精品解析：河南省洛阳东方理工实验学校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题

2023—2024学年洛阳东方理工实验学校12份月考 高一年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 在下列研究中，加点标示的物体可视为质点的是（　　） A. 研究蜻蜓翅膀的振动 B. 研究学生骑车时的坐姿 C. 研究航天器绕地球运动的轨道 D. 研究运动员绕单杆的旋转动作 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究蜻蜓翅膀的振动，蜻蜓的大小和形状是不能忽略，故不可以看作质点。故A错误； B．研究学生骑车时的坐姿时，学生肢体的大小和形状不可以忽略的，故不可以看作质点； 故B错误； C．研究航天器绕地球运动的运行轨道时，航天器的大小和形状可以忽略，可看作质点，故C正确； D．研究体操运动员绕单杆的旋转动作时，要看运动员的动作，不能看作质点，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为与足球有关的情景，下列说法正确的是（  ） A. 图甲足球只有重心受到重力的作用 B. 图甲足球受到地面的支持力作用点在足球球心，方向垂直于地面向上 C. 图乙运动员踢球时，脚对足球的弹力是由于脚部发生形变且要恢复原状引起的 D. 图乙运动员踢球使球加速，是因为脚部对足球作用力大于足球对脚部的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲足球的任何部位都受重力的作用，重心只是重力的等效作用点，选项A错误； B．图甲足球受到地面的支持力作用点在足球与地面的接触点，方向垂直于地面向上，选项B错误； C．图乙运动员踢球时，脚对足球的弹力是由于脚部发生形变且要恢复原状引起的，选项C正确； D．图乙运动员脚部对足球的作用力与足球对脚部的作用力是相互作用力，等大反向，选项D错误。 故选C。 3. 某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为L，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则滑梯高度至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则应该让儿童恰好能匀速下滑，即 故 由几何关系可得 解得 故选A。 4. 如图所示，质量均为的小球A和B套在光滑的水平杆上，两球间连接原长为的轻弹簧，A、B分别通过长为的轻绳一起吊起质量为的小球C。当两轻绳的夹角为时，恰好处于平衡状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，则该轻弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球C分析有 解得 对小球A分析有 解得 故选C。 5. 质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个大小为1N、方向水平向左的恒力F的作用。g取10m/s2，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物体未停止前，其受到的摩擦力为滑动摩擦力，即 因为恒力 则物体停止后不再运动，物体受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件可知静摩擦力与恒力等大反向，即静摩擦力大小为 方向向右，综合可知B选项符合题意。 故选B。 6. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个完全相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为60°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　） A. 3:4 B. 4:3 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对两个小球整体为研究对象，根据平衡条件得 解得 故选D。 7. 一步行者以匀速运动跑去追赶被红灯阻停的公交车，在跑到距汽车36 m处时，绿灯亮了，汽车匀加速启动前进，其后两者的v–t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 人不能追上公共汽车，人、车最近距离为4 m B. 人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了32 m C. 汽车开动16 s时人能追上公共汽车 D. 人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】ABC．由图可知，汽车的加速度a=1 m/s2，经过时间t=8 s两者速度相等，此时步行者的位移 汽车的位移 因为 故人不能追上汽车，人车最近距离 A正确，BC错误； D．开始阶段，人的速度大于汽车的速度，人和车的距离在减小，当人的速度小于汽车的速度时，人和车的距离增大，D错误； 故选A。 8. 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（　　） A. F变大 B. F变小 C. FN变大 D. FN变小 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图： 由平衡条件得知，FN和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：FN=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B． 考点：共点力的平衡条件 9. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处，则下列说法正确的有（　　） A. 在a点蚂蚁受到的合力等于在b点受到的合力 B. 在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力 C. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 D. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如图所示： 在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，选项AB正确； CD．根据共点力平衡有 因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支持力， 选项C正确，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，当直升机水平匀速飞行时，需调整旋翼的旋转平面使其与前进方向成某一角度θ。已知空气对旋翼产生的升力F垂直于旋翼旋转的平面，直升机飞行时所受的空气阻力与其运动方向相反，则以下说法正确的是（　　） A. F使直升机高度不变的分力为Fsinθ B. F使直升机高度不变的分力为Fcosθ C. 直升机水平前进的动力为Fsinθ D. 直升机水平前进的动力为Ftanθ 【答案】BC 【解析】 【详解】将F沿水平方向和竖直方向进行分解，如图所示 则有水平使直升机前进的动力 竖直方向保持直升机高度不变的力 故选BC。 11. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(　　) A. Ff不变 B. Ff增大 C. FN不变 D. FN减小 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】设Ff′为杆对环的摩擦力，FN′为杆对环的支持力，以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T，如图1所示，由平衡条件得： F＝mgtanα 当小球B从实线位置缓慢上升到虚线位置时，α增大，则F增大。再以整体为研究对象，受力示意图如图2所示，根据平衡条件得 Ff′＝F F增大，则Ff′逐渐增大 FN′＝(M＋m)g 则FN′保持不变。由牛顿第三定律知，Ff增大，FN不变，BC正确，AD错误。 故选BC。 12. 如图所示，半径相同、质量分布均匀圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是： A. 地面受到B的压力逐渐增大 B. 地面对B的摩擦力逐渐增大 C. 开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0 D. A、B间的压力开始最大为2G，以后逐渐减小到G 【答案】CD 【解析】 【详解】对圆柱体a和半圆柱体b整体分析，受重力、水平力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力：N=G+GB，保持不变，故对地压力大小不变，故A错误；摩擦力f=F，逐渐减小到零，故B错误；开始时，因圆柱体a和半圆柱体b的圆心的连线为2R，故其与竖直方向夹角为60°；a球受三个力平衡，如图所示： 三个力构成封闭矢量三角形三个边，其中重力不变，N与竖直方向的夹角变小，开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0，故C正确；a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G，故D正确；故选CD． 【点睛】本题是受力平衡中的动态分析问题，三力平衡时三力构成首位相连矢量三角形，找到恒定的力和方向不变的力是切入点，不难． 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、实验题（本题共2小题，共18分） 13. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验. （1）为完成实验,还需要的实验器材有__________ （2）实验中需要测量的物理量有__________ （3）图乙是弹簧所受弹力与弹簧伸长长度的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由于__________. 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 弹簧的原长、弹簧伸长后的长度 ③. 200 ④. 弹簧有自重 【解析】 【详解】（1）[1]．实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺； （2）[2]．本实验需要测量弹簧生产的长度，因此，需要测量弹簧的原长和弹簧伸长后的长度； （3）[3]．由胡克定律可知，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图线可得 [4]．由图线可知，当弹簧的弹力为零时，弹簧伸长量不为零，即弹簧不挂钩码时就已经伸长了，原因是弹簧有自重． 14. 某实验小组同学用如图1所示装置“探究物体的加速度与力、质量的关系”。 （1）打点计时器是一种使用___________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器。 （2）在研究物体的加速度与力的关系时，保持不变的物理量是___________。 A. 小车质量 B. 塑料桶和桶中砝码的质量 （3）实验中，要使小车的质量___________（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的总质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和桶中砝码的总重力。 （4）图2为某次实验得到的纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个点未画出，已知打点周期为0.02s，则小车运动时的加速度a=___________m/s2，打B点时小车的速度vB=___________m/s。（保留两位有效数字） 【答案】（1）交流 （2）A （3）远大于 （4） ①. 1.2 ②. 0.18 【解析】 小问1详解】 打点计时器是一种使用交流电源计时仪器。 【小问2详解】 探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小，故选A正确。 【小问3详解】 设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有F=Ma 对塑料桶和桶中砝码有mg−F=ma    联立以上两式解得 由此可知，当M≫m时，即小车质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，可认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力。 【小问4详解】 [1]由题意可知，打相邻的两个计数点的时间为T=0.02×5s=0.1s 根据匀变速直线运动的推论公式∆x=aT2得 [2]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为 三、计算题（本题共3小题，共34分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 15. 如图所示，某人用轻绳牵住一质量m=0.5kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力竖直向上，恒为F浮=20N，人的质量M=50kg，人受的浮力和风力忽略不计。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求： （1）水平风力的大小； （2）地面对人的支持力大小及摩擦力大小。 【答案】（1）水平风力的大小 20N （2）地面对人的支持力 485N；地面对人的摩擦力 20N。 【解析】 【小问1详解】 以气球为研究对象，受力图如图1所示，由平衡关系可得 ， 解得 【小问2详解】 以人和气球整体为研究对象，画出受力图如图2所示，由平衡关系可得 ， 解得 ， 16. 东京奥运会女子10米跳台决赛中，中国小将全红婵以5跳3满分的超高成绩夺得金牌。如图，全红婵双手伸直站立在跳台上，以初速度v0竖直起跳，在空中抱膝向内翻腾3周半，双掌与水面距离L时身体刚好完全打开，之后笔直入水。设手伸直时其重心恰在身体的中点，v0=2m/s，L=0.4m，忽略水平方向的运动和空气阻力，取g=10m/s2。求： （1）全红婵重心上升的最大高度； （2）全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间； （3）全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间。 【答案】（1）0.2m；（2）；（3）1.6s 【解析】 【详解】（1）全红婵重心上升的最大高度为 （2）全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间为 （3）解法一：全红婵上升到最高点后做自由落体运动，设下落时间为t2，则 解得 全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间为 解法二： 取竖直向上为正方向，对全红婵的整个运动过程有 解得 t=16s（另解t=－1.2s舍去） 17. 如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角θ0的大小． 【答案】（1）（2）60° 【解析】 【详解】试题分析：（1）斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足 解得 （2）设斜面倾角为α，由匀速直线运动的条件： ， 解得： 当，即时，F→∞， 即“不论水平恒力F多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角 考点：考查了共点力平衡条件的应用 【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解； ④x方向，y方向分别列平衡方程求解． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年洛阳东方理工实验学校12份月考 高一年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 在下列研究中，加点标示的物体可视为质点的是（　　） A. 研究蜻蜓翅膀的振动 B. 研究学生骑车时的坐姿 C. 研究航天器绕地球运动的轨道 D. 研究运动员绕单杆的旋转动作 2. 如图所示为与足球有关情景，下列说法正确的是（  ） A. 图甲足球只有重心受到重力的作用 B. 图甲足球受到地面的支持力作用点在足球球心，方向垂直于地面向上 C. 图乙运动员踢球时，脚对足球的弹力是由于脚部发生形变且要恢复原状引起的 D. 图乙运动员踢球使球加速，是因为脚部对足球的作用力大于足球对脚部的作用力 3. 某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为L，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则滑梯高度至少为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，质量均为的小球A和B套在光滑的水平杆上，两球间连接原长为的轻弹簧，A、B分别通过长为的轻绳一起吊起质量为的小球C。当两轻绳的夹角为时，恰好处于平衡状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，则该轻弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 5. 质量为1kg物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个大小为1N、方向水平向左的恒力F的作用。g取10m/s2，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个完全相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为60°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　） A. 3:4 B. 4:3 C. D. 7. 一步行者以匀速运动跑去追赶被红灯阻停的公交车，在跑到距汽车36 m处时，绿灯亮了，汽车匀加速启动前进，其后两者的v–t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 人不能追上公共汽车，人、车最近距离4 m B 人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了32 m C. 汽车开动16 s时人能追上公共汽车 D. 人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远 8. 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（　　） A. F变大 B. F变小 C. FN变大 D. FN变小 9. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处，则下列说法正确的有（　　） A. 在a点蚂蚁受到的合力等于在b点受到的合力 B. 在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力 C. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 D. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 10. 如图所示，当直升机水平匀速飞行时，需调整旋翼的旋转平面使其与前进方向成某一角度θ。已知空气对旋翼产生的升力F垂直于旋翼旋转的平面，直升机飞行时所受的空气阻力与其运动方向相反，则以下说法正确的是（　　） A. F使直升机高度不变的分力为Fsinθ B. F使直升机高度不变的分力为Fcosθ C. 直升机水平前进的动力为Fsinθ D. 直升机水平前进的动力为Ftanθ 11. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(　　) A. Ff不变 B. Ff增大 C. FN不变 D. FN减小 12. 如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是： A. 地面受到B的压力逐渐增大 B. 地面对B的摩擦力逐渐增大 C. 开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0 D. A、B间的压力开始最大为2G，以后逐渐减小到G 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、实验题（本题共2小题，共18分） 13. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验. （1）为完成实验,还需要的实验器材有__________ （2）实验中需要测量的物理量有__________ （3）图乙是弹簧所受弹力与弹簧伸长长度的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由于__________. 14. 某实验小组同学用如图1所示装置“探究物体的加速度与力、质量的关系”。 （1）打点计时器是一种使用___________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器。 （2）在研究物体的加速度与力的关系时，保持不变的物理量是___________。 A. 小车质量 B. 塑料桶和桶中砝码的质量 （3）实验中，要使小车的质量___________（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的总质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和桶中砝码的总重力。 （4）图2为某次实验得到的纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个点未画出，已知打点周期为0.02s，则小车运动时的加速度a=___________m/s2，打B点时小车的速度vB=___________m/s。（保留两位有效数字） 三、计算题（本题共3小题，共34分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 15. 如图所示，某人用轻绳牵住一质量m=0.5kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力竖直向上，恒为F浮=20N，人的质量M=50kg，人受的浮力和风力忽略不计。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求： （1）水平风力大小； （2）地面对人的支持力大小及摩擦力大小。 16. 东京奥运会女子10米跳台决赛中，中国小将全红婵以5跳3满分的超高成绩夺得金牌。如图，全红婵双手伸直站立在跳台上，以初速度v0竖直起跳，在空中抱膝向内翻腾3周半，双掌与水面距离L时身体刚好完全打开，之后笔直入水。设手伸直时其重心恰在身体的中点，v0=2m/s，L=0.4m，忽略水平方向的运动和空气阻力，取g=10m/s2。求： （1）全红婵重心上升的最大高度； （2）全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间； （3）全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间。 17. 如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角θ0的大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $