福建省泉州市惠安县惠南中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（含解析）

泉州惠南中学2023年秋季12月月考试卷
高一物理
考试时间：90分钟 满分：100分
班级 座号 姓名
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，1—6题有一项符合题目要求，7—10题有两项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1．对如下四幅图，以下说法正确的是（ ）
甲图：某质点的位移时间图像
乙图：伽利略研究自由落体运动的示意图
丙图：小球碰到墙壁反弹的情景。其中初速度v＝6m/s，末速度v＇＝－4m/s
丁图：某道路上的限速标识牌
A．由甲图可知，该质点做速度先增大后减小的曲线运动
B．乙图中伽利略利用斜面“冲淡”重力，来测量小球下落时间，从而得出小球通过的位移与所用时间的二次方成正比的结论，即
C．丙图中小球的速度变化量为10m/s
D．丁图所示路段范围内，要求汽车行驶的平均速率不能超过60km/h，但是对汽车的瞬时速度大小没有要求。
2．如图所示，教室后面墙角处，有一篮球依着竖直墙面，静止在水平地面上。假设地面光滑，则篮球的受力情况是（ ）
A．重力、地面的支持力 B．重力、地面的支持力、墙面的弹力
C．重力、地面的支持力、墙面的摩擦力 D．重力、地面的支持力、墙面的弹力、墙面的摩擦力
3．如图所示，一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑，则物块受到的摩擦力说法正确的是（ ）
A．物块一定受到沿斜面向上的摩擦力 B．物块一定受到沿斜面向下的摩擦力
C．物块可能不受摩擦力的作用 D．物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下
4．如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用△t＝0.2s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m，g取10，不计空气阻力，则屋檐到窗口上边沿的距离为（ ）
A．4.05m B．19.8m C．0.2m D．1.8m
5．自动驾驶汽车又称电脑驾驶汽车、轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。某自动驾驶汽车的自动记录功能记录了一段时间内汽车做直线运动时的速度—时间（v—t）图象，如图所示。已知0～6s内的图象为直线，下列说法正确的是（ ）
A．0～6s内，汽车的加速度大小为1.5m/s B．6～18s内，汽车的加速度越来越大
C．0～18s内，汽车的平均速度为9m/s D．60s时，汽车回到出发点
6．赛龙舟是端午节的习俗之一。比赛时，甲龙舟在O时刻由静止启动，乙龙舟在时刻启动，一段时间内的v—t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲龙舟在时刻距离出发点最远 B．甲龙舟在0～时间内的平均速度为
C．两龙舟之间的距离先变大后变小 D．两龙舟在时刻相距最远
7．如图所示，一质量为0.8kg的木块放在水平面上，向左运动，受到一个与水平面成30°的拉力F＝8N作用，木块与地面的动摩擦系数是0.5，则下列说法正确的是（）（ ）
A．物体受到的弹力大小是8N B．摩擦力大小为2N，方向向右
C．合力大小是N D．摩擦力大小是4N，方向向右
8．如图所示，居民足不出户，送食物人员不与他直接接触，将食物放在吊盘中，居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉，从而取得食物；在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中（ ）
A．此人手上所受的拉力F始终减小 B．此人手上所受的拉力F始终不变
C．轻杆所受压力先减小，后增大 D．轻杆所受压力大小始终不变
9．某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的长方体挡板上某位置开一条水平透光狭缝（如图），让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时。测得先后两段挡光时间分别为和，用刻度尺测量AB、BC的长度分别为、，下列说法正确的是（ ）
A．释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度
B．释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处
C．狭缝的宽度会对实验结果产生影响，使得测量值偏小
D．若忽略狭缝宽度，测得的重力加速度表达式为
10．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为100N，每本书均呈竖直静止状态，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．每本书受到的摩擦力的合力大小相等 B．书与书之间的摩擦力大小相等
C．他最多能夹住22本书 D．他最多能夹住30本书
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（本题共2小题，每空2分，共8分）
11．如图所示，质量为m的物体放在水平地面上。在水平方向成角的拉力F作用下匀速直线运动，物体对水平地面压力 ，物体与地面的动摩擦因数为 （已知重力加速度为g）
12．如图所示，固定的四分之一的粗糙圆弧轨道AB的圆心在竖直墙上的O点，A点与点在同一高度，轻弹簧一端固定在O点，另一端连接质量为m的小物块，小物块与圆弧的摩擦因数为0.4，物块静止在轨道上，弹簧与竖直方向的夹角，则弹簧弹力大为 ，且弹簧应处于 （填“压缩”或“伸长”）状态。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）
13．如图所示，有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置，下端系在一个轻质勾上。两绳在同一竖直面内，不缠绕。1的长度比2短，1自然伸长时，2处于松弛状态。现测量这两条弹性绳的劲度系数。进行以下操作：每个钩码质量为100g，g取10。
①测量短绳的自然长度；
②下端逐个加挂钩码。测量短绳1的长度L，并记录对应钩码数量n。两条弹性绳一直处于弹性限度内；
③在坐标纸上建立坐标系。以L为纵坐标，以所挂钩码数为横坐标，描出部分数据如图所示：
④根据图像求出弹性绳的劲度系数、。
（1）加挂第 个钩码，弹性绳2开始绷紧；
（2）弹性绳1、2的劲度系数分别为 N/m， N/m。
14．如图所示，某同学设计的“探究互成角度的力的合成规律"实验装置，实验步骤如下：
①用图钉把一张白纸钉在木板上；
②用弹簧测力计测出重物M所受的重力；
③将木板竖直放置，三个细线套、、一端共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P，手持B拉动细线，使结点静止于O点；
④分别记录O点位置，两个弹簧测力计的示数和方向；
⑤改变手持方向，使结点仍静止于O点，重复步骤④。
请回答下列问题：；
（1）某次实验中弹簧测力计A的指针位置如图甲所示，其读数为 N；
甲
（2）图乙中的F与F＇两个力中，方向和细线PO方向相同的是 （选填“F”或“F＇”）；
乙
（3）要使弹簧测力计B的示数最小，细绳的方向应为 。
A．竖直方向 B．水平方向 C．垂直于的方向 D．沿方向
四、解答题（本题共4小题，第15题8分，第16题10分，第17题10分，第18题12分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位）
15．如图所示，在水平地面上放一质量为2kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg，则：
（1）求木块受到的摩擦力大小；
（2）若将逆时针转90°，求此时木块受的摩擦力的大小；
16．如图所示，斜面静止于水平地面上，光滑的A球分别与斜面和竖直墙面接触，且处于静止状态，已知球A和斜面的质量均为m＝10kg，斜面的倾角为，重力加速度为。求：
（1）求斜面对A球的支持力大小？
（2）墙对A球的支持力大小？
17．如图，斜面的倾角为30°，质量为M，静止在水平面上，将一质量为m的小滑块放在斜面上，滑块恰好匀速下滑。现为了使小滑块匀速上滑，给小滑块施加一沿斜面方向的拉力F。两种情况下斜面保持静止，已知重力加速度为g．求：
（1）小滑块与斜面间的动摩擦因数u；
（2）沿斜面向上的拉力F大小；
（3）当小滑块匀速上滑时，地面对斜面的支持力大小和摩擦力大小。
18．甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，工人甲始终保持手中绳的方向不变（即绳子甲端与竖直方向夹角中不变），并通过缓慢释放绳子，使工人乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将工件运送至乙所在位置，完成工件的运送。绳的重力及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，设工件的质量为m，如图所示，在水平向左运送的过程中工件移动到某位置时（即绳子乙端与竖直方向夹角为），求：
（1）工人甲、乙施加的拉力、分别为多少；
（2）工人甲、乙受到楼顶对他们的摩擦力、分别为多少；
（3）若甲、乙两工人的质量均为M＝60kg，工人与楼顶之间的动摩擦因数均为，°，取10。当时，刚好将工件运送到乙处。为了保证运送过程中人在楼顶不滑动，则工件的质量m应不超过多少？
参考答案：
1．B
【详解】A．x t图像任意点的斜率表示该点的速度，由图甲可知t＝0时刻开始斜率先增大后减小，所以速度先增大后减小，但质点做的是直线运动不是曲线运动，故A错误；
B．伽利略时代没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，便于测量小球的运动时间，减小实验误差，伽利略对自由落体运动的研究，运用了逻辑推理、猜想和假说与科学实验相结合的方法，用小球在斜面上的运动验证了小球的运动速度与位移的平方成正比，故B正确；
C．丙图中取小球初速度方向为正方向，得速度变化量为
△v＝v＇ v＝ 10m/s
故C错误；
D．丁图限速标识牌表示在前方路段汽车行驶的瞬时速度大小不能超过60km/h，而不是平均速度大小，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】对篮球分析可知，篮球受地面的重力和支持力的作用，摩擦力的方向与受力面相切，篮球没有向上或向下的趋势，故不受墙面的摩擦力，由于水平方向不受外力，故如果墙面对篮球有弹力的话，篮球不能保持静止，故不受水平方向上的弹力；
故选A。
3．A
【详解】由于物块匀速下滑，物块受力平衡，物块受重力、皮带对物块的支持力、皮带对物块的摩擦力，则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上，故A正确。
故选A。
4．A
【详解】由题意知窗口的高度为d＝2m，设屋檐到窗的上边框的高度为h，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为，则此过程中有
雨滴从屋檐运动到窗的下边框的过程中，有
联立解得
h＝4.05m
【点睛】雨滴做自由落体运动，根据题意明确雨滴经过窗户上下边框的位移和时间关系，再根据自由落体运动的规律进行解答。
5．A
【详解】AB．根据v t图象的斜率表示加速度，可知0～6s内，汽车的加速度大小为
6～18s内，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，故A正确，B错误；
C．根据v t图象与横轴围成的面积表示位移，可知0～18s内，汽车的位移满足
则0～18s内，汽车的平均速度满足
故C错误；
D．0～60s内，汽车一直沿同一方向做直线运动，故60s时，汽车离出发点最远，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】A．有图可知，甲龙舟的速度方向一直未变，所以其位移一直增大。在时刻距离出发点不是最远。故A错误；
B．由图可知，甲龙舟做的是非匀变速直线运动，v—t图中在0～时间内的面积为
则有
故B错误；
C．由图可知，两图线交点处是二者速度相等的时刻，也是二者距离最大时，此前甲的速度大于乙的速度，二者距离增大，此后乙的速度大于甲的速度，二者距离减小。所以两龙舟之间的距离先变大后变小。故C正确；
D．根据C选项分析，可知两龙舟相距最远的时刻小于。故D错误。
故选C。
7．BC
【详解】A．对木块进行受力分析
根据力的合成与分解，竖直方向
整理，代入数据
故A错误；
BD．因为
解得
方向：水平向右，故D错误，B正确；
C．水平方向
代入数据，解得
故C正确。
故选BC。
8．AD
【详解】对结点C受力分析，如图所示
缓慢上拉，三个力平衡，三个力组成首尾相接的闭合三角形，力三角形与几何三角形ABC相似，根据相似三角形对应边比值相等，有
因上拉过程mg、AB不变，故AC减小则F减小，即工人手上所受的拉力减小，BC不变则N不变，即轻杆所受压力大小始终不变。
故选AD。
9．BD
【详解】AB．该实验要求挡板挡住光电门才开始计时，因此释放挡板的位置不固定，可以在光电门上方一定距离处释放，故A错误，B正确；
D．根据
、分别表示两段位移的平均速度，而匀变速直线运动是平均速度等于这段位移的中间时刻速度，则重力加速度表达式为
故D正确。
C．若狭缝宽度不能忽略，狭缝通过光电门也需要一定时间，则整块挡板从A到C的时间大于，根据
所以得到的测量重力加速度比真实值偏大，C错误。
故选BD。
10．AC
【详解】A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，故A正确；
B．越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，故B错误；
CD．先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有
则有
再考虑除最外侧两本书（n－2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有
则有
故最多可以有22本书，故C正确，D错误。
故选AC。
11．
【详解】对物体受力分析，根据共点力平衡条件有
根据摩擦力的计算公式有
解得
，
根据牛顿第三定律可知物体对水平地面压力为。
12．0.7mg 压缩
【详解】设弹簧处于伸长状态，对物块进行受力分析如图：
根据平衡条件有
解得
负号说明弹簧的弹力F与设定方向相反，即弹簧处于压缩状态。
13．3 5 15
【详解】（1）[1]弹性绳2绷紧前，根据胡克定律有
弹性绳2绷紧后，同理有
比较以上两式可知，弹性绳2绷紧前相邻两数据点连线的斜率应比绷紧后大，由图可知加挂第3个钩码，弹性绳2开始绷紧。
（2）[2][3]由图可知
即
14．2.00 F＇ C
【详解】（1）[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.00N；
（2）[2]实验中有误差，所以F＇为实验测量值，方向和细线PO方向相同；
（3）[3]根据题意作出力的合成如图：
可知细绳的方向垂直于时弹簧测力计B的示数最小。
故选C。
15．（1）10N；（2）2N；（3）12N
【详解】有题可知，物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为
（1）根据平行四边形法则，此时、的合力为
合力小于最大静摩擦力，故此时拉不动物体，物体受的摩擦力为静摩擦力，大小为10N；
（2）此时、的合力为
合力小于最大静摩擦力，故此时拉不动物体，物体受的摩擦力为静摩擦力，大小为2N；
（3）此时、的合力为
合力大于最大静摩擦力，故此时能拉动物体，物体受的摩擦力为滑动静摩擦力，大小为12N。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）将球A受力分析可得，根据平衡条件可知斜面对A球的支持力大小为
（2）根据平衡条件可知墙对A球的支持力大小为
17．（1）；（2）F＝mg；（3），
【详解】
（1）当滑块沿斜面匀速下滑时，受力如图
由平衡条件可知
，
又
解得
（2）当滑块匀速上滑时，受力分析如图
垂直斜面方向
沿斜面方向
得
F＝mg
（3）当滑块匀速上滑时，对滑块和斜面整体分析
地面对斜面的支持力为
解得
地面对斜面的摩擦力为
解得
18．（1），；（2），；（3）kg
【详解】
（1）对结点分析，由平衡条件有
（2）对甲分析，有
对乙分析，有
（3）甲的最大静摩擦力为
乙的最大静摩擦力为
因为
有
且
故甲先滑动
当甲刚好滑动时，有
代入数据解得
故工件的质量不超过