重庆市万州第三中学等多校2024-2025学年高一上学期12月月考试物理试题（解析版）

这是一份重庆市万州第三中学等多校2024-2025学年高一上学期12月月考试物理试题（解析版），共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共10小题，其中1-7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每小题4分；8—10题在每小题给出的四个选项中，多个选项是正确的，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选得0分。共43分。）
1. 2024年6月4日7时38分，“打包”了月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞，进入预定环月飞行轨道，之后与轨道器和返回器交会对接，成功转移月球样品，轨道器和返回器组合体将环月飞行，等待合适的返回时机，我国成为世界首个月背采样和起飞的国家。以下说法正确的是（ ）
A. 轨道器和返回器对接时，研究其技术动作，可以将二者看成质点
B. 完成对接后，组合体是静止的
C. 这里的“7时38分”起飞，指的是时间间隔
D. 通过北斗导航定位嫦娥六号的位置时，可以将其看成质点
【答案】D
【解析】A．轨道器和返回器对接时，研究其技术动作，不可以将二者看成质点，故A错误；
B．完成对接后，组合体一起绕地球做匀速圆周运动，故B错误；
C．这里的“7时38分”起飞，指的是时刻，在时间轴上是一个点；故C错误；
D．通过北斗导航定位嫦娥六号的位置时，嫦娥六号的大小和形状可以忽略，则可以看成质点，故D正确。
故选D。
2. 关于力的概念，下列说法中正确的是（ ）
A. 力是物体间的相互作用，没有施力物体的力是不存在的
B. 物体的重心是各部分所受重力的合力在物体上的作用点，一定在物体上
C. 桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力由于书本发生微小形变而产生的
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
【答案】A
【解析】A.力是物体之间的相互作用，一个力与两个物体相联系，一个施力物体一个是受力物体，所以没有施力物体的力是不存在的．选项A对．
B.物体的各部分都受到重力，重心是重力的等效的作用点，质量分布均匀形状规则的物体重心在几何中心，但并不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环，重心在圆环的圆心，选项B错．
C.桌面上的书本受到桌面的弹力是由于桌面发生微小形变要恢复原状而对书本产生的弹力作用，选项C错．
D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍运动．静止的物体也会受到滑动摩擦力，只要它有相对运动，比如，擦黑板时静止的黑板会受到黑板擦的滑动摩擦力选项D错．
故选A。
3. 024年11号台风“摩羯”登陆，各沿海城市损失惨重。某公园一颗古树被吹倒，工作人员为挽救古树，选择用两条绳索将其拉起，在水平绳OA和斜拉绳OB的拉力作用下静止。该情景可简化为下图，下列说法错误的是（ ）
A. 绳OA的拉力一定沿绳方向B. 绳OA与绳OB的拉力大小不相等
C. 两绳对O点拉力的合力不沿竖直方向D. 树对结点O的弹力沿竖直方向
【答案】C
【解析】A．绳子的张力沿绳子收缩的方向，故A正确不符合题意；
B．两根绳子属于“死结”，两绳张力合力沿竖直方向，故拉力大小不相等，故B正确不符合题意；
CD．对结点O受力分析，两绳张力的合力与“动杆”的弹力等大、反向、共线，沿竖直方向，故C错误符合题意，D正确不符合题意；
故选C。
4. 甲、乙两车从同一点开始沿一直线运动，甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 0～6s内，甲、乙的运动方向均改变两次
B. 0～2s内，甲、乙的速度相等
C. 4s内甲的路程为12m，乙的路程为8m
D. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m
【答案】C
【解析】A．0～6s内，甲运动方向改变发生在2s末和4s末，改变2次；乙的运动方向发生改变在3s末，改变一次，故A错误；
B．图甲可知，0～2s内，甲做匀速直线运动，乙做初速度为零的匀加速直线运动，故B错误；
C．4s内甲的路程为12m，乙的路程为v—t图像与时间轴所包围面积的绝对值之和，即，故C正确；
D．由图可知，甲3s末回到出发点，且甲离出发点最远距离4m；乙3s末离出发点最远，且乙离出发点最远距离为6m，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，质量为m的物体P放在粗糙的斜面Q上保持静止，现用平行于斜面的力F拉物体P，在力F由零逐渐增加而物体P和斜面Q仍静止的过程中，关于物体和斜面受到的力及其变化情况，下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对物体P的静摩擦力逐渐减小
B. 斜面对物体P的摩擦力先减小后增大
C. 斜面对物体P的支持力增大
D. 地面对斜面Q的摩擦力先减小后增大
【答案】B
【解析】AB．设斜面的倾角为，物体P静止在斜面Q上，则物体受到的静摩擦力大小为
现用平行于斜面的力F拉物体P，则对物体P受力分析有
则力F由零逐渐增加的过程中，物体P受到的静摩擦力先沿斜面向上减小，再沿斜面向下增大，A错误，B正确；
C．对物体受力分析，斜面对物体P的支持力为
始终保持不变，故C错误；
D．对P、Q整体进行受力分析，将F沿水平和竖直方向进行正交分解得水平方向
竖直方向
在力F由零逐渐增加的过程中，地面对斜面Q的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐增大，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，长度为1.4m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端1.8m处有一小球（可视为质点）。在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，结果在圆筒落地瞬间，小球刚好到达圆筒上端，则圆筒上抛的速度大小为（空气阻力不计，取）（ ）
A 3.6m/sB. 3.2m/sC. 3.0m/sD. 2.5m/s
【答案】C
【解析】整个过程中小球做自由落体运动，圆筒做竖直上抛运动，根据，可得小球下落时间为
为实际下落高度，圆筒在空中运动时间为
为其上抛时的速度。根据题中要求，在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则临界情况为圆筒上抛速度最小时，当圆筒落地瞬间，小球刚到圆筒的上沿，则
又
即
解得
故选C。
7. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细绳相连，滑轮O用轻杆固定。开始时，用外力控制住A球，使两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OB与竖直方向成45°角。撤去外力后，若小球B缓慢下降，小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上，在此过程中，下列叙述正确的是（ ）
A. 开始时，弹簧处于压缩状态，弹力的大小为mg
B. 小球A受到半圆柱体的支持力变小
C. 小球B受到绳的拉力变大
D. 小球A受到绳的拉力变小
【答案】D
【解析】A．小球A、B受力情况如图所示，对B球根据共点力平衡可知，水平方向
竖直方向
解得
此时弹簧处于拉长状态，A错误；
BCD．设OA绳长为l，OO′的长度为h，圆柱体的半径为R，小球A受力平衡，由相似三角形可知

球A沿着半圆柱体缓慢向上过程中OA绳长l逐渐减小，h不变，所以N不变，T减小，BC错误，D正确。
8. 关于惯性，下列说法不正确的是（ ）
A. 拍打衣服上的灰尘，是利用了惯性
B. 电动自行车与大货车在等红绿灯时，电动自行车容易启动，是因为其惯性小
C. 在绕地球运转的宇宙飞船内的物体，不存在惯性
D. 快速抛出的乒乓球和网球，乒乓球运动距离小，是因为乒乓球惯性大的缘故
【答案】CD
【解析】A．拍打衣服上的灰尘，是利用了惯性，A正确，不符合题意；
B．电动自行车与大货车在等红绿灯时，电动自行车容易启动，是因为其质量小，惯性小，B正确，不符合题意；
C．一切物体都有惯性。C错误，符合题意；
D．乒乓球质量小，惯性小，但运动距离小，不是由于这个原因造成的，而是因为乒乓球受到的空气阻力较大造成的。D错误，符合题意。
故选CD。
9. 如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平地面上的质量为的乙相连，乙上放置质量为的丙。乙与丙之间、乙与水平地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.75。轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙和丙均处于静止状态。已知，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A. 丙对乙摩擦力为150N
B. 轻绳OA受到的拉力大小为250N
C. 乙对地的摩擦力为150N
D. 欲使乙在水平地面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过20kg
【答案】BC
【解析】AB．以结点O为研究对象，如图所示
建立直角坐标系，将分解，由平衡条件得
，
解得
对丙受力分析，可知丙受重力和支持力，乙对丙没有摩擦力，故A错误，B正确；
C．对乙受力分析
由平衡条件得
根据牛顿第三定律，乙对地的摩擦力为150N，方向水平向右，故C正确；
D．当甲的质量增大到乙刚要滑动时，质量达到最大，此时乙受到的静摩擦力达到最大值为fm，则
又由
解得
则欲使乙在水平地面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过40kg，故D错误。
故选BC。
10. A、B两车在平直公路的同一车道上行驶。在t＝0s时，A车在B车前面x0处。A、B两车各自运动规律如图所示。若后面的B车发现距离A车10m，且其速度比A车速度大时，B车为避免事故发生，会进行变道。由于进行变道的原因，B车进入新车道后，会以变道前速度做匀速运动2s，随后B车继续减速。两车均可视为质点，两车并排即视为相遇，不计变道和转向时间。下列正确的是（ ）
A. A车做初速度为0，加速度为1m/s2的匀加速运动
B. 当时，B车不需要进行变道
C. 若B车进行变道，则A、B两车一定相遇两次
D. B车进行变道会使两车速度相等的时间推迟，最多可推迟
【答案】ABD
【解析】A．图像斜率代表加速度，由图可知B车加速度大小为
10s时两车速度大小
对A车
解得
故A正确；
B．两车速度相等时，相距最近，则
这段时间，B、A的位移分别为
此时A、B相距10m，则
所以当时，B车不需要进行变道，故B正确；
C．由上述分析可知当时，B车进行变道，此时A、B两车不会相遇，故C错误；
D．若初始时刻，B车就开始变道，由上述分析可知，2s后A车的速度为2m/s，设两车速度相等的时间为t′，根据速度时间关系式，有
解得
推迟了
故D正确。
故选ABD。
二、实验题（本题共2小题，11小题6分，12小题10分，共16分。）
11. 某同学学习了胡克定律后，在房间里找到了一根父亲搁置的弹簧，他准备测量这根弹簧的劲度系数，随后他发现家中还有一个激光测距仪（很小），于是他设计了如图1所示的装置。不计纸片的重力，激光测距仪可测量纸片到地面的距离。
（1）他先把纸片固定在弹簧上端，测出纸片到地面的距离81.0cm。
（2）取下纸片，固定在弹簧下端，接着在水桶中装入一定质量的水，测量出桶和水的总重力F，挂好水桶稳定后，用激光测距仪测量纸片到地面的距离h，然后依次向水桶中加入已知重力的水，记录相应桶和水的总重力F，并测量对应的h，得到了图2中的图线，则弹簧的原长为________m，则弹簧的劲度系数________（结果均保留三位有效数字）。
（3）本实验中弹簧的重力对测劲度系数有影响吗？________（填“有”或“无”）。
【答案】 （2） 0.210 142 （3）无
【解析】（2）由题意，结合图乙，可得弹簧原长为
由图乙可得
则
即图像斜率绝对值的倒数表示弹簧劲度系数
（3）本实验中，由于弹簧的原长是以其竖直悬挂静止时弹簧的实际长度为原长，形变量是悬挂水桶之后测量的，也即该实验中弹簧形变量是悬挂水桶之后，水桶重力所产生的真实形变量，弹簧自身重力的影响已经消除，所以该实验中弹簧自身重力对弹簧劲度系数的测量无影响。
12. 某同学设计“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图（a）所示，实验中认为细绳对小车拉力 F 等于所挂钩码的总重力，小车的加速度a利用打点计时器测得。通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图（b）所示。
（1）关于该实验，下列说法错误的有（ ）
A. 本实验采用的方法是控制变量法
B. 实验时必须先接通电源再释放小车
C. 实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
D. 平衡摩擦力时，挂上钩码，将木板右端适当垫高，使小车恰好匀速下滑
（2）某小组在实验中打出的纸带一部分如图（c）所示，图中相邻两计数点间有4个点未画出，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图中数据可求得：打点计时器在打2点时小车的瞬时速度大小为________m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为________m/s2。（均保留两位有效数字）
（3）由图（b）知小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________N。
（4）图（b）中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________。
【答案】（1）D （2） 0.077 0.19
（3）2 （4）没有满足小车的质量远远大于钩码的质量
【解析】（1）A．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用的方法是控制变量法，故A正确；
B．实验时，为了保证纸带所打出的点较为清晰，必须先接通电源再释放小车，故B正确；
C．为了时细线的拉力等于小车受到的合力，实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，故C正确；
D．平衡摩擦力时，将木板右端适当垫高，使小车恰好匀速下滑即可，不需要挂上钩码，故D错误。
由于本题选择错误的，故选D。
（2）图中相邻两计数点间有4个点未画出，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，可得相邻计数点间的时间间隔为
由图中数据可求得：打点计时器在打2点时小车的瞬时速度大小为
利用逐差法，可得小车的加速度大小为
（3）由图（b）乙可得，当时，小车加速度为零，可得小车运动时，受到摩擦力为2N。
（4）图（b）中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：没有满足小车的质量远远大于钩码的质量。
三、计算题（本题共3小题，41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 创建文明城市，提倡机动车礼让行人。某司机开车以12m/s的速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为。求：
（1）汽车刹车的时间；
（2）汽车刹车6s内的位移。
【答案】（1）4s （2）24m
【解析】
【小问1解析】
汽车从开始刹车到停下所用时间为
【小问2解析】
汽车刹车6s内的位移等于汽车整个刹车过程的位移，则有
14. 如图所示，物块A、带光滑定滑轮的矩形物体B和悬挂的小球C 处于静止状态，A与B、B与地面的接触面均粗糙。绕过光滑的定滑轮的轻绳和轻弹簧分别与小球C相连，轻弹簧中轴线与竖直方向的夹角为 60°，轻绳与竖直方向的夹角为物块A和小球C的质量分别为，，弹簧的伸长量，重力加速度。求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）物体B对物块A的静摩擦力；
（3）物体B对地面的摩擦力。
【答案】（1）500N/m （2） （3），水平向左
【解析】（1）对小球C受力分析，如图所示
根据正交分解法，则有
代入数据解得
，
由胡克定律可得
解得劲度系数为
（2）对A受力分析，水平方向由二力平衡可得
物体B对物块A的静摩擦力方向水平向右，大小为
（3）将A、B看成整体，受力分析如图所示
根据正交分解法，有
由牛顿第三定律，得
解得物体B对地面的静摩擦力大小为
负号表示方向水平向左。
15. 2024年11月12日开幕的珠海航展上，乙型空天战机“白帝”的展出引发了众多航天爱好者的热切关注，重庆市某航模协会代表参观“白帝”战机后，利用AI自动驾驶航模模拟了战机未来进行星球大战的场景。若某次娱乐活动中，空天母舰“栾鸟”正在以13m/s的速度匀速运动，发现在前方210m处有一飞舰正以9m/s的速度同向匀速前行，母舰“栾鸟”立刻释放出携载的“白帝”空天战机进行攻击。已知“白帝”战机加、减速的最大加速度是，其导弹的有效发射范围为70m，飞舰的深空探测范围是150m，攻击范围为62m，有最大加速度是；试求：
（1）“白帝”战机被释放后，全力加速追击敌舰，t＝6s时与飞舰的距离为多少？此时战机的速度为多少？
（2）若“白帝”战机进入飞舰探测范围，飞舰能立刻探测到并立刻全力直线加速逃避，则“白帝”战机距离飞舰的最近距离为多少？
（3）若“白帝”战机要有效发射导弹且避免被敌舰攻击，则飞舰探测到战机立即直线加速逃避后，“白帝”战机加速的最长时间和最短时间？
【答案】（1）150m，25m/s （2）22m （3）6s，4s
【解析】
【小问1解析】
“白帝”战机和飞舰初速度的速度大小分别为，，战机在这段时间内做匀加速直线运动，位移关系是
飞舰在这段时间内做匀速运动
内战机靠近飞舰的距离
此时战机距离飞舰
刚好进入飞舰的探测范围，战机刚进入飞舰探测范围时的速度
【小问2解析】
战机进入飞舰范围后，又经过时间，飞舰速度与战机速度相等
速度相等时战机与飞舰距离最近，这段时间战机和飞舰均做匀加速直线运动
，
可得
战机在时间内仍做匀加速直线运动，位移是
飞舰在时间内做匀加速直线运动，位移是
时间内战机靠近飞舰的距离
此时战机距离飞舰
【小问3解析】
若加速时间最长为，则战机须先全力加速后立刻全力减速，运动至飞舰导弹的发射范围为62m，即与飞舰距离62m时，与飞舰共速
时间内战机匀加速直线运动
，
时间内战机匀减速直线运动
，
和时间内飞舰做匀加速直线运动
，
和时间内战机靠近飞舰的距离
得
若加速时间最短为，则战机须先全力加速后立刻匀速运动，运动至战机导弹发射范围70m，即与飞舰距离70m时，与飞舰共速
时间内战机匀加速直线运动
，
时间内战机匀速直线运动
和时间内飞舰做匀加速直线运动
，
和时间内战机靠近飞舰的距离
得