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

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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. ④⑤③②①C. 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. 2NB. 1NC. 4ND. 8N【答案】A【解析】【详解】物体的加速度根据牛顿第二定律：F=ma=2NA．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6mD. 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1ND．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 ⑨18. 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