精品解析：河南省许昌市禹州市第三高级中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试题

菁华校区高一第二次阶段性考试物理试题 考试范围：1.1~4.4；考试时间：75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。 一、选择题(每题4分，共7小题) 1. 物理学的巨大发展得益于科学家们创造和应用了许多物理学方法，比如比值法、微元法、控制变量法、建立物理模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　） A. 伽利略在研究物体的运动与力的关系时，利用了“理想斜面实验”，由于摩擦力不可能完全消失，所以这个结论只是“理想中”成立，实际上并不成立 B. 根据速度定义式，当时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了控制变量法 C. 在研究匀变速直线运动的图像中，用图线与坐标轴围成的面积代表物体运动过程中的位移，主要是利用了等效原则 D. 在不需要考虑物体本身大小和形状对研究问题的影响时，用质点代替物体属于理想化模型 2. 美国公司研制的“猎鹰9号”火箭首次实现了一级火箭的回收再利用，如图为某次回收火箭减速降落时所拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A. 火箭降落过程中，其加速度的方向与速度的方向相同 B. 火箭的速度越小，其加速度一定越小 C. 火箭落地的瞬间，其加速度一定为零 D. 火箭速度的变化率越大，其加速度就越大 3. 牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量、的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一子弹（可视为质点）以速度v射入三块厚度相同且固定在地面土的木板，穿出第三块木板时速度变为。假设子弹穿越木板过程中做匀变速直线运动，则子弹穿出第一块木板时的速度为（ ） A. B. C. D. 5. 一款无人驾驶智能汽车在平直公路上匀速行驶，发现车前方20m斑马线上有行人，智能汽车反应时间为0.5s，然后开始刹车，智能汽车从开始刹车到静止过程，其位移传感器采集信息与时间关系，通过数据处理作出图像如图所示，则汽车从发现行人到静止所用的时间为（　　） A. 3.5s B. 3s C. 4.5s D. 4s 6. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是( ) A. B. C. D. 7. 如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为2m、2m、m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. A球的受力情况未变，加速度为零 B. C球的加速度为零 C. A、B之间杆的拉力大小为 D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为 二、多选题(每题6分，选不全的3分，共3小题) 8. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，其加速度a与所受拉力F的关系图线如图所示。由图可知（　　） A. B. C. D. 9. 汽车A和汽车B（均可视为质点）在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后（如图甲所示）。以某时刻作为计时起点，此时两车相距。汽率A运动的x-t图像如图乙所示，汽车B运动的v-t图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动 B. 汽车B在0~6s内的位移大小为24m C. 在t＝3s时，两车相距最远，且最远距离为20m D. 若t＝1s时，A车紧急制动（视为匀变速），要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 10. 如图，倾角为30°的斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点．初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ＝120°，整个系统处于静止状态．现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变，从初始到轻绳OB段水平的过程中，斜面体与物块A均保持静止不动，则在此过程中（　　） A. 拉力F逐渐增大 B. 轻绳上的张力先增大后减小 C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小 三、实验题(每空分，共16分) 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，实验中，第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。 （1）该同学根据某次实验记录数据，画出力的图示，A、B两幅图中________（选填“A”或“B”）是小陈同学实验后画出的正确力的图示 （2）下列措施可以减小实验误差的是 ； A. 橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上 B. 两个分力F1、F2的方向要垂直 C. 两根细绳必须等长 D. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行 （3）从图中可读得弹簧测力计B的示数为________N。 12. 某校物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时，小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小，所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计，实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。 （1）实验中正确的做法是___________（填正确答案标号）。 A．垫高木板的右端平衡摩擦力 B.砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M C.开始实验时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带 D.用天平测出砂和砂桶的质量 （2）某次实验中，李同学从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）改变砂桶质量，多次实验记录小车加速度a与传感器拉力F，作a－F图像如图所示，其中图线的斜率为k。下列说法正确的是（ ） A.图像不过原点因为砂桶质量没有远小于小车质量 B.图像不过原点因为平衡摩擦力时木板垫得过高 C.小车质量为 D.小车质量为 （4）陈同学在使用同一装置做后续实验时，发现力传感器损坏，因此改变了实验方案，利用上述装置进行了新的探究，步骤如下： ①测出砂和砂桶的总质量m，并记录对应的小车运动时的加速度a； ②改变m，重复步骤①，得到多组m、a的数据； ③以a为纵轴，m为横轴作出的a-m图像，发现图像为曲线，为了得到两者的线性关系，陈同学整理公式，发现以为纵轴，以___________为横轴，便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b，则还可以求得当地的重力加速度大小为___________。（均用题中所给的字母表示） 四、解答题(共3小题) 13. 如图所示，某运动员做低空跳伞表演。他在离地面某高度处，由静止开始做自由落体运动。一段时间后，立即打开降落伞，以大小为7.5m/s2的加速度匀减速下降了165m，落地速度大小为 5m/s，g取10m/s2。求： （1）运动员展开伞时的速度大小； （2）运动员开始运动时距地面的高度。 14. 一个小物块以初速度冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角，物块与斜面间的动摩擦因数为，小物块在斜面上运动的图像如图所示，重力加速度g取，求斜面倾角的正弦值及物块与斜面间的动摩擦因数。 15. 如图所示，质量为1kg、横截面为直角三角形的物块ABC在竖直墙壁上，受到垂直于斜面BC斜向右上方的推力的作用，从静止开始沿墙壁向上做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动。其中θ=37°，物块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 （1）1s末物体的位移大小； （2）推力F的大小； （3）物体受到墙壁的支持力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 菁华校区高一第二次阶段性考试物理试题 考试范围：1.1~4.4；考试时间：75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。 一、选择题(每题4分，共7小题) 1. 物理学的巨大发展得益于科学家们创造和应用了许多物理学方法，比如比值法、微元法、控制变量法、建立物理模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　） A. 伽利略在研究物体的运动与力的关系时，利用了“理想斜面实验”，由于摩擦力不可能完全消失，所以这个结论只是“理想中”成立，实际上并不成立 B. 根据速度定义式，当时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了控制变量法 C. 在研究匀变速直线运动的图像中，用图线与坐标轴围成的面积代表物体运动过程中的位移，主要是利用了等效原则 D. 在不需要考虑物体本身大小和形状对研究问题的影响时，用质点代替物体属于理想化模型 【答案】D 【解析】 【详解】A．伽利略在研究物体的运动与力的关系时，利用了“理想斜面实验”，加上科学的推理，得出的结论，所以是成立的，A错误； B．该定义应用了极限的思想，B错误； C．在研究匀变速直线运动的图像中，用图线与坐标轴围成的面积代表物体运动过程中的位移，主要是利用了微元法，C错误； D．用质点代替物体属于理想化模型，忽略了次要因素，实际并不存在，D正确。 故选D。 2. 美国公司研制的“猎鹰9号”火箭首次实现了一级火箭的回收再利用，如图为某次回收火箭减速降落时所拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A. 火箭降落过程中，其加速度的方向与速度的方向相同 B. 火箭的速度越小，其加速度一定越小 C. 火箭落地的瞬间，其加速度一定为零 D. 火箭速度的变化率越大，其加速度就越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭降落过程中，做减速运动，故加速度的方向与速度方向相反，故A错误； B．由于做减速运动，则火箭的速度很小时，加速度不一定小，故B错误； C．火箭落地的瞬间，加速度向上不为零，故C错误； D．加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故D正确。 故选D。 3. 牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量、的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力定律 可得 力的单位是N，，距离的单位是m，质量的单位是kg，所以万有引力常量的单位是 故选A。 4. 如图所示，一子弹（可视为质点）以速度v射入三块厚度相同且固定在地面土的木板，穿出第三块木板时速度变为。假设子弹穿越木板过程中做匀变速直线运动，则子弹穿出第一块木板时的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设每块木板长度为，子弹穿越木板过程中的加速度大小为，则有 联立解得子弹穿出第一块木板时的速度为 故选B。 5. 一款无人驾驶智能汽车在平直公路上匀速行驶，发现车前方20m斑马线上有行人，智能汽车反应时间为0.5s，然后开始刹车，智能汽车从开始刹车到静止过程，其位移传感器采集信息与时间关系，通过数据处理作出图像如图所示，则汽车从发现行人到静止所用的时间为（　　） A. 3.5s B. 3s C. 4.5s D. 4s 【答案】A 【解析】 【详解】根据匀变速运动位移公式 整理得 在图像中，斜率 纵截距 得 汽车从发现行人到静止运动所用时间 故选A。 6. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙受力分析，乙受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力，故 对甲、乙整体受力分析，整体受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力，故 因此 故选C 。 7. 如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为2m、2m、m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. A球的受力情况未变，加速度为零 B. C球的加速度为零 C. A、B之间杆的拉力大小为 D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为 【答案】C 【解析】 【详解】AD．对A、B两球整体，细线被烧断的瞬间 得 故A的受力发生变化，故选项A错误；整体加速度也不是，故选项D错误； B．烧断细线瞬间，对C 得 故选项B错误； C．对B球 解得 故选项C正确。 故选C。 二、多选题(每题6分，选不全的3分，共3小题) 8. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，其加速度a与所受拉力F的关系图线如图所示。由图可知（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可得 所以 结合图像可得 故选BC。 9. 汽车A和汽车B（均可视为质点）在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后（如图甲所示）。以某时刻作为计时起点，此时两车相距。汽率A运动的x-t图像如图乙所示，汽车B运动的v-t图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动 B. 汽车B在0~6s内的位移大小为24m C. 在t＝3s时，两车相距最远，且最远距离为20m D. 若t＝1s时，A车紧急制动（视为匀变速），要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，图线斜率表示速度，则汽车A做匀速直线运动，故A错误； B．由于B车在5s末停止，故在0~6s内的位移等于在0~5s内的位移 故B正确； C．当两车速度相等时，两车相距最远，A车的速度为 B车刹车后的加速度 设B车匀减速运动的时间为t时两车速度相等，则有 代入数据解得 即t=3s时相距最远，此时A车的位移 B车位移为 因此最远距离我 故C正确； D．t=1s时，A匀速位移 B车匀速位移 两车间的距离 B车匀减速到停止的位移为 当B停止时，A也停止时，A的加速度最小，则A车匀减速运动的总位移 对A车，根据速度位移公式 所以A车的加速度至少为0.25m/s2，故D正确。 故选BCD。 10. 如图，倾角为30°的斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点．初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ＝120°，整个系统处于静止状态．现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变，从初始到轻绳OB段水平的过程中，斜面体与物块A均保持静止不动，则在此过程中（　　） A. 拉力F逐渐增大 B. 轻绳上的张力先增大后减小 C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球B受重力mg、轻绳OB的拉力FT和拉力F，由题意可知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示 在FT转至水平的过程中，轻绳OB的拉力FT逐渐减小，拉力F逐渐增大，故A正确，B错误； CD．整体（含斜面体，物块A和小球B）受向下的重力、向上的支持力、向左的摩擦力以及拉力四个力的作用，根据对小球的受力分析可知，拉力F的竖直方向分力逐渐增大，水平方向分力先增大后减小，所以地面对斜面体的支持力逐渐减小，地面对斜面体的摩擦力先增大后减小，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题(每空分，共16分) 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，实验中，第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。 （1）该同学根据某次实验记录数据，画出力的图示，A、B两幅图中________（选填“A”或“B”）是小陈同学实验后画出的正确力的图示 （2）下列措施可以减小实验误差的是 ； A. 橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上 B. 两个分力F1、F2的方向要垂直 C. 两根细绳必须等长 D. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行 （3）从图中可读得弹簧测力计B的示数为________N。 【答案】（1）A （2）D （3）3.8 【解析】 【小问1详解】 因F是两个分力F1、F2的合力的理论值，而F＇是两个分力合力的实验值，可知F＇的方向一定与橡皮条的方向重合，即A正确； 【小问2详解】 A．橡皮条不一定要与两绳套夹角的平分线在同一直线上，选项A错误； B．两个分力F1、F2的方向适当即可，不一定要垂直，选项B错误； C．两根细绳尽量长一些，但不一定必须等长，选项C错误； D．实验要记录弹簧测力计在平行于木板方向的读数和方向，弹簧测力计尽量与木板平行，选项D正确。 故选D。 【小问3详解】 弹簧测力计B的最小刻度为0.2N，则示数为3.8N。 12. 某校物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时，小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小，所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计，实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。 （1）实验中正确的做法是___________（填正确答案标号）。 A．垫高木板的右端平衡摩擦力 B.砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M C.开始实验时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带 D.用天平测出砂和砂桶的质量 （2）某次实验中，李同学从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）改变砂桶质量，多次实验记录小车加速度a与传感器拉力F，作a－F图像如图所示，其中图线的斜率为k。下列说法正确的是（ ） A.图像不过原点因为砂桶质量没有远小于小车质量 B.图像不过原点因为平衡摩擦力时木板垫得过高 C.小车质量为 D.小车质量为 （4）陈同学在使用同一装置做后续实验时，发现力传感器损坏，因此改变了实验方案，利用上述装置进行了新的探究，步骤如下： ①测出砂和砂桶的总质量m，并记录对应的小车运动时的加速度a； ②改变m，重复步骤①，得到多组m、a的数据； ③以a为纵轴，m为横轴作出的a-m图像，发现图像为曲线，为了得到两者的线性关系，陈同学整理公式，发现以为纵轴，以___________为横轴，便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b，则还可以求得当地的重力加速度大小为___________。（均用题中所给的字母表示） 【答案】 ①. AC##CA ②. 0.93 ③. BD##DB ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．实验中需要垫高木板的右端平衡摩擦力，故A正确； BD．因有力传感器测量小车受到的拉力，则不需要砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M，也不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故BD错误； C．开始实验时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带，选项C正确。 故选AC。 （2）[2]每两点时间间隔 由逐差法可知小车的加速度大小 （3）[3]由牛顿第二定律 解得 则若以a为纵轴，以为F横轴，应该可得到过原点的线性图像。若该线性图像的纵截距为b，可知绳子中拉力为零时小车已经有加速度，则图像不过原点因为平衡摩擦力时木板垫得过高；设此时平衡的摩擦力过多为f，可得 可得 则图线斜率为 得 故选BD。 （4）[4][5]由牛顿第二定律可知 解得 则若以为纵轴，以为横轴，便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b，则 则可以求得当地的重力加速度大小为 四、解答题(共3小题) 13. 如图所示，某运动员做低空跳伞表演。他在离地面某高度处，由静止开始做自由落体运动。一段时间后，立即打开降落伞，以大小为7.5m/s2的加速度匀减速下降了165m，落地速度大小为 5m/s，g取10m/s2。求： （1）运动员展开伞时的速度大小； （2）运动员开始运动时距地面的高度。 【答案】（1）50m/s；（2）290m 【解析】 【详解】（1）在匀减速下降阶段，设开始减速时的速度大小为，落地速度大小为，加速度大小为a；由 其中，解得 （2） 设自由落体阶段下降的高度为h，由 解得 则 14. 一个小物块以初速度冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角，物块与斜面间的动摩擦因数为，小物块在斜面上运动的图像如图所示，重力加速度g取，求斜面倾角的正弦值及物块与斜面间的动摩擦因数。 【答案】， 【解析】 【详解】由图像的斜率表示加速度，第1秒内物块的加速度大小 第2，3秒内物块的加速度大小 第1秒内小物块沿斜面向上做匀减速运动，由牛顿第二定律得 第2，3秒内小物块沿斜面向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 ， 15. 如图所示，质量为1kg、横截面为直角三角形的物块ABC在竖直墙壁上，受到垂直于斜面BC斜向右上方的推力的作用，从静止开始沿墙壁向上做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动。其中θ=37°，物块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 （1）1s末物体的位移大小； （2）推力F的大小； （3）物体受到墙壁的支持力大小。 【答案】（1）0.5m；（2）55N；（3）44N 【解析】 【详解】（1）1s末物体的位移大小 （2）（3）对物块受力分析可得 联立解得 F=55N FN=44N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $