2023-2024 学年度高中物理 12 月月考卷(启用时间 12 月 30 日)
考试范围: 必修一; 考试时间: 90 分钟;
注意事项:
1. 答题前填写好自己的姓名、 班级、 考号等信息
2. 请将答案正确填写在答题卡上
第 I 卷(选择题)
一. 单选题(本大题共 8 小题, 每小题 3 分, 共 24 分。 选对得 3 分, 选错不得分)
1. 关于机械运动的描述, 以下说法不正确的是( )
A. 自然界的一切物体都处于永恒的运动中, 绝对静止的物体是不存在的
B. 一个物体能否看成质点是由所研究的问题的性质决定的
C. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动, 其结果可以不同
D. 研究一个物体运动时, 若物体上各点运动情况完全相同, 但物体的大小和形状不能
忽略, 从描述物体的运动角度看, 物体不能视为质点
2、. 关于加速度下列说法正确的是( )
A. 加速度越大物体的速度越大 B. 加速度越大物体的速度变化越大
C. 加速度为正物体就做加速运动 D. 加速度不变的物体一定做匀变速运动
3. 如图所示, 电动公交车做匀减速直线运动进站, 进站前连续经过 R、 S、 T 三点, 已
知 ST 间的距离等于 RS 间距离, RS 段的平均速度是12m / s, ST 段的平均速度是 6m / s,
则公交车经过S 点时的瞬时速度为( )
A. 10m / s B. 9m / s C. 3 m / s D. 8m / s
4. 如图, 消防战士在进行徒手爬杆训练, 杆保持竖直。 战士先采
用“双手互换握杆” 的方式保持身体匀速上升, 到达杆顶后再采用
“手握腿夹” 的方式匀速下滑到地面。 设战士匀速上升和匀速下滑
所受的摩擦力分别为 f1 和 f2, 不计空气阻力。 则( )
A. f1 竖直向上, f2 竖直向下 B. f1 竖直向下, f2 竖直向上
C. f1、 f2 的大小相等 D. f1 是静摩擦力, 数值上大于 f2
5. 两个共点力 F1 和 F2 的大小不变, 它们的合力 F 与两分力 F1、
F2 之间夹角θ的关系如图, 则合力 F 大小的变化范围是
A. 0≤F≤3N B. 1≤F≤3N C. 1≤F≤5N D. 1≤F≤7N
6. 如图所示, 质量为 m 的人站在倾角为θ的自动扶梯的水
平踏板上, 随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动, 加速度
大小为 a, 重力加速度为 g, 下列说法正确的是( )
试卷第 1页, 共 4页
A. 人未受到摩擦力作用 B. 人处于超重状态
C. 踏板对人的摩擦力大小Ff = masinθ D. 踏板对人的支持力大小FN = mg - ma sinθ 7、 图甲为门式起重机, 它可以从列车上将静止的集装箱竖直向上提升到一定高度。 若
选竖直向上为正方向,测得集装箱竖直方向运
动过程中的加速度a 随位移x变化的规律如图
乙所示。 下列判断正确的是
A. 在 0 ~ 4m内, 集装箱运动的时间为 4s B. 在x = 4m 时, 集装箱的速度为 4m/s
C. 在 4m ~ 6m内, 集装箱处于超重状态 D. 集装箱上升的最大高度为 6m
8.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时, 有如图所示的比赛动作, 当运动员竖
直倒立保持静止状态时, 两手臂对称支撑, 夹角为θ , 则
A. 当θ = 60 时, 运动员单手对地面的正压力大小为 0.5 G
B. 当θ = 120 时, 运动员单手对地面的正压力大小为G
C. 当θ不同时, 运动员受到的地面合力不同
D. 当θ不同时, 运动员与地面间的相互作用力不相等
二. 多选题(本大题共 4 小题, 共 16 分)
9. 若汽车的加速度方向与速度方向一致, 当加速度减小时, 则( )
A. 汽车的速度也减小 B. 汽车的速度仍在增大
C. a 减小到零时, 汽车的速度达到最大 D. 当 a 减小到零时, 汽车的速度达到最小
10.某物体的运动图像如图所示, 横、纵截距分别为 n 和 m,下列说法正确的是( )。
A. 若该图为 x-t 图像, 则物体速度一直减小
B. 若该图为 - t 图像, 则物体加速度为
C. 若该图为 a-t 图像, 且物体的初速度为 0, 则物体的最大速度为
D. 若该图为 v-t 图像, 则物体一直向规定负方向运动
11. 将某均匀的长方体锯成如图所示的 A、 B 两块后, 放在水平桌面上并排放在一起,
现用水平力 F 垂直于 B 的左边推 B 物体, 使
A、 B 整体仍保持矩形沿 F 方向匀速运动, 则
试卷第 2页, 共 4页
A. 物体 A B. 物体 A
C. B 对 A
在水平方向上受三个力的作用, 且合力为零
在水平方向上受两个力的作用, 且合力为零
的作用力方向与 F 方向相同
D. B 对 A 的弹力等于桌面对 A 的摩擦力
12. 如图, 传送带的水平部分长为 L, 传动速率为 v, 在其左端无初速度放一小木块,
若木块与传送带间的动摩擦因数为μ , 从左端运动到右端的时间为 t, 重力加速度为g 。
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下列可能正确的是( )
A. t = L + v B. t = L
v 2μg v
C. t = 2L D. t = 2L
v μg
第 II 卷(非选择题)
三、 实验题(本大题共 2 小题, 共 14 分)
13. 甲、 乙两实验小组分别利用传感器, 弹簧测力计来探究力的合成规律, 装置如图。 (1) 甲、 乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是 (选填“ 甲”或“ 乙”), 实验
中须保持 O 点位置不变的是 (选填“ 甲”或“ 乙”)
(2) 甲实验中测得两传感器的拉力分别为F1, F2, 钩码总重力为 G, 下列数据不能完
成实验的是
A. F1 = F2 = 1.00N, G = 3.00N
B. F1 = F2 = 3.00N, G = 4.00N
C. F1 = F2 = G = 4.00N
D. F1 = 3.00N, F2 = 4.00N, G = 5.00N
(3) 乙实验中保持 O 点的位置不变, 初始时C + β> 90。, 现使C 角不变, β角缓慢增大
至 90°。 则此过程中, 有关两弹簧测力计示数FA, FB 的变化, 下列说法正确的是
A. FA 减小、 FB 减小 B. FA 增大、 FB 增大
C. FA 减小、 FB 先减小后增大 D. FA 增大、 FB 先减小后增大
14. 带滑轮的长木板、 小车、 木块及打
点计时器可以完成多个力学实验, 装置
如图所示。 甲研究小组利用该装置完成
了“研究匀变速直线运动” 的实验, 乙研
究小组利用该装置完成了“探究加速度与力的关系” 的实验, 丙研究小组将长木板放平,
并把小车换成木块, 完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数” 的实验。
(1) 关于甲、 乙两研究小组的实验, 下列说法正确的是 。
A. 甲小组实验时, 需要平衡摩擦力
B. 乙小组实验时, 需要平衡摩擦力
C. 甲小组的实验, 要求钩码的质量远小于小车质量
D. 乙小组的实验, 要求钩码的质量远小于小车质量
(2) 乙小组测得加速度为 a, 则小车运动时受到轻绳的拉力 F m车a (填“>”、
“=”或“<”)。
(3) 丙小组打出纸带时, 钩码质量为 m, 木块质量为 M, 重力加速度为 g, 测得加速 度为 a, 则长木板与木块间的动摩擦因数的表达式为μ = (用符号 m、 M、 a、
g 表示)。
四. 计算题(本大题共 4 小题, 共 46 分)
15. 某汽车测试制动性能, 当以 20m/s 速度在平直公路上行驶时, 轻踩刹车踏板制动后 40s 停下来. 现假设该汽车在同一平直公路上以 20m/s 的速度行驶时发现前方 200m 处 有一货车以 6m/s 的速度同向匀速行驶, 司机立即采用上述完全相同方式制动, 之后是
否会发生撞车事故?
16.在某次救灾行动中,直升机悬停在空中投送物资,某物资由静止从直升机上释放后,
到达地面前的最后 1s 内的平均速度大小 v = 25m / s。 取重力加速度大小 g = 10m / s2, 不
计空气阻力。 求:
(1) 物资到达地面前的最后 1s 内下落的高度 h;
(2) 物资在空中下落的时间 t;
(3) 物资离开直升机时距离地面的高度 H。
17.居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图,建材的质量m = 15kg,人的质量M = 60kg,
缓慢吊运过程中,某时刻轻绳。A、。B分别与竖直方向的夹角为
a = 30。、β = 60。, g = 10m/s2。 求该时刻:
(1)轻绳。A和。B上的拉力大小;
(2)为使人保持静止, 试求人与地面间的动摩擦因数的最小值。 (设最大静摩擦力与滑动
摩擦力相等)
18.在宁夏沙坡头国家级自
然保护区内有一种独特的
游乐项目——滑沙运动,即
游客乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑,如图 1.某滑沙场地可简化为倾角θ= 37。的斜面
和水平面对接而成, 如图 2 所示, 沙子与滑板间的动摩擦因数为 0.50, 不计对接处的速 度损失, 游客及滑板可视为质点。 某游客从沙山顶部静止滑下, 14s 后停在水平沙地上,
取重力加速度大小 g = 10m/s2, sin 37。= 0.6, cos 37。= 0.8。 试求:
(1) 游客在沙山上下滑时的加速度大小;
(2) 全过程总路程。
试卷第 4页, 共 4页
参考答案
1. D【详解】A. 运动是绝对的, 静止是相对的, 故 A 正确, 不符合题意;
B. 一个物体能否看成质点由所研究的问题的性质决定, 故 B 正确, 不符合题意;
C. 选择不同的参考系观察同一个物体的运动, 其结果可以不同, 故 C 正确, 不符合题意; D. 研究一个物体的运动时, 若物体上各点运动情况完全相同, 从描述运动的角度来看, 物
体任意一 点的运动完全能反映整个物体的运动, 虽然大小和形状不可忽略, 仍然可以视为一
个质点, 故 D 错误, 符合题意。
故选 D。
2. D【详解】A. 加速度表示物体速度变化的快慢, 与其速度大小无关。 所以加速度越大物
体的速度不一定越大。 故 A 错误;
B. 同理, 加速度越大物体的速度变化不一定越大。 故 B 错误;
C. 加速度与速度方向一致时, 物体做加速运动, 所以只是加速度为正物体不一定就做加速
运动。 故 C 错误;
D. 由加速度定义式可知, 加速度不变的物体其速度变化率不变, 一定做匀变速运动。 故 D
正确。 故选 D。
3. A【详解】 由题知, 电动公交车做匀减速直线运动, 两段距离相等, 平均速度 2 倍的关
系, 设所用时间分别为 t、2t, 平均速度等于中间时刻瞬时速度, 速度从12m / s 减到6m / s所
用时间为1.5t, 因此在 0.5t 时间内速度减小 2m / s, 公交车经过 S 点时的瞬时速度为
(12 - 2)m / s = 10m / s 故选 A。
4. C
【详解】消防战士采用“双手互换握杆” 的方式匀速上升时, 战士所受的摩擦力是静摩擦力,
根据平衡条件可知, 静摩擦力 f1 方向沿杆竖直向上, 大小为 f1 = mg
采用“手握腿夹” 的方式匀速下滑时, 战士所受的摩擦力是滑动摩擦力, 根据平衡条件可知,
f2 方向沿杆竖直向上, 大小为 f2 = mg 故选 C。
5. D
【详解】设两个力大小分别为 F1、 F2, 由图像得到当两力夹角为 90° 时, 合力 F=5N, 则有
F12 + F22 = F 2 = (5N)2
当两力夹角为 180° 时, 合力为 F 的大小为 1N, 则 F1 - F2 = 1N 或F1 - F2 = - 1N
答案第 1页, 共 7页
联立解得F1 = 4N, F2 = 3N 或F1 = 3N, F2 = 4N
则可得合力 F 的最小值为 1N, 最大值为 7N, 即合力 F 大小的范围是 1N~7N;
故选 D。
6. D
【详解】AB. 把加速度分解为水平和竖直两个方向, 可知加速度具有水平向左的分加速度,
所以人受到摩擦力作用, 加速度具有竖直向下的分加速度, 人处于失重状态。 故 AB 错误;
CD. 对人受力分析, 有 Ff = ma cosθ , mg - FN = ma sinθ
解得FN = mg - ma sinθ故 C 错误,D 正确。
7、 【答案】C
本题通过加速度 位移图像来考查学生对匀变速直线运动规律。 关键是解读出图像中的重要 信息: 加速度与位移的一一对应关系, 合理运用位移 速度公式及速度 时间公式。 出题角
度比较新颖。
对超重和失重的特点的考查: 加速度向上则物体处于超重状态, 反之则处于失重状态; 对匀
变速直线运动的运动公式的考查, 由图像得到加速度与位移的关系式, 迅速解题。
【解答】
A.在 0 ~ 4m内, 集装箱做初速度为零的匀加速直线运动, 由x at2 解得集装箱运动的时间
为, A 错误;
B.在x = 4m 时, 集装箱的速度为, B 错误;
C.在 4m ~ 6m内, 加速度方向保持竖直向上, 集装箱处于超重状态, C 正确;
D.x = 6m 时, 集装箱的加速度为零, 但速度不为零, 会继续向上运动, 最大高度大于 6m,
D 错误。
故选 C。
8、 【答案】A
两手间距增大时, 增大了手臂之间的夹角, 两只手所受的力F的合力与运动员重力平衡, 由 此可知合力大小不变, 由于夹角的增大, 合力保持不变, 只每只手所受力F是增大的, 两个 力合成时, 分力大小不变, 合力随分力间夹角的增大而减小, 能反推出: 若保持合力不变,
分力则随夹角的增大而增大。
【解答】
答案第 2页, 共 7页
运动员的两只手受到的地面的作用力如图:
(
=
G
)两手臂对称支撑, 夹角为θ , 则在竖直方向: 2F cos
所以: F =
A. 当θ = 60o 时,运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相
等的, 为F cos , 故 A 正确;
B. 当θ = 120o 时, 运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是
相等的, 为F cos , 故 B 错误;
C.两手臂对称支撑, 夹角为θ , 则在竖直方向: 2F cos G可知不管角度如何, 运动员受
到的地面对运动员的合力始终与运动员的重力大小相等, 方向相反, 故 C 错误;
D.根据牛顿第三定律可知, 不管角度如何, 相互作用力总是等大, 故 D 错误;
故选 A。
9. BC
【详解】AB. 汽车的加速度方向与速度方向一致, 做加速运动, 当加速度减小时, 汽车的
速度仍在增大, 故 A 错误, B 正确;
CD. 汽车的加速度方向与速度方向一致, 做加速运动, 当加速度减小到零时, 速度达到最
大, 故 D 错误, C 正确。
故选 BC。
10. BC
【详解】A. x-t 图像的斜率表示速度, 因此物体速度不变, A 错误;
(
1
at
2
)B. 根据公式 x = v0t + at 2 得 = v0 +
得 a = -
选项 B 正确;
因此斜率
a m
= -
2 n
C. a-t 图像面积表示速度变化量, 物体的初速度为 0, 当加速度为 0 时面积最大
Δv = v - 0 =
得最大速度为, 选项 C 正确;
D. 若为 v-t 图像, 速度为正, 因此物体一直向规定正方向运动, D 错误。
故选 BC。
答案第 3页, 共 7页
11. AC
【详解】AB. 对物体 A 进行受力分析, 水平方向上受到 B 物体产生的弹力、 静摩擦力和 水平桌面产生的滑动摩擦力, 如图所示, 由于 A、 B 整体仍保持矩形沿 F 方向匀速运动,
则物体 A 所受合力为零, A 正确, B 错误;
C.B 对 A 的作用力与桌面对 A 的摩擦力等大反向, 即 B 对 A
的作用力方向与 F 方向相同, C 正确;
D. B 对 A 的弹力方向垂直于接触面, D 错误。
故选 AC。
12. ACD
【详解】A. 如果物体先加速在匀速运动, 则加速时加速度 a = μg
答案第 4页, 共 7页
加速时间 t1
v
=
μg
加速位移 x1 =
匀速时间t2 = =
运动的总时间 t = t1 A 正确; L (
2
)+ t = + v v
2μg
BC. 如果物体一直匀加速运动, 运动的总时间
B 错误, C 正确;
L L 2L
t = = =
(
v
) (
v
)v
2
(
1
2
1
2
)D. 如果物体一直匀加速运动, 根据L = 2 at = 2 μgt
求得t = D 正确。 故选 ACD。
13. 甲 乙 A B
运用力的平行四边形法则解题即可。
【详解】(1) [1][2]甲实验, 在实验开始前, 需要调节木板使其位于竖直平面内, 以保证钩 码重力大小等于细绳中拉力的合力, 但不需要每次实验保证 O 点位置不变; 乙实验, 在实 验过程中, 用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计分别拉橡皮绳时, 必须保证 O 点位置不 变, 以保证两次实验效果相同,但未利用重力所以不需要木板竖直放置。所以, 第一空填甲,
第二空填乙。
(2) 甲实验中, 三个力受力平衡满足三角形定则, 则两力之和一定大于第三力, A 选项不
满足, 其他选项都满足。
故选 A。
(3) 乙实验中保持 O 点的位置不变, 可知两弹簧测力计合力保持不变; 现使a 角不变, β
(
大、
)角缓慢增大至 90° , 运用力的矢量三角形图解法, 如图所示
随着β角增大,FB 由 1 位置转至 2 位置过程中,可看出FA 增
FB 增大。
故选 B。
【点睛】第(3) 题, 解题关键在于熟练掌握矢量三角形图解法。
14. BD/DB = mg - (M + m) a
Mg
【详解】(1) [1]研究匀变速直线运动实验中, 只要小车做匀加速直线运动就行, 则不需要 平衡摩擦力和要求钩码的质量远小于小车质量, 探究加速度与力的关系时, 让绳子的拉力等 于小车的合力, 则需要平衡摩擦力, 让钩码的重力和绳子拉力近似相等, 则要求钩码的质量
远小于小车质量。
故选 BD。
(2) [2]根据题意可知, 平衡摩擦力之后, 绳子的拉力为小车的合力, 则由牛顿第二定律有
F = m车 a
(3) [3]根据题意, 由牛顿第二定律有mg - μMg = (m + M) a
解得μ = mg - (M + m) a
Mg
15. 两车不会相撞
答案第 5页, 共 7页
(
v
A
t
)【详解】汽车制动加速度 a =
=0.5 m/s2
当汽车减为与货车同速时t0 = = 28s
汽车位移 s1 = = 364m
此时间内货车位移为 s2 = vBt0 = 168m
所以两车不会相撞
16.(1) 25m;(2) 3s;(3) 45m
△s= s1 - s2 = 196m<200m
【详解】解:(1) 物资到达地面前的最后 1s 内下落的高度 h = vt0
其中 t0 = 1s 解得 h = 25m
(2) 根据自由落体运动的规律, 物资在最后 1 秒运动的位移为
h = gt 2 - g (t - t 0 )2 解得t = 3s
(3) 根据自由落体运动的规律有H = gt2
解得 H = 45m
【点睛】物资做自由落体运动, 根据匀变速直线运动规律进行解答即可。
17. 【答案】解:
(1)设轻绳 OA 、OB 上的拉力分别为 TOA 和 TOB , 根据共点力平衡可得TOAcosa = mg +
TOBcosβ , TOAsina = TOBsinβ
联立代入数值解得TOA = 150 3N, TOB = 150N
(2)对人进行受力分析竖直方向有FN + TOBcosβ = Mg
解得FN = 525N
根据牛顿第三定律可得人对地面的压力大小为F = 525N
对人根据平衡条件可得μF ≥ TOBsinβ
解得μ ≥
则人与地面间的动摩擦因数的最小值为 。
(1)以建材为研究对象进行受力分析, 在竖直方向和水平方向根据平衡条件求解;
(2)以人为研究对象, 水平方向根据平衡条件求解人受到的摩擦力, 进而分析动摩擦因数的
最小值。
本题主要是考查了共点力的平衡问题, 解答此类问题的一般步骤是: 确定研究对象、 进行受 力分析、 利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解, 然后在坐标轴
上建立平衡方程进行解答。
18.(1) 2m/s2;(2) 140m
【详解】(1) 在斜面上下滑, 据牛顿第二定律可得mg sinθ- μmg cosθ= ma 1
答案第 6页, 共 7页
解得 a1 = g sinθ- μg cosθ= 2m/s 2
(2) 在水平面上滑行, 由牛顿第二定律可得μmg = ma2
解得 a2 = 5.0m/s2
设运动到斜面底部时速度为 v, 全过程有
解得 v = 20m/s
+ = tB
两过程都为匀变速直线运动, 总路程为l = t1 + t2
解得l = 140m
答案第 7页, 共 7页