精品解析：福建省福州延安中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试题

福州延安中学2024—2025学年第一学期高一12月月考 物理试卷 （完卷时间：75分钟，总分100分） 一、单项选择题（共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1. 如图所示，两同学共提一桶水，两人手臂间的夹角取下列哪个数值时，手臂所受的力最小 （ ） A. 30° B. 60° C. 90° D. 120° 【答案】A 【解析】 【详解】将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，夹角越小分力越小；故选A． 2. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是（　　） A. 手机受到的支持力大小为Gcosθ B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ C. 纳米材料对手机的作用力方向竖直向上 D. 纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架斜面方向有 手机受到的支持力大于，故A错误； B．在平行斜面方向，根据平衡条件，有 故B错误； CD．手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，物块a、b质量分别为2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则(　　) A. 物块b受四个力作用 B. 物块b受到的摩擦力大小等于2mg C. 物块b对地面的压力大小等于mg D. 物块a受到物块b的作用力水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】A.物块b受到：重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F，共受五个力，故A错误． B.以a为研究对象，由平衡条件知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为2mg，由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg，故B正确． C.以整体为研究对象，则知地面对b的支持力等于3mg，则物块b对地面的压力大小等于3mg，故C错误． D.物块a受到物块b两个力作用：水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力，它们的合力斜向右上方，则物块a受到物块b的作用力斜向右上方，故D错误． 4. 如图甲所示，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小可以忽略不计。若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 山崖左壁对石头的作用力先减小再增大 B. 山崖右壁对石头的作用力增大 C. 山崖对石头的作用力增大 D. 石头受到的合力将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对石头受力分析，受重力、左壁支持力、右壁支持力。由几何关系，左壁与竖直方向夹角为，则支持力与水平方向夹角为。竖直方向平衡方程为 解得 当减小时，减小，增大。故A错误； B．水平方向平衡方程为 当减小时，减小，增大。故B正确； C．山崖对石头的作用力是和的合力，根据平衡条件，该合力与重力等大反向，大小保持不变。故C错误； D．石头始终保持静止，处于平衡状态，受到的合力始终为零。故D错误。 故选B。 5. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个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30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（ ） A. B. C. 1:2 D. 2:1 【答案】D 【解析】 【详解】将两小球看作一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足，故，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1，故D项正确，ABC三项错误． 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项正确。） 6. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 若两个力、的大小不变，两个力之间的夹角θ越大，两个力的合力F就越大 B. 若两个力、中的一个增大，两个力的合力F可能减小 C. 高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力 D. 若已知合力F的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小，则在分解时可能有两解 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据平行四边形合成可知，两个分力、的大小不变，夹角越大，合力越小，故A错误； B．若两个力、的夹角为且，则合力 当增大时，两个力的合力减小，故B正确； C．高大的桥建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小重力沿斜面向下的分力 使汽车上坡更容易，下坡更安全，并非为了减小汽车行驶过程中的摩擦力，故C错误； D．已知合力的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小，这相当于已知三角形的一边、与的夹角和对边。根据几何关系，当时，其中为锐角，以合力末端为圆心、为半径画圆，与的方向线有两个交点，即有两解，故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则 （ ） A. F1∶F2=cosθ∶1 B. F1∶F2=sinθ∶1 C. N1∶N2=cos2θ∶1 D. N1∶N2=sin2θ∶1 【答案】AC 【解析】 【详解】分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图，A受到重力，沿球面斜向上的摩擦力F1，垂直于球向斜向上的支持力，它的大小等于它对球面的压力N1，故 F1=mgsinθ；N1=mgcosθ B受到重力，作用力F2及球面对它的支持力，其大小等于它对球面的压力N2，故 F2=mgtanθ，N2= 所以 F1：F2= N1：N2＝cosθ：= cos2θ：1 故选AC。 8. 如图所示，两完全相同的小球M和N放在光滑竖直挡板和固定斜面间，处于静止状态。现逆时针缓慢转动挡板，在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中（　　） A. N球对斜面的压力减小 B. M球对挡板的压力逐渐减小 C. M、N两球间的弹力不变 D. M球对斜面的压力逐渐增大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AC．虽然挡板在变化，但球M对球N的弹力方向没变，球N的重力没变，斜面对球N的支持力方向也没变，虽然球N位置在缓慢变化，但球N所受力均没有变化，故N球对斜面的压力不变，M、N两球的弹力没有变，选项A错误，C正确； BD．对球MN整体受力分析，当缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，弹力的方向也从图示位置转动到与斜面平行位置。两个弹力的合力不变，当夹角变小时，两弹力大小均变小，故M球对挡板的压力逐渐减小，M球对斜面的压力逐渐减小，选项B正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂着，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，O′b水平拉着B物体，细线O′c沿竖直方向拉着O′（c端固定在地面上）；细线和小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略。缓慢增大A的质量，保持不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 细线O′c对结点O′的拉力变大 B. 细线Oa对滑轮的拉力不变 C. 细线O′a与竖直方向的夹角变大 D. 物体B受到的摩擦力大小始终是物体A重力的 【答案】AD 【解析】 【详解】D．对结点进行受力分析，受到细线的拉力、细线的拉力和细线的拉力。由于细线跨过滑轮悬挂，所以 由题图可知，，因为竖直向下，所以细线与竖直向上方向的夹角 根据平衡条件，水平方向 竖直方向 物体处于静止状态，受到的摩擦力，故D正确。 A．缓慢增大的质量，变大，故A正确。 C．由于整个装置始终静止，点位置不变，细线与竖直方向的夹角保持不变，故C错误。 B．细线拉力平衡两股绳子拉力，两股绳子中的拉力大小均等于，夹角为60°，则细线拉力 随着A的质量增大而增大，故B错误。 故选AD。 三、非选择题：共56分。考生根据要求作答。 10. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，木块在向右的拉力F的作用下向右匀速滑行，此时长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则拉力F的大小为________；木板受到地面摩擦力的大小为________（均选用字母m、M、、、g表示）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]对木块进行受力分析，木块在水平方向受到向右的拉力和木板对它向左的滑动摩擦力。由于木块匀速滑行，处于平衡状态，故 根据滑动摩擦力公式 所以 [2]对长木板进行受力分析，木板在水平方向受到木块对它向右的滑动摩擦力和地面对它向左的静摩擦力。根据牛顿第三定律 由于木板处于静止状态，水平方向受力平衡，故 11. 气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角。重力加速度为g，则细线拉力的大小为________；当θ变为60°时，风速________6 m/s（选填“等于”或“不等于”）。 【答案】 ①. ②. 不等于 【解析】 【详解】[1]对小球进行受力分析，小球受到重力、细线拉力和水平风力。小球处于平衡状态，在竖直方向上，由平衡条件可得 解得 由题可知，当风速时，，代入可得此时细线拉力 [2]在水平方向上，由平衡条件可得 已知风力大小正比于风速，即 所以 即风速与成正比。当时，；当时， 所以 所以风速不等于。 12. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为和的小球，当它们处于平衡状态时，质量为的小球与O点的连线和水平方向间的夹角°，则两小球的质量之比为多少？ 【答案】 【解析】 【详解】方法一：正交分解法 质量为的小球受到重力和细线的拉力，处于平衡状态，则由二力平衡条件得 以质量为的小球为研究对象，受力分析如图所示，以的方向为轴，以垂直于的方向为轴建立平面直角坐标系。与的夹角为60°， 与轴成30°角。 解得 。 方法二：合成法 以质量为的小球为研究对象，小球受到重力、碗对小球的支持力和细线的拉力三力作用而处于平衡状态。 则与的合力 根据几何关系可知 而，所以 13. 两位同学在探究“两个互成角度的力的合成”的实验中，利用图钉、木板、橡皮条、细绳套、弹簧测力计、白纸、刻度尺等器材进行有关实验。 （1）本实验采用的科学方法是（　 　） 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）下列不必要的实验操作是（　　） A. 两个弹簧秤的夹角适当大些 B. 在细绳正下方白纸上描下的两点，其间距应尽量大一些，以确定拉力的方向 C. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点在同一位置 （3）如图甲、乙所示是两名同学探究得到的结果，则可判定其中________（填“甲”或“乙”）实验结果是尊重实验事实的。 【答案】（1）B （2）CD （3）甲 【解析】 【小问1详解】 本实验中，用两个弹簧秤拉橡皮条和用一个弹簧秤拉橡皮条，都要将结点拉到同一位置，即产生相同的形变效果，所以采用的是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 A．两个弹簧秤的夹角适当大些，可以减小作图误差，是合理的，故A不符合题意； B．在细绳正下方白纸上描下的两点，其间距应尽量大一些，以确定拉力的方向，减小方向测量的误差，故B不符合题意； C．只有当两个分力大小相等时，合力才在两绳夹角的平分线上。实验中两个分力大小不一定相等，所以橡皮筋不一定与两绳夹角的平分线在同一直线上，故C符合题意； D．改变拉力，进行多次实验，是为了得出普遍规律。每次实验只要保证等效即可，不同次实验的点位置可以不同。故D符合题意。 故选CD。 【小问3详解】 在实验中，与的合力的理论值是通过平行四边形定则作出的对角线，实验值是用一个弹簧秤拉橡皮条时的拉力，方向一定沿着橡皮条。 所以甲图尊重实验事实。 14. 如图所示，用细线OC的一端将质量m=1kg的物体系住，另一端与细线AO、BO结在一起，O为结点，A端系在竖直的墙壁上，与墙壁间的夹角为30°，B端与另一个质量M=10kg的物体相连，M放在倾角为30°的粗糙斜面上，OB与斜面平行，整个系统处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）OA、OB线的拉力大小； （2）B与斜面间动摩擦因数的最小值。 【答案】（1）8.66N，5N；（2）0.64 【解析】 【详解】（1）对结点O进行受力分析，如图乙所示 受OC向下的拉力（大小等于mg）和OA、OB的拉力、，有 （2）M在四个力的作用下处于静止状态，根据力的平衡，有 解得 15. 如图所示，某人用轻绳牵住一只质量的氢气球，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为15 N，人的质量，人受的浮力忽略不计，，，g取。求： （1）水平风力的大小； （2）人对地面的压力大小； （3）若水平风力增强，分析人对地面的压力如何变化。 【答案】（1） （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 对氢气球进行受力分析，气球受到竖直向下的重力 竖直向上的浮力 水平向左的风力以及沿绳子向下的拉力。根据平衡条件，在竖直方向上有 代入数据解得绳子拉力 在水平方向上有 代入数据得 【小问2详解】 对人进行受力分析，人受到竖直向下的重力 竖直向上的地面支持力，以及沿绳子向上的拉力。根据平衡条件，在竖直方向上有 因为 解得 根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小 【小问3详解】 若水平风力增强，气球的位置会发生变化，绳子与水平方向的夹角会改变。对气球在竖直方向列平衡方程 可知绳子拉力的竖直分量 由于浮力和气球重力均不变，所以绳子拉力的竖直分量保持不变。对人进行受力分析，在竖直方向上 即 因为、、、均为定值，所以地面对人的支持力不变，根据牛顿第三定律，人对地面的压力也不变。 16. 如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求： (1)轻绳与水平方向夹角θ； (2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。 【答案】(1)30°；(2) 【解析】 【详解】(1)m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示 以m为研究对象，由平衡条件得 水平方向 Fcos60°-FTcosθ=0① 竖直方向 Fsin60°-FTsinθ-mg=0② ①②联立解得 θ=30° (2)以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得 水平方向 Fcos60°-μFN=0③ 竖直方向 FN+Fsin60°-Mg-mg=0④ 由③④解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州延安中学2024—2025学年第一学期高一12月月考 物理试卷 （完卷时间：75分钟，总分100分） 一、单项选择题（共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1. 如图所示，两同学共提一桶水，两人手臂间的夹角取下列哪个数值时，手臂所受的力最小 （ ） A. 30° B. 60° C. 90° D. 120° 2. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是（　　） A. 手机受到的支持力大小为Gcosθ B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ C. 纳米材料对手机的作用力方向竖直向上 D. 纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ 3. 如图所示，物块a、b质量分别为2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则(　　) A. 物块b受四个力作用 B. 物块b受到的摩擦力大小等于2mg C. 物块b对地面的压力大小等于mg D. 物块a受到物块b的作用力水平向右 4. 如图甲所示，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小可以忽略不计。若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 山崖左壁对石头的作用力先减小再增大 B. 山崖右壁对石头的作用力增大 C. 山崖对石头的作用力增大 D. 石头受到的合力将增大 5. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个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30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（ ） A. B. C. 1:2 D. 2:1 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项正确。） 6. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 若两个力、的大小不变，两个力之间的夹角θ越大，两个力的合力F就越大 B. 若两个力、中的一个增大，两个力的合力F可能减小 C. 高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力 D. 若已知合力F的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小，则在分解时可能有两解 7. 如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则 （ ） A. F1∶F2=cosθ∶1 B. F1∶F2=sinθ∶1 C. N1∶N2=cos2θ∶1 D. N1∶N2=sin2θ∶1 8. 如图所示，两完全相同的小球M和N放在光滑竖直挡板和固定斜面间，处于静止状态。现逆时针缓慢转动挡板，在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中（　　） A. N球对斜面的压力减小 B. M球对挡板的压力逐渐减小 C. M、N两球间的弹力不变 D. M球对斜面的压力逐渐增大 9. 如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂着，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，O′b水平拉着B物体，细线O′c沿竖直方向拉着O′（c端固定在地面上）；细线和小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略。缓慢增大A的质量，保持不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 细线O′c对结点O′的拉力变大 B. 细线Oa对滑轮的拉力不变 C. 细线O′a与竖直方向的夹角变大 D. 物体B受到的摩擦力大小始终是物体A重力的 三、非选择题：共56分。考生根据要求作答。 10. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，木块在向右的拉力F的作用下向右匀速滑行，此时长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则拉力F的大小为________；木板受到地面摩擦力的大小为________（均选用字母m、M、、、g表示）。 11. 气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角。重力加速度为g，则细线拉力的大小为________；当θ变为60°时，风速________6 m/s（选填“等于”或“不等于”）。 12. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为和的小球，当它们处于平衡状态时，质量为的小球与O点的连线和水平方向间的夹角°，则两小球的质量之比为多少？ 13. 两位同学在探究“两个互成角度的力的合成”的实验中，利用图钉、木板、橡皮条、细绳套、弹簧测力计、白纸、刻度尺等器材进行有关实验。 （1）本实验采用的科学方法是（　 　） 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）下列不必要的实验操作是（　　） A. 两个弹簧秤的夹角适当大些 B. 在细绳正下方白纸上描下的两点，其间距应尽量大一些，以确定拉力的方向 C. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点在同一位置 （3）如图甲、乙所示是两名同学探究得到的结果，则可判定其中________（填“甲”或“乙”）实验结果是尊重实验事实的。 14. 如图所示，用细线OC的一端将质量m=1kg的物体系住，另一端与细线AO、BO结在一起，O为结点，A端系在竖直的墙壁上，与墙壁间的夹角为30°，B端与另一个质量M=10kg的物体相连，M放在倾角为30°的粗糙斜面上，OB与斜面平行，整个系统处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）OA、OB线的拉力大小； （2）B与斜面间动摩擦因数的最小值。 15. 如图所示，某人用轻绳牵住一只质量的氢气球，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为15 N，人的质量，人受的浮力忽略不计，，，g取。求： （1）水平风力的大小； （2）人对地面的压力大小； （3）若水平风力增强，分析人对地面的压力如何变化。 16. 如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求： (1)轻绳与水平方向夹角θ； (2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $