福建省福州第一中学2022-2023学年高一上学期12月月考物理试题

福 建 省 福 州 第 一 中 学 2022-2023 学年度第一学期教学质量检测（12 月） 高一物理 一、选择题；本题共8 小题，每小题3 分，共24 分．在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的． 1．不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上抛，从抛出至回到抛出点的时 间为2t，若在物体上升的最大高度的一半处设置一水平挡板，仍将该物体以相同的初 速度竖直上抛，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计， 则这种情况下物体上升和下降的总时间为（ ） A．0.2t B．0.3t C．0.4t D． 2．重型自卸卡车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动下 滑，以下说法正确的是（ ） A．在石块下滑前，石块整体受到的摩擦力不变 B．在石块下滑前，石块整体受到的摩擦力变大 C．在石块下滑时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力 D．在石块下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 3．一列火车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速（反方向）出站。在如图所示的四 个图象中，正确描述了火车运动情况的是（ ） A． B． C． D． 4．在竖直上抛运动中，当物体到达最高点时（ ） A．速度为零 ，加速度也为零 B．速度为零 ，加速度不为零 C．加速度为零，速度方向竖直向下 D．速度和加速度方向都向下 5．如图所示，足够长的水平传送带以 的速度匀速运行， 时刻，在左端 轻放一质量为m 的小滑块，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数 ，重力加速度 ，则 时滑块的速度为（ ） A． B． C． D． 6．关于弹力，下列说法正确的是（ ） A．相互接触的物体间必定有弹力的作用 B．轻绳所产生的弹力方向一定沿绳，轻杆所产生的弹力方向不一定沿杆 C．在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力 D．物体对桌面产生的压力是由于桌面发生形变产生的 7．某人站在静止于光滑水平面上的平板车上面。若人从车头走向车尾，人和车的运动 情况为（ ） A．人匀加速走动，车匀加速前进，两者对地加速度大小相等。 B．人匀速走动，则车匀速前进，人和车对地位移大小与质量成正比。 C．不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同。 D．人停止走动时，车的速度不一定为零。 8．物体静止于粗糙斜面上，斜面对物体的作用力的方向是（ ） A．垂直斜面向上 B．可能沿斜面向下 C．可能沿斜面向上 D．竖直向上 二、选择题；本题共6 小题，每小题4 分，共24 分．在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求．全部选对的得4 分，有选错的得0 分，部分选对的得2 分． 9．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的的电场线（由点电荷产生），虚线是某带 电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动过程 中只受电场力作用，根据此图可做出正确判断的是（ ） A．带电粒子所带电荷的正、负 B．点电荷所带电荷的正、负 C．带电粒子在a 处的速度大于b 处的速度 D．带电粒子在a 处的加速度大于b 处的 加速度 10．如图所示，倾角为θ=37°的斜面体c 置于水平地面上，滑块b 置于光滑斜面上，通 过细绳跨过定滑轮与物体a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳 竖直，a 下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。已知物块a、 b、c 的质量分别为m、5m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦。下列说法 中正确的是( ) A．弹簧弹力大小为2mg B．地面对c 的摩擦力为2.4mg C．剪断轻绳的瞬间，c 对地面的压力为（5m+M）g D．剪断轻绳的瞬间，a 的加速度大小为3g 11．如 图 A、 B 两 物 体 的 重 力 分 别 为 3.0N 和 4.0N． 其 中 A 用 细 线 悬 挂 在 天 花 板 上 ， 下 端 用 轻 弹 簧 与 B 相 连 ；而 B 放 在 水 平 地 面 上 ．若 A、B 间 轻 弹 簧 的 弹 力 大 小 为 2.0N，则 竖 直 细 线 对 A 的 拉 力 和 B 对 地 面 的压 力 大 小 可 分别 为 （ ） A．5.0N、 2.0N B．2.0N、 5.0N C．1.0N、 6.0N D．7.0N、 0 12．如图所示,沿光滑墙壁用网兜把一个足球挂在A 点,足球与墙壁的接触点为B,悬绳与 墙壁的夹角为α.已知足球的质量为m,网兜的质量不计,重力加速度为g.关于悬绳对球的 拉力F1 和墙壁对球的支持力F2,下列关系式正确的是( ) A． B． C．F2=mgtanα D． 13．如图所示，斜面体A 静置于粗糙水平面上，光滑小球B 置于斜面上，用一轻绳拴 住B，轻绳左端固定在竖直墙面上P 处．初始时轻绳与斜面平行，若将轻绳左端从P 处缓慢沿墙面上移到P′处，斜面体始终处于静止状态，则在轻绳移动过程中 A．斜面体对小球的支持力逐渐减小 B．轻绳的拉力逐渐减小 C．斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小 D．斜面体对水平面的压力逐渐增大 14．如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B，开始 时A 处于静止．从某时刻开始，一个从0 逐渐增大的水平向右的力F 作用在A 上，使 A 和B 一起向右做变加速直线运动．则在B 与A 发生相对运动之前的一段时间内，下 列说法正确的是 A．A 对B 的支持力和摩擦力均逐渐增大 B．A 对B 的支持力逐渐增大，A 对B 的摩擦力先减小后增大 C．A 对B 的摩擦力一直先做负功后做正功，B 对A 的压力一直做负功 D．A 对B 的作用力一定增大，一定做正功 三、非选择题:52 分 15．某同学用打点计时器测量做匀变速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz， 在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4 个点取1 个计数点，因保存不当，纸带被污 染，如图所示，A、B、C、D 是依次排列的4 个计数点，仅能读出其中3 个计数点到零 点的距离：sA=16.6mm、sB=126.5mm、sD=624.5mm。 根据以上信息回答： ①电火花打点计时器的工作电压是：___________流___________V； ②相邻两个计数点的时间间隔T 为___________s； ③打C 点时物体的速度大小为___________m/s；（取2 位有效数字） ④设AB 之间的距离为XAB，CD 之间的距离为XCD，相邻计数点之间的时间间隔为 T，则物体加速度a 的表达式为___________（用XAB、XCD 和T 表示），由题目数据 可得加速度大小为___________m/s2；（取2 位有效数字） ⑤根据匀变速直线运动的特点可以推测C 点到零点的距离是( ) A．263.5mm B．329.1mm C．412.5mm D．502.4mm 16．通过测试得知某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度大小是5m/s2，它在这种路 面上行驶22.5m 停下，求： （1）它刚开始刹车的行驶速度为多大？ （2）它刹车行驶的时间为多少？ 17．如下图所示，GA=20N，GB=10N，A 与水平面的动摩擦因数μ=0.4，其余摩擦不计， 求下列(1)(2)两种情况下物体A 受什么摩擦力，大小如何。（假设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力） (1)F1=0 时由静止释放B 物体； (2)F2=10N 由静止释放B 物体； (3)若要使A 匀速运动，所加的竖直方向的力F 的大小是多少。 18．两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个 小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上，如图所示。已 知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。求： (1)连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力大小； (2)套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量。 19．民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机，一般还 设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一 个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行道地面上来，该过程的示意图如图 所示，某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m，气囊构成的斜面长AC=5.0m，CD 段为 与斜面平滑连接的水平地面，一个质量m=60kg 的人从气囊上由静止开始滑下，人与 气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，不计空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）人从斜面上滑下时的加速度大小和滑到斜坡底端C 处所需时间； （2）人离开C 点后还要在地面上滑行多远才能停下。 参考答案 1．D 将物体的上升过程分成位移相等的两段，设下面一段位移所用时间为t1，上面一段位移所 用时间为t2，根据逆向思维可得 物体撞击挡板后以原速率弹回（撞击所需时间不计），物体上升和下降的总时间 联立以上各式可得 故选D。 2．B AB．在石块下滑前，石块受静摩擦力作用大小为 随着θ 角增加，则摩擦力逐渐变大，选项A 错误，B 正确； CD．在石块下滑时，受滑动摩擦力作用，大小为 则随着θ 增加，滑动摩擦力减小，因为石块会加速下滑，则受到的摩擦力小于重力沿斜面 方向的分力，选项CD 错误。 故选B。 3．C ABD．以火车进站时的速度方向为正方向，则进站时的图像是一段倾斜向下的线段，与时 间轴的交点处即是速度减小到零的时刻；停靠的这段时间，火车速度为零，图像是一段与 时间轴重合的线段；停靠一段时间后反向匀加速出站，则图像应该是一段在时间轴下面的 倾斜线段，与时间轴的交点处即是出站的时刻；综上所述，A、B、D 都错误； C．以火车进站时的速度方向为反方向，则进站时的图像是一段在时间轴下面的、倾斜向 上的线段，与时间轴的交点处即是速度减小到零的时刻；停靠的这段时间，火车速度为零， 图像是一段与时间轴重合的线段；停靠一段时间后反向匀加速出站，则图像应该是一段在 时间轴上面的倾斜线段，与时间轴的交点处即是出站的时刻；综上所述，C 正确。 故选C。 4．B 在竖直上抛运动中，即使瞬时速度等于零，加速度依然为重力加速度，方向竖直向下，所 以答案为B。 故选B。 5．D 根据牛顿第二定律求出物块在传送带上的加速度，根据运动学公式求出物块速度达到传送 带速度时的时间，最后结合速度公式求出1.5s 的速度． 物块在传送带上的加速度为： 达到传送带速度时的时间为： 所以在t=1.5s 时物块还没有达到与传送带速度相同，故在t=1.5s 时 故选D． 解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求 解． 6．B 相互接触的物体间不一定有弹力的作用，只有相互接触又发生弹性形变的物体间才存在弹 力，故A 错误；轻绳所产生的弹力方向一定沿绳的收缩方向，轻杆所产生的弹力方向不一 定沿杆方向，故B 正确；在桌面上的物体对桌面产生的压力大小等于物体的重力，但不能 说压力就是重力，因为它们的性质不同，施力物体和受力物体也不同，故C 错误；物体对 桌面的压力是由于物体发生形变而产生的，故D 错误．所以B 正确，ACD 错误． 7．C A．人站在静止于光滑水平面上的平板车上面，当人从车头走向车尾时，人与车发生相互 作用，这个相互作用的力的大小是相等的，但是由于人与车的质量不相等，根据牛顿第二 定律可得，人与车对地的加速度的大小是不相等的，故A 错误； B．人匀速走动，则车匀速前进，由动量守恒可知 m 人v 人=－m 车v 车 故相等时间内人和车对地位移大小与质量成反比，故B 错误； C．根据动量守恒可知，不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同，故C 正确； D．由于原来人与车是静止的，动量为0，故当人停止走动时，车的速度一定为零，使得总 动量守恒，故D 错误。 故选C。 8．D 因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，可知支持力和摩擦力的合力与重力等大反向， 所以斜面对物体作用力的方向竖直向上。 故选D。 9．CD AB．由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b 两点受到的电场力沿电场线 向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，也无法判断电场的方向，即点电荷所 带电荷的正负，故AB 错误； C．由于粒子在a、b 两点受到的电场力沿电场线向左，故从a 到b 电场力方向与速度方向 成钝角，做减速运动，则粒子在a 点的速度较大，故C 正确； D．根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a 点的电场强度大，故a 点的电场 力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a 点的加速度比b 点的加速度大，故D 正确。 故选CD。 10．ABD A．以b 为对象，沿斜面方向的绳子上的力 T=5mgsinθ 设弹簧弹力为F，则以a 为对象 解得： 故A 正确； B．对bc 组成的系统受力分析可知 故B 正确； C．剪断轻绳的瞬间， b 沿加速下滑，处于失重状态，所以c 对地面的压力小于(5m+M)g， 故C 错误； D．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得：a 的加速度大小 故D 正确。 故选ABD。 11．AC 已知弹簧的弹力大小为2.0N，而弹簧可能处于伸长状态，也可能处于压缩状态，分两种情 况，分别对A、B 研究，由平衡条件求出细线对A 的拉力和地面对B 的支持力．由牛顿第 三定律可知，B 对地面的压力大小等于地面对B 的支持力大小． 当弹簧处于伸长状态，以A 为研究对象，由平衡条件得到，细线对A 的拉力F=GA+F 弹 =3N+2N=5N．对B 研究可得，地面对B 的支持力为FN=GB-F 弹=4N-2N=2N，则B 对地面 的压力大小等于2N．当弹簧处于压缩状态，以A 为研究对象，由平衡条件得到，细线对A 的拉力F=GA-F 弹=3N-2N=1N．对B 研究可得，地面对B 的支持力为FN=GB+F 弹 =4N+2N=6N，则B 对地面的压力大小等于6N，故AC 正确，BD 错误． 本题关键要抓住弹簧的状态，弹簧可能处于伸长状态，也可能处于压缩状态． 12．AC 以足球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力F1和墙壁对球的支持力 F2； 三个力的合力为零，根据平衡条件得知，mg 和F2的合力与F2大小相等、方向相反，则有 ，F2=mgtanα，故选AC． 13．AC 对小球B 进行受力分析，受重力绳子的拉力和斜面的支持力，如图所示， A、由图象可知，当轻绳左端从P 处缓慢沿墙面上移到P'处的过程中，斜面体对小球的支 持力逐渐减小，故A 正确．B、几何图象可知，开始时，绳子的拉力与支持力是垂直的， 此时绳子的拉力最小，当向上移动P 点，有受力图可知，轻绳的拉力逐渐增大，故B 错误． C、C、在水平方向上，球对斜面的压力在水平方向上的分量等于斜面体对水平面的摩擦力， 所以斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小，故C 正确．D、由B 选项的解答可知，球对斜面 的压力逐渐减小，所以该压力在竖直方向上的分量逐渐减小，在水平方向上的分量也在减 小，以斜面为研究对象，在竖直方向，重力及球的压力在竖直方向上的分量的合力大小等 于斜面体对水平面的压力，所以该压力是逐渐减小的．故D 错误，故选AC． 在有关物体平衡的问题中，有一类涉及动态平衡．这类问题中的一部分力是变力，是动态 力，力的大小和方向均要发生变化，故这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一 般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．下面就介绍几种动态平衡问题的解 题方法．方法一：三角形法则．原理：当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零， 三个力的矢量依次恰好首尾相连，构成闭合三角形，当物体所受三个力中二个发生变化而 又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同 形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了．方法二：解析法．原理：物体处于 动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平 衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数关系，然后根据自变量的变化确定应变量的 变化．方法三：相似三角形．原理：对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力， 画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立 比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论．方法四： 几何极值法．几何极值法其适用条件与三角形法则相同，只不过是在三角形法则定性变化 情况的基础上，几何极值法定量地求出具体极值． 14．BCD 如图所示，设斜面的倾角为θ．将加速度分解为垂直斜面和沿斜面两个方向． 根据牛顿第二定律得：垂直于斜面方向： ；平行于斜面方向： ，得到： ； ．可见，水平向 右的力F，逐渐增大时，加速度a 也增大，这时支持力N 增大，摩擦力先沿斜面向上，逐 渐减小，后沿斜面向下，逐渐增大，故A 错误，B 正确；B 受摩擦力先沿斜面向上，逐渐 减小，后沿斜面向下，所以摩擦力先做负功，后做正功，B 对A 的压力垂直斜面向下，所 以一直做负功，故C 正确；因为重力对B 不做功，只有A 对B 的作用力做功，因为B 在做 变加速运动，由动能定理可知A 对B 的作用力一定做正功，A 对B 的作用力 一定增大，故D 正确．故选BCD. 15． 交 220 0.02 2.5 9.3 B [1][2] ① 电火花打点计时器的工作电压是交流220V。 [3] ② 电源频率f=50Hz，所以打点周期为0.02s。 [4] ③ 打C 点时物体的速度大小为 [5] ④ 根据位移加速度公式得 [6]根据公式有 ， 两式相加得 解得 [7] ⑤ 根据位移时间公式得 所以C 点到零点的距离是 故选B。 16．（1）15m/s；（2）3s （1）设刚开始刹车的初速度为v0， 则根据运动学公式有 v0 2=2ax 代入数据得 v0=15m/s （2）设刹车时间为t，则有 v0=at 代入数据解得 t=3s 17．(1)滑动摩擦力，8N；(2)静摩擦力，10N；(3)5N (1)F1=0 时，A 所受最大静摩擦力为 Ff1max=μmAg=8N 此时mBg＞Ff1max，故A 将运动，A 所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为 Ff1=μmAg=8N (2)当F2=10N 时，A 所受最大静摩擦力为 Ff2max=μ（F2＋mAg）=12N 此时mBg＜Ff2max，故A 静止，A 所受摩擦力为静摩擦力，大小为 Ff2=mBg=10N (3)若A 匀速运动，此时滑动摩擦力大小等于B 的重力大小，故此时有 μ（mAg＋F）=mBg 代入数据得 F=5N 故所加的竖直方向的力F 的大小是5N。 18．(1) ；(2) (1)设下面两个弹簧的弹力均为F，则有 2Fsin60°=mg 解得 F= mg (2)下面的一根弹簧对M 的水平分力为 Fcos60°= mg 又 kx= mg 解得 x= mg 19．（1）2m/s2， ；（2）2