2025—2026学年度上学期2025级12月月考物理试卷
考试时间:2025年12月4日
一、选择题(共10小题,每题4分,总40分,其中1 -6题只有一个正确选项,7-10题有多个选项,全对4分,漏选得2分,错选0分)
1.以竖直向上为正方向,某同学乘电梯开始下楼的加速度a随时间t变化的图线如图所示,则该同学( )
A.0~4s内处于超重状态
B.7~10s内处于失重状态
C.t =4s时速度最大
D.4~7s内处于静止状态
2.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知>,则( )
A.时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
3.一个小球(其密度小于水的密度)从较高的位置落下,落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力,则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图甲所示,物块A、B静止叠放在水平地面上,B受到大小从0开始逐渐增大的水平拉力的作用。A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量,取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.当时,A、B一起向右运动
B.当时,A、B发生相对运动
C.当时,A的加速度随的增大而增大
D.A、B两物块间的动摩擦因数为0.2
5.如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(A、B球所受的水平风力等大),则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B.
C. D.
6.甲、乙、丙三个物块(视为质点)用不可伸长的轻绳a、b通过轻滑轮连接,轻滑轮通过轻绳c悬挂于天花板,甲与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接,弹簧处于伸长状态,乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为l。已知乙、丙的质量均为m,甲的质量大于m。物块在运动过程中不会与滑轮相碰,且不计一切阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.剪断轻绳a瞬间,乙的加速度大小为2g
B.剪断轻绳a后,乙落地的速度大小为
C.剪断轻绳b瞬间,轻绳c对轻滑轮的拉力大小为4mg
D.剪断轻绳b后,甲下降时速度最大
7.如图所示,倾斜传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,传送带的倾角θ=37°,一个物块以初速度v0从传送带的下端冲上传送带,当v0=4m/s时,物块刚好能到达传送带的上端,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2,物块大小不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.传送带上、下两端间距离为1.2m
B.当v0=4m/s时,物块在传送带上向上运动的时间为1.2s
C.当v0=3m/s时,物块在传送带上运动时有三种不同的加速度
D.当v0=3m/s时,物块离开传送带的速度大小为
8.如图所示,质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。现若使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。下列说法正确的是( )
A.木箱向上做加速度大小为的匀加速直线运动
B.木箱向上做加速度大小为的匀减速直线运动
C.木箱向左做加速度大小为的匀加速直线运动
D.木箱向右做加速度大小为的匀减速直线运动
9.粗糙水平地面上有一质量为、倾角为的粗糙楔形物体,斜面上有一个质量为的物块,与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为的小球,右上方有一拉力,初始夹角,如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.、间的摩擦力一直减小
B.绳上拉力先减小再增大
C.地面对物体的支持力先减小再增大
D.物体对地面的摩擦力方向水平向右
10.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B拴接,物块A紧挨着物块B,两物块相对斜面静止。现对A施加沿斜面向上的拉力,使A、B一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。A、B的质量分别为、m,重力加速度为g,,下列说法正确的是( )
A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C.分离前拉力先增大后不变
D.拉力F的最大值为
二、实验题(共2小题,每空2分,共16分。)
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学将木板放在水平桌面上,在木板上铺上白纸,用以记录力的大小和方向。该同学进行实验的主要步骤如甲、乙、丙、丁所示:
(1)该实验采用的科学方法是( )
A.控制变量法 B.理想实验法
C.等效替代法 D.理想模型法
(2)关于实验操作,下列说法正确的是 。
A.图乙中拉圆环的两根细绳必须等长
B.图乙和图丙中,细线短一些更有利于减小实验误差
C.图乙对应的操作过程中,仅需记录“O点位置”和“F1、F2的大小”
D.图乙中的O点和图丙中的O'必须是同一点
E.在不超过量程的条件下,F1、F2适当大一些,有利于减小实验误差
(3)在步骤乙的操作中,若F1与F2的夹角小于90°,保持O点位置以及拉力F2方向不变,稍微减小F1与F2的夹角,两弹簧测力计示数大小的变化情况为 。
A.F1增大 B.F1减小 C.F2增大 D.F2减小
12.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
(1)某同学正确操作后,截取一段清晰纸带。如图2所示,建立以计数点0为坐标原点的轴,每5个连续打出的点取一个计数点,分别读出各计数点的位置坐标,再算出相邻相等时间内位移,、、、、、,已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度 (此空结果保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____
A.调节滑轮高度使细线与轨道平行
B.实验时应先启动电源再释放小车
C.细线下端悬挂槽码的质量应大于小车的质量
D.每次改变小车的质量时,均需要重新平衡阻力
(3)甲、乙、丙三组同学在“探究质量一定时,加速度与力关系”实验中,将测得的数据在同一个坐标系内描点拟合,作出图像,如图3所示。通过图像可以判断 (填“甲”“乙”“丙”)组小车质量大。
(4)丁组同学在“探究力一定时,加速度与质量关系”实验中,保持槽码质量一定,多次改变小车质量重复此实验,将所得数据绘制在坐标纸上做得图像P(如图4),但由于操作过程某些步骤不正确,图像P没有通过原点,请分析原因: 。丁组同学可以根据图像求出槽码质量 (用字母、、重力加速度表示)。
三、解答题(3小题,共44分)
13.如图所示,水平面AB与斜面BC平滑连接,斜面倾角为37°。质量m=11kg的物体在拉力F1作用下沿水平面向右匀速运动,F1=50 N,方向与水平方向夹角也为37°。滑上斜面后,立即改用拉力F2,使物体沿斜面继续匀速上行。设物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同,已知sin37° =0.6,cos37° =0.8,重力加速度大小g取10 m/s2,物块自B点冲上斜面瞬间速率不变,求:
(1)动摩擦因数μ的大小;
(2)若F2水平向右,要使物体静止在斜面上,F2的大小范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
14.物体在流体中运动时,流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。雨滴在空气中下落,下落过程中可将雨滴看作球体。雨滴速度越来越大,所受空气阻力也越来越大。学校兴趣小组同学为了进一步探究雨滴下落时的阻力情况,查阅资料得到如下信息:
(1)雨滴极小时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,为雨滴半径,为雨滴下落的速度,为流体的黏滞系数。求重力为的极小雨滴匀速下落时的速度大小;
(2)雨滴较大时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,表示流体密度,表示横截面积,为雨滴下落的速度,是阻力系数。
(i)请推导判断阻力系数有无单位,若有请写出它的单位;
(ii)请通过理论推导说明较大雨滴从静止开始下落的运动情况,并做出图像。(要求列式说明,推导过程中所用到的物理量请自行设定)
15.如图甲所示,在粗糙的水平面上放置长为L,质量m=1.0kg的木板B;在B的左端放置小物块A,A的质量m=1.0kg,二者均处于静止状态。给B施加水平向右的恒力F,作用一段时间撤掉F,A恰好不从B上掉下来。自施加F开始计时至AB均停止运动过程A和B的速度时间v-t图像如图乙所示。重力加速度为g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求木板B的长度L;
(2)求恒力F的大小以及A和B之间、B和地面之间的动摩擦因数;
(3)如果A放置在B的最右端,给B施加水平向右的恒力F=8N,为使A不从B上掉下来,求F作用时间应满足的条件。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A D B D BD BD CD AB
11.(1)C (2) DE (3)AD
【详解】(1)AB.图乙中拉圆环的两根细绳长度不宜过长,过长不好操作;不宜过短,过短记录力的方向误差大,也不必等长,故AB错误;C.图乙对应的操作过程中,需记录“O点位置”和“F1、F2的大小和方向”,故C错误;D.为了保证两次力的作用效果相同,则图丙中的圆环也必须拉到O点,故D正确;E.在不超过量程的条件下,F1、F2适当大一些,有利于减小实验测量误差,故E正确。故选DE。
(2)保持O点位置不变,则F1与F2的合力F合不变,根据平行四边形定则,可得F1与F2和F合的关系如下图所示,由图可知,若F1与F2的夹角小于90°,保持O点位置以及拉力F2方向不变,稍微减小F1与F2的夹角,则F1增大,F2减小,故AD正确,BC错误。
故选AD。
12.(1)1.16 (2)AB (3)丙
(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角偏小
【详解】(1)根据逐差法可知加速度为
(2)A.为使细线对小车的拉力等于小车的合力,调节滑轮高度使细线与轨道平行,故A正确;B.为充分利用纸带,实验时应先启动电源再释放小车,故B正确;C.为了使得槽码的重力近似等于小车的牵引力,则细线下端悬挂槽码的质量应远小于小车的质量,故C错误;D.因平衡摩擦力时满足,两边消去M,可知每次改变小车的质量时,不需要重新平衡阻力,故D错误。故选AB。
(3)根据牛顿第二定律可得,可得,可知,图线的斜率为,由图3可知,丙的斜率最小,质量最大。
(4)[1]对小车,根据牛顿第二定律,可得,由图可知,当时,加速度为零,说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角偏小;[2]设小车运动时受到的阻力大小为,则对小车,根据牛顿第二定律,可得,则图线的斜率为,解得
13.(1)0.5 (2)
【详解】(1)物体做匀速直线运动,将正交分解有水平方向,竖直方向,滑动摩擦力,,联立解得
(2)若水平向右,要使物体静止在斜面上,当最大时,此时摩擦力沿斜面向下,由力的正交分解可知,沿斜面方向,垂直于斜面方向,由最大静摩擦力等于滑动摩擦力,摩擦力,,联立解得,同理,当最小时,此时摩擦力沿斜面向上,由力的正交分解可知,沿斜面方向,垂直于斜面方向,由最大静摩擦力等于滑动摩擦力,摩擦力,,联立解得,故力的范围为
14.(1) (2)见解析
【详解】(1)当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时,二力平衡,雨滴匀速下落,则极小雨滴匀速下落时,有,又有,联立解得
(2)(i)根据,可得,其中ρ表示流体密度,单位是;f表示阻力,单位为N;表示横截面积,单位是;v表示雨滴速度,单位是m/s,则的单位为,其中,根据,可知,可得的单位为,可知是一个无单位的量;
(ii)设较大雨滴质量为m,加速度为a,速度为v,重力加速度为g,空气阻力为,根据牛顿第二定律可得,解得,雨滴开始运动时,速度为零,阻力为零,加速度为重力加速度g,随着速度的增大,阻力增大,则合力减小,加速度减小,则雨滴做加速度减小的变加速运动,当阻力等于重力时,雨滴速度达到最大,以最大速度做匀速运动。做出图像如图所示
15.(1)3m (2)6N,0.1,0.2 (3)
【详解】(1)整个过程中A、B始终同向运动,A恰好不从B上掉下来,说明木板长度即为0~6s内A、B的相对位移大小,根据v-t图像可得
(2)设A和B之间的动摩擦因数为μ1,B和地面之间的动摩擦因数为μ2,根据图像可知,0~3s时间内A和B运动状态相同,则加速度为,对A和B整体分析,根据牛顿第二定律,撤掉外力F后,根据图像A的速度大于B的速度,A受到的滑动摩擦力向左,根据牛顿第二定律,,解得,对B分析,根据牛顿第二定律,,解得,
(3)当F=8N时,假设A和B一起运动,根据牛顿第二定律可得整体加速度为,此时A的摩擦力超过了最大静摩擦力,假设不成立,则A的加速度,B的加速度,设作用时间为t1,为使A不从B上掉下来,应满足,撤去F后至共速,A继续受向右的滑动摩擦力,加速度不变,B减速,加速度为,经过t2时间AB共速,则
解得,共速时的速度,该过程A的位移,B的位移,该过程相对位移,向左总相对位移,共速到二者均停止运动,A的加速度,A的位移,B的加速度,B的位移,二者相对位移,A不掉下来的临界条件为向左相对位移应大于等于向右相对位移,且向左相对位移小于板长,综上有,解得