2021-2022学年山东省德州市陵城区祥龙高级中学高一12月月考物理试题含解析

2021-2022学年高二（上）学期12月（学科）月考试题

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

选择题（共12题，共40分）

一、单选题（共8题，每题3分，共24分）

1. 回顾伽利略对自由落体运动的研究过程，判定下列研究过程排序正确的是（　　）

①数学推理：如果，初速度为零的匀变速直线运动运动应符合

②合理外推：当倾角等于90°时，斜面运动变为自由落体运动

③实验验证：小球在斜面上运动符合，是匀加速直线运动

④猜想假设：自由落体运动是最简单的变速运动，即

⑤逻辑思维：利用逻辑推理说明重物与轻物下落得同样快

A. ④⑤③①② B. ④⑤③②①

C. ⑤④①③② D. ⑤④③①②

【答案】C

【解析】

【详解】伽利略对自由落体运动的研究过程的顺序为逻辑思维→猜想假设→数学推理→实验验证→合理外推，所以正确的顺序是⑤④①③②，故选C。

2. 在直线运动中，关于速度和加速度的关系。下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的速度大，加速度就大

B. 物体速度改变量大，加速度就大

C. 物体速度变化率大，加速度就大

D. 物体速度为零，加速度一定为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．速度与加速度无关，物体的速度大，加速度不一定大，A错误；

B．根据

因为时间不确定，所以物体速度的改变量大，加速度不一定大，B错误；

C．物体的速度变化率就是物体的加速度，所以物体的速度变化率大，加速度就大，C正确；

D．速度为零，加速度不一定为零，如竖直上抛的物体上升到最高点时，速度为零，加速度不为零，D错误。

故选C。

3. 如图所示，一个质点做匀加速直线运动，依次经过a、b、c、d四点，已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为2：1：2，通过ab和cd段的位移分别为x1和x2，则bc段的位移为（　　）

A.

B

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】设bc段所用时间为t，根据匀变直线运规律可知，bc段平均速度等ad段平均速度，即，，由以上两式可解得：，故B正确．

4. 下列说法正确的是（　　）

A. 时刻就是非常非常短的时间间隔

B. 运动员掷铅球成绩为，指的是铅球的位移大小为

C. 比较两个物体的运动情况时，必须选一个参考系

D. 研究100米冠军苏炳最后冲线的动作时，可以把苏炳看成质点

【答案】C

【解析】

【详解】A．时刻就是一瞬间，不是一段很短的时间，故A错误。
B．运动员铅球成绩为4.50m，指的是水平方向的位移大小为4.50m，不是总位移，故B错误。
C．比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系，故C正确。
D．研究100米冠军苏炳最后冲线的动作时，不可以把苏炳看出质点，否则没有“动作”，故D错误。
故选C。

5. 首飞标志着中国航空产业和大飞机事业的起飞。如图所示为大飞机着陆时在平直跑道上做减速运动的图像，大飞机在跑道上着陆时速度为，整个滑行的时间内运行距离为。大飞机在跑道上减速运动的过程中，以下关系式正确的是（　　）

A. 最大加速度 B.

C.  D. 平均速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．假如飞机做匀减速直线运动，如图中虚线所示，

其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动，则

可知匀减速直线运动的加速度大小为

根据v-t图象的斜率表示加速度，则知飞机的最大加速度

故A错误；
B．假如飞机做匀减速直线运动，其位移为

根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，知

故B错误；
C．由

得

故C正确；
D．飞机的平均速度

故D错误。
故选C。

6. 如图所示，光滑半圆形凹槽底部有一小球，现对小球施加一向右上方的作用力，将小球缓慢地移出凹槽，已知移动小球过程中，作用力的方向始终与竖直方向成夹角，则小球在被移出凹槽的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 作用力先变大后变小 B. 作用力一直变小

C. 支持力先变小后变大 D. 支持力一直变小

【答案】C

【解析】

【详解】以小球为研究对象，受到恒定的重力、方向不变的作用力F和大小方向都变化的支持力N，三个力的动态图如图

由图可知小球在被移出凹槽的过程中，作用力F不断增大，凹槽对小球的支持力N先变小后变大，故C正确，ABD错误。

故选C。

7. 静止在光滑水平地面上的物体的质量为1kg，在水平恒力F推动下开始运动，2s末它的速度达到4m/s，则F的大小为（　　）

A. 2N

B. 1N

C. 4N

D. 8N

【答案】A

【解析】

【详解】物体的加速度

根据牛顿第二定律：

F=ma=2N

A．2N，与结论相符，选项A正确；

B．1N，与结论不相符，选项B错误；

C．4N，与结论不相符，选项C错误；

D．8N，与结论不相符，选项D错误；

故选A.

8. 一辆货车运载若干相同的光滑圆柱形空油桶，质量均为m。如图所示，底层油桶平整排列、相互紧贴。上层只有一只油桶C，自由摆放在油桶A、B之间，且与汽车一起处于静止状态。重力加速度为g。若汽车向左加速运动（C始终与汽车相对静止），则（　　）

A. A对C的支持力增大

B. B对C的支持力减小

C. 当加速度a=g时，A对C无支持力

D. 当加速度a=g时，C对A、B的压力大小均为mg

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设A、B对C的支持力大小分别为NA、NB，汽车的加速度大小为a。在竖直方向上根据平衡条件可得

   ①

在水平方向根据牛顿第二定律有

   ②

联立①②解得

   ③

   ④

根据③④式可知从a=0到a≠0时，NA减小，NB增大，故AB错误；

CD．根据③④式可知，当加速度a=g时

根据牛顿第三定律可知此时C对A的压力为零，对B的压力大小为，故C正确，D错误。

故选C。

二、多选题（共4题，每题4分，共16分）

9. 用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是（    ）

A. 若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大

B. 若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越大

C. 若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大

D. 若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大

【答案】BC

【解析】

【分析】本题中木块受到重力作用，若物体保持静止，处于平衡状态，故需对物体受力分析，结合平衡条件分析解决，若物体沿墙壁向下滑动物体受到的是滑动摩擦力的作用，根据确定摩擦力的大小．

【详解】对物体受力分析，受推力F、重力G，若物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有F=N，f=G即静摩擦力与重力平衡，与推力无关；若物体沿墙壁向下滑动物体受到的是滑动摩擦力的作用，根据确定，C正确．

故选BC．

【点睛】静摩擦力的大小随着外力的变化而变化，其方向与物体的相对运动趋势的方向相反，可以用假设法判断对运动趋势的方向，即假设墙面光滑，物体会向下滑动，故物体有向下的滑动趋势，滑动摩擦力要根据确定摩擦力的大小．

10. 如图甲所示，粗糙的水平面上，质量为的物块在水平向右的拉力的作用下做直线运动。后撤去拉力，物块运动的速度（）—时间（）图像如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）

A. 内物块的加速度大于内物块的加速度

B. 内，物块通过的位移大小为

C. 物块在内的加速度大小为

D. 物块与水平面之间的动摩擦因数为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．在图像中，图线的斜率的绝对值代表物块加速度的大小，所以内物块的加速度小于内物块的加速度，故A错误；

B．在图像中，图线与时间轴所围面积表示物块运动的位移。内，物块通过的位移大小为

故B正确；

C．在内物块的加速度为

故加速度大小为，故C正确；

D．在内，根据牛顿第二定律可得

联立解得

故D错误。

故选BC。

11. 如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质量很小。则（　　）

A. 斜面对a的弹力变大 B. 斜面对a的弹力先变大后变小

C. b对a的弹力逐渐变小 D. b对a的弹力不变

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】对 a进行受力分析，如图所示

根据平衡，斜面对a的弹力、b对a弹力的合力与a的重力等大反向，则在倾角逐渐减小过程中，斜面对a的弹力 和b对a弹力 的变化过程，根据三角形法如图所示

分析可得，斜面对a的弹力变大，b对a的弹力逐渐变小。

故选AC。

12. 滑板运动是很多年轻人喜欢一种技巧性运动，如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，运动到横杆前某一时刻相对于滑板竖直向上起跳，人板分离。当运动员上升1.25m高度时以6m/s的水平速度过横杆。若地面光滑，忽略运动员和滑板受到的空气阻力，运动员视为质点，g=10m/s2。则运动员（　　）

A. 在空中的上升阶段处于失重状态

B. 过横杆后可能落在滑板上的任意位置

C. 在空中运动过程中滑板的水平位移为6m

D. 刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值为1.2

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．人在空中仅受重力作用，加速度为g，处于完全失重状态，A正确；

B．人在跳起时时是相对于滑板竖直向上起跳，板和人水平速度始终一样，过横杆后落点与起跳时相对于滑板是同一点，并非任意位置，B错误；

C．人竖直方向可以看作是竖直上抛运动，因此人在空中运动的时间为

水平位移为

C正确。

D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值

D错误。

故选AC。

非选择题（共60分）

三、实验题

13. 在“探究求合力的方法”的实验中：

（1）橡皮筋的一端固定在木板上，另一端挂一个轻质的小圆环，用两个弹簧测力计把橡皮筋一端的小圆环拉到某一确定的点“O”时其合力用F表示。再用一个弹簧测力计将橡皮筋的小圆环拉到同一点“O”时，其拉力用表示，则下面作出的图形正确的是________（选填“甲”或“乙”）。

（2）本实验用弹簧测力计测量力的大小，图丙中弹簧测力计的示数为________N。

（3）在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是________。

A．本实验采用的科学方法是等效替代法

B．必须使分力与合力在同一平面内

C．若两测力计方向不变，大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1N

D．无论重复多少次实验，都必须使小圆环拉到同一位置O点

（4）如图所示，使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化，下列说法正确的是______（填选项前的字母）

A．a的读数增大，b的读数减小

B．a的读数减小，b的读数增大

C．a的读数减小，b的读数先增大后减小

D．a的读数减小，b的读数先减小后增大

【答案】    ①. 甲    ②. 3.60    ③. AB    ④. D

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]用一个弹簧测力计将橡皮筋的小圆环拉到同一点“O”时，拉力方向应该和橡皮筋的方向共线；而由于误差原因使得F的方向偏离橡皮筋的方向，则图像甲是正确的；

（2）[2]图丙中弹簧测力计的示数为3.60N。

（3）[3]A．本实验采用的科学方法是等效替代法，选项A正确；

B．必须使分力与合力在同一平面内，选项B正确；

C．若两测力计方向不变，大小各增加1N，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加1N，选项C错误；

D．不同次的实验，可以把小圆环拉到不同的位置，选项D错误。

故选AB。

（4）[4]对点O受力分析，受到两个弹簧测力计的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，oa弹簧测力计拉力方向不变，ob弹簧测力计拉力方向和大小都改变；

根据平行四边形定则可以看出b的读数先减小后增大，a的读数不断减小，故ABC错误，D正确。
故选D。

14. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图（甲）所示的装置，

(1)打点计时器使用的电源是______（选填选项前的字母）。

A.直流电源　　　　　　B.交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.计时器不打点 　　　　B.计时器打点

(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图乙所示。则小车的加速度为______。

(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图像，如图丙所示，则：

①图中的直线不过原点的原因是______。

②图中直线发生弯曲的原因是______。

【答案】    ①. B    ②. A    ③.     ④. 平衡摩擦力过度    ⑤. 所挂重物的质量未满足远小于小车的质量

【解析】

【详解】(1)[1]．打点计时器使用的是交流电，故B正确，A错误；

(2)[2]．平衡摩擦力的方法是：把长木板右端垫高，在不挂重物的情况下，同时应当让打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响，故A错误，B正确。

(3) [3]．根据加速度公式:

知：

。

(4) [4] [5]．由图所示图像可知，直线没过原点，在纵轴上有截距，说明当拉力为0时物体的加速度大于0，即木板倾斜角过大，平衡摩擦力过度；从图像上可以看出：F从0开始增加，砝码和托盘的质量远小于车的质量，慢慢的砝码的质量在增加，那么在后面砝码和托盘的质量就没有远小于车的质量，从而使图像发生弯曲。

四、解答题

15. 某物理实验小组在成都七中游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面5m高静止释放（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2），经1.40s后落入池底速度刚好为零。假定木球在水中做匀减速运动，求：

(1)木球从开始运动到刚落水所用的时间及落水时的瞬时速度；

(2)木球在水中运动的加速度的大小及游泳池内水的深度。

【答案】(1)； ；(2) ；

【解析】

【详解】(1)木球从开始运动到刚落水做自由落体运动

所用的时间为

落水时的瞬时速度

(2)木球在水中运动的加速度

游泳池内水的深度

16. 如图所示，倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上，已知质量m=1kg的物体恰好能沿斜面匀速下滑，现在给物体施加一个水平方向的推力F，使物体沿斜面向上做匀速直线运动。sin37°=0.6，cos37°=0.8，，求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）F的大小。

【答案】（1）0.75；（2）34.3N

【解析】

【详解】（1）物体受力分析如图

由平衡条件得

联立方程，代入数据解得

（2）匀速上滑时，由平衡条件可得

联立方程，代入数据解得

17. 如图，质量为2kg的物体，在倾角θ =37°足够长的斜面上受到水平向右的推力F = 40N的作用，从静止开始沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为 0. 25， g取10m/s2，sin37°= 0. 6，cos37°= 0. 8.求：

(1)物体受到滑动摩擦力的大小；

(2)物体运动加速度的大小；

(3)4s末物体速度的大小及4s内发生的位移。

【答案】(1)10N；(2)5 m/s2；(3) 20 m/s；40 m

【解析】

【详解】(1)根据平衡条件得

FN = mg cos θ + F sin θ ①

摩擦力

f = μFN ②

由①、②得

f = 10N ③

(2)由牛顿第二定律

F cos θ -mg sin θ -f = ma ④

解得

a = 5 m/s2 ⑤

(3)由

vt = v0 + at ⑥

解得

vt = 20 m/s ⑦

由

⑧

解得

x = 40 m ⑨

18. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为。轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，且物块A和斜面间的动摩擦因数，物块A的质量，弹簧的劲度系数。重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求物块B的质量；

(2)求物块A受到的摩擦力f的大小；

(3)若给物块A施加一沿斜面向下的力，要求物块A仍能保持静止，求的最大值。

【答案】(1)2kg；(2)15N；(3)40N

【解析】

【详解】(1)对O点受力分析，如图所示，并正交分解，

据平衡条件有

x方向

y方向

解得

(2)假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示并正交分解，

据平衡条件有

x方向

解得

方向沿斜面向下。

(3)当物体受到静摩擦力方向向上且达到最大静摩擦力时，达到最大值。          

对于A有

解得