甘肃省张掖市2022_2023学年高一物理上学期12月月考试卷

这是一份甘肃省张掖市2022_2023学年高一物理上学期12月月考试卷，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11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．下列物理概念的提出或物理规律的研究中，用到了等效替代方法的是（ ）
A．平均速度的概念B．质点的概念
C．瞬时速度的概念D．研究加速度与合力、质量的关系
2．如图所示，一个汽车维修店把四个轮胎叠放在水平地面上，从下往上依次标记为1、2．3和4，用大小为的水平力向左推第3个轮胎，没有推动，每个轮胎的重力大小均为，则下列说法正确的是（ ）
A．2对3的支持力是由3发生弹性形变产生的
B．4对3的摩擦力方向水平向右，大小为
C．1对地面的摩擦力方向水平向左，大小为
D．1对地面的压力大小为
3．、两物体同时从同一地点沿同一直线开始做匀变速直线运动，它们的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．两物体的运动方向相反
B．的加速度大小小于的加速度大小
C．时，、两物体相遇
D．时两物体的距离等于时两物体的距离
4．一个物体做竖直上抛运动，最初内上升的高度与最后内上升的高度之比为2：1，不计空气阻力，重力加速度取，则物体上升的最大高度为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，一滑板在沿斜面向下的外力作用下沿倾角的光滑斜面下滑，在下滑的过程中，滑板支架上连接小球的轻绳恰好水平。已知滑板（含支架）和小球的质量均为，重力加速度取，则外力的大小为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，甲、乙两车同时由静止从点出发，沿直线运动。甲以大小为的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，到达点时的速度大小为。乙先以大小为的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，到达点后再以大小为的加速度做匀加速直线运动，到达点时的速度大小也为。若，则（ ）
A．甲车一定先到达点B．甲、乙两车不可能同时到达点
C．乙车一定先到达点D．若，则甲车一定先到达点
7．如图所示，两相同物体、放在粗糙水平面上，通过一根倾斜的轻绳连接。若用大小为的恒力水平向左拉物体，两物体的加速度大小为绳中的张力大小为；若用大小为的恒力水平向右拉物体，两物体的加速度大小为绳中的张力大小为。则下列关系式正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
8．图甲、乙、丙是中学物理推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度一时间图像。关于位移公式的推导和这三幅图，下列说法正确的是（ ）
A．这里推导位移公式主要采用了微元的思想
B．图甲用矩形面积之和表示的位移大小比实际大
C．图丙用梯形面积表示位移大小比图乙用矩形面积之和表示位移大小更接近真实值
D．这种用面积的数值表示位移大小的方法只适用于匀变速直线运动
9．如图甲、乙所示，倾角为的斜面上放置一滑块，在滑块上放置质量为的物块，、一起沿斜面匀速下滑。已知、间动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中物块受到摩擦力作用
B．图乙中物块受到摩擦力作用
C．图乙中物块受到的摩擦力大小一定为
D．图乙中物块受到摩擦力的方向沿斜面向上
10．如图甲所示，足够长的斜面固定在水平面上，一滑块从斜面底端以大小为的速度冲上斜面，运动至最高点时的位移大小为，然后沿斜面向下运动，返回到斜面底端时的速度大小为，其运动的速度随位移的变化关系如图乙所示。滑块与斜面间的动摩擦因数恒定，重力加速度为。根据以上数据可求得（ ）
A．滑块的质量
B．斜面的倾角
C．滑块在斜面上的运动时间
D．滑块与斜面间的动摩擦因数
11．如图甲所示，质量分别为、的物体、静止在劲度系数为的轻弹簧上，与不粘连。以两物体静止时的位置为坐标原点。现对物体施加竖直向上的拉力，使、一起竖直向上运动，两物体的加速度随位移变化的图像如图乙所示，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．在图乙段中，拉力逐渐增大
B．在图乙段中，减速上升
C．位移大小为时，、之间弹力大小为
D．位移大小为时，、的速度大小均为
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12．（7分）某同学利用一个弹簧测力计和毫米刻度尺来探究“弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”，设计了如图甲所示的装置，将刻度尺的0刻度与弹簧测力计的指针对齐后固定。用手拉测力计，记录弹簧测力计示数及弹簧测力计指针对齐的刻度尺示数；多次测量得到多组和的数据如下表。
（1）以为纵坐标，为横坐标建立直角坐标系，根据上表中数据在图乙中作出图像。
（2）该弹簧测力计劲度系数_________（结果保留3位有效数字）。
（3）如果弹簧测力计使用前没有调零，指针指在处，该同学将刻度尺的0刻度与测力计的指针对齐后固定，并按上述方法进行实验，则劲度系数的测量值_________真实值（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
13．（9分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与质量、力的关系。图中长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端悬挂砂和砂桶。
（1）实验前，补偿小车受到的阻力，在小车质量保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测出砂和砂桶的重力大小为，通过数据处理求出对应小车的加速度大小，作图像，下列图像正确的是_________。
（2）上述实验中打下的一条纸带如图乙所示，点为小车刚释放时打下的起点，每两点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为，则打下点时小车的速度大小为________，小车的加速度大小为________。（结果均保留1位有效数字）
（3）某同学用物体、分别探究了加速度随外力变化的关系，物体、由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，得到了物体、的加速度大小随轻质弹簧弹力大小变化的图像分别如图丙中的、所示，则物体、的质量关系为________。
（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
14．（9分）2022年6月2日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将吉利星座01组卫星发射升空，9颗卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设火箭由静止发射竖直升空时加速度大小，第末从火箭掉出一碎片（视为质点），不计空气阻力，重力加速度取，求：
（1）碎片运动到最高点时距地面的高度；
（2）碎片从火箭上掉出之后到落回地面的时间。（计算结果可保留根式）
15．（13分）如图1所示，倾角的斜劈固定在水平地面，物块甲在水平拉力作用下，静止在光滑斜面上；如图2所示，倾角的斜劈固定在水平地面上，物块乙在与斜面的夹角的拉力作用下，沿光滑斜面向上做匀加速直线运动，斜面对乙的支持力刚好为零。已知甲、乙两物块的质量均为，重力加速度取，，。求：
（1）斜面对甲的支持力的大小与的大小；
（2）与大小的比值；
（3）物块乙的加速度大小。
16．（18分）如图所示，8个完全相同的木块一个挨一个地静置于水平地面上（彼此不相连）。每个木块的质量
、长度，与地面间的动摩擦因数。一质量的小铅块（视为质点）从左侧第一个木块的最左端，以大小的初速度开始向右运动，它与木块间的动摩擦因数。最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度取。
（1）当小铅块刚运动至左侧第二个木块上时，求此时小铅块的速度大小。
（2）求小铅块运动至左侧第几个木块上时，小铅块下方的木块开始滑动。
（3）小铅块停止运动时，求与左侧第一个木块最左端的距离。（结果保留小数点后2位）
参考答案与解析
一、选择题
1．A
平均速度的大小等于位移与时间的比值，是将变速运动等效为了匀速运动，属于等效替代法，选项A正确。为了研究方便，把物体看作一个抽象的点，属于理想模型法，选项B错误。瞬时速度概念的建立，采用了极限思维的方法，选项C错误。研究加速度与合力、质量的关系时，采用了控制变量法，选项D错误。
2．C
2对3的支持力是由2发生弹性形变产生的，选项A错误。4处于静止状态，根据平衡条件可知，在水平方向上4不受摩擦力作用，则4对3的摩擦力为零，选项B错误。以1、2、3和4整体为研究对象，根据平衡条件可知，地面对1的摩擦力方向水平向右，大小为，地面对1的支持力大小为，根据牛顿第三定律可知，1对地面的摩擦力方向水平向左，大小等于，1对地面的压力大小为，选项C正确，D错误。
3．D
由题图可知，两物体的速度均为正值，则两物体的运动方向相同，选项A错误。在图像中，图线斜率的绝对值表示加速度大小，可知的加速度大小大于的加速度大小，选项B错误。在图像中，两物体图线所围的面积表示两物体的相对位移大小，由于两物体从同一地点开始运动，内两物体图线所围的面积与内两物体图线所围的面积相等，所以时两物体的距离等于时两物体的距离，选项C错误，D正确。
4．B
利用逆向思维，结合自由落体运动规律可知，物体在最后上升的高度，则物体最初内上升的高度，设物体抛出时的速度大小为，则由匀变速直线运动规律有，解得，故竖直上升的最大高度，选项B正确。
5．C
以小球为研究对象，沿斜面方向由牛顿第二定律有，垂直斜面方向由平衡条件有，解得；小球与滑板一起下滑，则滑板的加速度大小；以滑板和小球整体为研究对象，沿斜面方向由牛顿第二定律有，解得，选项C正确。
6．B
由于甲、乙两车末速度大小相等，位移大小相等，即图线与坐标轴所围成的面积相等，若，作出两车的图像如图1所示，则，可知乙车先到达C；若，作出两车的图像如图2所示，则，可知甲车先到达点；由于不能作出甲、乙两车位移大小相等、速度大小相等、时间也相等的图线，所以甲、乙两车不能同时到达，选项B正确。
7．A
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律，水平向左拉物体时有，水平向右拉物体时有，解得；设细绳与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律，水平向左拉物体时，对有，水平向右拉物体时，对有，又，解得，选项A正确。
8．AC
这里推导位移公式主要采用微元的思想，选项A正确。图甲中用矩形面积之和表示位移大小比实际小，选项B错误。图丙用梯形面积表示位移大小比图乙中用矩形面积之和表示位移大小更接近真实值，选项C正确。这种用面积表示位移大小的方法适用于任何直线运动，选项D错误。
9．BD
根据平衡条件可知，图甲中物块不受到摩擦力作用，选项A错误。同理可知，图乙中物块受到静摩擦力作用，方向沿斜面向上，大小为，不一定等于，选项B、D均正确，C错误。
10．BCD
设滑块质量为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，滑块沿斜面向上运动过程中，由牛顿第二定律有，由匀变速直线运动规律有，运动时间；滑块沿斜面向下运动过程中，由牛顿第二定律有，由匀变速直线运动规律有，运动时间，整理可求斜面的倾角、滑块与斜面间的动摩擦因数、滑块在斜面上运动的时间，滑块质量无法求出，选项A错误，B、C、D均正确。
11．AC
开始时，两物体均处于静止状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力的大小，在图乙段中，的加速度大小与方向都不变，由牛顿第二定律有，随物体向上运动，弹簧的弹力逐渐减小，可知拉力逐渐增大，选项A正确。在图乙段中，、两物体的加速度方向仍竖直向上，大小逐渐减小，所以两物体做加速度减小的加速运动，选项B错误。当两物体竖直向上运动时，弹簧弹力大小，以为研究对象，由牛顿第二定律有，解得，选项C正确。由可知，在图像中，图线与坐标轴所围的面积，结合题图可知，过程图线与坐标轴所围的面积，解得，选项D错误。
二、非选择题
12．（1）见提示
（2） （3）
（1）如图所示。
（2）在图像中，图线的斜率为劲度系数，则该弹簧测力计劲度系数。
（3）如果弹簧测力计使用前没有调零，指针指在处，则与的关系为，则在图像中，图线的斜率仍为劲度系数，所以劲度系数的测量值等于真实值。
13．（1）C （2）0.8 4 （3）
（1）补偿小车受到的阻力后，根据牛顿第二定律，对小车和砂、砂桶整体有，对小车有，解得；若，小车所受的合外力可认为等于砂和砂桶的总重力，小车的加速度大小；小车的实际加速度大小，图线会向下弯曲，选项C正确。
（2）由题意可知，纸带上相邻计数点的时间间隔为，则打下点时小车的速度大小
；根据逐差法，可得/小车的加速度大小
（3）由牛顿第二定律有，整理得，结合图像可知，图线的斜率，由题图丙可知物体对应的斜率较大，则物体的质量小于物体的质量，即。
14．解（1）前内碎片竖直向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律，末碎片的速度大小为：
前内上升的高度为：
碎片掉出后以大小的初速度做竖直上抛运动，上升的高度为：
碎片上升到最高点距地面的高度为：。
（2）碎片全程做匀变速直线运动，规定竖直向上为正方向，则有：
解得：。
15．解（1）对物块甲，根据平衡条件，沿斜面方向上有：
垂直斜面方向上有：
解得：、。
（2）对物块乙受力分析如图所示，斜面对乙的支持力刚好为零，根据平衡条件，垂直斜面方向上有：
解得：
则与大小的比值为：。
（3）物块乙沿光滑斜面向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：
解得：。
16．解（1）小铅块在第一块上运动时，有：
可知小铅块在第一块上滑动时，8块木块仍处于静止状态，小铅块做匀减速直线运动，对小铅块由牛顿第二定律有：
解得：
由匀变速直线运动规律有：
解得：。
（2）设小铅块运动至左侧第个木块上时，小铅块下方的木块开始滑动，则有：
解得：
因此小铅块运动至左侧第7个木块上时，第7、8个木块开始滑动。
（3）设小铅块刚运动到第7个木块时速度大小为，由匀变速直线运动规律有：
解得：
设第7、8个木块一起加速运动时加速度大小为，由牛顿第二定律有：
解得：
设经过时间小铅块和第7、8个木块的速度相同，则有：
解得：，
此段时间，小铅块的位移大小为：
经分析，小铅块和第7、8个木块的速度相同后，一起做匀减速直线运动，则有：
解得：
所以小铅块停止运动到左侧第一个木块最左端距离为：0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0
0.80
1.60
2.40
3.20
4.00
4.80
5.60