物理-河南南阳第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考带答案

一．单选题（共6小题，每题4分，共24分。）1．一物体从坐标原点竖直向上抛出，运动过程中受大小恒定的阻力，则该物体的x﹣t图像可大致表示为()2．工人为某小区安装空调外机时，由于操作不慎，一膨胀螺丝从16楼地面等高处由静止下落到1楼的草坪上。已知每层楼层高为3m，忽略空气阻力和膨胀螺丝的大小，重力加速度大小取g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．膨胀螺丝的下落时间为B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为C．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为D．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为1：23．铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是()A.B.C.D.4．如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是()A．钩子对绳的作用力水平向右B．钩子对绳的作用力逐渐增大C．绳子的张力逐渐增大D．钩子对绳的作用力可能等于2mg5．建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中()A．绳对圆环的作用力逐渐减小B．工人对绳的拉力不变C．平台对工人的支持力逐渐增大D．平台对工人的摩擦力逐渐减小6．如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好水平，A、B两物体处于静止状态，则A．A、B所受弹簧弹力大小之比为：B．A、B的质量之比为mA：mB＝1：C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1：D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为：3二．多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）7．甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x﹣t图像和乙的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是()A．0﹣6s内，甲做往返运动、乙做单向直线运动B．0﹣6s内，甲、乙两物体位移大小都为零C．第4s内甲、乙两物体速度方向相同D．第2s末到第4s末甲的位移大小为8m，乙的位移大小为4m8．物体由静止开始做匀加速直线运动，3s末速度为v，则下列说法正确的是()A．2s末、3s末的速度之比为1：3C．2s末的速度为D．3s内的平均速度为9．快递分拣常常利用传送带运送货物。现在分拣员把一质量为2kg的货物轻放在水平传送带左端，传送带以恒定的速度v0＝2m/s向右运行，传送带左右两端距离为4m，货物与传送带之间动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，货物可作质点处理，则货物到达右端的时间t和速度v分别是()A．t＝2.2sB．t10．如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈右侧面竖直，用与斜面平行的轻绳系住一个质量为m的球，球与尖劈的接触面光滑，斜面与尖劈间摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒力F后，系统仍处于静止状态。下列说法正确的是()A．对球施加水平推力后，轻绳的拉力可能变大B．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力一定变大C．尖劈的质量M与球的质量m之比为D．对球施加水平推力后，斜面与尖劈间的摩擦力可能仍为0三．填空题（共2小题，共16分。）116分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图2所示，取g＝10m/s2．回答下列问题.（2）从图2可求得该弹簧的劲度系数为N/m（结果保留两位有效数字（3）另一同学在做该实验时有下列做法，其中错误的是.A．实验中未考虑小盘的重力B．刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐C．读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D．在利用x﹣m图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线部分数据.1210分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。请选出你认为这样做的目的是（填字母代号）A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰B．为达到在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动（2）实验中（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段的长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图数据可求得：打点计时器在打A点时小车的瞬时速度大小为m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图内所示，图线不过原点的原因。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四．计算题（共3小题，共40分）1310分）随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车至少要超出乙车一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度v至少须比乙车快5m/s。而并道后又必须立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的速度可以不变，横向移动的速度可忽略。而且甲车从超出乙车一个车位，到完成并线，恰好需要1s时间。并线完成后甲车时刻以大小为a＝2.5m/s2的加速度匀减速刹车。甲车车身长度为d＝4m，乙车与前车正常行驶时速度均为v0＝10m/s，请计算：（1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为多少？（2）乙车车头到前车车尾之间距离L至少有多大，甲车才能安全并道成功？（3）若甲车并线时的速度恰好比乙车快5m/s，并线后由于紧张，刹车踩得太深，汽车以大小为a'＝12.5m/s2的加速度减速，而此时乙车完全来不及反应，继续匀速运动。则两车再经多长时间后追尾？1414分）如图所示，质量为m＝50kg的杂技演员利用动滑轮（图中未画出）悬挂在细绳上以完成各种杂技表演。绳子一端固定在竖直杆上的a点，另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量为M＝220kg物体连接，物体与水平地面的动摩擦因数μ=0.5。当杂技演员静止不动时，定滑轮两侧细绳与水平方向的夹角分别为α=30°,β=37°。细绳不可伸长，不计绳子质量、动滑轮质量以及滑轮与细绳间的摩擦，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）杂技演员静止在最低点时，绳子张力的大小；（2）杂技演员静止在最低点时，水平地面对物体的支持力大小和摩擦力大小。（3）保持定滑轮和物体位置不变，将竖直杆往左侧移动，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角α减小，为了不让物体发生滑动，sinα的最小值。1516分）如图所示，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3．这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．求：（1）木块对铁箱压力的大小；（3）减少拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为6m/s撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？参考答案与试题解析一．选择题（共‘小题）【分析】对物体进行受力分析，确定其上升时做匀减速直线运动，下落时做匀加速直线运动，结合x﹣t图像，斜率表示速度即可判定。【解答】解：一物体从坐标原点竖直向上抛出，运动过程中受大小恒定的阻力，可知物体先向上做匀减速直线运动，到达最高点后，再向下做匀加速直线运动；根据x﹣t图像的切线斜率绝对值表示速度大小可知，x﹣t图像的切线斜率绝对值先逐渐减小到0，再逐渐增大。故B正确，ACD错误；【分析】根据自由落体运动公式，结合根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移时间之比的比例关系求解。【解答】解：A．膨胀螺丝在空中下落的高度为h16﹣1）×3m＝45m根据自由落体运动下落时间和高度的关系有代入数据解得t＝3s故A错误；B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小，根据速度—时间关系有v＝gt＝10×3m/s＝30m/s故B错误；CD．根据初速度为零的匀加速直线运动在第1x、第2x、第3x⋯⋯第nx所用时间之比为可知，膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为，故C正确，D错误。【分析】根据题意分析出铯原子团的受力情况，由此得出其加速度的特点和速度变化关【解答】解：激光关闭后铯原子团做竖直上抛运动，因此铯原子团先向上做匀减速运动，接着向下做匀加速运动，加速度都为重力加速度，方向竖直向下，故D正确，ABC错误；【分析】物体受重力和拉力而平衡；同一根绳子的张力处处相等；两个等大的力合成时，夹角越小，合力越大。【解答】解：A、钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；B、两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故B正确；C、物体受重力和拉力而平衡，故拉力T＝mg，而同一根绳子的张力处处相等，故绳子的张力T＝mg，大小不变，故C错误；D、由于两绳子的夹角不可能为0°,所以钩子对绳的作用力一定小于2mg，故D错误；【分析】本题需要对重物进行正交分解，分解为竖直方向和水平方向的分力，重物缓慢放到地面上的过程重物处于平衡状态，。【解答】D解：A．建筑工人缓慢地将重物从平台上放到地面上，则重物的合力为零，故轻绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，故A错误；B．设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为θ,绳的拉力为F，由于重物缓慢放到地面上，对重物进行受力分析，根据力的平衡条件可知2Fcosθ=G，且重物下降的过程中，轻绳的长度变长，则圆环两侧绳间的夹角逐渐变小，绳上拉力变小，故B错误；C．重物缓慢下降过程中，对重物进行正交分解，竖直方向上，每侧绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，根据牛顿第三定律可知，平台对工人的支持力等于工人的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；D．重物缓慢下降过程中，对重物进行正交分解，水平方向上，每侧绳的拉力的水平分力等于平台对工人的摩擦力，即，因此平台对工人的摩擦力逐渐减小，故D正确。【分析】A、B两物体都处于静止状态时，合力均为零，对A、B两个物体分别进行受力分析，根据平衡条件列式，可求出A、B的质量之比和细线上拉力大小之比。A、B两个物体所受的弹簧弹力大小相等。同时剪断两细线的瞬间，细线上的张力将发生突变，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律求加速度大小之比。【解答】解：A、A、B两物体都处于静止状态，对A、B两个物体分别进行受力分析，如图所示，A、B所受弹簧弹力大小相等，即A、B所受弹簧弹力大小之比为1：1，故A错误B、设弹簧弹力大小为F。对物体A，根据平衡条件有：Ftan60°=mAg对物体B，有：Ftan45°=mBg解得：mA：mB＝：1，故B错误；C、悬挂A、B的细线上拉力大小之比：T1：T2=错误；=D、同时剪断两细线的瞬间，弹簧的弹力不变，A物体的合力大小为：FA=,A物体的加速度大小为：aA==B物体的合力为：FB＝，B物体的加速度大小为：aB＝＝，则aA：=二．多选题（共4小题）【分析】在x﹣t图像中，图像的斜率表示速度，位移等于纵坐标的变化量；在v﹣t图像中，速度正负表示速度方向，图像与时间轴所围的面积表示位移。【解答】解：A、根据x﹣t图像的斜率表示速度可知，0﹣2s甲物体速度为正值，2s﹣4s甲物体速度为负值，4s﹣6s甲物体速度为正值，所以甲做往返直线运动。乙物体0﹣3s速度为正值，3﹣6s速度为负值，乙也做往返直线运动，故A错误；B、0～6s内，根据甲图可知甲的位移Δx甲＝0。根据v﹣t图像与时间轴围成的面积表示位移，可知0～6s内乙物体的位移为0，故B正确；C、根据x﹣t图像的斜率表示速度，可知第4s内甲的速度为负；由v﹣t图像可知第4s内乙物体速度为负，则第4秒内甲、乙两物体速度方向相同，故C正确；D、在x﹣t图象中，根据位移等于纵坐标的变化量，可知2～4s内甲的位移为：Δx甲=﹣4m﹣4m=﹣8m，即第2s末到第4s末甲的位移大小为8m。由v﹣t图像的“面积”表示位移，可知第2s末到第4s末乙的位移大小为0，故D错误。【分析】根据速度—时间公式求出2s末和3s末的速度之比，从而求出2s末的速度．根据位移—时间公式得出第1s内和第2s内的位移之比．根据平均速度推论求出3s内的平均速度.【解答】解：A、根据v＝at知，2s末和3s末的速度之比为2：3，故A错误。B、根据x＝知，1s内和2s内的位移之比为1：4，则第1s内和第2s内的位移之C、2s末和3s末的速度之比为2：3，3s末的速度为v，则2s末的速度为，故C正确。D、根据平均速度推论知，3s内的平均速度，故D错误。【分析】货物轻放在水平传送带左端后，在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动，由牛顿第二定律求得加速度，由v＝at求得货物速度与传送带相同时所经历的时间，并求出此过程的位移，再分析共速后货物的运动情况，即可求解。【解答】解：货物轻放在水平传送带左端后，在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：μmg＝ma可得货物的加速度：a=μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2假设传动带足够长，经t1时间货物与传送带共速，根据运动学公式有：v0＝at1可得：t1＝＝s＝0.4s共速时物体所经过的位移：x==×5×0.42m＝0.4m因为：x＝0.4m＜L＝4m，所以共速后货物做匀速直线运动，匀速运动的时间：t2==s＝1.8s所以货物到达右端的时间：t＝t1+t2＝2.2s，速度v＝v0＝2m/s【分析】以尖劈和球整体为研究对象，再以球为研究对象，根据共点力平衡条件分析尖劈和小球的质量关系，对球施加推力后，再对整体分析斜面对尖劈的摩擦力和尖劈对斜面的压力的变化。【解答】解：A．以球为研究对象，轻绳与水平方向夹角也为θ,则Tsinθ=mg可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，故A错误；B．以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推后，尖劈对斜面的压力N1'M+m）gcosθ+Fsinθ,则对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力一定变大，故B正确；C．不加力F时对球分析可知，尖劈对球的支持力则球对尖劈的压力对尖劈分析可知解得故C正确；=（M+m）gsinθ+f则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩擦力不可能为0，故D错误。三．填空题（共2小题）【分析】（1）根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数；（2）根据图象及胡克定律可求出对应的劲度系数；（3）根据实验中应注意的事项及做法分析各项的正误.【解答】解1）刻度尺的最小分度为0.1cm；故读数为18.00cm；（2）由图可知，图象的斜率的倒数为弹簧的劲度系数；故k=×102＝0.30N/m；（3）A、本实验中可采用图象进行处理，故小盘的重力可以不考虑；故A正确；B、读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐；才能准确测量；故B错误；C、在读指针的位置时，应让弹簧指针静止之后再读取；故C错误；D、当拉力超过弹性限度时，将变成曲线；不再符合胡克定律，故应设去；故D正确；本题选错误的做法；故选：BC.【分析】（1）使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力；（2）实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；（3）根据匀变速运动规律求得速度与加速度；（4）由图知平衡摩擦力时木板倾角过大。【解答】解1）实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力。故选B.（2）由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。（3）根据匀变速运动规律，设四段长度分别为x1，x2，x3，x4，打点计时器在打A点时小车的瞬时速度大小vA＝＝m/s≈2.32m/s小车做匀加速运动的加速度大小为a＝＝m/s2＝4.00m/s2（4）由图象丙可知，当没有挂钩码时小车具有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大。故选B.四．计算题（共3小题）【分析】（1）当甲车速度为15m/s时，两车的相对速度最小，所以并线结束时甲乙两车之间的距离最小。（2）甲车相对前车、乙车做初速度为5m/s的匀减速度运动，速度减到零的这段时间的相对位移与2d之和为乙车车头到前车车尾的最小距离。（3）乙车位移等于甲车位移与d之和，然后根据运动学公式即可求解。【解答】解1）甲车并线过程，甲乙均做匀速运动，甲车相对乙车做匀速运动，并线需要时间t＝1s，所以当两车的相对速度最小，所以并线结束时甲乙两车之间的距离最小则xv﹣v0）t，解得x＝5m（2）以乙车为参考系，甲车相对乙车做加速度a＝2.5m/s2、相对速度最小为5m/s，则甲乙两车之间的最小距离Δx解得Δx＝5m选乙车、前车为参考系，甲车相对两车做匀减速直线运动，所以乙车车头到前车车尾之间最小距离应该等于一个甲车车身之和，并线期间甲乙之间的最小距离与并线后甲相对两车做匀减速直线运动的位移之和，则Lmin＝d+Δx+x，解得：Lmin＝14m（3）甲车从刹车到停止，行驶的距离为：x甲＝＝m＝9m所用时间为t'＝＝1.2s此过程中，乙车通过的距离为：x乙＝v0t'＝10×1.2m＝12m＜9m+5m＝14m甲车停止时，乙车还没有与甲车相撞，所以乙车与甲车相撞需要的时间为：t''＝＝s＝1.4s答1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为5m。（2）乙车车头到前车车尾之间距离L至少为14m，甲车才能安全并道成功。（3）若甲车并线时的速度恰好比乙车快5m/s，并线后由于紧张，刹车踩得太深，汽车以大小为a'＝12.5m/s2的加速度减速，而此时乙车完全来不及反应，继续匀速运动。则两车再经1.4s追尾。（2）杂技演员静止在最低点时，水平地面对物体的支持力大小和摩擦力大小分别为1900N和400N。（3）sinα的最小值为。【分析】