重庆市缙云教育联盟2021-2022学年高一上学期12月月考物理试题含解析

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  重庆缙云教育联盟2021-2022学年（上）12月月度考试高一物理学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。 关于自由落体运动的研究，伽利略在其著作中有如下描述：“在空气中黄金、铅、铜、岩石及其它材料的球之间速度的变化如此微小从米高下落的黄全球不会超前黄铜球四指宽。观察到这一点，我得出的结论是：在完全没有阻力的介质中所有的物体以相同的速度下落”之后伽利略假设小球下落的速度和所用的时间成正比，由于当时实验条件的限制，速度的测量很困难，于是伽利略根据假设推出了一个便于测量的物理量，也就是我们今天所说的“位移”，并通过研究“位移”和时间的关系验证了他的假设。在这个过程中，伽利略描述的这一研究过程主要涉及的科学方法有A. 等效替代法 B. 实验推理法 C. 控制变量法 D. 微元法某同学在公园跑步，并用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间、运动距离和消耗热量的情况如图所示，其中“”是起点，“”是终点，和间的距离为。则下列说法正确的是A. 在记录运动轨迹时，该同学不能看成质点
B. 该同学发生的位移大小为
C. 用运动距离除以运动时间是该同学平均速度的大小
D. 用除以运动时间是该同学经过点的瞬时速度大小
 如图所示，质量为的沙包，随水平传送带一起向右做匀速直线做运动，在到达右端之前，下列说法中正确的是A. 沙包受传送带施加的弹力竖直向上
B. 仅增大沙包的质量，则沙包与传送带之间的动摩擦因数也增大
C. 沙包受传送带施加的摩擦力水平向右
D. 沙包受重力，弹力，滑动摩擦力，三个力的作用一个质量均匀的铅球静止在水平的角落里，如图所示，并与竖直的墙面相接触，、两点是铅球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是
A. 铅球受二个力，重力、地面的支持力
B. 铅球受三个力，分别是重力、地面的支持力和墙面的弹力
C. 两个物体相互接触，就一定能产生弹力
D. 铅球受到地面的支持力，是因为球发生了弹性形变而产生的如图为某物体做直线运动的图象，关于物体在前的运动情况，下列说法正确的是
A. 物体在末回到出发点
B. 物体的加速度大小不变，但末加速度方向改变
C. 物体在前内做加速运动
D. 物体在后内做减速运动假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后，速度均为，距离。时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图、图所示。取原运动方向为正方向。下面说法正确的是
A. 时两车相距最近 B. 时两车距离最近为
C. 内两车位移之差为 D. 两车在内不会相撞小球从离地面高处做自由落体运动，同时，另一个小球从下方的地面上以某一初速度做竖直上抛运动。当小球运动到最高点时，小球恰好落地；不考虑相遇时的碰撞对运动过程的影响，取，则下列说法正确的是A. 相遇时，小球的速率是
B. 两球相遇位置离地面高度为
C. 小球落地的速度与小球的初速度大小不同
D. 小球上升的最大高度与小球下落的初始高度不同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，已知汽车刹车时第秒内的位移为，在最后秒内的位移为，则下列说法正确的是A. 汽车在第秒末的速度一定为
B. 汽车在第秒末的速度可能为
C. 汽车加速度大小一定为
D. 汽车的加速度大小可能为由于疫情原因，年东京奥运会延期到年举行。东京奥运会新增滑板、冲浪、攀岩、棒垒球和空手道个大项。下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是A. 在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时
B. 帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C. 空手道比赛中研究运动员的动作时
D. 棒垒球比赛中研究垒球被掷出后在空中的飞行时间时如图所示，固定在水平面上的光滑斜面底端有一固定挡板，一轻弹簧下端连接在挡板上，上端和置于斜面上的物块相连，物块通过轻绳绕过轻质光滑定滑轮与粗糙水平面上的物块相连，各物体均处于静止时，关于物块、受力以下说法正确的是A. 一定受到个力的作用 B. 可能受到个力的作用
C. 弹簧一定处于压缩状态 D. 可能只受到个力的作用如图甲、乙所示，倾角为的斜面上放置一滑块，在滑块上放置一个质量为的物块，和相对静止，一起沿斜面匀速下滑；图丙中水平力作用于，使、、一起向左匀速运动；图丁为粗糙水平面上放一斜面，斜面上放置着一木块，木块和斜面均静止。下列说法正确的有
A. 甲、乙两图中物块均受到摩擦力
B. 图乙中物块不受摩擦力
C. 图丙中对有向左的摩擦力
D. 图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用将一劲度系数为的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取。则：
小球做简谐运动的周期______。
为验证小球振动周期与质量的关系，需多次改变值并测得相应的值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：
若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为，则实验时最大振幅为______；
用停表测量周期，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？______选填“”、“”或“”
为方便用作图法处理数据，横坐标表示，纵坐标表示。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将次全振动记为次，那么测得的劲度系数将______填“变大”“变小”或“不变”。
如图是用打点计时器研究物体做匀变速直线运动时所用电源频率为得到的一条纸带，依照打点的先后顺序取个计数点，依次编为、、、、、、，每两个计数点间还有个计时点没有标出测得相邻两个计数点间的距离为：，，，，，。

相邻两记数点间的时间间隔为______；
用逐差法计算物体的加速度的表达式为______；用及、、、、、表示代入数据算得大小为______，方向______填或；
打点计时器打记数点时，物体的速度大小______。甲、乙两辆汽车从相距的两地同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度，加速度做匀减速直线运动，乙车在后，以初速度，加速度，与甲同向做匀加速直线运动。求：
甲、乙两车相遇前相距的最大距离；
乙车追上甲车经历的时间。






 如图甲所示为冰壶运动，属于冬奥会比赛项目，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧。现对运动员推动冰壶滑行过程建立如图所示模型：冰壶质量，运动员施加的推力，方向与水平方向夹角为，取。求：
推力沿水平方向的分力的大小；
若冰壶在推力作用下做匀速直线运动，冰壶与冰面的动摩擦因数。







 一辆警车在平直的公路上以的速度匀速行驶，前面一辆违章车正以的速度迎面驶来。当两车相距时，违章车发现了警车，立即以的加速度刹车，速度减为零后立即调头并做初速度为零的匀加速运动，加速度大小仍为，加速到后匀速行驶。当违章车调头后加速时，警车发现了违章车，立即以的加速度开始加速，警车能加速到的最大速度为，不计违章车调头所用的时间，求：
警车开始加速时，警车与违章车的距离；
警车开始加速后经过多长时间追上违章车。


 答案和解析 1.【答案】
 【解析】解：不同材料的球体下落速度几乎一样，进而推测得到真空中下落快慢一样的结论，这正是伽利略创立的实验观察和逻辑推理相结合的科学方法，即伽利略描述的这一研究过程主要涉及的科学方法有实验推理法；
故B正确，ACD错误。
故选：。
在完全没有阻力的介质中所有的物体以相同的速度下落，这是实验推理法。
通过实验的方法推出完全没有阻力的情况下的运动，属于实验推理的方法。
 2.【答案】
 【解析】解：、在记录运动轨迹时必须把人看作质点，否则若把人体各部分都看作是不同的，则没法记录轨迹，故A错误；
B、位移大小为两点间的直线长度，和间的距离约为指人发生的位移大小，故B正确。
C、运动距离是路程，路程除以时间是平均速率，故C错误。
D、是位移大小，位移除以时间是平均速度，点的瞬时速度无法确定，故D错误。
故选：。
在记录运动轨迹时必须把人看作质点，否则没法记录轨迹；明确位移大小为两点间的直线长度；知道运动距离是路程，是位移大小，平均速度是位移与时间的比值。
本题的关键是掌握位移，路程的区别；知道平均速度和平均速率与位移和路程的对应关系。
 3.【答案】
 【解析】解：、传送带水平，沙包受传送带施加的弹力竖直向上，故A正确；
B、沙包与传送带之间的动摩擦因数与沙包的质量无关，仅增大沙包的质量，沙包与传送带之间的动摩擦因数不变，故B错误；
、沙包随传送带一起向右做匀速直线运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以沙包所受摩擦力为零，沙包受重力和弹力两个力的作用，故CD错误。
故选：。
根据弹力的特点判断；沙包随水平传送带一起向右做匀速直线做运动的过程中受力平衡，结合共点力平衡的条件判断沙包受到的力即可。
该题考查弹力、摩擦力的判断，可以采用假设法判断，也可以根据受力分析判断。
 4.【答案】
 【解析】解：、已知铅球静止在水平的角落里，即铅球处于平衡状态，由平衡条件可知，铅球在竖直方向受到重力和地面的支持力，且二力平衡，水平方向不受外力，故A正确，B错误；
C、弹力产生的条件是两物体相互接触，同时产生弹性形变，只是相互接触的两个物体不一定会产生弹力，故C错误；
D、铅球受地面的支持力是因为地面发生了弹性形变而产生的，故D错误。
故选：。
根据铅球处于平衡状态判断受力情况；根据弹力的产生条件判断；根据力的相互作用来判断发生弹性形变的物体。
解决本题的关键掌握弹力有无的判断，要知道接触不一定产生弹力，要明确是否有弹性形变产生。
 5.【答案】
 【解析】解：图像与时间轴所围的面积表示位移，前和后与时间轴围成的面积相互抵消，所以物体在内运动的位移为，则物体在末回到出发点，故A正确；
B.根据图线的斜率表示加速度可知，图线的斜率不变，即物体的加速度大小和方向都不变，故B错误；
加速度始终沿正方向，而物体的初速度方向沿负方向，所以加速度方向与初速度方向相反，物体在前内做匀减速运动，后内做匀加速运动，故CD错误。
故选：。
根据速度的正负判断速度的方向；速度时间图像的斜率大小等于加速度；图像与时间轴所围的面积表示位移，结合这些知识分析。
解决本题的关键要明确速度时间图像的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的斜率表示加速度。
 6.【答案】
 【解析】解：由加速度时间图像可画出两车的速度时间图像，如图所示

、由图像可知，时两车同速，此时距离最近，图中阴影部分面积大小为内两车位移之差，为
  
则此时两车相距，故A错误，B正确；
C、内两车位移之差为，故C正确；
D、内两车位移之差为，时乙车没有追上甲车，后甲车的速度比乙车的大，两辆车不会相撞，故D正确。
故选：。
根据加速度时间图像可画出两车的速度时间图像，当两车同速时相距最近，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，求解内两车位移之差。根据内两车位移之差与的关系，判断两车能否相撞。
本题是追击问题，关键要分析清楚两车的运动情况，抓住临界状态：两车速度相等，根据运动学公式列式求解或者画出速度时间图像进行分析。
 7.【答案】
 【解析】解：、由题意可知，由于小球做自由落体运动，小球做匀减速运动，加速度相同；由两者运动的可逆性，小球落地的速度与小球的初速度大小相同，小球上升的最大高度与小球下落的初始高度相同，故CD错误；
A、由小球的落地高度可知，，解得：
选竖直向下的方向为正方向
两球相遇时，
两球相遇时，球的速度为：
联立以上两式解得：；，故A错误；
B、当时，两个小球相遇，此时小球的离地高度为：，故B正确。
故选：。
根据对称性分析得到小球的上升高度，利用速度位移公式计算出落地速度，根据位移关系找到相遇点，再结合公式分析此时的速度和离地高度。
本题主要考查了自由落体和竖直上抛运动，解题的关键在于利用对称性分析运动，同时要熟练应用自由落体的相关公式。
 8.【答案】
 【解析】解：、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，因为在最后秒内的位移为，根据，可知加速度，故CD错误；
、汽车刹车时第秒内的位移为，由
代入数据解得：
根据：
可得汽车在第秒末的速度是，故A正确，B错误。
故选：。
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，结合运动学公式求出汽车的加速度；根据运动学公式，结合题意求出汽车在第秒末的速度。
在处理末速度为零的匀减速直线运动问题时，可以把该运动看作是反方向的初速度为零的匀加速直线运动，进而利用相关的规律来解决问题。
 9.【答案】
 【解析】解：、研究在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时时，要看支撑杆的转动情况，不能够将其看做质点，故A错误；
B、在研究帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时，帆船的形状大小可以忽略，因此可以将帆船看作质点，故B正确；
C、研究空手道比赛中研究运动员的动作时，要看运动员的动作，不能够把运动员看作质点，故C错误；
D、研究棒垒球比赛中研究垒球被掷出后在空中的飞行时间时，可以忽略垒球的大小和形状，能够看成质点，故D正确。
故选：。
明确质点的性质，知道物体在所研究的问题中大小和形状可以忽略时可以看作质点。
质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型，故实际上并不存在，质点虽然忽略物体的形状和大小但保留了物体其它的性质，故不同于几何中的点，只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体就可以当作质点，与物体的体积的大小无关。
 10.【答案】
 【解析】解：、若弹簧对的弹力等于的重力沿斜面向下的分力，则绳子的拉力为零，则只受重力、斜面的支持力和弹簧的弹力，共个力。只受重力和地面的支持力，共个力，
若弹簧对的弹力小于的重力沿斜面向下的分力，弹簧处于压缩状态，绳子的拉力不为零，则受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和弹簧的弹力，共个力。受重力、地面的支持力和摩擦力、绳子的拉力，共个力，故AB错误，D正确。
C、由上分析可知，弹簧不一定处于压缩状态，故C错误；
故选：。
、都处于静止状态，合力均为零。弹簧对的弹力可能等于的重力沿斜面向下的分力，也可能小于的重力沿斜面向下的分力，结合平衡条件分析。
解决本题的关键要正确分析绳子的拉力是否为零，按重力、弹力的顺序进行分析。
 11.【答案】
 【解析】解：、甲图中，物块做匀速运动，合力为零，即水平方向不受摩擦力作用；乙图中物块做匀速运动，合力为零，沿接触面受斜向上的摩擦力作用。故AB错误；
C、图丙中，物体做匀速直线运动，对受力分析，水平方向受向左的外力和向右的摩擦力，由力的相互性可知，对的摩擦力向左。故C正确；
D、图丁中，对整体进行受力分析，可得水平方向不受摩擦力才能使其处于静止状态。故D正确。
故选：。
根据物体的运动状态来判断其所受摩擦力情况，甲图中水平方向不受摩擦力才能保持匀速运动；乙图中必须受沿接触面斜向上的摩擦力才能匀速运动；丙图中和之间存在一对摩擦力，以保证其做匀速运动；丁图中应用整体法即可判断。
本题考查判断摩擦力的有误，解题关键是关键物体的运动状态来推断摩擦力的存在与否。属于基础简单题目。
 12.【答案】      偏大
 【解析】解：弹簧振子振动的周期为

振幅是小球离开平衡位置的最大距离，当小球静止时弹簧的伸长量为

所以实验时最大振幅为

用停表测量周期，从平衡位置作为计时的开始和结束点，故选；
根据弹簧振子周期公式

可得

若实验中误将次全振动记为次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大。
故答案为：；，，偏大
通过摆的周期公式。
在平衡位置时联合求解振幅；在平衡位置计时，根据变形可知，从而进行判断。
本题关键是根据单摆的周期公式和共点力平衡条件列式求解的表达式，基础问题。
 13.【答案】      
 【解析】解：打点计时器的打点周期为，所以相邻两记数点间的时间间隔为
根据逐差法有
代入数据可得
则加速度大小为，负号表示与运动方向相反，即加速度方向为。
根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度有
故答案为：，，
由打点计时器打点周期，推导时间间隔；逐差法求解加速度；中间时刻速度等于平均速度。
本题考查测定匀变速直线运动的加速度实验，学生需掌握逐差法，知晓匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度。
 14.【答案】解：选取两辆车运动的方向为正方向，则甲车的初速度，加速度；乙车的初速度，加速度；甲、乙两车速度相等时距离最大，设时间为时两车的速度相等，则：
代入数据解得：
甲车的位移：
乙车的位移：
故甲、乙两车相遇前相距的最大距离：
甲车运动的时间：
在甲车运动时间内，甲车位移：
乙车位移：
故甲车停止时，甲、乙两车仍相距：
甲车停止时，乙车的速度：
此后乙的位移为：
代入数据解得：
故乙车追上甲车的时间为：
答：甲、乙两车相遇前相距的最大距离是；
乙车追上甲车经历的时间是。
 【解析】甲、乙两车速度相等时距离最大，由速度时间公式和位移时间公式可求得最大距离；
首先判断甲车运动的时间，根据位移关系求解乙车追上甲车经历的时间。
本题是一道追击问题，当两车速度相等时两车间的距离最大；注意通过位移时间公式、速度时间公式列式求解。
 15.【答案】解：由受力分析知，的水平分力为：；
冰壶受力情况如图所示，水平方向根据平衡条件可得：
竖直方向根据平衡条件可得：
根据摩擦力的计算公式可得：
解得：。
答：推力沿水平方向的分力的大小为；
若冰壶在推力作用下做匀速直线运动，冰壶与冰面的动摩擦因数为。
 【解析】由受力分析求解的水平分力；
分析冰壶受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 16.【答案】解：违章车速度减为零时运动的时间为：
违章车减速运动的位移大小为：
违章车调头后加速时经的位移大小为：
警车在秒内运动的位移大小为：
警车开始加速时，与违章车的距离为：；
警车能加速到的最大速度所用时间：
警车在内的位移大小为：
警车开始加速时违章车的速度大小为：
违章车在内的位移大小为：
解得：
两车在内相距是
违章车从静止加速到的速度时所用时间：
违章车做加速运动在最后时间内的位移大小为：

警车在内的位移：
两车都开始做匀速运动时相距：
两车都做匀速运动到相遇所用时间设为，则有：
，即
解得：
警车开始加速后经时间追上违章车，则有：
。
答：警车开始加速时，警车与违章车的距离为；
警车开始加速后经过追上违章车。
 【解析】求出违章车速度减为零时运动的时间和位移大小、违章车调头后加速时经的位移大小和警车在秒内运动的位移大小，由此得到警车开始加速时，与违章车的距离；
分析警车加速阶段能否追上违章车、违章车达到最大速度时警车是否追上，根据运动学公式求解二者匀速前的时间和位移，再求出匀速运动的时间即可得到总时间。
本题是追击问题，解答本题的关键是弄清楚两车的运动情况，找准个关键点：速度关系；时间关系；位移关系，然后根据运动学公式进行解答。