2023临沂兰陵县四中高一上学期12月线上测试物理试题含解析

兰陵四中高一上学期物理检测

第Ⅰ卷

一、单项选择题：本题共有8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项符合题目的要求。

1. 港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，为香港、澳门和珠江三角洲的经济发展注入了新的动力。已知港珠澳大桥总长49.968公里，设计速度为100公里/小时。某辆汽车通过港珠澳大桥的记录显示：12：00进入港珠澳大桥，12：43离开大桥。下列说法正确的是（　　）

A. 题中的“100公里/小时”为瞬时速度

B. 研究该汽车通过大桥的运动情况时，不可以将汽车看成质点

C. 该汽车通过港珠澳大桥的位移为49.968km

D. 该汽车通过港珠澳大桥的平均速度为69.7km/h

【答案】A

【解析】

【详解】A．题中的“100公里/小时”是汽车行驶的最大速度，为瞬时速度，A正确；

B．由于汽车的形状大小相对于大桥长度可以忽略不计，研究该汽车通过大桥的运动情况时，可以将汽车看成质点，B错误；

C．港珠澳大桥总长49.968公里，指的是路程，不是位移，C错误；

D．港珠澳大桥总长49.968公里，指的是路程，根据

是指该汽车通过港珠澳大桥的平均速率，D错误。

故选A。

2. 关于运动物体速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法正确的是（　　）

A. 物体速度的方向为正，其加速度的方向一定为正

B. 物体的加速度越来越大，其速度一定越来越大

C. 物体速度的变化越来越大，其加速度可能越来越小

D. 物体加速度的方向与速度的方向一定相同

【答案】C

【解析】

【详解】ABD．根据加速度的定义式

可知加速度的大小和方向与速度的大小和方向无必然联系，ABD错误；

C．根据加速度的定义式可知，越大，若更大，则加速度减小，C正确。

故选C。

3. 2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会举重项目资格赛在宁波举行，来自28个国家和地区的278位运动员参赛，创下了历届亚洲举重锦标赛之最。如图所示，举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶保持静止，关于这个状态下列说法正确的是（　　）

A. 运动员此时处于超重状态

B. 运动员受到杠铃对他的压力就是杠铃的重力

C. 运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的

D. 运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力

【答案】C

【解析】

【详解】A．举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶保持静止，无加速度，所受合外力为零，既不超重也不失重，A错误；

B．运动员受到杠铃对他的压力施力物体为哑铃，杠铃的重力施力物体为地球，不是同一力，B错误；

C．弹力是施力物体的形变引起的，所以运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的，C正确；

D．一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用，满足“A对B，B对A”的模式，运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力并不是两物体相互作用时产生，D错误。

故选C

4. 一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.5 m，那么它在第三段时间内的位移是

A. 1.5 m B. 7.5 m C. 4.5 m D. 13.5 m

【答案】B

【解析】

【详解】由可知，在第一段的运动时间，前三段的总位移，前二段的总位移，第三段时间内的位移．

故选B。

5. 如图所示，重为2N的物体悬挂在弹簧的下端，静止时弹簧伸长了4cm。现换用另一物体悬挂在弹簧的下端，静止时弹簧伸长了6cm（形变仍在弹性限度内），则弹簧的劲度系数和第二种情况下弹力的大小分别是（　　）

A. 50N/m，3N B. 100N/m，6N

C. 50N/m，6N D. 100N/m，3N

【答案】A

【解析】

【详解】重为2N的物体悬挂在弹簧的下端时，根据物体平衡条件可知，弹簧的弹力F=2N，弹簧伸长的长度x=4cm=4×10−2m。根据胡克定律

F=kx

得，。当弹簧伸长了时，弹簧的弹力。

故选A。

6. 甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动，某时刻经过同一地点，从该时刻开始计时，其图象如图所示．根据图象提供的信息可知（　　）

A. 从时刻起，开始时甲在前，6s末乙追上甲

B. 从时刻起，开始时甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距最远为m

C. 8s末甲、乙相遇，且距离时的位置45m

D. 在s内与s内甲的平均速度相等

【答案】B

【解析】

【详解】A．在图中，图象与横坐标围成的面积大小表示物体发生的位移大小，则从时刻起，开始时甲的位移比乙的大，甲在前．

末甲的位移为

末乙的位移为

因此末乙还没有追上甲，故A错误；

B．末之前甲的速度大于乙的速度，二者的距离越来越远，末之后甲的速度小于乙的速度，二者的距离开始缩小，故末二者速度相等时相距最远，最远距离等于上面角形的面积，为

故B正确；

C．末乙的位移为

即末甲乙两物体相遇，且离出发点有，故C错误．

D．在内甲的平均速度

内甲的平均速度

可见平均速度不相等，故D错误；

故选B

7. 物体由静止开始沿斜面匀加速下滑。经后到达底端并沿水平面匀减速运动，再经停止，物体在斜面上的位移与水平面上的位移大小之比是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】设物体到达斜面底端的速度大小为v，可得在斜面上的位移大小为

在水平面上的位移大小为

代入数据可得

8. 如图所示，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，车内、B两物体叠放在一起，因前方有障碍物，为避免相撞，小车刹车制动，在小车整个运动的过程中，、B两物体始终保持相对静止且随小车一起运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 在小车匀速运动过程中，、B两物体间存在摩擦力

B. 在小车匀速运动过程中，B物体相对小车有向右运动的趋势

C. 在小车刹车制动过程中，相对B一定有沿斜面向上运动的趋势

D. 在小车刹车制动过程中，、两物体间一定存在着沿斜面方向的摩擦力

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．在小车匀速运动过程中，由平衡可知，A物体有沿斜面向上的静摩擦力，故A正确；

B．在小车匀速运动过程中，对AB的整体受合力为零，则B物体相对小车没有运动的趋势，故B错误；

CD．在小车刹车制动过程中，加速度向左，则当A与B没有运动趋势时，此时AB的摩擦力为零，则此时存在一个临界加速度值

当a>a0时A相对B有向上的运动趋势，此时B对A的静摩擦力沿斜面向下；当a<a0时A相对B有向下的运动趋势，此时B对A的静摩擦力沿斜面向上，故CD错误。

故选A。

二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目的要求，全部选对的4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。）

9. 关于自由落体运动，下面说法正确的是（　　）

A. 它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动

B. 在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1：3：5

C. 在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1：2：3

D. 从开始运动起连续通过三个相等的位移所经历的时间之比为1：：

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，故A正确；

B．根据

h=gt2

可得，初速度为0的匀加速直线运动在前1 s、前2 s、前3 s的位移之比为1:4:9，故在开始连续的三个1 s内通过的位移之比为1:3:5，故B正确；

C．根据

v=gt

在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1:2:3，故C正确；

D．根据

h=gt2

可得，从开始运动起通过h、2h、3h所经历的时间之比为1: :，所以从开始运动起连续通过三个相等的位移所经历的时间之比为1:（–1）:（–），故D错误。

故选ABC。

10. 明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之,曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则（　　）

A. 若F一定，θ大时N大 B. 若F一定，θ小时N大

C. 若θ一定，F大时N大 D. 若θ一定，F小时N大

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图

则

所以

由公式可知，当F一定，θ小时FN大，当θ一定，F大时FN大，AD错误，BC正确；

故选BC。

【点睛】对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可。

11. 为了节省能量，某商场安装了如图所示智能化的电动扶梯，扶梯与水平面的夹角为θ。无人乘行时，扶梯运行得很慢；当有人站上扶梯时，扶梯先以加速度a匀加速运动，再以速度v匀速运动。一质量为m的顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）

A. 顾客在匀速运动阶段受到两个力的作用

B. 扶梯对顾客的支持力始终等于mg

C. 加速阶段扶梯对顾客的摩擦力大小为macosθ，方向水平向右

D. 顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向上，再竖直向下

【答案】AC

【解析】

【详解】A．顾客在匀速运动阶段受到重力、支持力两个力的作用而平衡，故A正确；

B．在向上加速的过程中，受力如图

物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，处于超重状态；扶梯对人的支持力大于mg。故B错误；

C．加速阶段扶梯对人的摩擦力大小为macosθ，方向水平向右，故C正确；

D．物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力水平向右，扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，扶梯对顾客作用力的方向竖直向上；所以扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上，故D错误。

故选AC。

12. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架前端，右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。B与小车平板间的动摩擦因数为。若某段时间内观察到轻质细线偏离竖直方向角，且保持不变，则在这段时间内（　　）

A. 小车一定正在做加速运动

B. 轻质细线对小球A的拉力大小为

C. 物块B所受摩擦力大小为μmg，方向水平向右

D. 小车对物块B的作用力大小为，方向为斜向右上方

【答案】BD

【解析】

【详解】A．对A受力分析，由牛顿第二定律得

计算得出

方向水平向右，故小车做减速运动，故A错误；

B．对A受力分析可知在竖直方向上有

所以细绳的拉力为

故B正确；

CD．根据题意可以知道A与小车相对静止，则小车与A具有相同的加速度，即小车的加速度大小为，方向水平向右； 此刻物块B的加速度与小车相同，根据牛顿第二定律可以知道

方向水平向右；小车对B的支持力大小为Mg，方向竖直向上，故小车对物体B的作用力

方向沿斜向右上方，故C错误，D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题，共60分）

三、实验题（本题共有2个小题，共14分。把答案填在答题卡对应的横线上）

13. 电火花计时器和电磁打点计时器都是一种计时的仪器，均使用交流电源，若电源的频率为50Hz时，它们每隔________s打一个点．

(1)实验开始时，应该先________再_________(填“释放纸带”或“接通电源” )

(2)实验时，牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间_______(填“有”或“没有”)影响．

(3)在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带．图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s．

根据实验给出的数据可以判断小车做匀变速直线运动．

①D点的瞬时速度大小为_______m/s；

②运动小车的加速度大小为________m/s²．(要求保留3位有效数字)

【答案】    ① 0.02；    ②. 接通电源；    ③. 释放纸带    ④. 没有；    ⑤. 1.58；    ⑥. 3.53

【解析】

【详解】[1]电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它们每隔0.02s打一次点．

(1)[2][3]为了尽量多的在纸带上打点，提高纸带利用率，实验时要先接通电源，后释放纸带．

(2)[4]打点计时器打点周期由使用交流电的频率决定，与纸带运动快慢无关，故没有影响．

(3)[5]匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，因此D点的瞬时速度为：

[6]根据匀变速直线运动的推论公式可得：

14. 如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）实验中，为了使细线对小车拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是___________；

A.将长木板水平放置，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端热起适当的高度，将砂桶挂上，撤去纸带，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动

（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是___________

A.M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=600g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=600g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（3）如图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm，SBC=4.65cm，SCD=5.08cm，SDE=5.51cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则B点的速度B=___________m/s，小车的加速度a=___________m/s2（结果均保留两位有效数字）；

（4）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力不变，得到多组数据后他应描绘的图像是___________（选填a﹣M或a﹣）；

（5）该同学通过数据的处理作出了a﹣F图像如图所示，则：

①图中的直线不过原点的原因是___________；

②此图中直线发生弯曲的原因是___________。

【答案】    ①. B    ②. C    ③. 0.44    ④. 0.43    ⑤. a﹣    ⑥. 平衡摩擦力时长木板倾斜角度过大    ⑦. 砂和砂桶的质量过大，不满足m远小于M

【解析】

【详解】（1）[1]小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零，即不挂砂桶时小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带；

故选B。

（2）[2]由于绳子的拉力不易测量，本实验中用砂和砂桶的总重力来代替绳的拉力，而砂桶做加速运动，设加速度大小为a，则

当砂桶的加速度很小时，FT近似等于mg，当砂桶的加速度不是很小时，FT不能近似等于mg，因此实验中应控制实验条件，使砂桶的加速度很小。只有当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时，小车和砂桶的加速度才很小，绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重力；

故选C。

（3）[3] B点的速度为

[4] 由

可得

代入数据解得

a＝0.43m/s2

（4）[5]由牛顿第二定律得

可知要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力不变，得到多组数据后他应描绘图像；

（5）[6] 图中的直线不过原点的原因是木板的倾角过大，平衡摩擦力过度；

[7] 图中直线发生弯曲的原因是随着F的增大，即砝码和盘的质量增大，不再满足砝码和盘的质量m远小于小车的质量M，因此曲线上部出现弯曲现象。

四、计算题（本题共有4个小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分。）

15. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机，减速安全通过．在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方60 m的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为5 m/s2．求：

(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间；

(2)三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞．

【答案】(1)6s(2)48m

【解析】

【详解】(1)从刹车到停止时间为t2，则：

(2)反应时间内做匀速运动，则：

从刹车到停止汽车做匀减速运动直到速度为0，则：

小轿车从发现物体到停止的全部距离为：

三角警示牌距车的最小距离为：

16. 如图所示，用一水平的恒力F将一个质量为2kg的滑块沿倾角的斜面向上做匀速直线运动，已知滑块与斜面间的滑动摩擦因数（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：

（1）水平恒力F大小；

（2）若将滑块在斜面顶端由静止开始释放，求滑块下滑的加速度大小。

【答案】（1）40N；（2）

【解析】

【详解】（1）当滑块匀速上升时，滑块的受力如图所示

根据受力平衡，在x轴方向

在y轴方向

又

联合以上三式解得

（2）若将滑块在斜面顶端由静止开始释放，根据牛顿第二定律可得

解得

17. 如图所示，一足够长的木板静止在水平面上，质量M=0.4kg，长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1，一质量m=0.4kg的小滑块以=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.4，小滑块可看成质点，重力加速度g取10m/s²，求：

（1）小滑块相对长木板上滑行的距离；

（2）小滑块静止时运动的总距离。

【答案】（1）0.27m；（2）0.54m

【解析】

【详解】（1）据牛顿第二定律，对木板有

对小滑块有

解得木板和滑块的加速度分别为

小滑块与长木板速度相等时

得

t=0.3s

木板运动的距离

小滑块运动的距离

则小滑块相对长木板上滑行的距离

（3）小滑块与长木板速度相等时的速度为

此后小滑块与木板以一起做匀减速运动，据牛顿第二定律，对整体有

解得加速度的大小

故运动的距离为

所以小滑块滑行的距离

18. 如图所示，“神舟十一号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动降落伞装置，速度减至时开始匀速降落。在距地面时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，经过时间，以某一速度落至地面，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动。取重力加速度。求：

(1)在该0.20s减速阶段，返回舱加速度a的方向和大小；

(2)在该0.20s减速阶段，返回舱对质量的航天员的作用力大小F；

(3)事实上空气阻力跟物体相对于空气速度有关，还跟物体的横截面积有关。假设减速伞下落过程受到的空气阻力与减速伞的横截面积S成正比，与减速伞下落的速度v的平方成正比，即（其中k为比例系数）。减速伞在接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g。

①叙述打开减速伞后，返回舱的运动情况；

②如果返回舱和减速伞的总质量为M，求返回舱接近地面匀速时的速度。

【答案】(1)45m/s2，方向竖直向上；(2)；(3)①见解析，②

【解析】

【详解】(1)返回舱加速度的方向竖直向上。根据匀变速直线运动规律

解得

(2)以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律

解得

(3)①打开减速伞后，返回舱加速运动，所受阻力在增大，所以先做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动。

②匀速后根据

得