2023青海师范大学附属实验中学高一上学期12月月考物理试题含答案

这是一份2023青海师范大学附属实验中学高一上学期12月月考物理试题含答案，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本题10小题，共30分。
1．一根水平粗糙的直横杆上，套有两个质量均为m的小铁环，两铁环上系着两条等长的细线，共同栓住一个质量为M的球，两铁环和球均处于静止状态，如图所示，现使两铁环间距稍许增大后系统仍处于静止状态，则水平横杆对铁环的支持力N和摩擦力f的变化是（ ）
A．N不变，f不变B．N不变，f变大
C．N变大，f变大D．N变大，f不变
2．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定于墙上，另一端连接一物体A，用质量与A相同的物体B推物体A使弹簧压缩，A、B与地面的动摩擦因数分别为μA和μB，且μA＜μB，释放A、B，两者向右运动一段时间之后将会分离，则A、B分离时弹簧的（ ）
A．伸长量为B．压缩量为
C．伸长量为D．压缩量为
3．在亚运会男子100米决赛中，苏炳添以9.92秒的成绩获得的金牌，在比赛过程中（ ）
A．路程和位移均为100米
B．平均速度等于平均速率
C．平均速度的大小大于10m/s
D．苏炳添撞线的时刻为9.92秒
请阅读下述文字，完成下列各题。
如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。
4．下列物理量中，用来描述汽车速度变化快慢的是（ ）
A．位移B．时间C．速度D．加速度
5．根据题中所给数据，可以判断汽车正在做（ ）
A．加速运动B．减速运动
C．匀速运动D．先加速后减速
6．如果汽车做匀变速运动，则汽车在第1s末的速度大小为（ ）
A．5.4m/sB．6.3m/sC．8.1m/sD．9.0m/s
7．如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上的O点和O′点，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，则下列有关细绳L2被剪断瞬间的表述正确的是（ ）
A．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
B．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
C．A与B的加速度之比为
D．A与B的加速度之比为
8．图是斜面上物体所受重力的示意图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
9．节日里挂彩灯已成为一种习俗。一盏彩灯用细线悬挂起来处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．细线对彩灯的作用力大于彩灯的重力
B．细线对彩灯的作用力小于彩灯的重力
C．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用力是一对平衡力
D．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用力是一对作用力与反作用力
10．侧壁开有小孔的开口塑料瓶，装满水后自由下落过程中，发现小孔没有水流出，原因是瓶中的水（ ）
A．处于失重状态B．处于超重状态
C．处于平衡状态D．先超重后失重
二、多选题：本题4小题，共16分。
11．与砂桶P连接的质量不计的细绳系在C点，如图所示，在两砂桶中装上一定质量的砂子，砂桶（含砂子）P、Q的总质量分别为、，系统平衡时，、，忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置上升
D．若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置保持不变
12．如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（ ）
A．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为3g
B．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2g
C．悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大
D．悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大
13．如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，a的质量为m，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大
B．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为
C．拉力F的大小一直增大
D．拉力F的大小先增大后减小
14．建筑工地上搬运石板、水泥板等板材是很困难的事情，智慧的劳动人民发明了一种巧妙的搬运工具如图甲所示，图乙是它的结构示意图，提手柄的两端都由一个“∧”形固定角架和两个偏心轮（表面材料为硬橡胶）组成，使用时板材被紧紧夹在两个偏心轮之间，依靠摩擦力提起板材来实现搬运。已知板材与偏心轮之间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（ ）
A．搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力，其中FN为偏心轮对板材的正压力
B．每个“∧”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力大小一定相等
C．每个偏心轮与板材之间的摩擦力大小一定等于板材重力大小的
D．人工搬运板材的过程中需要消耗人体的化学能
三、非选择题：54分
15．如图甲，为“探究求合力的方法”的实验装置。
(1)本实验采用的科学方法是_______。
A．理想实验法 B．建立物理模型法 C．控制变量法 D．等效替代法
(2)关于本实验中，下列说法中正确的是_______。
A．必须保持橡皮条水平
B．两根细线与橡皮条必须在同一平面内
C．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下，且不能超过测力计的量程
D．为了便于计算，F1、F2方向间夹角应取90°
(3)根据实验数据画出力的图示，并作平行四边形如图乙，图上标出了两个弹簧秤同时测量时的读数F1、F2，仅用一个弹簧秤测量时的读数F，利用平行四边形作图得到的力F'，以上四个力中与橡皮条在一直线上的力是_______（填上述字母）。
16．明同学用如图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，得到了一条如图2所示的纸带，他在纸带上每隔4个点标记一个计数点，记为A、B、C、D、E、F、G，测出相邻两计数点的距离分别为x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm。查得打点计时器所接电源的频率f＝50Hz。
（1）下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度大小。（保留3位有效数字）
（2）设t＝0.1s时打下B点，利用上述表格中的数据，在坐标图3中画出小车的v-t图线，根据所画v-t图线__________，小车运动的加速度a＝____m/s2。（保留2位有效数字）
（3）将所画的v-t图线延长与纵轴相交，推算出交点的纵坐标值为____m/s。（保留2位有效数字）
（4）如果当时打点计时器所接电源电网中交变电流的频率实际为f＝51Hz，而小明同学做实验时并不知道，若不考虑实验的偶然误差，则小车加速度的测量值比实际值偏____（选填“大”或“小”）。
17．静止在水平地面上的物体的质量为m=2kg，在大小为6N的水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物体运动的加速度；
（2）物体与地面的动摩擦因数μ。
18．画出图所示情景中物体A受力的示意图。
19．甲、乙两车相距7 m，同向运动，乙车在前，甲车在后。其中甲车以4 m/s的速度向右做匀速直线运动，乙车初速度为4 m/s，以－2 m/s2的加速度做减速运动，求：经多长时间甲车追上乙车？
20．如图所示，一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的长度相对B的长度来说可以忽略不计，A和B的质量都等于m，A和B之间滑动摩擦力为f（f（1）请描述在从开始释放到B再次着地前的过程中，A、B各自的运动情况，并解出匀变速运动时的加速度大小；
（2）B至少应该多长？
位置
B
C
D
E
F
速度（m·s-1）
0.737
0.801
__________
0.928
0.994
参考答案
1．B
以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力N和摩擦力f，受力图如图所示
根据平衡条件得
2N=（M+2m）g
可得
所以水平横梁对铁环的支持力N不变；以左侧环为研究对象，受力图如图所示
竖直方向
N=Fsinα+mg
水平方向
Ncsα=f
由上分析可知N，mg不变，α减小，则F增大；α减小则csα增大，又因F增大，可得f增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
设A、B分离时弹簧伸长量为x，当AB刚好分离时AB间的弹力为零，加速度仍相同，根据牛顿第二定律得
解得
由于μA＜μB，所以有x>0，说明弹簧被拉伸，且拉伸量为
故选C。
3．C
A．苏炳添在比赛过程中路程为100米，位移的大小为100米，路程是标量，位移是矢量，是两个不同的物理量，故表述错误，故A错误；
B．平均速度是矢量，平均速率是标量，所以平均速度不等于平均速率，故B错误；
C．苏炳添在比赛过程中的平均速度
故C正确；
D．9.92秒是100米比赛所用的时间，苏炳添撞线的时刻为9.92秒末，故D错误。
故选C。
4．D 5．A 6．B
【解析】4．加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。
故选D。
5．相等时间间隔内，汽车的位移逐渐增大，则汽车做加速运动。
故选A。
6．汽车在第1s末的速度大小为
故选B。
7．B
根据题意，对A球，剪断细绳的瞬间，细绳的拉力将发生突变，合力垂直于细绳L1斜向下，在沿绳方向上，由平衡条件有，细绳的拉力大小为
垂直绳方向上，由牛顿第二定律有
解得A球的加速度大小为
对B球，剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，合力水平向右，竖直方向上，由平衡条件可得，则弹簧弹力大小为
水平方向上，由牛顿第二定律有
解得B球的加速度大小
则细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
A与B的加速度之比为
故选B。
8．A
重力的方向竖直向下，等效作用点是物体的重心。A正确。
故选A。
9．D
AB．由平衡关系知细线对彩灯的拉力与彩灯所受的重力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，故AB错误；
CD．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用是一对作用与反作用力，故C错误，D正确。
故选D。
10．A
自由落体过程，物体处于完全失重状态，瓶中的水对侧壁没有压力，所以水不会从小孔流出，A正确。
故选A。
11．BC
AB．以结点C为研究对象，受力分析如图所示
其中
由力的平衡条件可知
由几何关系可知
整理解得
选项A错误，B正确；
CD．由以上分析可知当砂桶（含砂子）P、Q的总质量的比值为2时，AC与BC保持垂直状态，C点的位置保持不变，而若在两桶内增加相同质量的砂子，则两砂桶（含砂子）质量的比值会小于2，则桶Q向下移动，C点的位置上升，选项C正确，D错误。
故选BC。
12．BD
AB．剪断悬绳前，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力
F=mg
剪断瞬间，对A分析，A的合力为
F合=mg+F=2mg
根据牛顿第二定律，得
F合=ma
解得
a=2g
选项B正确，A错误．
CD．弹簧开始处于伸长状态，弹力
F=mg=kx
当悬绳剪断后，弹簧向下压缩，速度最大时有
mg=F′=kx′
解得
x′=x
所以下降的距离为2x，选项C错误，D正确。
故选BD。
13．BC
A．对b受力分析可知，绳的拉力大小始终等于2mg，a从图示虚线位置开始缓慢向右移动，两段绳的夹角增大，根据平行四边形定则可知，绳对滑轮的合力减小，对滑轮根据平衡条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，A错误；
CD．对a受力分析，如图所示
设绳子与水平方向夹角为θ，竖直方向有
FN= 2mgsinθ－mg
向右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小，水平方向有
F = μFN＋2mgcsθ = μ(2mgsinθ－mg)＋2mgcsθ = 2mg(csθ＋μsinθ)－μmg
由于
θ从90°开始逐渐减小，则60°＋θ从150°开始逐渐减小时sin(60°＋θ)逐渐增大；当θ < 30°后，竖直方向有
FN= mg－2mgsinθ
代入水平方向有
F = μFN＋2mgcsθ = μ(mg－2mgsinθ)＋2mgcsθ = 2mg(csθ－μsinθ)＋μmg
由于
θ从30°开始逐渐减小时cs(60°＋θ)逐渐增大，所以θ从30°开始逐渐减小的过程中F继续增大。综上F一直增大，C正确、D错误；
B．当细绳与细杆的夹角为60°时，根据选项CD分析，解得拉力F的大小为
B正确。
故选BC。
14．BD
A．搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力属于静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式来计算，A错误；
B．每个“∧”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力一定大小相等、方向相反，对板材而言属于一对平衡力，B正确；
C．板材被提起时并不是匀速直线运动，因此偏心轮与板材间的摩擦力大小无法确定，C错误；
D．人工搬运板材时需要消耗人体的化学能，D正确。
故选BD。
15． D B F
(1)[1]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选D；
(2)[2]A．实验中不一定必须保持橡皮条水平，A错误；
B．两根细线与橡皮条必须在同一平面内，B正确；
C．弹簧测力计拉细线时，拉力方向不一定要竖直向下，且不能超过测力计的量程，C错误；
D． F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要取90°，D错误。
故选B。
(3)[3]与橡皮条在一直线上的力一定是仅用一个弹簧秤测量时的拉力，即F。
16． 0.864 0.63 0.67 小
依题意，打下相邻两计数点的时间间隔
Δt＝5T＝5×0.02s＝0.1s
（1）[1]打下D点时小车的瞬时速度大小
vD＝＝0.864m/s。
（2）[2][3]描点、连线，绘出v-t图线如图所示。则
a＝m/s2＝0.63m/s2
（3）[4]若将所画的v-t图线延长与纵轴相交，则交点应为打下A点的速度值，可推算出
vA＝vB-aΔt＝0.67m/s
（4）[5]根据Δx＝aT2可得
a＝＝Δxf2
由于Δx的测量和计算无系统误差，而计算时采用的电源的频率偏小，因而得到的加速度的测量值比实际偏小。
17．（1）1m/s2；（2）0.2
（1）根据加速度的定义可知物体运动的加速度为
（2）物体在水平方向上受恒力F和摩擦力作用，由牛顿第二定律可得
F-μmg=ma
解得
μ=0.2
18．见解析
（1）物体受重力、斜面和竖直墙壁对物体的弹力，弹力垂直接触面指向物体，如图所示
（2）物体受重力和杆的弹力，根据平衡条件可知杆对物体弹力为竖直向上，如图所示
（3）物体一定受重力和绳子拉力，假设斜面对物体有弹力，在水平方向物体无法保持平衡，所以斜面对物体没有作用力，如图所示
（4）物体受重力和杆的作用力，杆作用力竖直方向的分力与重力平衡，水平方向的分力为小球提供加速度，由力的合成可知，杆对小球的作用力斜向右上，与竖直方向的夹角为，如图所示
（5）物体受重力和两根绳子的拉力，重力竖直向下，拉力沿着绳子收缩的方向，如图所示
19．2.75 s
设乙车从开始减速到停止所用时间为t，则
此时乙的位移为
在这段时间内甲车的位移
所以甲车在乙车停止后才追上乙车。所经时间
20．（1）见解析；（2）
（1）释放后A和B相对静止一起做自由落体运动
B与地面碰撞后，A继续向下做匀加速运动，加速度大小
B竖直向上做匀减速运动，加速度大小
当B速度减为零后，继续向下做匀加速运动，加速度大小
（2）B着地前瞬间的速度为
B与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为
在此时间内A的位移
要使B再次着地前A不脱离B，木棒长度L必须满足条件
联立以上各式解得