内容正文:
2025-2026学年度高一上学期物理12月月考
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,开始时绳与竖直方向的夹角为,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环移动一小段距离,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 绳与竖直方向的夹角为时,
B. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大
C. 小球沿光滑圆环下降过程中,小球所受支持力大小不变
D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大
2. 合肥轨道交通(HefeiMetro)使合肥成为中国内地第三十座开通轨道交通的城市,截至2025年8月25日,合肥轨道累计客运量突破24亿人次。现将一地铁进站过程视为匀减速直线运动,则关于该过程下列说法正确的是( )
A. 地铁的加速度一定小于0
B. 地铁的加速度随时间均匀减小
C. 地铁的速度随位移均匀减小
D. 地铁的速度随位移减小得越来越快
3. 四川油菜籽产量和菜籽油消费量均居全国首位,如图所示为“古法榨油”简化原理图,木楔截面可看作顶角为θ的等腰三角形,两木块截面均为直角三角形且木块只能左右移动,用力撞击木楔,木楔挤压木块水平移动便可将油榨出。现撞击木楔的力为F,若不考虑一切摩擦和木楔、木块质量的影响,则油饼受到木块的压力大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机记录了小球每次曝光时的位置1、2、3、4、5……,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d、根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球在位置“2”处的速度为
C. 小球在位置“3”的速度为 D. 小球下落的加速度为
5. 如图所示, 、 、 、 、 五个共点力的合力为零。现保持其他力不变,下列操作正确的是( )
A. 如果将 减半,则这五个力的合力大小将变为
B. 如果将 逆时针旋转 ,则这五个力的合力大小将变为
C. 通过平移, 这五个力一定可以构成一个闭合的五边形
D. 的合力与 的合力可能相同
6. 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A. 此同学无法取出羽毛球 B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来 D. 羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力
7. 关于弹力,下列说法中正确的是( )
A. 发生形变的物体一定有弹力
B. 某物体产生的弹力,其方向一定与该物体弹性形变的方向相反
C. 轻绳对连接物的弹力可能不沿着绳所在的直线
D. 静止在水平路面上的汽车受到的支持力,是汽车轮胎发生了形变而产生的
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 如图所示,轻质弹簧P上端固定在天花板上,下端的挂钩钩住轻弹簧Q,P、Q的劲度系数分别为和,现用大小为40N的拉力竖直向下拉弹簧Q,两只弹簧形变量之和为,两弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若将拉力增加一倍,则稳定后两只弹簧的总长度也增加一倍
D. 上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为的弹簧相同
9. 光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则( )
A. 物体在运动全过程中的平均速度是 B. 物体在时的瞬时速度为
C. 物体运动到斜面中点时的瞬时速度是 D. 物体从顶端运动到斜面中点所需时间是
10. 如图所示,一个物体的运动图像如图所示,其中时间段为曲线,时刻对应速度最大,其它时间段为直线,则有关物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间段各个时刻的加速度一定大于时间段各个时刻的加速度
B. 时刻物体的速度方向发生变化
C. 时刻物体的位移开始减小
D. 时刻物体的加速度方向发生了变化
三、解答题(5小题,总分54分)
11. 第十七号台风登陆后,在浙江省文成县的强降雨造成泥石流灾害,致使部分民房被冲毁,若一汽车停在小山坡底,突然司机发现山坡上泥石流倾泻而下,已知此时泥石流从距坡底240m处正以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速滑下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动,司机的反应时间为1s,汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动。其过程简化如图所示,求:
(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小?
(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险?(结果保留3位有效数字)
12. 如图所示,支架固定在水平地面上,其倾斜的光滑直杆与地面成30°,两个小圆环A、B穿在直杆上,并用跨过光滑轻质定滑轮(大小不计)的轻绳连接,整个装置处于同一竖直平面内。系统平衡时,绳OA竖直,绳OB与倾斜的光滑直杆间的夹角也为30°。已知小圆环A的质量为m,小圆环B的质量未知,重力加速度为g,sin 30° = ,cos 30° = 。求:
(1)倾斜的光滑直杆对小圆环B的弹力大小N;
(2)小圆环B的质量mB。
13. 如图所示,倾角θ = 37°的粗糙斜面固定在水平地面上,初始时刻一个质量m = 1 kg的物块(可视作质点)从斜面底端A点开始以沿斜面向上的初速度v1 = 4 m/s冲上斜面,一段时间后恰好到达斜面顶端B点。随后,物块从斜面顶端B点返回到底端A点,且到达A点时的速度大小为v2 = 2 m/s。已知重力加速度g = 10 m/s2,不计空气阻力,sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8。
(1)求物块上滑过程的加速度大小a1与下滑过程的加速度大小a2的比值k;
(2)求物块与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)若此物块从斜面底端A点由静止开始出发,同时施加一个沿斜面向上的恒力F = 10 N,求到达斜面顶端B点所用的时间t。
14. 时,静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为,乙车加速度大小为。行驶3s后,乙车减速,速度减为零时掉头行驶,减速及掉头时的加速度大小相同为,忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为,乙车允许行驶的最大速度为,两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求:
(1)乙车减速至速度为零时,两车间的距离;
(2)甲车追上乙车所需时间。
15. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块和木板的加速度分别是多大;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
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2025-2026学年度高一上学期物理12月月考
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,开始时绳与竖直方向的夹角为,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环移动一小段距离,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 绳与竖直方向的夹角为时,
B. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大
C. 小球沿光滑圆环下降过程中,小球所受支持力大小不变
D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小球受力分析,小球受到重力mg、轻绳的拉力F和圆环的弹力N,如图
根据平衡条件可知:mg和N的合力与F大小相等、方向相反,根据几何知识得知
且有
A错误;
BCD.小球沿圆环缓慢上移,处于动态平衡状态,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,N,三个力。满足受力平衡
由图可知三角形和三角形相似
则得
当A点上移时,半径R不变,AB减小,故F减小,N不变,同理小球沿光滑圆环下降过程中,即当A点下移时,半径R不变,AB增大,故F增大,但是N不变,BD错误C正确。
故选C。
2. 合肥轨道交通(HefeiMetro)使合肥成为中国内地第三十座开通轨道交通的城市,截至2025年8月25日,合肥轨道累计客运量突破24亿人次。现将一地铁进站过程视为匀减速直线运动,则关于该过程下列说法正确的是( )
A. 地铁的加速度一定小于0
B. 地铁的加速度随时间均匀减小
C. 地铁的速度随位移均匀减小
D. 地铁的速度随位移减小得越来越快
【答案】D
【解析】
【详解】AB.匀减速直线运动中,加速度方向与速度方向相反,且加速度恒定,但加速度的正负由选取的参考方向决定,故AB错误;
CD.匀变速直线运动中,速度的变化量
相同位移对应的时间就越大,因此位移随时间变化的越来越快,故C错误,D正确。
故选D。
3. 四川油菜籽产量和菜籽油消费量均居全国首位,如图所示为“古法榨油”简化原理图,木楔截面可看作顶角为θ的等腰三角形,两木块截面均为直角三角形且木块只能左右移动,用力撞击木楔,木楔挤压木块水平移动便可将油榨出。现撞击木楔的力为F,若不考虑一切摩擦和木楔、木块质量的影响,则油饼受到木块的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将F分解如图所示
由图可知
再将F2分解到水平方向,
故选A。
4. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机记录了小球每次曝光时的位置1、2、3、4、5……,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d、根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球在位置“2”处的速度为
C. 小球在位置“3”的速度为 D. 小球下落的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.若位置“1”是小球释放的初始位置,则根据匀变速直线运动规律可知,连线相等时间内的位移之比应为,而图中连线相等时间内的位移之比为,故A错误
BC.根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则有小球在位置“2”处的速度为
小球在位置“3”的速度为,故B错误,C正确;
D.根据匀变速直线运动规律可得
解得小球下落的加速度为,故D错误。
故选C。
5. 如图所示, 、 、 、 、 五个共点力的合力为零。现保持其他力不变,下列操作正确的是( )
A. 如果将 减半,则这五个力的合力大小将变为
B. 如果将 逆时针旋转 ,则这五个力的合力大小将变为
C. 通过平移, 这五个力一定可以构成一个闭合的五边形
D. 的合力与 的合力可能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.五个力合力为零,说明 与 、 、 、 的合力大小相等、方向相反。若将 减半,其余力的合力不变(仍与原 等大反向),则新的合力大小为,而不是 ,A错误;
B.其它力不变,如果将 逆时针旋转,则这五个力的合力大小将变为 ,B错误;
C.共点力合力为零时,其矢量可以通过平移构成闭合的多边形(矢量和为零的几何体现)。因此这五个力通过平移一定能构成一个闭合的五边形,C正确;
D. 的合力是向左上方的,而 的合力方向是向下,两者不可能相同,D错误。
故选 C。
6. 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A. 此同学无法取出羽毛球 B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来 D. 羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.用力击打羽毛球筒的上端时,羽毛球筒向下运动一小段距离,羽毛球由于惯性保持静止,所以羽毛球相对球筒向上运动,最终羽毛球从筒的上端出来,故AC错误,B正确;
D.羽毛球筒向下运动过程中,与羽毛球发生相对运动,羽毛球受到向下的摩擦力作用,故D错误。
故选B。
7. 关于弹力,下列说法中正确的是( )
A. 发生形变的物体一定有弹力
B. 某物体产生的弹力,其方向一定与该物体弹性形变的方向相反
C. 轻绳对连接物的弹力可能不沿着绳所在的直线
D. 静止在水平路面上的汽车受到的支持力,是汽车轮胎发生了形变而产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹性形变的话有弹力产生,非弹性形变(又叫塑性形变或者范性形变)是不产生弹力的,故A错误;
B.弹力的方向总是与恢复形变的方向相同,也就是一定与该物体弹性形变的方向相反.故B正确;
C.轻绳的弹力一定沿着绳所在的直线方向。因为绳只能承受拉力(不能承受压力或弯曲力),其弹力方向必沿绳的轴线指向收缩方向,故C错误;
D.静止汽车受到的支持力是路面对汽车的弹力,由路面形变产生,故D错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 如图所示,轻质弹簧P上端固定在天花板上,下端的挂钩钩住轻弹簧Q,P、Q的劲度系数分别为和,现用大小为40N的拉力竖直向下拉弹簧Q,两只弹簧形变量之和为,两弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若将拉力增加一倍,则稳定后两只弹簧的总长度也增加一倍
D. 上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为的弹簧相同
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.弹簧静止,则两只弹簧中的弹力大小均为F,则两只弹簧的形变量之和为
解得,故A错误,B正确;
C.由以上分析可知,若将拉力F增加一倍,则稳定后两只弹簧的伸长量之和也增加一倍,但总长度之和应小于原来的两倍,故C错误;
D.由题意
解得,故D正确。
故选BD。
9. 光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则( )
A. 物体在运动全过程中的平均速度是 B. 物体在时的瞬时速度为
C. 物体运动到斜面中点时的瞬时速度是 D. 物体从顶端运动到斜面中点所需时间是
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据平均速度的计算式可得在运动全过程中的平均速度为
A正确;
B.根据匀变速运动推论中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,所以有物体在时的瞬时速度为
B错误;
C.设物体运动到底端时的速度为,有
解得
根据匀变速直线运动规律设加速度为,有
,
解得
C正确;
D.根据前面分析物体加速度为
得物体从顶端运动到斜面中点所需时间是
D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,一个物体的运动图像如图所示,其中时间段为曲线,时刻对应速度最大,其它时间段为直线,则有关物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间段各个时刻的加速度一定大于时间段各个时刻的加速度
B. 时刻物体的速度方向发生变化
C. 时刻物体的位移开始减小
D. 时刻物体的加速度方向发生了变化
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图斜率表示加速度,图像可知时间段图像斜率一直大于时间段图像斜率,故A正确;
B.根据图象可知时间段,图像都在时间轴上方,速度都为正,速度方向不变,位移一直增大,故B错误;
C.图像可知时刻后速度为负,物体反向运动,位移开始减小,故C正确;
D.图像可知时刻前后图像斜率不变,故时刻物体的加速度方向未发生变化,故D错误。
故选AC。
三、解答题(5小题,总分54分)
11. 第十七号台风登陆后,在浙江省文成县的强降雨造成泥石流灾害,致使部分民房被冲毁,若一汽车停在小山坡底,突然司机发现山坡上泥石流倾泻而下,已知此时泥石流从距坡底240m处正以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速滑下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动,司机的反应时间为1s,汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动。其过程简化如图所示,求:
(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小?
(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险?(结果保留3位有效数字)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设泥石流到达坡底的时间为t1,速度为v1,根据位移时间公式得
解得
根据速度时间公式
解得
(2)汽车速度加速到等于v1且两者在水平地面上的位移刚好相等于就安全了,根据速度时间公式得
根据位移速度公式
根据运动学公式可得泥石流在水平路面上的位移为
根据题意知
解得
12. 如图所示,支架固定在水平地面上,其倾斜的光滑直杆与地面成30°,两个小圆环A、B穿在直杆上,并用跨过光滑轻质定滑轮(大小不计)的轻绳连接,整个装置处于同一竖直平面内。系统平衡时,绳OA竖直,绳OB与倾斜的光滑直杆间的夹角也为30°。已知小圆环A的质量为m,小圆环B的质量未知,重力加速度为g,sin 30° = ,cos 30° = 。求:
(1)倾斜的光滑直杆对小圆环B的弹力大小N;
(2)小圆环B的质量mB。
【答案】(1)mg (2)m
【解析】
【小问1详解】
分别对A、B分析:
以A为研究对象,则A只能受到重力和绳子的拉力的作用,杆对A不能有力的作用,否则A水平方向受力不能平衡,所以
T = mg
以B为研究对象,根据共点力平衡条件,结合图可知,绳子的拉力T与B受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°,所以T与N大小相等
N = mg
【小问2详解】
所以
mBg = 2×Tcos30° =T
联立解得
mB =m
13. 如图所示,倾角θ = 37°的粗糙斜面固定在水平地面上,初始时刻一个质量m = 1 kg的物块(可视作质点)从斜面底端A点开始以沿斜面向上的初速度v1 = 4 m/s冲上斜面,一段时间后恰好到达斜面顶端B点。随后,物块从斜面顶端B点返回到底端A点,且到达A点时的速度大小为v2 = 2 m/s。已知重力加速度g = 10 m/s2,不计空气阻力,sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8。
(1)求物块上滑过程的加速度大小a1与下滑过程的加速度大小a2的比值k;
(2)求物块与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)若此物块从斜面底端A点由静止开始出发,同时施加一个沿斜面向上的恒力F = 10 N,求到达斜面顶端B点所用的时间t。
【答案】(1)2 (2)0.25
(3)1s
【解析】
【小问1详解】
由题意得,上升过程
下滑过程
可知
【小问2详解】
由题意得
上滑过程
mgsinθ + μmgcosθ = ma1
下滑过程
mgsinθ − μmgcosθ = ma2
解得
μ = 0.25
【小问3详解】
由上述分析可知
a1 = 8 m/s2
斜面长度
根据牛顿第二定律可知
F − mgsinθ − μmgcosθ = ma′
可得
a′ = 2 m/s2
由运动公式
解得
t =1s
14. 时,静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为,乙车加速度大小为。行驶3s后,乙车减速,速度减为零时掉头行驶,减速及掉头时的加速度大小相同为,忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为,乙车允许行驶的最大速度为,两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求:
(1)乙车减速至速度为零时,两车间的距离;
(2)甲车追上乙车所需时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
乙车行驶运动的距离
此时乙车的速度为
乙车减速至速度为零所用时间为
乙车减速过程通过的位移大小为
此过程中甲的位移大小为
则乙车减速至速度为零时,两车间的距离为
【小问2详解】
乙车减速至速度为零时,甲车的速度为
设再经过时间甲车达到最大速度,则有
乙车达到最大速度的时间为
设再经过时间两车相遇,假设此时两车都已达到最大速度,则有
解得
因,可知假设成立;则甲车追上乙车所需时间为
15. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块和木板的加速度分别是多大;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
撤去外力前,对滑块P,根据牛顿第二定律
解得
对木板Q,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
时滑块P速度为
木板Q速度为
撤去外力后,木板Q以加速度继续加速,滑块P以加速度减速,对P根据牛顿第二定律有
解得
设经过后滑块P和木板Q共速,则有
解得
则木板的最大速度为
【小问3详解】
滑块在拉力作用下做加速运动,设其加速度为,木板与滑块的摩擦力为,根据牛顿第二定律,对滑块P有
其中
代入数据解得
此过程中,木板与水平面间的摩擦力为
由于,所以木板不动;撤去拉力时,滑块的速度达到最大,为
撤去拉力后,滑块减速的加速度为
撤去拉力后对木板根据牛顿第二定律有
解得
设再经过时间滑块与木板速度相同,则有
解得
此时木板速度达到最大,为
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