可能不变，也可能减小，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，把两个相同的弹簧测力计和（均不计自重）连接在一起，在两端分别用的水平拉力拉弹簧测力计，当二者均静止时，和两个弹簧测力计读数分别是（ ）
A. ；0B. ；C. 0；D. ；
【答案】B
【解析】
【详解】根据平衡条件可得两弹簧测力计示数相等，均为，故选B。
5. 如图所示，两人用同样大小的力和共同提一桶水，和之间的夹角为，水和桶的总重力为。若在范围内改变的大小，水桶始终处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A. 和的大小都不变
B. 当减小时，和的合力变大
C. 当增大时，和都变大
D. 和的最大值等于
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据对称性可知，和与竖直方向的夹角相等，根据平衡条件有
解得
当夹角改变时，和的大小都会改变，故A错误；
CD．当变大时，和的大小都变大，最大值为无穷大，故C正确，D错误；
B．水桶始终处于静止状态，所以和的合力大小始终为，故B错误。
故选C。
6. 如图，一质量的足够长的木板A静止在水平地面上，现有质量的滑块B以水平速度从最左端滑上木板A，木板A始终处于静止状态，滑块未离开木板。已知木板与地面间、滑块与木板间的动摩擦因数分别为、，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A. 木板对滑块的摩擦力大小为
B. 地面对木板的摩擦力大小为
C. 木板对滑块的摩擦力方向水平向右
D. 地面对木板的摩擦力方向水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】AC．木板与滑块间发生了相对滑动，两者间的摩擦力为滑动摩擦力，则木板对滑块的摩擦力大小为
滑块相对木板向右运动，则木板对滑块的摩擦力方向水平方向水平向左，故A正确，C错误；
BD．对木板受力分析，木板受到滑块对其向右的滑动摩擦力，大小与相等，还受到地面对其向左的静摩擦力，由平衡条件知
故BD错误。
故选A。
7. 如图所示，用一根轻质细绳将一幅质量为的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大拉力为，画框上两个挂钉的间距为，为使绳不断裂，则绳长至少为（取）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设绳子与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得
根据题意有
联立解得
根据几何关系可得此时两个挂钉的间距
解得绳子长度至少为
故选C。
8. 如图，某同学手拉自重为0.2N弹簧测力计的上端吊环，测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，挡板对球体支持力的大小为N，g取10m/s2，手对弹簧测力计拉力F为（ ）
A. 2.0NB. 1.2NC. 1.0ND. 0.8N
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，挡板和斜面对小球的弹力相等，与竖直方向均成30°角，设弹簧对球体的拉力为，根据平衡条件得
根据牛顿第三定律得
对弹簧根据平衡条件
解得
故选B。
9. 如图，一粗糙斜劈状物体P静止在地面上，P的斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为的物块N，另一端与斜面上的质量为的物块M相连，系统处于静止状态，现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，重力加速度取，则在此过程中（ ）
A. 水平拉力的最大值为
B. 细绳的拉力的最大值大于
C. M所受斜面的摩擦力一定一直增大
D. P所受地面的摩擦力一定一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．设细绳与竖直方向的夹角为，N受力平衡，则
用水平向左的拉力缓慢拉动N，则角变大，则水平拉力变大，当时，水平拉力最大，其最大值为，故A错误；
B．M所受细绳的拉力
当时，细绳的拉力最大，其最大值为，故B错误；
C．若开始时M受斜面的静摩擦力沿斜面向上，则
当增大时，所受斜面摩擦力减小，若开始时受斜面的静摩擦力沿斜面向下，则
当增大时，M所受斜面的摩擦力增大，故C错误；
D．对P、M、N的整体受力分析可知，整体在水平方向受向左的力以及地面对P的向右的静摩擦力，则当变大时，所受地面的摩擦力一定一直增大，故D正确。
故选D。
10. 将一物体自某一高度处由静止释放，经过时间落到地面，落到地面之前瞬间的速度大小为。忽略空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 下落至高度为处的速度为
B. 释放后经过时间下落的高度为
C. 前时间段内与后时间段内的平均速度之比为
D. 物体通过前一半位移和后一半位移所用时间之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据自由落体运动公式，有
可得落地速度
故A错误；
B．自由落体运动在连续相等时间内的位移之比等于连续奇数之比，因此物体在前一半时间和后一半时间的位移之比为，即释放后经过时间下落的高度为，故B正确；
C．下落前时间段内与后时间段内的位移之比为，根据平均速度
知平均速度之比为，故C错误；
D．根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知物体通过前一半位移和后一半位移所用时间之比为，故D错误。
故选B。
11. 如图所示，一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴上，另一端固定在质量为的小球上，在点的正上方有一光滑定滑轮，细绳通过滑轮与小球连接，在细绳的另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态。若缓慢拉动细绳（始终保持小球平衡），直到小球刚到滑轮的正下方的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细绳的拉力大小不变B. 细绳的拉力变大
C. 弹簧形变量变小D. 弹簧的弹力大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对小球受力分析，小球受到三个力，重力、弹簧的弹力和细绳的拉力，如图1所示
将这三个力进行适当平移可构成一个首尾相接的矢量三角形，如图2所示
这个力的三角形与相似，设，，，则
由于、不变，变小，所以变小，故AB错误；
CD．设弹簧的原长为，劲度系数为，形变量为，则
根据胡克定律
故
因不变，故弹簧形变量不变，弹簧弹力大小不变，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
12. 如图，倾角为θ的光滑固定斜面上，质量相等的小球A和小球B通过轻弹簧相连，A通过轻质绳系于斜面顶端，系统静止，重力加速度为g。则当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B的加速度大小为零
B. 小球B的加速度大小为gsinθ
C. 小球A的加速度大小为零
D. 小球A的加速度大小为2gsinθ
【答案】AD
【解析】
【详解】剪断轻绳的瞬间，以B为对象，根据受力平衡可得弹簧弹力大小为
剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，则B所受合外力仍为零，所以B的加速度为零；以A为对象，根据牛顿第二定律可得
故选AD。
13. 如图甲、乙所示，传送带分别水平和倾斜，滑块A和B叠放在传送带上，B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，A受到的静摩擦力水平向右
B. 图甲中，增大A的质量，B受到的摩擦力增大
C. 图乙中，滑块B受5个力的作用
D. 图乙中，仅将传送带速度增大，细线拉力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．A处于静止状态，对A进行分析，受到重力与竖直向上的支持力，根据平衡条件可知， A不受摩擦力作用，故A错误；
B．B相对于传送带向右运动，B受到传送带向左滑动摩擦力作用，滑动摩擦力与动摩擦因数（粗糙程度）和正压力有关，增大A的质量，正压力增大，B受到的摩擦力增大，故B正确；
C．以A为研究对象，根据受力平衡可知，A受到重力、B对A的支持力和沿B上表面向上的摩擦力作用，以B为研究对象，可知B受到重力、A对B的压力和摩擦力、传送带对B的支持力和摩擦力、细线拉力作用，可知，滑块B受6个力的作用，故C错误；
D．仅将传送带速度增大，由于B受到重力、A对B的压力和摩擦力、传送带对B的支持力和摩擦力均保持不变，根据平衡条件可知，细线拉力不变，故D正确。
故选BD。
14. 某汽车以一定的初速度开始刹车做匀减速直线运动直到停止，前内的平均速度大小为，后内的平均速度大小为。则下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的加速度大小为
B. 该汽车的初速度大小为
C. 该汽车刹车内通过的路程为
D. 该汽车从刹车到停止的平均速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于后内的位移
将运动倒过来看成匀加速运动，根据
可得减速运动的加速度大小为
故A正确；
B．前内位移
根据
可得减速运动的初速度
故B错误；
C．汽车刹车时间
该汽车刹车内通过的路程
故C错误；
D．汽车从刹车到停止的平均速度大小为
故D正确。
故选AD。
三、基础考查：本题共1小题，共8分。
15.
（1）大小分别为和的两个力，当夹角为时，合力最小，为________；当夹角为时合力最大，为________N。有大小分别为、、的三个共点力，它们彼此之间的夹角可以变化，则它们的合力的最大值为________N，最小值为________N。
（2）如图所示，轻质不可伸长的晾衣两端分别固定在竖直杆、上的、两点，挂衣服的衣架挂钩是光滑的。挂于绳上处于静止状态。证明：绳的右端缓慢上移到，绳子拉力不变。
【答案】（1） ①. 2 ②. 8 ③. 12 ④. 0
（2）见解析
【解析】
【小问1详解】
[1]大小分别为和的两个力，当夹角为时，合力最小，为
[2]当夹角为时合力最大，为
[3]当、、的三个力的方向相同时，合力最大，最大值等于三个力之和，即为。
[4]由于和的合力范围为，在合力范围之内，则三个力合力能为零，故该三个力合力的最小值为0。
【小问2详解】
设绳长为，两杆之间的距离为，根据平衡条件
根据几何关系可得
点上移或下移，不变，不变
四、实验题：本题共1小题，共8分。
16. 一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳套的结点，和为细绳。
（1）本实验的实验原理是等效原理，其等效性体现在______。
A. 使两次橡皮筋伸长的长度相等
B. 使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变
C. 使两分力与合力满足平行四边形定则
D. 使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点重合
（2）本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差______。
A. 两个分力、的夹角尽量小些
B. 两个分力、大小要适当大些
C. 拉橡皮筋的细绳要稍短一些
D. 实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
（3）若图中两弹簧测力计的读数分别为、，且、的夹角为锐角，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧力计测出、的合力。
（4）在某次实验中，用、两弹簧测力计拉橡皮筋使结点到某一位置，细绳、与延长线之间的夹角分别为和，和可能为范围内的任意值。当保持弹簧测力计的示数不变，在角逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在同一位置，下列操作可能正确的是______。
A. 增大的示数，减小角度
B. 减小的示数，减小角度
C. 减小的示数，先增大角度，后减小角度
D. 增大的示数，先减小角度，后增大角度
【答案】（1）D （2）BD
（3）不能 （4）BC
【解析】
【小问1详解】
实验的等效性是指用两根弹簧测力计拉橡皮筋与用一根弹簧测力计拉橡皮筋，均使橡皮筋末端结点O处于同一位置，即使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点重合。
故选D。
【小问2详解】
A．为了便于作出平行四边形，两个分力、的夹角应适当大一些，故A错误；
B．为了减小拉力的测量误差，两个分力、大小要适当大些，故B正确；
C．为了便于确定拉力的方向，拉橡皮筋的细绳要适当长一些，故C错误；
D．为了减小拉力大小的测量误差，实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
令、的夹角为，根据余弦定理有
若为锐角，则、的的合力
可知，不能用一个量程为的弹簧力计测出、的合力。
【小问4详解】
由题意可知，保持结点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如图所示
第一种情况，如图1所示，原来、的值较小，所以由图可知角逐渐变小时，的示数减小，同时角减小；第二种情况，如图2、3所示，原来、值较大，由图2可以看出角逐渐变小时，的示数减小，同时角增大；或者由图3可以看出角逐渐变小时，的示数减小，同时角先增大，后减小
故选BC。
五、解答题：本题共4小题，共39分。
17. 一质量的物体放置在倾角的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度，如图所示，取，，在物体始终相对于斜面静止的条件下，求：
（1）斜面对物体的支持力大小；
（2）斜面对物体的摩擦力大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
将加速度分解为沿斜面向上的分加速度和垂直斜面向上的分加速度，则有
以物体为研究对象，垂直斜面方向根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
以物体为研究对象，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
解得
18. 无人驾驶技术正逐渐走入我们的生活。一无人驾驶网约车以的速度匀速行驶，某时刻该网约车传感器探测到正前方处有一公交车正在以的速度同向匀速行驶，后网约车立即刹车做匀减速直线运动，刹车后停下。求：
（1）网约车刹车过程的加速度大小；
（2）两车间的最小距离。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
以初速度方向为正方向，根据题意，由运动学公式有
解得
即网约车刹车过程的加速度大小为
【小问2详解】
设网约车减速后历时与公交车速度相等，有
代入数据解得
当两车速度相等时，公交车位移
代入数据得
网约车位移
代入数据解得
则两车间的最小距离
解得
19. 如图所示，用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂。两小球处于静止状态，细线a、c与竖直方向的夹角分别为30°、60°。重力加速度为g。求：
（1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；
（2）细线b对小球2的拉力大小及与竖直方向的夹角。
【答案】（1）Ta=mg，Tc=mg；（2）Tb=mg，θ=60°
【解析】
【详解】（1）对小球1和2整体受力分析如图
由受力分析可知
联立解得
（2）对小球2受力分析如图
由受力分析可知
联立解得
20. 如图所示，半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上，B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C，使其缓慢移动，直到B恰好运动到A的顶端，在此过程中A始终保持静止，已知A的质量为，B的质量为，A、B的半径均为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）B刚离开地面时，A对B的弹力大小；
（2）当A、B圆心的连线与地面的夹角为时，地面对A的摩擦力和支持力大小之比；
（3）A与地面间的动摩擦因数应满足什么条件？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
当B刚离开地面时，A对B的弹力方向与地面的夹角，则A对B的弹力大小为
解得
【小问2详解】
当A、B圆心的连线与地面夹角，对AB整体受力分析，可知
对B单独受力分析可得
因此地面对A的摩擦力大小为
则地面对A的摩擦力和支持力大小之比为
【小问3详解】
由上述分析可知，C对B的弹力大小为
当越小时，越大，由题意可知
此时A相对于地面最容易滑动，则对A进行受力分析水平方向有
竖直方向有
又
解得