精品解析：福建省永春第二中学2024-2025学年度高一上学期12月月考物理试卷

2024-2025学年度永春第二中学高一物理12月月考卷 （满分100分 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 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 1. 下列关于分力与合力的说法中，正确的有（　　） A. 分力与合力是等效替代的关系 B. 将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大 C. 合力只能大于分力，不能小于分力 D. 若分力大小不变，则夹角越大，合力越大 2. 如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A. 66.7N/m B. 200N/m C. 300N/m D. 400N/m 3. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从点爬到点。下列说法正确的是（　　） A. 蚂蚁受到的弹力逐渐变大 B. 蚂蚁受到的摩擦力逐渐变小 C. 地面对碗的支持力保持不变 D. 地面对碗的摩擦力逐渐变大 4. 我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 5. 下列有关重力、弹力和摩擦力的说法中，正确的是（　　） A. 使用悬挂法可以测量所有质量分布均匀不规则物体的重心位置 B. 将两根相同轻直弹簧首尾相接组成一根新的直弹簧，新弹簧的等效劲度系数小于原弹簧的劲度系数 C. 运动的物体也可能受到静摩擦力的作用 D. 物体的重力越大，所受到的滑动摩擦力就越大 6. 用图甲装置研究摩擦力，水平实验台上放长木板，长木板上放物块，用不可伸长的细线连接物块和固定在实验台上的力传感器。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验中不必让长木板做匀速运动 B. 图乙曲线反映了施加在长木板上的拉力随时间的变化关系 C. 物块与长木板间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小之比约为 D. 长木板向左移动过程中，物块对长木板的摩擦力方向水平向左 7. 如图，将一个大小F=10N的力分解为两个力，已知其中一个不为零的分力F1的方向与F成30°角，另一个分力为F2，则下列说法正确的是（　　） A. F2的大小不可能小于5N B. F1的大小存在最大值 C. F2的方向与F1垂直时，F2最小 D. F1的大小不可能小于5N 8. 如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A. 将杆N向右移一些，绳子a端对杆拉力变小 B. 绳的右端上移到，绳子a端对杆拉力大小不变 C. 绳的两端高度差越小，绳子a端对杆拉力越小 D. 若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点不会左右移动 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、作图题 9. （1）AB均静止，请画出B物体的受力情况。 （2）已知下图中接触面均光滑，A处于静止状态，请对物体A进行受力分析。 （3）图中球表面光滑，请把物体的重力G按力的作用效果进行分解，画出分解的示意图。 四、填空、实验题 10. 如图是由六个力分别首尾相连构成的几何图形，已知水平向左，则这六个力的合力的大小为______N． 11. 测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数，通常需要测力计。如果没有测力计，也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数，测量的步骤和方法如图所示： (1)如图a，将轻弹簧竖直悬挂起来，测出轻弹簧的自然长度； (2)如图b，将重量的木块悬挂在轻弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度。则此弹簧的劲度系数_______； (3)如图c，将轻弹簧一端连接木块，另一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板，使其相对物块向左运动。向左拉动长木板时， _______ 填“需要”或者“不需要”保证长木板匀速前进； (4)稳定后测出弹簧长度。根据测出的物理量，推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式______用、、等字母表示。 12. 某物理兴趣小组自行设计装置，开展实验“探究求合力的方法”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下： a。先用两个钩码挂于弹簧末端，在木板上记下末端的位置O（如图甲所示）； b。卸下钩码然后将两绳套OA、OB系在弹簧末端，用两弹簧测力计勾住绳套将弹簧末端拉到同一位置O（如图乙所示），记录相关内容； c。根据步骤b中所记录的内容，在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB，再根据已知的钩码重力，在坐标纸上画出弹簧所受的钩码拉力F（如图丙所示）。 请完成下列相关内容： (1)步骤b中，需要记录两弹簧测力计相应的读数和________________________，要将弹簧末端拉到同一位置O，这里体现的科学方法是_____________________； (2)请你用作图工具在图丙中作出FA、FB的合力F ’ _________ ， (3)最后观察比较F和F ’，得出结论后，组员们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_________。 A．实验要选用自重较小的弹簧 B.弹簧测力计、细绳、弹簧都应与木板平行 C.两绳套OA、OB要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大 五、解答题 13. 如图所示，重力的物体静止在斜面上，斜面的倾角。 （1）物体对斜面的压力。 （2）斜面对物体的静摩擦力。 （3）若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力将如何变化 14. 如图所示，质量为10kg的物体B放在倾斜的木板A上。当物体B受到一平行斜面向上、大小为100N的拉力作用时，刚好沿木板匀速上滑；当物体B受到一平行木板向下、大小为20N的拉力作用时，刚好沿木板匀速下滑。现将木板放平，欲使B沿水平方向匀速运动，要对它施加多大的水平力?（取重力加速度g=10m/s2） 15. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为3cm，已知A、B两物体的质量分别为，，，求： （1）弹簧弹力的大小； （2）B对A的摩擦力； （3）B与地面间的摩擦因数。 16. 如图所示，水平轻弹簧AC一端固定在墙上，另一端连接小球A；用一根轻绳跨过光滑定滑轮后分别连接小球A和水平地面上的物体B。已知物体B的质量，小球A的质量，跨过定滑轮的轻绳两侧与竖直方向夹角均为，小球A和物体B均处于静止状态，取重力加速度大小，求： （1）轻弹簧AC的张力大小T； （2）物体B所受地面的摩擦力大小f和支持力大小； （3）若突然剪断细线OA，剪断瞬间小球的加速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度永春第二中学高一物理12月月考卷 （满分100分 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 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 1. 下列关于分力与合力的说法中，正确的有（　　） A. 分力与合力是等效替代的关系 B. 将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大 C. 合力只能大于分力，不能小于分力 D. 若分力大小不变，则夹角越大，合力越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．分力与合力是等效替代的关系，A正确； B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力不一定增大，如两个分力夹角180°，其中较小一个增大，则合力减小，B错误； C．合力既可以大于分力、等于分力，也可以小于分力，C错误； D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越小，D错误。 故选A。 2. 如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A. 66.7N/m B. 200N/m C. 300N/m D. 400N/m 【答案】B 【解析】 【详解】令弹簧原长为，当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，根据胡克定律有 当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，根据胡克定律有 结合题中数据解得 k=200N/m 故选B。 3. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从点爬到点。下列说法正确的是（　　） A. 蚂蚁受到的弹力逐渐变大 B. 蚂蚁受到的摩擦力逐渐变小 C. 地面对碗的支持力保持不变 D. 地面对碗的摩擦力逐渐变大 【答案】C 【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，受力如图所示 根据共点力平衡有 缓慢上爬过程，逐渐增大，可知蚂蚁受到的弹力逐渐变小，蚂蚁受到的摩擦力逐渐变大，故AB错误； CD．对碗和蚂蚁的整体分析，竖直方向受力平衡，则地面对碗的支持力等于碗和蚂蚁的重力之和，保持不变；水平方向受力为零，碗不受地面的摩擦力作用，故C正确，D错误。 故选C。 4. 我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】列车启动过程中，速度增大，即杯子的速度增大，而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态，所以水相对杯子向后运动。 故选C。 二、多选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 5. 下列有关重力、弹力和摩擦力的说法中，正确的是（　　） A. 使用悬挂法可以测量所有质量分布均匀不规则物体的重心位置 B. 将两根相同轻直弹簧首尾相接组成一根新的直弹簧，新弹簧的等效劲度系数小于原弹簧的劲度系数 C. 运动的物体也可能受到静摩擦力的作用 D. 物体的重力越大，所受到的滑动摩擦力就越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．使用悬挂法只能够测量薄板状物体的重心位置，故A错误； B．将两根相同轻直弹簧首尾相接组成一根新的直弹簧，劲度系数为，则有 其中 解得新的直弹簧的劲度系数 故新弹簧的等效劲度系数小于原弹簧的劲度系数，故B正确； C．运动的物体也可能受到静摩擦力作用，比如站在加速前进的车上的乘客，故C正确； D．滑动摩擦力与物体的重力无关，若动摩擦因数不变，物体间的弹力越大，则滑动摩擦力越大，故D错误。 故选BC。 6. 用图甲装置研究摩擦力，水平实验台上放长木板，长木板上放物块，用不可伸长的细线连接物块和固定在实验台上的力传感器。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验中不必让长木板做匀速运动 B. 图乙曲线反映了施加在长木板上的拉力随时间的变化关系 C. 物块与长木板间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小之比约为 D. 长木板向左移动过程中，物块对长木板的摩擦力方向水平向左 【答案】AC 【解析】 【详解】A．实验中，由于物块处于静止状态，所以只需要使长木板向左运动，不需要让长木板做匀速运动，故A正确； B．因为长木板不需要做匀速运动，所以图乙曲线不是反映了施加在长木板上的拉力随时间的变化关系，而是反应了物块所受摩擦力随时间的变化关系，故B错误； C．以物块为对象，由于物块处于静止，根据图乙曲线可知，物块与长木板间的最大静摩擦力约为 物块与长木板间的滑动摩擦力大小约为 则有 故C正确； D．长木板向左移动过程中，物块对长木板的摩擦力方向水平向右，故D错误。 故选AC。 7. 如图，将一个大小F=10N的力分解为两个力，已知其中一个不为零的分力F1的方向与F成30°角，另一个分力为F2，则下列说法正确的是（　　） A. F2的大小不可能小于5N B. F1的大小存在最大值 C. F2的方向与F1垂直时，F2最小 D. F1的大小不可能小于5N 【答案】AC 【解析】 【详解】根据三角形定则，F1、 F2如图所示 F2的最小值为 F1的变化范围，F2的变化范围。 故选AC。 8. 如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A. 将杆N向右移一些，绳子a端对杆拉力变小 B. 绳的右端上移到，绳子a端对杆拉力大小不变 C. 绳的两端高度差越小，绳子a端对杆拉力越小 D. 若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点不会左右移动 【答案】BD 【解析】 【详解】BC．如图所示   因为同一根绳子上的拉力相等，所以两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子的长度为L，绳子与水平方向的夹角为，根据几何关系可得，两杆之间的距离等于，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，根据受力平衡可得 所以绳子上的拉力大小不变；绳的两端高度差的大小，对绳子的拉力大小没有影响，故B正确，C错误； A．当杆N向右移动后，两杆之间的距离变大，绳长不变，所以减小，减小，绳子拉力变大，故A错误； D．绳长和两杆距离不变的情况下，不变，所以只换挂质量更大的衣服，悬挂点不会移动，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、作图题 9. （1）AB均静止，请画出B物体的受力情况。 （2）已知下图中接触面均光滑，A处于静止状态，请对物体A进行受力分析。 （3）图中球表面光滑，请把物体的重力G按力的作用效果进行分解，画出分解的示意图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 四、填空、实验题 10. 如图是由六个力分别首尾相连构成的几何图形，已知水平向左，则这六个力的合力的大小为______N． 【答案】10 【解析】 【详解】、、首尾相连后的合力为从左端点指向右端点的水平向右的力，而是从右端点指向左端点的水平向左的力，大小为 所以、、的合力大小也为，方向水平向右 同理，、首尾相连后的合力也是从左端点指向右端点的水平向右的力，大小为 六个力的合力为，方向上相当于两个水平向右的与一个水平向左的合成，所以合力大小为 11. 测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数，通常需要测力计。如果没有测力计，也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数，测量的步骤和方法如图所示： (1)如图a，将轻弹簧竖直悬挂起来，测出轻弹簧的自然长度； (2)如图b，将重量的木块悬挂在轻弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度。则此弹簧的劲度系数_______； (3)如图c，将轻弹簧一端连接木块，另一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板，使其相对物块向左运动。向左拉动长木板时， _______ 填“需要”或者“不需要”保证长木板匀速前进； (4)稳定后测出弹簧长度。根据测出的物理量，推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式______用、、等字母表示。 【答案】 ①. 500 ②. 不需要 ③. 【解析】 【详解】(1)[1]根据胡克定律 弹簧的劲度系数 (2)[2]因滑动摩擦力大小与相对运动速度无关，可知向左拉动长木板时，不需要保证长木板匀速前进； (3)[3]由于 解得 12. 某物理兴趣小组自行设计装置，开展实验“探究求合力的方法”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下： a。先用两个钩码挂于弹簧末端，在木板上记下末端的位置O（如图甲所示）； b。卸下钩码然后将两绳套OA、OB系在弹簧末端，用两弹簧测力计勾住绳套将弹簧末端拉到同一位置O（如图乙所示），记录相关内容； c。根据步骤b中所记录的内容，在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB，再根据已知的钩码重力，在坐标纸上画出弹簧所受的钩码拉力F（如图丙所示）。 请完成下列相关内容： (1)步骤b中，需要记录两弹簧测力计相应的读数和________________________，要将弹簧末端拉到同一位置O，这里体现的科学方法是_____________________； (2)请你用作图工具在图丙中作出FA、FB的合力F ’ _________ ， (3)最后观察比较F和F ’，得出结论后，组员们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_________。 A．实验要选用自重较小的弹簧 B.弹簧测力计、细绳、弹簧都应与木板平行 C.两绳套OA、OB要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大 【答案】 ①. 两绳套的方向 ②. 等效替代 ③. ④. BC 【解析】 【详解】(1)[1][2]步骤b中，需要记录两弹簧测力计相应的读数和两绳套的方向，合力与分力是等效替代的关系，在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想； (2)[3]如图 (3)[4]本实验是验证合力与分力的关系，与弹簧的自重无关，故A错误； 测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故C正确；用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行，故D错误。 所以选BC。 五、解答题 13. 如图所示，重力的物体静止在斜面上，斜面的倾角。 （1）物体对斜面的压力。 （2）斜面对物体的静摩擦力。 （3）若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力将如何变化 【答案】（1）40N （2）30N （3）减小 【解析】 【小问1详解】 沿垂直斜面方向物体受力平衡，支持力大小等于重力垂直斜面向下的分力，由平衡条件有 代入、得 根据相互作用力关系，物体对斜面的压力大小为，方向垂直斜面向下。 【小问2详解】 物体有沿斜面向下运动的趋势，斜面对物体的静摩擦力沿斜面向上。 沿斜面方向物体受力平衡，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，由平衡条件有 代入、得 所以斜面对物体的静摩擦力大小为，方向沿斜面向上。 【小问3详解】 物体仍静止时，斜面对物体的静摩擦力大小由重力沿斜面方向的分力决定，有 当斜面的倾角减小时，减小，而不变，所以减小。 因此斜面对物体的静摩擦力将减小。 14. 如图所示，质量为10kg的物体B放在倾斜的木板A上。当物体B受到一平行斜面向上、大小为100N的拉力作用时，刚好沿木板匀速上滑；当物体B受到一平行木板向下、大小为20N的拉力作用时，刚好沿木板匀速下滑。现将木板放平，欲使B沿水平方向匀速运动，要对它施加多大的水平力?（取重力加速度g=10m/s2） 【答案】65.2N 【解析】 【分析】 【详解】当物块匀速上滑时 当物块匀速下滑时 解得 则将木板放平，欲使B沿水平方向匀速运动，要对它施加的水平力 15. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为3cm，已知A、B两物体的质量分别为，，，求： （1）弹簧弹力的大小； （2）B对A的摩擦力； （3）B与地面间的摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由胡克定律可得 （2）B对A的摩擦力 （3）B左匀速运动,则有 求得 16. 如图所示，水平轻弹簧AC一端固定在墙上，另一端连接小球A；用一根轻绳跨过光滑定滑轮后分别连接小球A和水平地面上的物体B。已知物体B的质量，小球A的质量，跨过定滑轮的轻绳两侧与竖直方向夹角均为，小球A和物体B均处于静止状态，取重力加速度大小，求： （1）轻弹簧AC的张力大小T； （2）物体B所受地面的摩擦力大小f和支持力大小； （3）若突然剪断细线OA，剪断瞬间小球的加速度。 【答案】(1)10N；(2)10N，20N；(3)m/s2 【解析】 【分析】 【详解】(1)对小球A进行受力分析可知，小球A受重力，轻t弹簧AC的拉力和轻绳OA的拉力，根据平衡条件得 解得 T=10N (2)轻绳OA和OB为定滑轮两边的细绳，拉力相等，即 物体B受重力、轻绳OB的拉力、地面的摩擦力f和支持力FN，则有 解得 f=10N，FN=20N (3)当突然剪断后瞬间，物体A受到弹簧的弹力和重力，且瞬间弹簧的弹力大小和方向都不变，根据力的平行四边行定则，可得，物体A受到的合力大小为 又水平方向的弹力为10N，由数学关系可知，合力的方向与竖直方向成所以物体A的瞬间加速度为 得 m/s2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $