甘肃省兰州第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试题（原卷及解析版）

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命题： 审题：
说明：
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，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 在国际单位制中，力学的三个基本单位是（ ）
A. 牛、焦耳、帕斯卡B. 质量、长度、时间
C. 千克、米、秒D. 牛、千克、米
【答案】C
【解析】
【详解】A、牛、焦耳、帕斯卡均属于导出单位，故A不符合；
B、质量、长度、时间属于三个基本物理量，故B不符合；
C、千克、米、秒是力学中的三个基本单位，故C符合题意；
D、牛顿属于导出单位，千克、米属于基本单位，故B不符合。
故本题选C.
2. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）
A. F逐渐变大，T逐渐变大B. F逐渐变大，T逐渐变小
C. F逐渐变小，T逐渐变大D. F逐渐变小，T逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg，故保持不变，设OA段绳与竖直方向的夹角为，由受力分析可知

在O点向左移动的过程中，角逐渐变大，故F逐渐变大，T逐渐变大。
故选A。
3. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动。货箱中石块B的质量为m，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力大小是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对土豆分析，土豆受重力、其它土豆对它的作用力
根据牛顿第二定律得
根据平行四边形定则，其它土豆对它的作用力
故选D。
4. 如图所示，ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点。每根杆上都套着一个小滑环，三个滑环分别从a、b、c处释放（初速度都为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环滑到d的时间，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设某光滑细杆与竖直方向的夹角为θ，其上一小环受到重力和杆的支持力作用，由牛顿第二定律得
据几何关系得细杆长度为
环在杆上由静止做匀加速运动，由运动学公式有
解得
由计算结果可知，环沿细杆下滑时间与杆的倾斜程度无关，即
故选D。
5. 如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B之间用细绳相连，B和C之间用轻弹簧相连，通过系在A上的细绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将A、B间的细绳剪断，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）
A. 物块A的加速度大小为B. 物块B的加速度大小为
C. 物块C的加速度大小为gD. O、A间细绳的拉力大小为零
【答案】B
【解析】
【详解】AD．现将A、B间的细绳剪断，剪断后，A处于静止状态，O、A间细绳的拉力大小为
故AD错误；
BC．A、B间的细绳剪断前，以C为对象，根据受力平衡可知，弹簧弹力大小为
将A、B间细绳剪断，弹簧弹力保持不变，C的受力不变，C的加速度为0；以B为对象，根据牛顿第二定律可得
故B正确，C错误。
故选B。
6. 两物体A、B置于粗糙水平面上，中间用细线相连，现用一力F作用在物体上，已知，，，，，，求中间细线上的张力多大（ ）
A. 3NB. 6NC. 8ND. 11N
【答案】C
【解析】
【详解】把A、B看成一个整体，有
对B分析，有
联立解得
所以C正确；ABD错误；
故选C。
7. 蹦极是一项极限运动，在做好充足防护的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用绳索的弹力大小遵循胡克定律，人下降过程中的加速度随位移变化的图像如图所示，图中，忽略空气阻力以及绳索的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 从到，人做减速运动B. 从到，人处于失重状态
C. 下降到时，人的速度达到最大D. 下降到时，人受到的拉力是重力的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．从x1到x2，人的加速度向下，与速度方向相同，人在做加速度减小的加速运动，A错误；
B．从x2到x3人的加速度向上，人处于超重状态，B错误；
C．人从开始下降到x2的过程中，速度方向一直向下，且一直做加速运动，下降到x2时，人的加速度为0，下降到x2以后，加速度方向与速度方向相反，所以下降到x2时，人的速度达到最大，C错误；
D．由图可知，人在下降到x1以后，绳才产生弹力，从x1到x2绳的弹力小于重力，从x2到x3绳的弹力大于重力，在x2时绳的弹力等于重力，因
再根据
则有
所以下降到x3时，所受拉力
D正确。
故选D。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得5分，选对但不全得3分。）
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略用理想实验说明维持物体的运动并不需要力
C. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止
D. 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．伽利略根据理想实验作出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，说明了力不是维持物体运动的原因，物体的运动并不需要力来维持，故是伽利略最早提出力不是维持运动的原因。故A错误B正确；
C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，符合史实。故C正确；
D．笛卡尔研究了力与运动的关系，为牛顿第一定律的建立做出了贡献，故D正确。
故选BCD。
9. 在以加速度a匀加速上升的升降机中站着一个质量为m的人，当地重力加速度为g，下列关于此人的说法中正确的是
A. 人对电梯的压力为m(g-a)B. 人对电梯的压力为m(g+a)
C. 人所受的重力为mgD. 人所受的重力为m(g+a)
【答案】BC
【解析】
【分析】根据牛顿第二定律列式求对电梯压力，人在超重或失重时，人的重力保持不变．
【详解】由牛顿第二定律知N-mg=ma，所以电梯对人的支持力为mg+ma，根据牛顿第三定律可得，人对电梯的压力大小等于N=m（g+a），人受的重力不变为mg，故BC正确，AD错误．
【点睛】掌握超重失重的特点：加速度向上超重，加速度向下失重，无论超重和失重，物体的重力不变．
10. “推箱子”是一款经典的益智小游戏，现有一个由其升级的“3D”版本：如图甲所示，一质量为50kg的箱子静止在粗糙水平地面上，人用一水平力F去推箱子。若箱子与水平地面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，取重力加速度大小，下列判断正确的是（ ）
A. 时，箱子已被推动
B. 时，箱子的加速度大小为
C. 时，箱子的速度达到最大值
D. 时，箱子被推回初始位置
【答案】BC
【解析】
【详解】A．箱子的滑动摩擦力为
时，推力等于滑动摩擦力而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，则箱子不能被推动，处于静止状态，所以A错误；
B．时，箱子的加速度大小为
所以B正确；
C．箱子先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大，则时，箱子的速度达到最大值，所以C正确；
D．从到过程，推力小于滑动摩擦力，箱子做减速运动，还是向前运动，则不可能被推回初始位置，所以D错误；
故选BC
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（本题共2小题，共15分。）
11. 伽利略是伟大的物理学家和天文学家，他融会贯通了当时的数学、物理学和天文学，在研究工作中开科学实验之先河，奠定了现代科学的基础。
（1）伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，他设想的理想实验中的几个主要步骤如下：
①两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动
在上述的步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A. ①是事实，②③④是推论B. ②是事实，①③④是推论
C. ③是事实，①②④是推论D. ④是事实，①②③是推论
（2）伽利略科学思想方法的核心：把______和______（包括数学推演）和谐地结合起来。
A.实验 B.逻辑推理 C.微元法 D.控制变量法
（3）牛顿第一定律______（填“是”或者“不是”）实验定律。
【答案】（1）A （2） ①. A ②. B
（3）不是
【解析】
【小问1详解】
伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置相同；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾角，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球永远运动。也表明①是事实，②③④是推论，直接观察到的现象是可靠的实验事实，按照实验条件变化的趋势进行的极端化猜想是理想化推论。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]伽利略把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，开创了研究自然规律的科学方法。
故选A、B。
【小问3详解】
牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
12. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。
（1）本实验应用的实验方法是_______
A. 控制变量法B. 假设法C. 理想实验法
（2）下列说法中正确的是_______
A. 实验中的打点计时器应接直流电源
B. 实验时应先释放小车，再启动打点计时器
C. 实验前应把长木板一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力
D. 在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小
（3）在探究加速度与力的关系时，若取车的质量，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是_______
A. B. C. D.
（4）图乙是某同学在实验中打出一条纸带，他从比较清晰的点O开始，每五个计时点取一个计数点，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，由此可求得小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留三位有效数字）。
（5）如图丙所示，为某同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的图像，图线不过坐标原点的原因可能是长木板的倾斜程度________（填“过大”或“过小”）。
【答案】（1）A （2）C （3）D
（4）1.20 （5）过小
【解析】
【小问1详解】
探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
A．实验中的打点计时器应接直交流电源，A错误；
B．实验时应先启动打点计时器，再释放小车，B错误；
C．实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力，C正确；
D．在探究加速度与质量的关系时，应保持小车所受拉力的大小不变，改变小车的质量，D错误。
故选C。
【小问3详解】
当小车质量远大于砝码与砝码盘质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的重力，在探究加速度与力的关系时，若取车的质量，改变砝码质量m的值，m的取值最不合适的一个是500g。
故选D。
【小问4详解】
根据逐差法求加速度可得
【小问5详解】
图像不过原点是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力过小造成的，即板的倾斜角度过小或没有倾斜。
四、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）。
13. 如图所示，质量为2kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到与水平方向成角斜向上的拉力F作用，g取，求：

（1）拉力F为多大时物体水平向右做匀速运动？
（2）如果拉力大小为40N，物体的加速度为多少？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
对物体受力分析得
代入数据解得
【小问2详解】
对物体受力分析得
代入数据解得
14. 如图，水平地面上有一汽车做加速运动，车厢内有一个倾角的光滑斜面，斜面上有一个质量为m的小球，用轻绳系于斜面的顶端（，重力加速度g取）。
（1）当汽车以多大的加速度向左做匀加速直线运动时，小球对斜面的压力刚好等于零？
（2）当汽车以多大的加速度向右做匀加速直线运动时，线对小球的拉力刚好等于零？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
若支持力恰好为零，对小球受力分析，受到重力、绳子拉力，如图
小球向左加速，加速度向左，合力水平向左，根据牛顿第二定律，有
解得
【小问2详解】
若细绳拉力恰好为零，对小球受力分析，受到重力、支持力。小球向右加速，加速度向右，合力水瓶向右，根据牛顿第二定律有
解得
15. 如图所示，长s=5m、倾斜角θ=37°的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接，传送带长L= 1.6m，以恒定速率v0= 4m/s逆时针运行，将一可看作质点的物块轻轻地放上传送带右端A，物块滑到传送带左端B时恰好与传送带共速并沿斜面下滑，已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数μ相同，物块最终静止在水平面上的D点，假设物块在B、C处速率不变，取g= 10m/s2， （sin37° =0.6， cs37° =0.8） 求：
（1）动摩擦因数μ的值；
（2）物块滑到C点时的速度的大小：
（3）物块从C到D所经历的时间。
【答案】（1）0.5；（2）6m/s；（3）1.2s
【解析】
【详解】（1）物块在传送带上做匀加速直线运动，加速度为
由牛顿第二定律得
μmg=ma1
解得
μ=0.5
（2）物块在斜面上的加速度为
由运动学公式可得
解得
vC=6m/s
（3）物块在水平面上的加速度大小为
物块从C到D所经历的时间为