湖南省常德市汉寿县重点中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（含解析）

湖南省常德市汉寿县第一中学2023—2024学年高一上学期12月月考物理试题
时量：75分钟 满分：100分
一、单选题（每题4分，共24分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
B．匀变速直线运动是速度和位移随时间均匀变化的直线运动
C．匀变速直线运动的加速度恒定
D．物体在一条直线上运动，若在相等的时间里通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动
2．下列说法中正确的是（　　）
A．越快的汽车越不容易停下来，这是因为汽车速度越快时惯性越大
B．小球由于重力作用而自由下落不是惯性运动，所以这时小球惯性不存在了
C．物体只有在速度改变时才能表现出惯性的大小
D．运动状态不改变时物体没有惯性，运动状态改变时物体才有惯性
3．如图，用两根等长轻绳悬挂等高简易秋千。某次维修时将两绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，表示木板所受绳子合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
变小，变小
变大，变大
不变，变大
D．不变，变小
4．2023年10月31日8时11分，“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列关于返回舱（不考虑返回过程中的质量变化）的说法正确的是（ ）
A．返回舱在太空中没有惯性
B．返回舱在减速下落时惯性不变
C．返回舱在加速下落的过程中惯性越来越大
D．若返回舱在下落的某瞬间所有力都消失，返回舱将保持静止
5．会仙楼观景台其位于重庆环球金融中心（WFC）第74层，离地（LG层地面）高度约为320m，为全露天设计，四周是玻璃幕墙，游客可在此俯瞰两江四岸，仰望璀璨星空，感受与众不同的奇趣魅力。现有一位游客乘坐高速电梯由LG层直达74层，电梯先匀加速之后匀速最后匀减速到达74层时速度恰好为零，他利用手机自带的计时器测得该过程总共用时82s，其中电梯匀加速上升和匀减速上升阶段的时间各是1.2s，据此估算电梯匀速运行过程中的速度约为（　　）
A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．6m/s
6．质量为m＝2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，如图a所示，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图b所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法不正确的是 ( )
A．物块经过4 s时间离出发点最远
B．第3s内物体的位移为2.5m
C．在3.5 s 至4.5 s的过程，物块受到的水平拉力不变
D．4.5 s时刻水平力F的大小为16 N
二、多选题（每题5分，共20分）
7．某款大疆无人机进行调试时，某段过程中无人机运动的v-t图像如图所示。取竖直向上为正方向，对无人机在该过程中的运 动，下列判断正确的是（　　）
A．0 5s内匀速上升
B．11s末上升到最高点
C．第12s内的加速度大小为6m/s2
D．前10s内的平均速度与前12s内的平均速度相同
8．如图所示，横截面为直角三角形的斜劈P，靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球Q上，P、Q处于静止状态，当力F增大时，P、Q仍保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．球Q对地面的压力不变
B．球Q对斜劈P的支持力增大
C．墙面对斜劈P的摩擦力增大
D．斜劈P对竖直墙壁的压力增大
9．一汽车在水平面上运动，当它开始刹车时，其位移与时间的关系是：x=12t﹣2t2 （m），其中的t单位是秒，则此汽车（ ）
A．经6s停下来
B．2s末的速度是8m/s
C．刹车过程中行驶的距离是18m
D．全程的平均速度是6m/s
10．如图所示，OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的O点，另一端连接物体A，A放在水平木板C上，各个接触面间的动摩擦因数恒定。当绳处于竖直位置时，物体A与木板C间有压力作用。B为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。A在水平力F作用下，向右做匀加速直线运动，板C刚开始没能滑动，假设整个过程中物体A没有从木板C上滑落，下列说法中正确的是（　　）
A．地面对C的摩擦力保持不变 B．水平力F的大小增大
C．地面对C的支持力不断减小 D．水平力F作用一段时间后，板C可能向右滑动
三、实验题（16分）
11．某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系。将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针），记录弹簧自由下垂时指针在刻度尺上指示的刻度位置，然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和指针在刻度尺上指示的刻度x。实验中弹簧始终未超过弹性限度。请回答下列问题。
（1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系，根据实验数据作出F-x图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度L0= m，弹簧的劲度系数kA= N/m；
（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出F随x变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是( )
A．大于kA　　　B．等于kA　　　C．小于kA　　　D．无法确定
（3）如果将指针固定在A点的上方Q处（图中未标出位置），再作出F随x变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是
A．大于kA　　　B．等于kA　　　C．小于kA　　　D．无法确定
12．某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系，打点计时器的工作频率为．
（1）下列做法正确的是 。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．每次改变小桶及桶内砝码的总重力后，都需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源
（2）某次测量纸带上计数点的间距如图乙所示，每相邻两点之间还有四个点未画出。则小车加速度 。（结果保留2位有效数字）
（3）实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，实际上绳子拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）小桶及桶内砝码的总重力。
（4）某同学在用此装置研究加速度a与拉力F的关系．实验中忘记平衡摩擦力，轨道水平放置，得到如图丙所示直线，直线在纵轴上的截距为。则由图像求得该物块与木板间的动摩擦因数为 。（重力加速度为g，结果用与g表示）
四、解答题
13．（12分）如图甲所示，在水平桌面上放置有三个等高的竖直立柱将一足球支起（立柱粗细忽略不计，足球未接触地面），处于静止状态。三个立柱在桌面内刚好构成一个正三角形，如图乙所示（俯视图），已知每个立柱到足球球心的连线与竖直方向的夹角均为，足球质量为，重力加速度，不计立柱的质量以及足球与立柱间的摩擦，，。求：
（1）每个立柱对足球的支持力的大小；
（2）每个立柱对地面的压力N的大小。
14．（12分）如图甲所示，质量为的小物块静止在倾角为37°的斜面的底端，现对其施加沿斜面向上的力F，力随时间变化的情况如图乙所示，2s后撤去力F。已知，，物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，斜面足够长，求：
（1）力F作用下物块的加速度大小；
（2）物块沿斜面向上运动的最大距离。
15．（16分）新交规规定：“在没有信号灯的路口，一旦行人走上人行道，机动车车头便不能越过停止线”。如图甲所示，一长度为的卡车以的初速度向左行驶，车头距人行道距离为，人行道宽度为。同时，一距离路口为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为，货箱距离车头、车尾的间距分别为、。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）当司机发现行人在图中位置时立即做匀加速直线运动，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少；
（2）如果司机以第（1）间的最小加速度加速，且穿过人行道后立即匀速，通过计算说明货箱是否会掉下来；
（3）若司机发现行人在图示位置时立即做匀减速直线运动，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．加速度大小和方向都不变的运动就是匀变速直线运动，故A错误；
B．匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的直线运动，位移随时间不是均匀的变化的，故B错误；
C．匀变速直线运动的加速度恒定，故C正确；
D．物体在一条直线上运动，若在相等的时间里通过的位移相等，则物体的运动就是匀速直线运动，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】惯性的大小与运动状态无关，越快的汽车越不容易停下来是因为速度大，变为零，需要一定的时间，A错误；任何物体在任何情况下都有惯性，BD错误；惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，当物体的速度发生变化时，惯性越大，物体的运动状态越不容易改变，即惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来，C正确．
3．C
【详解】木板静止时两轻绳的拉力的合力大小等于木板的重力，有
=G
故大小不变；
根据共点力的平衡条件可知
2cosθ= G
将两轻绳各剪去一小段，轻绳与竖直方向夹角θ变大，故cosθ减小，变大。
故选C。
4．B
【详解】ABC．返回舱在太空中、返回舱在减速下落时、返回舱在加速下落的过程中，返回舱的质量均不变，则惯性均不变，故B正确，AC错误；
D．若返回舱在下落的某瞬间所有力都消失，则返回舱将做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】设游客的匀速运动的速度为，则运动速度时间图像为
根据图像可得
解得
故选B。
6．C
【详解】A、由v-t图像可知，0-4s，物块向右运动，4s以后，物块向左运动，所以，物块经过4 s时间离出发点最远，A正确；
B、第3秒内，物块速度从2m/s均匀增加到3m/s，位移为 ，B正确；C、物块在3s 4s内的加速度：a1=△v1/△t1=-3m/s2，由牛顿第二定律得，F1-μmg=ma1，解得：F1=4N；物块在4s 5s内的加速度：a2=△v2/△t2= 3m/s2，由牛顿第二定律得：F2+μmg=ma2，
解得：F2=-16N，C错误、D正确．
本题选择错误答案，故选C．
7．BC
【详解】A．0～5s内图像是一条向上的倾斜直线，无人机匀加速上升，A错误；
B．0～11s内无人机上升，11～12s内无人机下降，则11s末上升到最高点，B正确；
C．第12s内的加速度
即第12s内的加速度大小为6m/s2，C正确；
D．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，则知10-12s内位移为0，则前10s内和前12s内的位移相等，但所用时间不等，则前10s内的平均速度与前12s内的平均速度不同，D错误。
故选BC。
8．BD
【详解】ABC．对Q受力分析，如图
根据平衡条件
F增大，则N′增大
N′增大，则N″增大，根据牛顿第三定律得，球对地面的压力增大，以整体为研究对象，如果力F开始作用时，滑动摩擦力向上，则有在竖直方向
故随支持力的增大，摩擦力减小，若N″增大至与Mg相等，则
AC错误B正确；
D．以整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件，水平方向
N为竖直墙壁对P的弹力，F增大，则N增大，所以由牛顿第三定律可得：P对竖直墙壁的压力增大，D正确。
故选BD。
9．CD
【详解】根据x＝v0t+at2=12t-2t2，解得初速度为：v0=12m/s，加速度为：a=-4m/s2，汽车速度减为零的时间为：，选项A错误；2s末的速度是v2=v0+at=12-4×2=4m/s，选项B错误；刹车过程中行驶的距离是为：x＝v0t+at2＝12×3 2×9m=18m．故选项C正确；全程的平均速度是，选项D正确；故选CD.
点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式，并能灵活运用，注意本题属于刹车问题，汽车速度减为零后不再运动．
10．AB
【详解】设绳子的伸长量为x。设初始时B点到物体A的距离为h。我们取一个一般的位置见下图
设绳子拉力FT与水平方向夹角为θ。物体A在水平力F作用下，向右做匀加速直线运动，则
F－Ff－FTcosθ=ma
其中
FTcosθ=kxcosθ，
Ff=μFN=μ（mg－kxsinθ），
整理有
Ff=μ（mg－kh）
F=ma＋μ（mg－kh）＋kx水平
物体A在向右运动过程中，x增大，h不变，x水平增大，则A受到的摩擦力Ff不变，F增大，支持力FN不变，再根据牛顿第三定律，物体A对木板C的摩擦力也不变，压力也不变，则木板C刚开始不动的话，之后也不会动起来，且C静止则地面对C的静摩擦力保持不变，地面对C的支持力也保持不变。
故选AB。
11． 0.04 50 B A
【详解】（1）[1]由胡克定律可得，由图象可知横轴截距为弹簧原长，即
[2]斜率为劲度系数，即
（2）[3]如果将指针固定在A点的下方P处，弹簧的劲度系数不变，得出弹簧的劲度系数仍等于kA。故选B。
（3）[4]如果将指针固定在A点的上方Q处，则记录的伸缩量只是部分弹簧的伸缩量，但记录的弹力还是整个弹簧的弹力，所以得出的劲度系数与kA相比，要大于kA。故选A。
12． A 小于
【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，从而减小实验误差，故A正确；
B．平衡摩擦力只需平衡一次即可，故B错误；
C．实验时，先接通打点计时器，再放开木块，故C错误；
故选A。
（2）[2]电源的频率为50Hz,则周期T0=0.02s,每相邻两计数点间有四个点未画出，则图中标出的相邻两计数点之的时间间隔
T=5T0=5×0.02s=0.1s
根据逐差法可知，木块的加速度为
代入数据解得
（3）[3]对小桶及桶内砝码根据牛顿第二定律有
所以实际上绳子拉力小于小桶及桶内砝码的总重力。
（4）[4] 当没有平衡摩擦力时有
整理得
纵轴截距为
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）由于三个立柱对称摆放，可知每个立柱对足球的弹力大小相同，对其中一根立柱受力分析如图所示
由共点力平衡有
联立解得
（2）将三个立柱与足球视为整体，设地面对每个立柱的支持力大小为，则有
解得
由牛顿第三定律可得，每个立柱对地面的压力大小
14．（1）；（2）
【详解】（1）撤去力F前，根据牛顿第二定律得
解得
（2）物块加速运动的距离为
撤去力F时物块的速度为
撤去力F后，根据牛顿第二定律得
解得
撤去力F后，物块向上滑动的距离为
物块沿斜面向上运动的最大距离为
15．（1）；（2）见详解；（3）
【详解】（1）根据题意，由公式可知，人走上人行道的时间为
由图可知，卡车整体穿过人行道运动的位移为
设卡车的加速度为，由公式，满足题意条件有
又有
解得
即卡车的加速度最小为。
（2）根据题意，假设货箱与货车保持相对静止，设货箱的质量为，由牛顿第二定律可得，货箱受到的静摩擦力为
则货箱与货车间发生相对滑动，由牛顿第二定律可得，货箱的加速度为
根据公式可得，货车整体过人行道时的速度为
假设货箱没有掉下来，设经过时间货箱的速度与货车速度相等，则有
解得
货箱的位移为
货车的位移为
可得
则假设错误，货箱会从货车上掉下来。
（3）根据题意可得，行人通过人行横道得时间为
假设汽车在12s时刚到人行道，则有
解得
则说明假设不成立，则可知，最小加速度时，汽车运行40m减速到零，则有
解得
当箱子刚好不撞上车头时，加速度最大，对货车有
对货物有
又有
解得
即刹车时加速度应满足的条件为
答案第1页，共2页