江苏省南京市南京大学附属中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试卷(含解析)

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江苏省南京市南京大学附属中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试卷(含解析)

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南大附中2025-2026学年第一学期月考高一物理试题
分值(100分) 考试时间(75分钟)
一、单选题(每题4分共44分)
1.关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A.图甲中,公路上对各类汽车都有限速,是因为汽车速度越大惯性越大
B.图乙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
D.图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力是维持物体运动的原因
2.如图所示,一个劈形物体A放在斜面上,A的各个表面光滑且上表面水平,在A的上表面上放置一个小球B,由静止释放A,则小球B在碰到斜面之前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线 C.抛物线 D.双曲线
第2题图 第3题图 第4题图
3.如图所示,一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部,某时刻细绳断开,在乒乓球上升到水面的过程中,台秤示数( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.先变大后变小
4.如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为2m、m,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(A、B球所受的水平风力等大),则两球达到平衡后的位置可能是( )
6.如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的关系图像如图乙所示。重力加速度为g。由图可以判断下列说法错误的是( )
A.图线与纵轴的交点M的值 B.图线的斜率等于物体质量的倒数
C.图线与横轴的交点N的值 D.图线的斜率等于物体的质量m
7.小明做家务时,发现家里自来水的出水情况有这样的特点:当水流不太大时,从水龙头中连续流出的水会形成水柱且可以看成自由落体运动,从上往下越来越细,如图所示。水柱的横截面可视为圆,在水柱上取两个横截面A、B,A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1:3。则A、B的直径之比d1:d2为( )
A.2:1 B.1:2 C.:1 D.1:
第7题图 第8题图 第9题图
8.如图所示,轻绳1下方悬挂着匣子C,匣内用轻绳2悬挂着A球,在A球的下方用轻弹簧悬挂着B球。已知A、B、C三个物体的质量均为2m,原来都处于静止状态,重力加速度为g。在轻绳1被烧断后的瞬间,以下说法正确的是( )
A.A、C的加速度大小都为g B.B、C的加速度大小为2g
C.A的加速度大小为1.5g D.轻绳2上的拉力大小为1.5mg
9.如图所示,四分之一圆柱体P放在水平地面上,圆心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮,一端和置于圆柱体P上,质量为m的小球连接,另一端系在固定竖直杆上的B点,一质量为m0钩码挂在AB间的轻绳上,整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外,其它摩擦不计。若在钩码下方再加挂一个钩码,整个装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A.地面对P的摩擦力减小 B.P对小球的弹力增大
C.轻绳的张力增大 D.P对地面的压力减小
10.如图所示,一截面为正三角形ABC且内壁光滑的容器竖直放置,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边接有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小。如果此时BC边恰好处于水平状态,将容器以C点为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC边水平,则在转动过程中( )
A.球对BC边的压力一直减小 B.球对BC边的压力先增大后减小
C.球对AC边的压力一直增大 D.AC边所受压力的最大值等于球的重力
第10题图 第11题图
11.试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。工作时搓纸轮下压并沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向右运动,其它答题卡不动,做到“每次只进一张答题卡”。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则关于μ1、μ2、μ3大小关系正确的是()
A.μ1可能小于μ2 B.μ1可能小于μ3 C.μ2一定小于μ3 D.μ2可能大于μ3
二、实验题(每空3分共15分)
12.“伽利略”实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中,用天平测量小车的质量M和重物质量m,用打点计时器在纸带上打点,测量小车运动的加速度大小,实验时都进行了平衡摩擦力的操作。
(1)需要保证小车质量远大于重物质量的实验装置是_______。
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(2)按照图甲方案做实验时,实验小组成员作出了三种a-F图像。其中,平衡摩擦力不完全时得到的图像是。____________(填字母序号)
(3)按照图丙方案做实验时,得到如图戊所示的一条点迹清晰的纸带,图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出,打点计时器的打点周期为0.02s,由该纸带可求得小车的加速度a=_____m/s2(结果保留两位小数)。
(4)若实验小组发现,在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同,并通过计算得出小车加速度均为(g为当地重力加速度大小),则乙、丁两种方案所用小车质量的比值=______,所用重物质量的比值
=______
三、解答题(共41分)
13.(6分)从斜面上某一位置每隔0.2s释放一些相同的小球,在连续释放几个小球之后,对斜面上运动的小球摄下照片如图所示,测得AB=8cm,CD=28cm,试求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)B点速度大小;
(3)拍摄时A球上面正在运动着的小球共有多少个?
14.(10分)如图所示,水平地面上一辆平板车以v=3m/s的速度向前匀速行驶,t=0时刻,在平板车前端M点的正前方S=4m距离处有一个小球在离地面H=10.5m高度处正以v0=5m/s的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为h=0.5m,车身长度L=5m,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小球运动过程中距离地面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到车身前端M的距离;
(3)为了避免小球落在平板车上,小球竖直向上抛出的同时,小车开始做匀加速直线运动,求平板车的加速度大小a所满足的条件。
15.(10分)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,现用拉力F=0.5G恰好能将圆柱体匀速拉出,则:
(1)圆柱体与槽侧面之间的动摩擦因数为多大?
(2)将圆柱体的表面打磨后,圆柱体重力不变,与槽之间的动摩擦因数μ=0.5。现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,用沿槽向下的拉力F恰好能将圆柱体从槽中抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力F的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
16.(15分)倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,其斜面光滑,底边粗糙,顶端安装一光滑轻滑轮,另有光滑圆环固定在竖直平面内,圆心在O点。一小球套在圆环上,通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下,小球静止Q点,OQ连线与水平方向成53°角,细线与环恰好相切,滑轮与小物块之间的细线与斜面平行,如图所示,斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg,小物块的质量M=2kg,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)拉力F的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)若突然撤去拉力F,小球将从Q点开始运动。求撤去F的瞬间,小物块的加速度大小。
南大附中2025-2026学年第一学期月考高一物理试题参考答案与解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B C C B D C C A B D
1.B
【详解】A.惯性只与质量有关,与速度无关,选项A错误;
B.图乙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,当时所处的年代时间的测量没有现在精确,通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间,故B正确;
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,根据牛顿第三定律,则马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小,选项C错误;
D.图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力不是维持物体运动的原因,选项D错误。
故选B。
2.B
【详解】小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零,当劈形物体由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,没有水平或其他方向上的速度,而A的上表面又光滑,除竖直方向可以有合力外,其他方向上没有合力,加之力是使物体运动状态改变的原因,小球只能在竖直方向上有运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.C
【详解】在乒乓球加速上升的过程中,同体积的水球加速下降,水球比乒乓球的质量大,水和乒乓球系统的重心加速下降,处于失重状态,台秤示数变小。
故选C。
4.C
【详解】西瓜A受力分析如图所示
其中力F是其他西瓜对它的作用力,根据题意有
故选C。
5.B
【详解】设A球与悬点间丝线与竖直方向夹角为θ,以A、B为研究对象,水平向右风力大小为2F,则有
以B为研究对象,水平向右风力大小为F,设A、B间丝线与竖直方向夹角为α,则有
比较可知θ<α。
故选B。
6.D
【详解】A.对货物受力分析,受重力mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有T-mg=ma得
当T=0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值
故A正确;
C.当a=0时,T=mg,故图线与横轴的交点N的值TN=mg
故C正确;
BD.图线的斜率表示质量的倒数,故B正确,D错误。
故选D。
7.C
【详解】A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1:3,根据自由落体规律v2=2gh,可得
经过A、B处的水流速度大小之比为v1:v2=1:2
取很短的相同的时间△t,对于连续稳定的水流,单位时间流过任一横截面的水的体积是恒定的,可得
联立可得A、B的直径之比d1:d2为:1。
故选C。
8.C
【详解】B.根据题意,绳1烧断前对B受力分析,由平衡条件知弹簧弹力F=2mg
绳1烧断后弹簧弹力大小不能突变,对B列牛顿第二定律有F-2mg=2maB
解得aB=0,故B错误;
AC.绳1烧断后,对A、C整体列牛顿第二定律有4mg+F=4ma
解得a=1.5g,故A错误,C正确;
D.绳1烧断后,对C列牛顿第二定律有2mg+F2=2ma
解得F2=mg,故D错误。故选C。
9.A
【详解】BC.对小球受力分析如图所示
小球受重力mg、P对小球的支持力N以及绳子对小球的拉力T,小球在三个力的作用下始终处于静止状态,由相似三角形可得
式中L为定滑轮左侧栓接小球绳子的长度。当在钩码下方再加挂一个钩码时,到小球再次静止的过程中,钩码将下移,小球将沿圆柱体P上移,小球再次静止时,由于AO、mg、R不变,而L减小,则根据相似三角形可知N不变,T减小,即轻绳的张力减小,P对小球的弹力不变,故BC错误;
A.将小球与圆柱体P看成一个整体,根据以上分析可知,绳子的拉力T减小,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则可知θ减小,而绳子拉力T在水平方向的分力大小与地面对P的摩擦力大小相等、方向相反,即有
F=Tsinθ
由此可知地面对P的摩擦力减小,故A正确;
D.设圆柱体的质量为M,分析可知,小球对圆柱体P的压力N在竖直方向的分力Ncosα
(α为N与竖直方向的夹角)与圆柱体的重力之和大小等于地面对圆柱体的支持力FN,即
有Ncosα+Mg=FN
由于N不变,而α减小,则可知Ncosα增大,导致FN增大,而根据牛顿第三定律可知,圆柱体对地面的压力大小FN’=FN增大,故D错误。
故选A。
10.B
【详解】本题考查用辅助圆解决动态平衡问题,目的是考查学生的推理论证能力。设BC边对小球的弹力大小为FBC,AC边对小球的弹力大小为FAC,对小球进行分析,作出辅助圆的动态矢量分析如图所示
由图可知,FBC开始与球的重力等大反向,转动过程中先增大后减小至0,FAC从0开始先增大后减小至与球的重力等大反向,其中最大值大于球的重力,根据牛顿第三定律可知,球对BC边的压力与对AC边的压力均先增大后减小,且AC边所受压力的最大值大于球的重力。
故选B。
11.D
【详解】A.对最上面一张答题卡受力分析,最上面一张答题卡能向右运动,需满足
则μ1>μ2,故A错误;
B.当剩最后一张答题卡时,对最后一张答题卡受力分析,最后一张答题卡能向右运动,需
满足
则μ1>μ3,故B错误;
CD.为了保证“每次只进一张答题卡”,当最后还剩余两张答题卡时,倒数第二张答题卡向右运动时,最后一张答题卡需满足
由于,所以μ2和μ3大小不确定,C错误,D正确。
故选D。
12.(1)A (2)A (3)1.97 (4) 2
【详解】(1)图乙、丁方案中用到了弹簧测力计,可以直接通过弹簧测力计读出细线的拉力,而题图丙方案中用到了力传感器,可以通过力传感器知道细线的拉力,唯独题图甲方案中没有测量细线拉力的实验仪器,而是认为细线拉力近似等于重物的重力,因此题图甲方案需要保证小车质量远大于重物质量。
故选A;
(2)[1]平衡摩擦力不完全时,会导致细线拉力较小时小车不运动,细线拉力要超过一定值小车才开始做加速运动,得到的a-F图像如选项A。
故选A;
[2]在图甲方案中,认为重物的重力近似等于小车所受到的合外力,根据牛顿第二定律有F=Ma
可得
结合图像可知,图像的斜率越小,则表示小车的质量越大。
故选B;
(3)由逐差法求小车的加速度,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,
则有
12T2 12 0.12
(4)[1][2]设弹簧测力计的拉力为F0,对题图乙方案有2F0=M乙a,m乙g-F0=m乙·2a
对题图丁方案有F0=M丁a,m丁g-2F0=m乙·
联立解得
13.(1)2.5m/s2;(2)0.65m/s;(3)0
【详解】(1)小球释放后做匀加速直线运动,且每相邻的两个小球的时间间隔相等,均为0.2s,可以认为A、B、C、D是一个小球在不同时刻的位置;由题意知,由于相邻相等时间的位移差恒定,由△x=aT2
得CD-AB=2aT2
小球沿斜面下滑的加速度
(2)由题意知,且每相邻的两个小球的时间间隔相等,均为0.2s,相邻相等时间的位移差恒定
(3)设B球运动了T秒 vB=aT=0.65m/s
则T=0.26sA球运动了0.06s,下一个小球还没有释放;因此在A球上方没有小球在运动。
14.(1)11.75m (2)2m (3)a>1.5m/s2
【详解】(1)根据v2=2gh
可得小球上升的最大高度h1=1.25m
则距离地面最大高度为h2=h1+H=11.75m
(2)设小球经过时间t落在小车上,取竖直向上为正方向,则有
解得t=2s或t=-1s(舍去)
平板车运动的位移为x1=vt=6m
则小球落在平板车上的位置到车身前端M的距离为x2=x1-S=2m
(3)小车做匀加速直线运动,设最小加速度为a0,则小车运动位移满足条件为
解得a=1.5m/s2
则平板车的加速度应满足a>1.5m/s2
15.(1)0.25 (2)0.2G
【详解】(1)将重力进行分解如图所示
由于α=60°,故F1=F2=G
对圆柱体的受力,根据平衡条件可得F=μ0F1+μ0F2
由题可知F=0.5G
联立解得μ0=0.25
(2)把整个装置倾斜,则圆柱体的重力G可以分解为沿槽顶方向的分力F1与垂直于槽顶方向的分力F2,由力的分解可知F1=Gsin37°,F2=Gcos37°
垂直于槽顶方向的分力F进一步分解为两个挤压斜面的压力F1'和F2',如图所示
由几何知识可得F1'=F2'=F=0.8G
对圆柱体受力分析,根据平衡条件可得
解得F'=0.2G
16.(1)N;(2)8N;(3)m/s2
【详解】(1)对小物块M和小球m分别受力分析,如下图所示,根据平衡条件可得到
对物块M T1-Mgsin30°=0
对小球m T2-F-mgcos53°=0
T1与T2大小相等有 T1=T2=10N
联立解得F=N
(2)小物块M与斜面体相对静止,可看作一整体,并对地面静止,因此细线上的张力T2在水平方向上的分力大小即为地面对斜面体的摩擦力大小Ff=T2cos37°=8N
(3)设撤去F的瞬间细线上的张力为T1',小物块的加速度为a,根据牛顿第二定律得,对
小物块M、对小球m分别为
联立解得a=m/s2

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