内容正文:
广西大学附属中学2025级高一年级12月月考物理试题
时间75分钟,满分100分
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,不能直接用实验来验证
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
2. 关于速度、速度变化量、加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度很大时,运动物体的速度一定变化很快
B. 速度很大的物体,其加速度可以很小,但不能为零
C. 物体的速度为零时,其加速度肯定也是零
D. 物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
3. 下列关于重力、弹力与摩擦力的说法正确的是( )
A. 水平地面上的物体对地面的压力就是物体所受的重力
B. 同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定相互垂直
C. 摩擦力总是阻碍物体的运动
D. 任何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
4. 下列关于力的说法,正确的是( )
A. 分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力
B. 在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解
C. 两个共点力的合力必定大于其中任意一个分力
D. 物体在4N、2N、7N三个共点力的作用下,合力可能为零
5. 如图是某时刻甲、乙两物体从同一位置出发的运动图像,则下列说法正确的是( )
A. 乙做匀速直线运动 B. 前20s内,乙物体的位移大小为
C. 甲、乙在40s末相遇 D. 若出发前甲在乙前方处,则甲、乙在末相遇
6. 如图所示,物块A放在木板上,当缓慢抬起木板的一端,使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时,物块受到的摩擦力相等,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,重8N的木块静止在倾角为30°的斜面上,若用平行于斜面且大小等于3N的水平力推木块,木块仍能保持静止。施加推力之后,下列判断中正确的是( )
A. 斜面对木块的支持力大小为4N
B. 木块对斜面的摩擦力大小为5N
C. 斜面对木块的摩擦力方向与反向
D. 若木块仅重力变化为16N,则不能静止在斜面上
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8. A,B两质点从同一地点运动的位移时间图像(x-t图像)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
B. 质点A和B在4s末相遇
C. 在0~4s内,质点A和B运动的平均速度相同
D. 质点A和B的速度在0~4s内某时刻相同
9. 如图,轻杆A端用铰链固定在竖直墙上,B端吊一工件,工人将轻绳跨过定滑轮C用水平拉力将B端缓慢上拉,滑轮C在A 点正上方,滑轮大小及摩擦均不计,则在轻杆逆时针转到竖直位置的过程中( )
A. 轻杆对 B端的弹力大小逐渐增大
B. 轻杆对 B端的弹力大小保持不变
C. 工人受到地面的摩擦力逐渐减小
D. 工人受到地面的摩擦力保持不变
10. 一根细线上端固定,下端系着一个质量为m的小球。给小球施加拉力F,使小球平衡后细线与竖直方向的夹角为,如图所示。则拉力F( )
A. 方向不可能在图中Ⅰ区内
B. 方向不可能在图中Ⅱ区内
C. 最小值为
D. 最小值为
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验,量角器竖直放置,结点O与量角器的中心点在同一位置。
(1)本实验采用的科学方法是___________(填选项序号)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)实验中保持重物c质量不变以及O点位置不变,改变细绳与细绳的方向,细绳与细绳拉力的合力___________(填“变化”或“不变化”)。
(3)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A. 弹簧测力计必须与量角器平行
B. 连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好
C. 两细绳、必须垂直
(4)在某次实验中,弹簧测力计a、b的读数分别是、,然后只用弹簧测力计a测量物体重力,其读数为F,最后根据平行四边形定则作出、的合力。若操作正确,则作出的图应是图___________(填“2”或“3”)。
12. 某物理兴趣小组的同学研究弹簧的劲度系数和摩擦力的实验,测得弹簧的弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。图乙中物块A和B的重力大小分别为和。
(1)由图甲可知,弹簧的劲度系数为______(结果保留三位有效数字)。
(2)为了测定两物块A、B间的动摩擦因数,两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示物块A和B之间的滑动摩擦力的大小,方案______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理。
②方案Ⅰ中,当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为,b的示数为,则物块A与B间的动摩擦因数为______(结果保留两位有效数字)。
四、计算题(共3小题,共40分)
13. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,如图所示,汽车以v0=15m/s的速度行驶。如果过ETC通道,需要在收费站中心线前方L=10m处减速至v1=5m/s,匀速到达收费站中心线后,再加速至15m/s行驶。如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过t人工=20s缴费后,再加速至15m/s行驶;设汽车加速和减速的加速度大小a均为1m/s2,问:
(1)ETC通道中,车从开始减速到恢复原速过程中的位移xETC;
(2)人工通道中,车从开始减速到恢复原速过程中的位移x人工;
14. 某同学用一根细绳拉着一个质量为1kg的物体在粗糙水平面上由静止开始做匀加速直线运动,加速时间t1=2s时绳子突然断裂,若已知绳与水平方向的夹角为37°,绳子拉力大小为10N,物体与水平面之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)绳子断裂前物体的加速度大小;
(2)绳子断裂时物体的速度大小v;
(3)绳子断裂后继续运动的时间t2。
15. 如图所示,用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量为m的小球1和质量为2m的小球2连接并悬挂。两小球均处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平,重力加速度为g。求:
(1)a绳对小球1拉力的大小,b绳对小球2拉力的大小;
(2)剪断细线b的瞬间,小球1与小球2加速度的大小。
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广西大学附属中学2025级高一年级12月月考物理试题
时间75分钟,满分100分
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,不能直接用实验来验证
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律基于伽利略等人的实验,通过理想化外推得出,无法直接实验验证,故A正确。
B.亚里士多德主张力是维持物体运动的原因,符合史实,故B正确。
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,任何情况下均存在,故C正确。
D.伽利略通过斜面实验等发现力不是维持运动的原因,牛顿在此基础上总结定律,而非亲自通过多次实验发现,故D错误。
故选D。
2. 关于速度、速度变化量、加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度很大时,运动物体的速度一定变化很快
B. 速度很大的物体,其加速度可以很小,但不能为零
C. 物体的速度为零时,其加速度肯定也是零
D. 物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是速度的变化率,数值大表示速度变化快,故A正确;
B.速度很大的物体可能做匀速运动,此时加速度为零,故B错误;
C.速度为零时加速度可能很大(如火箭点火瞬间),故C错误;
D.加速度由速度变化量和时间共同决定,大但未知时,a不一定大,故D错误。
故选A。
3. 下列关于重力、弹力与摩擦力的说法正确的是( )
A. 水平地面上的物体对地面的压力就是物体所受的重力
B. 同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定相互垂直
C. 摩擦力总是阻碍物体的运动
D. 任何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
【答案】B
【解析】
【详解】A. 水平地面上的物体对地面的压力是由于物体与地面接触挤压产生的弹力,而物体所受的重力是由于地球吸引产生的,两者性质不同,故A错误;
B. 弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向平行于接触面,因此同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定相互垂直,故B正确;
C. 摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动(例如,传送带上的物体受摩擦力推动而运动),故C错误;
D. 物体的重心位置取决于形状和质量分布,只有形状规则且质量分布均匀的物体,其重心才与几何中心重合,故D错误。
故选B。
4. 下列关于力的说法,正确的是( )
A. 分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力
B. 在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解
C. 两个共点力的合力必定大于其中任意一个分力
D. 物体在4N、2N、7N三个共点力的作用下,合力可能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.分力与合力是等效替代关系,但物体不能同时受到分力和合力的作用,故A错误;
B.在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,根据平行四边形定则,对一已知力进行分解有唯一确定解,故B正确;
C.两个共点力的合力可能小于任一分力(如两力方向相反时),故C错误;
D.4N和2N的合力范围为2N至6N,7N不在此范围内,因此三个力的合力不可能为零,故D错误。
故选B。
5. 如图是某时刻甲、乙两物体从同一位置出发的运动图像,则下列说法正确的是( )
A. 乙做匀速直线运动 B. 前20s内,乙物体的位移大小为
C. 甲、乙在40s末相遇 D. 若出发前甲在乙前方处,则甲、乙在末相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,乙做匀加速直线运动,故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知前20s内,乙物体的位移大小为,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知前40s内,甲、乙两物体的位移相等,且甲、乙两物体从同一位置出发,则甲、乙在40s末相遇,故C正确;
D.若出发前甲在乙前方处,由于内甲的速度一直大于乙的速度,所以甲、乙在末没有相遇,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,物块A放在木板上,当缓慢抬起木板的一端,使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时,物块受到的摩擦力相等,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当倾角为30°时,静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,即
f=mgsin 30°
当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式得
f=μFN=μmgcos 45°
得到
mgsin 30°=μmgcos 45°
解得
μ=
故选A。
7. 如图所示,重8N的木块静止在倾角为30°的斜面上,若用平行于斜面且大小等于3N的水平力推木块,木块仍能保持静止。施加推力之后,下列判断中正确的是( )
A. 斜面对木块的支持力大小为4N
B. 木块对斜面的摩擦力大小为5N
C. 斜面对木块的摩擦力方向与反向
D. 若木块仅重力变化为16N,则不能静止在斜面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.对木块进行受力分析,木块受推力、重力、支持力和静摩擦力,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力
和垂直斜面向下的分力
由平衡条件可知斜面对木块的支持力大小为,故A错误;
BC.在与斜面平行的平面内,如图所示
可得。
可知斜面对木块的摩擦力大小为,根据牛顿第三定律可得木块对斜面的摩擦力大小为。由上图可知斜面对木块的摩擦力方向与并不是反向。故B正确,C错误;
D.当木块重力不变时,动摩擦因数
当木块仅重力变化为,由平衡条件可知斜面对木块的支持力大小为
重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力
若物体能静止在斜面上,此时动摩擦因数
可知,故木块一定会静止在斜面上,故D错误。
故选B。
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8. A,B两质点从同一地点运动的位移时间图像(x-t图像)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
B. 质点A和B在4s末相遇
C. 在0~4s内,质点A和B运动的平均速度相同
D. 质点A和B的速度在0~4s内某时刻相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.位移时间图像(x-t图像)只能描述直线运动,可知质点A、B都做直线运动,故A错误;
B.质点A和B在4s末相交,同一时刻在同一位置,可知相遇,故B正确;
C.在0~4s内,质点A和B运动的初末位置相同,可知位移相同,时间相同,可知平均速度相同,故C正确;
D.位移时间图像(x-t图像)的斜率表示速度,如图所示
可知质点A和B的速度在0~4s内某时刻相同,故D正确。
故选BCD。
9. 如图,轻杆A端用铰链固定在竖直墙上,B端吊一工件,工人将轻绳跨过定滑轮C用水平拉力将B端缓慢上拉,滑轮C在A 点正上方,滑轮大小及摩擦均不计,则在轻杆逆时针转到竖直位置的过程中( )
A. 轻杆对 B端的弹力大小逐渐增大
B. 轻杆对 B端的弹力大小保持不变
C. 工人受到地面的摩擦力逐渐减小
D. 工人受到地面的摩擦力保持不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.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N和绳子的拉力F,作出力图如图:
由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得
使轻杆逆时针转到竖直位置的过程中,AC、AB保持不变,BC变小,则N保持不变,F变小。故A错误B正确。
CD.对人受力分析可知水平方向
f=F
所以工人受到地面的摩擦力逐渐减小,故C正确D错误。
故选BC。
10. 一根细线上端固定,下端系着一个质量为m的小球。给小球施加拉力F,使小球平衡后细线与竖直方向的夹角为,如图所示。则拉力F( )
A. 方向不可能在图中Ⅰ区内
B. 方向不可能在图中Ⅱ区内
C. 最小值为
D. 最小值为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.小球受竖直向下的重力mg和沿细绳斜向上的拉力T以及拉力F,三力平衡,则力F必在mg和T夹角的对角范围内,即在图中的Ⅱ区域,选项A正确,选项B错误;
CD.当力F与T垂直时,F最小,最小值为
Fmin=mgsinθ
选项C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验,量角器竖直放置,结点O与量角器的中心点在同一位置。
(1)本实验采用的科学方法是___________(填选项序号)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)实验中保持重物c质量不变以及O点位置不变,改变细绳与细绳的方向,细绳与细绳拉力的合力___________(填“变化”或“不变化”)。
(3)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A. 弹簧测力计必须与量角器平行
B. 连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好
C. 两细绳、必须垂直
(4)在某次实验中,弹簧测力计a、b的读数分别是、,然后只用弹簧测力计a测量物体重力,其读数为F,最后根据平行四边形定则作出、的合力。若操作正确,则作出的图应是图___________(填“2”或“3”)。
【答案】(1)B (2)不变化 (3)A
(4)2
【解析】
【小问1详解】
该实验是用一个力作用产生的作用效果与两个共同作用产生的作用效果相同来探究两个互成角度的力的合成规律,所以使用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
仅改变细绳与细绳的方向,细绳与细绳拉力的合力大小仍等于细绳的拉力大小,由于重物c质量不变以及O点位置不变,细绳的拉力不变化,则细绳与细绳拉力的合力不变化。
【小问3详解】
A.测量时弹簧测力计必须与量角器平行且在同一竖直平面内,故A正确;
BC.为减小实验误差,与两弹簧测力计相连的细绳之间的夹角要适当大一点,但不是越大越好,也不是一定要垂直,故BC错误。
故选A。
【小问4详解】
是通过实验得到的合力,一定沿竖直方向,合力是通过平行四边形得到的理论值,不一定在竖直方向上,则若操作正确,则作出的图应是图2。
12. 某物理兴趣小组的同学研究弹簧的劲度系数和摩擦力的实验,测得弹簧的弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。图乙中物块A和B的重力大小分别为和。
(1)由图甲可知,弹簧的劲度系数为______(结果保留三位有效数字)。
(2)为了测定两物块A、B间的动摩擦因数,两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示物块A和B之间的滑动摩擦力的大小,方案______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理。
②方案Ⅰ中,当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为,b的示数为,则物块A与B间的动摩擦因数为______(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 800 ②. Ⅰ ③. 0.40
【解析】
【详解】(1)[1]根据
结合图甲,可知
(2)①[2]方案Ⅰ中的物块B始终处于静止状态,则a弹簧的示数与A对B的滑动摩擦力等大反向,而方案Ⅱ中不能确定物块A是否一定处于匀速直线运动状态,即不能确定c弹簧的示数与B对A的滑动摩擦力的大小关系,因此为了用某一弹簧测力计的示数表示物块A和B之间的滑动摩擦力的大小,方案Ⅰ更合理;
②[3]根据
,
解得
四、计算题(共3小题,共40分)
13. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,如图所示,汽车以v0=15m/s的速度行驶。如果过ETC通道,需要在收费站中心线前方L=10m处减速至v1=5m/s,匀速到达收费站中心线后,再加速至15m/s行驶。如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过t人工=20s缴费后,再加速至15m/s行驶;设汽车加速和减速的加速度大小a均为1m/s2,问:
(1)ETC通道中,车从开始减速到恢复原速过程中的位移xETC;
(2)人工通道中,车从开始减速到恢复原速过程中的位移x人工;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
ETC通道中,根据速度-时间公式得,汽车减速的时间为
根据位移-时间公式得,汽车减速的位移为
由于题中所给ETC通道中的加速运动和减速运动具有对称性,可得加速运动过程的位移
车从开始减速到恢复原速过程中的位移
【小问2详解】
人工通道中,根据速度-时间公式得,汽车减速的时间为
根据位移-时间公式得,汽车减速的位移为
由于题中所给人工通道中的加速运动和减速运动具有对称性,可得加速运动过程的位移
车从开始减速到恢复原速过程中的位移
【点睛】由于加速、减速加速度大小均为a。在ETC通道中,减速运动的初速度为、末速度为,加速运动的初速度为、末速度为。在人工通道中,减速运动的初速度为、末速度为,加速运动的初速度为、末速度为。初速度和末速度大小互换。
根据速度-位移公式
可得加速运动和减速运动的位移大小相等,即
根据速度-时间公式
可得加速运动和减速运动的时间大小相等,即
此时,加速运动和减速运动具有对称性。
14. 某同学用一根细绳拉着一个质量为1kg的物体在粗糙水平面上由静止开始做匀加速直线运动,加速时间t1=2s时绳子突然断裂,若已知绳与水平方向的夹角为37°,绳子拉力大小为10N,物体与水平面之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)绳子断裂前物体的加速度大小;
(2)绳子断裂时物体的速度大小v;
(3)绳子断裂后继续运动的时间t2。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物体受力分析,由牛顿第二定律
竖直方向有
其中
联立解得绳子断裂前物体的加速度大小
【小问2详解】
由运动学公式绳子断裂时物体的速度大小
【小问3详解】
绳子断裂后,由牛顿第二定律
可得
绳子断裂后继续运动的时间为
15. 如图所示,用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量为m的小球1和质量为2m的小球2连接并悬挂。两小球均处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平,重力加速度为g。求:
(1)a绳对小球1拉力的大小,b绳对小球2拉力的大小;
(2)剪断细线b的瞬间,小球1与小球2加速度的大小。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)小球1与2组成的整体,由平衡条件可得
,
解得
,
以小球2为对象,细线b对小球2的拉力大小为
解得
(2)剪断细线b的瞬间,a绳弹力发生突变,小球1所受合力为
解得小球1的加速度大小为
弹簧c弹力不变,小球2的合力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得小球2的加速度大小为
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