四川省自贡市蜀光中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省自贡市蜀光中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共20页。
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 关于物体运动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 图像可以直观的反映物体每时刻的运动位置
B. 也可以对做曲线运动的物体进行描述
C. 图线上每一点的切线斜率表示对应该点时刻的加速度
D. 图线与横轴交点表示物体的初始位置
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像描述物体位置随时间的变化规律，所以可以直观的反映物体每时刻的运动位置，故A正确；
B．只能描述直线运动，故B错误；
C．图线上每一点的切线斜率表示物体对应该点的速度，故C错误；
D．图线与纵轴的交点表示物体的初始位置，故D错误。
故选A。
2. 如图，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水平水管下方，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向的夹角分别为、，蜘蛛的重力为G。则蛛丝ON的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】受力分析如图
根据平衡条件有
解得
故选C。
3. 一质点以某一初速度做匀减速直线运动，经3.5s速度减为零后停止运动。若质点在开始运动的第1s内的位移为x1，第2s内的位移为x2，第3s内的位移为x3，则x1：x2：x3为（ ）
A. 3：2：1B. 4：3：2C. 5：3：1D. 6：5：3
【答案】A
【解析】
【详解】设初速度为，加速度为a，根据题意有
根据位移时间公式有
第1s内的位移为
第2s内的位移为
第3s内的位移为
可得
x1：x2：x3=3:2:1
故选A。
4. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为：若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧的劲度系数为B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为D. 弹簧的原长为
【答案】D
【解析】
【详解】设弹簧的原长为l0，弹簧的劲度系数为k，则
，
联立解得
，
故选D。
5. 某时刻b车经过a车，同时a车由静止开始运动，从该时刻开始计时，它们的v-t图像如图，已知两车始终在同一直线上运动，且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的（ ）
A. t=1.5s时a车b车前方
B. 前2s内两辆车运动方向相反
C. 整个过程两车可以相遇两次
D. 整个过程中两车间最大距离为75m
【答案】D
【解析】
【详解】B．由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正，故B错误；
C．由图像可知a车加速时的加速度为
b车的加速度为
由运动学公式，两车相遇时位移相同，有
其中，，，解得
在2s相遇后两车均做匀减速直线运动，减速的加速度相同，则b车再也不能追上a车，故整个过程两车只能相遇一次，故C错误；
A．在时a车追上b车，则t＝1.5s时a车还在b车后方，故A错误；
D．由图像可知，两车速度相等，即在时两车第一次相距最远为
而两车都停下来后第二次距离最远为
故整个过程中两车间最大距离为75m，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，长方体物块质量为，静止在水平地面上，上部固定一轻滑轮，跨过定滑轮的轻绳连接质量为和的两物体，连接的细绳水平、恰好与的侧壁相接触。现对施加水平向右的推力，使得三物体不存在相对运动，不考虑一切摩擦，则的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设整体的加速度为a，对整体根据牛顿第二定律可得
对m1根据牛顿第二定律可得
对m2竖直方向有
联立解得
故选C。
7. A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为2m，B、D的质量为m，重力加速度为g。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（ ）
A. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零
B. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为
C. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为
D. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为g
【答案】C
【解析】
【详解】AB．突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，将AB整体可得
解得
故AB错误；
CD．初始时由平衡条件可得弹簧的弹力
突然剪断A、B间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，可知D的受力情况保持不变，则
对C
解得
故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。漏选得3分；错选不得分）
8. 如图所示，可在竖直平面内自由转动的轻杆一端固定于天花板上的O点，另一端Q固定一小球，穿过O点正下方光滑小孔P的轻质细线将一物块和小球相连。初始时刻，在沿细线PQ方向的外力F作用下，小球静止，。现通过外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离（轻杆未撞到天花板，物块未撞到小孔），运动过程中保持F始终沿细线PQ方向，忽略一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 小球缓慢运动过程中，细线对小球的拉力恒定不变
B. 小球缓慢运动过程中，作用于小球的外力F大小逐渐减小
C. 小球缓慢运动过程中，轻杆对小球的作用力大小不变
D. 小球缓慢运动过程中，小孔对细线的作用力大小逐渐减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A．通过外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离，小球、物块均处于静止状态，对物块受力分析，细线对物块的拉力与物块的重力平衡，同一绳上拉力相等，故细线对小球的拉力大小不变，等于物块的重力，小球缓慢运动过程中，绳子拉力方向发生变化，故细线对小球的拉力是变的，故A错误；
BC．外力F与细线的拉力的合力、小球的重力、轻杆对小球的作用力使小球处于平衡状态，这三个力围成的矢量三角形与△OPQ相似，外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距离过程中，根据对应边成比例可知
所以轻杆对小球的作用力大小不变，作用于小球的外力F大小逐渐增大。故B错误，C正确；
D．小球缓慢运动过程中，小孔两侧绳子夹角逐渐增大，绳子拉力不变，等于物块的重力，根据力的合成可知，小孔对细线的作用力大小与两侧绳子合力大小相等，逐渐减小，故D正确。
9. 2023年中秋恰逢中华人民共和国成立74周年国庆佳节，每逢重大节日人们都喜欢燃放烟花庆祝。我国宋代就已经出现冲天炮这种烟花（如图），也叫“起火”。若冲天炮从地面由静止发射，竖直向上做加速度大小为的匀加速直线运动，第末掉出一可视为质点的碎片，不计空气阻力，。则（ ）
A. 碎片离地面的最大距离为B. 碎片离地面的最大距离为
C. 碎片从掉出到落回地面用时D. 碎片从掉出到落回地面用时
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．竖直向上做加速度大小为的匀加速直线运动，第末掉出一可视为质点的碎片，碎片脱离火箭速度
v=at1=5×4m/s=20m/s
碎片离地面的最大距离为
故A错误B正确；
CD．根据
解得碎片从掉出到落回地面用时
故C错误D正确。
故选BD。
10. 如图所示，有一质量为、底面积为的长方体状容器置于水平桌面，在其底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为的正方体物块A，稳定时物块A有的体积露出水面，容器中水的深度为，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。现往容器中缓慢加水，当物块A刚好完全没入水中时停止加水，此时弹簧伸长了。已知弹簧始终处于弹性限度内，其体积忽略不计，容器足够高，，重力加速度。下列说法正确的是（ ）

A. 物块A的质量为
B. 弹簧的劲度系数为
C. A刚好完全没入水中时容器对地面的压力大小为
D. 缓慢加水至弹簧刚好伸长时容器对地面的压力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．物块A排开水的体积为
物块A受到的浮力为
弹簧恰好处于自然伸长状态，有
物块A的质量为
m=0.4kg
故A正确；
B．物块A刚好完全没入水中，受到的浮力等于其重力和弹簧的拉力之和，即物块A受到的浮力
弹簧的拉力
弹簧的劲度系数为
k=2N/cm
故B错误；
C．由题意可知，当弹簧自然伸长时，物块A有的体积浸入水中，则露出水面高度为
此时水深为20cm，当物块完全浸入水中时，弹簧伸长3cm，则此时水深
h=6cm+3cm+20cm=29cm=0.29m
A刚好完全没入水中时水产生的压强为
对容器受力分析，根据平衡条件有
解得地面对容器的支持力为
FN1=149N
根据牛顿第三定律，A刚好完全没入水中时容器对地面的压力大小为149N，故C错误；
D．慢加水至弹簧刚好伸长1cm时，有
根据浮力公式
解得
h1=6cm
此时水深
h2=6cm-4cm+1cm+20cm=23cm=0.23m
缓慢加水至弹簧刚好伸长1cm时水产生的压强为
对容器受力分析，根据平衡条件有
解得地面对容器的支持力为
FN2=123N
根据牛顿第三定律，缓慢加水至弹簧刚好伸长1cm时，容器对地面的压力大小为123N，故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某实验小组利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。小组同学将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度的拉力、的共同作用下，使小圆环静止于O点；图丙表示通过细绳套用一个弹簧测力计施加拉力F，使小圆环静止于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1）关于此实验，下列叙述正确的有__________。
A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好
B．在进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点
C．重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一次不同
D．本实验采用了等效替代法这一科学研究方法
（2）图丁中是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是__________（填“F”或者“”）。
（3）若在图乙中，F1、F2的夹角θ为钝角，现保持O点位置不变，顺时针缓慢转动测力计a的同时逆时针缓慢转动测力计b，使图中夹角α、β均减小，则两弹簧测力计示数大小变化为__________。
A．F1减小，F2增大 B．F1增大，F2减小
C．F1和F2都减小 D．F1和F2都增大
【答案】 ①. CD##DC ②. ③. D
【解析】
【详解】（1）[1]A．在进行图乙的实验操作时，为减小实验误差，F1、F2的夹角应适中，F1、F2的夹角不是越大越好，故A错误；
B．为使合力的作用效果与两分力的作用效果相同，在进行图丙的实验操作时，不可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点，故B错误；
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故C正确；
D．本实验的原理是，采用力的图示法，用平行四边形定则作出两个分力的合力理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故D正确。
故选CD。
（2）[2]是通过平行四边形定则做出的F1、F2合力理论值，而F1、F2合力的实验值由一个弹簧测力计直接测得，一定沿GO方向。
（3）[3]现保持O点位置不变，顺时针缓慢转动测力计a的同时逆时针缓慢转动测力计b，使图中夹角α、β均减小，根据平行四边形定则做图如图所示，可知F1和F2都增大。
故选D。
12. 同学们分别用如图a、b所示实验装置验证牛顿第二定律。在图a中，将砂和砂桶的总重力大小作为细线对小车的拉力大小。在图b中，将一个力传感器安装在砂桶的上方，直接测量细线对小车的拉力大小。
（1）用图a的装置进行操作时，下列做法错误的是_______（填标号）。
A．实验时，需要让细线与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将装有砂的砂桶用细线通过定滑轮系在小车上
C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车
D．实验时，砂和砂桶的总质量要远小于小车的质量
（2）图c是用图a的装置打出的一条纸带，O、A、B、C、D是五个连续的计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。
① 小车连接在纸带的_______（填“左端”或“右端”）；
② 打点计时器打下B点时，小车的速度大小为_______m/s（保留3位有效数字）；
③ 小车的加速度大小为_______m/s2（保留3位有效数字）。
（3）以测得的小车加速度a为纵轴，砂和砂桶的总重力大小F或力传感器的示数为横轴，作出的图像如图d所示，图d中的两条图线甲、乙是用图a和图b的装置进行实验得到的，两组装置所用小车的质量相同，则用图a的装置进行实验得到的是图线_______（填“甲”或“乙”）。
【答案】 ①. B ②. 左端 ③. 0.377 ④. 0.390 ⑤. 乙
【解析】
【详解】（1）[1] A．在实验时，需要让细线与长木板保持平行，这样才能使绳子的拉力平行于运动的方向，故A正确；
B．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将装有砂的砂桶摘下，故B错误；
C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车，故C正确；
D．为使绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力，实验时，砂和砂桶的总质量要远小于小车的质量，故D正确。
故选B。
（2）[2]小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动，故离打点计时器的距离不断增大，所以小车连接在纸带的左端
[3]已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该段过程的平均速度，则打下B点时，小车的速度大小为
[4]根据逐差法可得，小车的加速度大小为
（3）[5] 在图b中，力传感器可以直接测量细线对小车的拉力大小，小车的质量为，根据牛顿第二定律可得
斜率为
在图a中，砂和砂桶的总质量为，砂和砂桶的总重力大小为F，对砂和砂桶以及小车整体分析，根据牛顿第二定律，可得
斜率为，因为，所以用图a的装置进行实验得到的是图线乙。
四、解答题（本题共3小题，共41分）
13. 2023年9月21日，中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课，为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中，神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球拍将静止的水球拍出，若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动，其中加速时间，加速位移为，匀速阶段用时，求：
（1）水球匀速运动时的速度v的大小；
（2）加速过程中加速度大小；
（3）全过程的总位移的大小。
【答案】（1）0.2m/s；（2）0.2m/s2；（3）0.7m
【解析】
【详解】（1）椐题意水球从静止开始做匀加速直线运动可得
代入数据解得末的速度为
之后水球做匀速直线运动，速度大小等于末的速度大小为0.2m/s
（2）由匀加速直线运动规律得
代入数据解得加速过程中加速度大小
（3）匀速阶段用时，位移大小为
水球运动全过程的总位移的大小为
14. 如图所示，倾角为37°斜面体固定在水平地面上，一质量为m=1kg的小物块在平行于斜面向上的拉力F=8N作用下，从斜面底端O点由静止开始沿斜面向上运动，运动到A点后撤去拉力，其中OA段光滑，AB段粗糙，已知OA=AB=4m，小物块与斜面AB间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2.求：
（1）拉力作用下小物块的加速度大小；
（2）撤去拉力后小物块还能沿斜面上滑的最大距离；
（3）小物块在AB段滑行的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）拉力作用下小物块的受力示意图如图1
由牛顿第二定律
解得
（2）小物块到达A点的速度为v
小物块在AB段上滑时的受力示意图如图2
则
小物块在AB段上滑的最大距离为
解得
（3）小物块在AB段上滑的时间
小物块在AB段下滑时的受力示意图如图3
则
又
得
15. 如图所示，A、B、C、D、E五个长方体滑块叠放在粗糙水平面上，A物块的质量，B、C、D、E的质量均为，A物块用轻绳OA与竖直墙面相连，OA处于拉紧状态，OA绳与竖直方向的夹与角，BE间用轻绳通过光滑滑轮相连，与B、E相连的绳水平，AB间、BC间、CD间、DE间、E与水平面间的动摩擦因数分别为、、、、。现用一水平拉力将滑块E缓慢拉动，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，（ ，，）。求：
（1）OA绳的拉力大小；
（2）滑块与水平面间的摩擦力大小；
（3）拉力的大小。
【答案】（1）10N；（2）5.2N；（3）28N
【解析】
【详解】（1）由与之间由绳连接，当向左发生滑动时必定拖着向右滑动，且仅在水平方向上移动，所以静止不动，与之间存在滑动摩擦。
对进行受力分析如图，除重力和绳子的张力外，还受到来自的支持力和滑动摩擦力，在水平方向上受力平衡
竖直方向上受力平衡
以及由滑动摩擦力规律
解得
（2）由上一问求得对的压力
均在竖直方向上受力平衡，设对的压力大小为，对的压力大小为，对的压力大小为，对地面的压力大小为，分别对在竖直方向上受力平衡应有
即
由
即
由
即
由
即
（3）设间绳子张力为，画出的完整受力分析图
（其中与的方向可以如此得到：假设之间光滑，则有相对于向右运动的趋势，则对的摩擦力方向向右，同理亦可得对的摩擦力方向向右）
其中，由的水平方向受力平衡可以得到
而、、间的最大静摩擦分别为
可以看出间最大静摩擦力最小，在、、之间，最先发生滑动，即
由水平方向受力平衡得
由水平方向受力平衡得
且由第一问得
解得