2024-2025学年湖南省岳阳市岳阳县第一中学高一（上）月考物理试卷（12月）（含解析）

2024-2025学年湖南省岳阳市岳阳县第一中学高一（上）月考
物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第、块固定在地基上，第、块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为，石块间的摩擦力可以忽略不计。则第块对第块的弹力和第块对第块的弹力的大小之比为( )
A. B. C. D.
2.甲、乙两物体从同一地点沿同一方向运动，如图所示，甲图是甲物体的位移时间图像，乙图是乙物体的速度时间图象，下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙均做曲线运动 B. 甲、乙在末都第一次回到出发点
C. 内甲乙位移相同 D. 内甲乙路程相同
3.某种发电机的原理如图所示，矩形线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定轴匀速转动，转速为转秒。已知线圈的匝数为，边长为，边长为，线圈总电阻为，线圈与阻值为的外电路连接，交流电压表为理想电表，则( )
A. 图示位置穿过线圈的磁通量最大，为
B. 图示位置线框中无电流，电压表示数为
C. 从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为
D. 从图示位置转过的过程中，产生的热量为
4.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹如图。该爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示。已知曝光时间为，则小石子出发点离点约为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，用、两根细线吊着一个重物，与天花板的夹角保持不变，用手拉着线由水平逆时针的方向逐渐转到垂直的方向，在此过程中，和中张力的大小变化情况是( )
A. 都逐渐变小
B. 都逐渐变大
C. 中张力逐渐变大，中张力逐渐变小
D. 中张力先变大后变小，中张力逐渐变大
6.如图所示装置中，线圈和缠绕在硅钢片制成的铁芯上，两导体杆分别放在如图所示的磁场中。导体杆原来静止。当导体杆做如下哪些运动时，杆将向右移动( )
A. 向右匀速运动 B. 向右减速运动 C. 向左加速运动 D. 向左减速运动
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，开始、等高，绳子长度是两杆距离的两倍，绳的右端匀速上移较小的距离的过程中，下列说法正确的是( )
A. 衣服做加速运动 B. 衣服做匀速运动
C. 衣服移动距离 D. 衣服移动距离
8.用一轻绳将小球系于光滑竖直墙壁上的点，在墙壁和球之间夹有一矩形物块，如图所示．、均处于静止状态，则下列说法正确的是( )
A. 若绳子变短，受到的静摩擦力将不变 B. 小球受个力的作用
C. 小球物块受到个力的作用 D. 受到的静摩擦力方向竖直向上
9.明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力，方向如图所示，木楔两侧产生推力，则( )
A. 若一定，大时大 B. 若一定，小时大
C. 若一定，大时大 D. 若一定，小时大
10.如图所示，一质量为、长为的金属杆，以一定的初速度从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成角，轨道平面处于磁感应强度为、方向垂直轨道平面向上的磁场中，两导轨上端用一阻值为的电阻相连，轨道与金属杆的电阻均不计，金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，则金属杆( )
A. 在上滑过程中的平均速度小于
B. 在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功
C. 在上滑过程中电阻上产生的焦耳热等于减少的动能
D. 在上滑过程中通过电阻的电荷量大于下滑过程中流过电阻的电荷量
三、填空题：本大题共1小题，共4分。
11.如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出，，，计数点、、、中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出打点频率，则根据题中所给的数据算出小车在计数点时的瞬时速度__________，加速度为__________小数点后保留两位
四、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：
用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为；
记录两个弹簧测力计的拉力和的大小和方向；
只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置，记录弹簧测力计的拉力的大小和方向；
按照力的图示要求，作出拉力、、；
根据力的平行四边形定则作出和的合力；
比较和的一致程度。
下列说法中正确的是_______；
A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取、、等特殊角度
C.系在橡皮条末端的两绳要一样长
D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置
改变、，重复步骤至进行第二次实验，记下结点位置，位置_______选填“必须”或“不必”与位置相同；
实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力和的方向分别过和点；两个力的大小分别为：，。请根据图中给出的标度作出和的合力_______；
实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半。请说明这样操作_______选填“合理”或“不合理”，理由是_______。
五、计算题：本大题共4小题，共44分。
13.如图所示，倾角为、绝缘、光滑、无限长的斜面上相距为的水平虚线、间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，“日”字形闭合导体线框沿斜面放置，边平行于边，线框宽为，到的距离为，将金属框由静止释放，边和边都恰好匀速通过磁场。已知、、边的电阻分别为、、，其它部分电阻不计，运动中线框平面始终与磁场垂直，边始终平行，不计空气阻力，重力加速度大小为。求：
边和边通过磁场的速度大小之比；
金属框的质量；
整个线框穿过磁场过程中，段电阻中产生的焦耳热。
14.以的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度的大小为，求：
刹车开始汽车在末的速度
刹车开始汽车在内的平均速度。
15.如图所示，长为的细绳的两端分别系于竖立在水平地面上相距为的两根杆上的、两点两点等高，距地面足够高，绳上挂有一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为的物体平衡时，求：
绳中的张力大小；
若将点缓慢下移，重新平衡后，物体下降的高度大小。
16.如图所示，在水平拉力的作用下，木板在水平地面上向左匀速运动，木块静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为。已知木块、木板的质量分别为、。
若此时弹簧秤弹簧的伸长量为，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少；
木块与木板之间的动摩擦因数为多少；
若木板与水平地面间的动摩擦因数为，则水平拉力为多大。
答案解析
1.
【解析】如图对第一个石块进行受力分析，由几何关系知
所以有
故选A。
2.
【解析】A.甲做往复直线运动，乙做变速直线运动，A错误；
B.由图可知甲在末第二次回到出发点，乙在末第一次回到出发点，B错误；
C.由图可知甲在内的位移为，乙在的位移为，C正确；
D.内甲的路程为，乙的路程为，D错误。
故选C。
3.
【解析】A.图示位置穿过线圈的磁通量最大，根据磁通量的公式可知
故A错误；
B.图示位置，电流瞬时值为，但有效值不为，电压表示数不为，故B错误；
C.从图示位置转过 的过程中，通过电阻 的电荷量为
故C错误；
D.感应电动势的有效值为
产生的热量为
故D正确；
故选D。
4.
【解析】【分析】
根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出段的平均速度的大小，在利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离．
由于的运动时间很短，我们可以用段的平均速度来代替点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法．
【解答】
由图可知的长度为，即，曝光时间为，所以段的平均速度的大小为，
由自由落体的速度位移的关系式可得，，故C正确，ABD错误。
故选C。
5.
【解析】对接点为研究对象，进行受力分析
和绳子的拉力的合力总是与物体的重力相平衡，所以两个拉力的合力不变，随着绳子的转动，从三角形的边长变化可知中张力和中张力都逐渐减小。
故选A。
6.
【解析】A. 匀速运动时， 中感应电流恒定， 中磁通量不变，穿过 的磁通量不变， 中无感应电流产生， 保持静止，故A错误；
B. 向右加速运动时， 和 棒构成的回路中有顺时针方向增大的电流，铁芯中有逆时针方向增大的磁场， 和 棒构成的回路中有从到的感应电流，由左手定则可知， 棒向左移动，故B错误；
C. 向左加速运动时， 和 棒构成的回路中有逆时针方向增大的电流，铁芯中有顺时针方向增大的磁场， 和 棒构成的回路中有从到的感应电流，由左手定则可知， 棒向左移动，故C错误；
D. 向左减速运动时， 和 棒构成的回路中有逆时针方向减小的电流，铁芯中有顺时针方向减小的磁场， 和 棒构成的回路中有从到的感应电流，由左手定则可知， 棒向右移动，故D正确。
7.
【解析】【分析】
悬挂衣服的衣架钩是光滑的，可以分析两端绳子拉力大小是相等的，做出衣服移动后的示意图，由平衡条件在水平与竖直方向列式分析，判断衣服的运动性质；由几何关系求解衣服移动的距离。
分析两端绳子拉力大小相等是求解的关键，通过平衡表达式分析衣服运动性质是求解的难点。
【解答】
由题得绳子两端的拉力始终相等，衣服移动后如下图
绳子和竖直方向的夹角不变，
根据竖直方向始终平衡
水平方向始终平衡
衣服始终处于平衡状态，衣服做匀速运动，故A错误，B正确；
根据几何关系可知：，在中，和均等于，
衣服移动距离：，故C错误，D正确。
故选BD。
8.
【解析】【分析】
本题主要考查物体的受力分析以及力的平衡的应用，关键是能够灵活地选择研究对象进行受力分析。
分别对、受力分析，通过、处于平衡判断各力的变化。
【解答】
A.均处于静止状态，可知其受到的静摩擦力与自身重力平衡，所以绳子变短，受到的静摩擦力将不变，故A正确；
B.小球受个力的作用，分别是自身重力、绳子拉力、提供的弹力和静摩擦力，故B正确；
C.物块受到个力的作用，分别是自身重力、墙面的弹力、提供的弹力和静摩擦力，故C错误；
D.分析可知，所受静摩擦力竖直向上，根据牛顿第三定律得，受到的静摩擦力方向竖直向下，故D错误。
9.
【解析】【分析】
由于木楔处在静止状态，故可将力沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力按效果分解的图示。并且可据此求出木楔对两边产生的压力。对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可。
【解答】
选木楔为研究对象，将力按照实际效果分解，根据平行四边形法则，结合三角形函数可得：
则，
，故解得，所以一定时，越小，越大；一定时，越大，越大，BC正确，AD错误。
故选BC。
10.
【解析】解：、由于上滑过程中，金属杆速度减小，产生的感应电动势和感应电流减小，则杆所受的安培力减小，合力减小，则加速度减小，所以金属杆做加速度减小的变减速直线运动，故平均速度小于，故A正确；
B、经过同一位置时：下滑的速度小于上滑的速度，下滑时棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，则下滑过程安培力的平均值小于上滑过程安培力的平均值，所以上滑导体棒克服安培力做功大于下滑过程克服安培力做功，故B正确；
C、上滑过程中，减小的动能转化为焦耳热和棒的重力势能；故上滑过程中电阻上产生的焦耳热小于减小的动能，故C错误；
D、根据感应电量经验公式知，上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等，则通过电阻的电量相等，故D错误。
故选：。
在上滑过程中，金属杆做加速度减小的变减速直线运动，将其运动与匀减速运动比较，分析平均速度与匀减速运动平均速度的关系．金属杆上滑过程和下滑过程回路中均受到与速度方向相反的安培力，根据能量守恒判断金属杆上滑和下滑经过同一点时速度大小关系，分析安培力的大小关系，根据能量守恒定律分析上产生的焦耳热．根据分析两个过程中流过电阻的电荷量关系．
本题考查电磁感应的功能关系；解决这类问题的关键时分析受力，进一步确定运动性质，并明确判断各个阶段及全过程的能量转化．
11.
【解析】频率为，则打点的时间间隔为，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度
代入数据可得计数点时的瞬时速度
根据逐差法可得小车的加速度
代入数据可得
12. 不必 不合理 只用一个弹簧测力计拉时会超过其量程
【解析】橡皮条的方向代表合力的方向，可以是两绳之间任意方向，不一定是两绳夹角的平分线，故A错误；
B.两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定两绳间夹角应取 、 、 等特殊角度，故B错误；
C.细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故C错误；
D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置，故D正确。
故选D。
改变、重复步骤至进行第二次实验，记下结点位置，因为是两次不同的实验，则位置不必与第一次点相同。
根据平行四边形定则求与的合力，作图如下，测得合力
用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于 ，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半。这样操作不合理，理由是只当换用一个弹簧测力计拉时，弹簧会超过其量程。
13.解：设边进入磁场时速度大小为，边中电流大小为，
则有，
设线框质量为，对线框有
，
联立解得，
设边进入磁场时速度大小为，边中电流大小为，则有，
对线框有，
联立解得，
则边和边通过磁场的速度大小之比为。
对线框，从静止下滑至边刚进入磁场过程，线框加速度大小，则有，
，
解得，
，
。
边、边穿过磁场过程中，回路中产生的焦耳热相同设为，则有，
边穿过磁场和边穿过磁场过程过程，边产生的焦耳热分别为和，则有
，
，
整个线框穿过磁场过程中，中产生的焦耳热为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.汽车做匀减速直线运动，从减速到静止的时间
汽车在时已经停止，故刹车开始汽车在 末的速度为零。
时汽车已经停止，汽车运动位移
在 内的平均速度
方向与初速度方向相同。

【解析】详细解答和解析过程见答案
15.设两绳与竖直方向的夹角为 。由对称得如下图
设绳长为，两杆距离为，则有
根据力的平衡条件可得
联立求得
若将点缓慢下移，同理得
可知，绳的张力及夹角均不变。
若将点缓慢下移，则挂钩从点移动到，如图
可知
物体下降高度
联立解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.解：由胡克定律得：
；
对根据平衡条件可得：
根据滑动摩擦力的计算公式可得：
解得：；
对和整体根据平衡条件可得：
解得：。
【解析】由胡克定律求解劲度系数；
对根据平衡条件、滑动摩擦力的计算公式进行解答；
对和整体根据平衡条件进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答。
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