重庆市第十八中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市第十八中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共22页。试卷主要包含了考试时间90分钟，试题总分100分，试卷页数4页等内容，欢迎下载使用。

考试说明：1.考试时间90分钟
2.试题总分100分
3.试卷页数4页
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 对于运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 在马拉松比赛中研究运动员跑全程所用的时间，运动员可视为质点
B. 两物体的速度分别是和，则两个物体的速度大小关系为
C. 一般人反应时间约中的指的是时刻
D. 速度不变时，加速度可能改变
【答案】A
【解析】
【详解】A．马拉松比赛中运动员的大小和形状对全程所用时间的影响可忽略，运动员可视为质点，A正确；
B．速度是矢量，负号仅表示方向，应，B错误；
C．反应时间指一段时间，不表示时刻，C错误；
D．有加速度则速度一定发生改变，D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关
B. N是国际单位制中的基本单位
C. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D. 运动的物体可能受到静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的重心与质量分布和形状有关，A错误；
B．N是国际单位制中的导出单位，B错误；
C．伽利略利用斜面验证速度与时间成正比，再合理外推得出自由落体的运动规律，并未直接验证，C错误；
D．存在静摩擦力的物体之间有相对运动趋势，而物体可能是运动的，D正确。
故选D。
3. 如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，墙面与物体之间的动摩擦因数为μ，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（ ）

A. 若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为μmg
B. 若木块静止，当F增大时，木块受到的摩擦力随之增大
C. 若木块沿墙壁向下运动，但水平力F逐渐减小，刚木块受到的摩擦力大小也逐渐减小
D. 若开始时木块静止，当撤去F后，木块沿墙壁下滑时，木块将会受到向上的滑动摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【详解】B．木块在推力作用下静止时，处于平衡态。受力如图所示

根据共点力平衡条件可得
，
当F增大时，木块受到的摩擦力始终等于重力，大小不变，故B错误；
AC．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
水平力F逐渐减小，木块受到的摩擦力大小也逐渐减小，故A错误，C正确；
D．撤去推力后，墙壁对木块的支持力为零，摩擦力为零，木块只受重力，做自由落体运动，故D错误。
故选C。
4. 图甲为弹簧高跷，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中，先处于超重状态后处于失重状态
C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力等于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A． 踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误；
B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B正确；
C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C错误；
D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。
故选B。
5. 有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶，司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为∶（x的单位是m，t的单位是s）。则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（ ）
A. 刹车过程中的加速度大小为
B. 刹车后内位移
C. 刹车后，汽车第一个内，第二个内，第三个内，第四个内位移之比为
D. 刹车全过程的平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据可知，汽车的初速度，加速度，故A错误；
B．汽车刹车所需的时间为
故汽车在5s末已经停止，故6s内的位移
故B错误；
C．刹车后，汽车5s内停下，则逆向思维，根据第1s内、第2s内、第3s内…位移之比为：1∶3∶5∶7∶9，那么刹车后，汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内，第四个1s内位移之比为9∶7∶5∶3，故C正确；
D．刹车后5s末汽车已停止，故刹车后5s内的平均速度为
故D错误。
故选C。
6. 一铁球通过3段轻绳OA、OB、OC悬挂在天花板上的A点，轻绳OC栓接在轻质弹簧秤上，第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧秤从水平位置缓慢转动到竖直位置，如图甲所示，弹簧秤的示数记为F1，第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，弹簧秤的示数记为F2，则（ ）
A. F1先增大后减小，F2逐渐减小
B. F1先增大后减小，F2逐渐增大
C. F1先减小后增大，F2逐渐减小
D. F1先减小后增大，F2逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】在图1中，对O点受力分析，抓住两根绳的合力等于物体的重力，其大小和方向都不变，OA绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图1，知OA绳上拉力F1先减小后增大．
在图2中，假设AO与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得：F2=Gsinθ，轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，θ增大，则F2逐渐增大．故选D．
【点睛】此题是动态变化分析问题，分别运用图解法和函数法．处理这个类型的题需要找出不变的物理量，然后作图或找变化的物理量与不变的物理量之间的关系再加以分析，就能以不变应万变．
7. 如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A，另一端与套在环上的质量为m的小球相连。小球静止在B点时，弹簧与竖直方向夹角θ=30°，已知重力加速度大小为g，则（ ）
A. 小球对圆环的弹力方向背离圆心
B. 圆环对小球的弹力大小为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 若换用原长相同，劲度系数更大的轻质弹簧，小球将在B点下方达到受力平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．弹簧处于伸长状态，弹簧弹力F的方向如图所示
小球处于平衡状态，合力为0，故圆环对小球的弹力沿半径向外，由牛顿第三定律知小球对圆环的弹力方向指向圆心，故A错误；
B．由相似三角形法得
可得
故B错误；
C．弹簧的长度为
弹簧的形变量为
由胡克定律
F=kx
可得
解得
故C正确；
D．换用劲度系数更大的某轻质弹簧，若拉伸到同样的长度，小球将上移，则小球将在B点上方达到受力平衡，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为S1时，乙从距A地S2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（ ）
A. S1+S2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设甲前进距离为S1时，速度为v，甲乙匀加速直线运动的加速度为a，则有：
vt+at2−at2＝S2−S1
根据速度位移公式得解得
则AB的距离
A．S1+S2 ，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选B
考点：匀变速直线运动的规律
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分）
9. 如图所示，物体A、B由轻绳连接，质量分别为和且，A、B与斜面间动摩擦因数均为，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则（ ）

A. 物体A、B一起运动的加速度
B. 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数有关
C. 轻绳拉力的大小与两物体的质量和有关
D. 若将力F改为作用在B上沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律
得
A正确；
BC．对B，由牛顿第二定律
代入加速度得
轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数无关，与两物体的质量和有关，B错误，C正确；
D．若将力F改为作用在B上沿斜面向下拉连接体，同理得
得
轻绳拉力的大小不变，D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，传送带以的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是，且与水平方向的夹角均为。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为，与传送带间动摩擦因数均为0.5，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A 滑块A先做匀加速运动后做匀速运动
B. 滑块A比B先到达传送带底端
C. 滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等
D. 滑块A在传送带上的划痕长度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律
A的加速度为
A与传送带共速的时间为
A与传送到共速时的位移为
共速后A继续匀加速度的加速度为
故滑块A先做匀加速度运动再以另以加速度匀加速度运动，A错误；
B．A第二段匀加速度运动过程
得
B的加速度为，根据
得
由于
则滑块A比B先到达传送带底端，B正确；
C．A到达底端的速度为
B到达底端的速度为
则A到达斜面底端的速度较大，C错误；
D．A第一段匀加速运动的划痕长度为
第二段划痕长度为
由于两段相对运动情况不同，则滑块A在传送带上的划痕长度为
D正确。
故选BD。
11. 如图所示，质量分别为和的小物块，通过轻绳相连，并接在装有光滑定滑轮的小车上。如果按图甲所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块恰好相对静止；如果互换两个小物块，如图乙所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块也恰好相对静止，一切摩擦不计，则（ ）
A.
B.
C. 两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为
D. 两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．一切摩擦不考虑，则题图甲中小车的加速度为
题图乙中小车的加速度为
所以两题图中小车的加速度之比为
因为题图甲和题图乙装置的整体质量是一样的，所以
A正确，B错误；
CD．题图甲中，小车对质量为的小物块的作用力为
题图乙中，小车对质量为的小物块的支持力大小等于其所受的重力大小，即
所以
C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的弹簧上，A与B不粘连，现对物体A施加竖直向上的力F，使A、B一起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 在图乙中段表示拉力F逐渐增大
B. 图乙中段表示B物体减速上升
C. 位移为时，A、B之间弹力为
D. 位移为时，A、B一起运动的速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律
上升过程中，弹簧弹力逐渐减小，则在图乙中段表示拉力F逐渐增大，A正确；
B．段加速度方向不变，仍做加速运动，B错误；
C．系统静止时
位移为时，对B
联立得
C正确；
D．根据
可知，图像与横轴所围成的面积的2倍表示速度平方的变化量，则位移为时，A、B一起运动的速度大小为
D正确。
故选ACD。
三、实验题（本大题2个小题，共14分，解答时按要求把答案填在相应的位置）
13. 某学习小组尝试探究弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系。
（1）通过多次实验，记录实验数据，描绘出如图甲所示的图像。则弹簧原长__________，弹簧的劲度系数__________。
（2）如图乙所示，若将该弹簧左端固定在中间带有小圆孔的竖直挡板上，弹簧右端连接细线，细线穿过圆孔，通过光滑的滑轮与钩码相连，竖直挡板固定在刻度尺0刻线处，已知每个钩码重为。当水平弹簧压缩稳定后，指针指标如图乙所示。由此可推测所挂钩码的个数为__________个。
【答案】 ①. 3.0 ②. 200 ③. 6
【解析】
【详解】（1）[1]当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图可知，弹簧的原长为
[2]由胡克定律可知
（2）[3]由图可知，该刻度尺的读数为
由胡克定律可知
由题可知每个钩码重为0.5N，由此可推测所挂钩码的个数为
14. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车质量用M表示，所挂钩码质量用m表示。
（1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于钩码的重力。
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车的加速度大小为__________，打下A点时小车的速度大小为__________。（计算结果保留两位有效数字）。
（3）用所挂钩码的重力作为绳子对小车的拉力F，小车加速度为a，通过实验得到的图线如图所示。
①则图线未过原点的原因是__________
A.钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
②若m不断增大，图中曲线部分不断延伸，那么加度度a趋向值为__________
③由图求出__________；水平轨道对小车摩擦力__________N。
【答案】 ①. ②. 3.6 ③. 0.42 ④. C ⑤. g ⑥. 1.6 ⑦. 0.8
【解析】
【详解】（1）[1]根据牛顿第二定律
得
绳拉力为
当时，绳子的拉力近似等于钩码重力。
（2）[2][3]相邻计数点时间间隔为
小车的加速度大小为
打下A点时小车的速度大小为
（3）①[4]由于平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力，当拉力增大到一定程度时才会产生加速度。故选C。
②[5]设m不断增大至远大于M，则忽略小车质量，钩码近似做自由落体运动，加速度值趋近于重力加速度g。
③[6][7]根据牛顿第二定律
得
则
，
得
，
四、计算题（本大题4个小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。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）
15. 高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从的高楼自由释放，落地后不反弹，不计空气阻力，g取，求：
（1）物体下落的时间；
（2）物体落地时的速度大小；
（3）物体落地前最后一秒的平均速度大小。
【答案】（1）4s；（2）40m/s；（3）35m/s
【解析】
【详解】（1）根据
物体下落的时间为
（2）物体落地时的速度大小为
（3）前3s下落高度为
最后一秒的平均速度大小为
16. 如图所示，物体A用细绳绕过光滑的定滑轮与质量为的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为，物体B左侧的轻绳与水平方向的夹角也为，，B右侧与竖直墙壁相连的轻弹簧保持水平，弹簧劲度系数为，此时系统恰好处于静止状态，A所在的桌面水平且动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）轻弹簧的形变量；
（2）A物体的质量m；
（3）剪断轻绳的瞬间，物体B的加速度。
【答案】（1）；（2）；（3），方向是朝右下方，与水平夹角为45°
【解析】
【详解】（1）对B受力分析，根据平衡条件可得：
①
②
将上式①②联立可得：
（2）对A受力分析，根据平衡条件可得：
③
④
⑤
将③④⑤式联立可得：
（3）剪断轻绳的瞬间只有绳子的拉力瞬间消失，弹簧弹力与B的重力的合力大小等于绳子的拉力大小，方向与绳子拉力方向相反，所以
方向是朝右下方，与水平夹角为45°。
17. 如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长。质量的物体Q放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住P使其在距地面高处由静止释放，着地后P立即停止运动。若P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取。求：
（1）若P的质量，地面对斜面体摩擦力的大小f；
（2）若P的质量，细线的拉力大小；
（3）为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量M需满足的条件。
【答案】（1）4N；（2）12N；（3）
【解析】
【详解】（1）若P的质量，分析可知此时绳子不能拉动物块Q，则细线的拉力为
地面对斜面体摩擦力的大小为
（2）若P的质量，根据牛顿第二定律
，
细线拉力为
（3）P落地后，Q继续上滑的过程中，根据牛顿第二定律
得
P落地前后，对Q
，
Q恰好不从斜面滑出，有
则P落地前的加速度为
，
使P能下落的条件为
得
则为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量M需满足的条件为
18. 如图所示，长板A静置于水平面上，A左端到固定竖直挡板的距离，物块B（可视为质点）置于A右端，A上表面水平，已知A、B质量均为，A与水平面间动摩擦因数，A与B间动摩擦因数，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。现用一水平向左的恒力推B，使A、B由静止开始向左运动。A挡板碰后速度反向，大小不变，碰撞时间很短可不计。碰后恒力F仍向左作用于B上，A足够长，物块B始终未离开A，重力加速度g取。不计空气阻力，求：
（1）A第一次与固定竖直挡板碰撞前瞬时速度大小；
（2）A第一次与固定竖直挡板碰撞后瞬时A、B的加速度分别为多少；
（3）从开始运动到A第二次与固定竖直挡板碰撞前瞬时，A、B相对位移大小；
（4）从开始运动到A第二次与固定竖直挡板碰撞所用的时间；
【答案】（1）；（2）4m/s2，1m/s2；（3）1.75m；（4）
【解析】
【详解】（1）AB之间的最大静摩擦力为
A与地的最大静摩擦为
假设A、B一起向左加速，对A、B整体分析，则有
解得，A、B一起加速的加速度大小为
对B分析则有
解得
假设成立。则A第一次与固定竖直挡板碰撞前瞬时速度大小为
（2）A第一次与固定竖直挡板碰撞后，A向右运动，B向左运动，对A分析，根据牛顿第二定律有
解得，A第一次与固定竖直挡板碰撞后瞬间A的加速度大小为
对B分析，根据牛顿第二定律有
解得，A第一次与固定竖直挡板碰撞后瞬间B的加速度大小为
（3）A第一次与固定竖直挡板碰撞后瞬间A、B速度大小都为2m/s，碰撞后B向左减速运动，A向右减速运动，由于A的加速度大，则A的速度先减为零，设经过时间A速度减为零，则有
此时B的速度为
此过程中A向右减速的位移为
此过程中B向左减速的位移为
此过程中B相对于A向左移动的位移为
A的速度为零后，B带动A向左加速，B受力不变，则加速度仍不变，对A分析，根据牛顿第二定律有
此时A的加速度大小为
经过时间，A、B共速，则有
联立解得
，
此过程中A向左加速的位移为
此过程中B向左减速的位移为
此过程中，B相对于A向左移动的位移为
此时A距离左侧挡板的距离为
A、B共速后又以加速度一起向左加速运动，直至A与挡板发生第二次碰撞，所以从开始运动到A第二次与固定竖直挡板碰撞前瞬时，A、B相对位移大小为
（4）设经过时间，A、B共速后又以加速度一起向左加速运动，直至A与挡板发生第二次碰撞，则有
解得
设经过时间，A、B开始运动后第一次与挡板碰撞，则有
解得
则从开始运动到A第二次与固定竖直挡板碰撞所用的时间为