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）

重庆市第十八中学2023—2024学年（上）12月学习能力摸底高一物理试题考试说明：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μmgB.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+S2B.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】①.3.0②.200③.6【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】①.②.3.6③.0.42④.C⑤.g⑥.1.6⑦.0.8【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：①②将上式①②联立可得：（2）对A受力分析，根据平衡条件可得：③④⑤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