2024~2025学年江苏省连云港市灌南高中协作体高一(上)12月联考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年江苏省连云港市灌南高中协作体高一(上)12月联考物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 下列说法正确的是（ ）
A. “太阳东升西落”是以地面为参考系
B. 跳伞运动员看到大地迎面而来是以大地为参考系
C. 研究蚂蚁拖动饭粒时肢体的动作，可将蚂蚁视为质点
D. 跳水比赛，裁判员给运动员评分时，可将运动员视为质点
【答案】A
【解析】A．“太阳东升西落”是以地面为参考系，故A正确；
B．跳伞运动员看到大地迎面而来是以运动员自己为参考系，故B错误；
CD．研究物体本身各部分的动作不能将物体视为质点，故C、D错误。
故选A。
2. 下面对教材中的插图理解正确的是（ ）
A. 甲图中重力的施力物体是斜面
B. 乙图桌面上的装置可以用来观察桌面粗糙程度
C. 丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是指平均速率
D. 丁图中汽车作匀变速直线运动速度由v1变到v2，该段时间内加速度方向与Δv方向相同
【答案】D
【解析】A．甲图中重力的施力物体是地球，故A错误；
B．图乙中所示的实验是用来观察桌面微小形变，其利用了光线照射后将形变“放大”，采用了放大的思想，故B错误；
C．丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是瞬时速度，故C错误；
D．丁图中汽车作匀变速直线运动速度由v1变到v2，根据加速度的定义式有
可知，该段时间内加速度方向与Δv方向相同，故D正确。
故选D
3. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法，以下叙述不正确的是（ ）
A. 在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，应用了微小量放大法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是控制变量法
C. 根据平均速度，当很小时，就可以表示物体在t时刻瞬时速度，这里应用了极限思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元累积法
【答案】B
【解析】A．在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，应用了微小量放大法，故A正确；
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故B错误；
C．根据平均速度，当△t很小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里应用了极限思想，故C正确；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元累积法，故D正确。
选不正确，故选B。
4. 足球是青少年喜爱的一项体育运动。如图所示是一次精彩的传球、头球攻门、进球的过程（虚线代表足球的飞行路径），下列说法正确的是（ ）
A. 静止在场地上的足球受到的弹力就是它的重力
B. 运动员用力蹬地，身体却向上跃起，说明力的作用是相互的
C. 传球过程中，足球受到平衡力的作用
D. 运动员用头顶球时，力只改变了球的运动状态
【答案】B
【解析】A．静止在场地上的足球受力平衡，此时重力大小等于足球受到的弹力大小，但是不能说足球受到的弹力就是它的重力，故A错误；
B．运动员用力蹬地，身体却向上跃起，说明力的作用是相互的，故B正确；
C．传球过程中，足球的运动状态改变，足球不是受到平衡力的作用，故C错误；
D．运动员用头顶球时，力即改变了足球的运动状态，也改让足球发生了形变，故D错误。
故选B。
5. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力方向应与木板平面平行，只需记录拉力的大小
B. 实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 两个测力计的量程必须相同
D. 图中的力方向和细绳AO方向相同
【答案】D
【解析】A．拉力方向应与木板平面平行，需要记录拉力的大小和方向，选项A错误；
B．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可，不一定要取90°，选项B错误；
C．两个测力计的量程不一定必须相同，选项C错误；
D．图中的力是两个分力合力的实验值，其方向和细绳AO方向相同，选项D正确。
6. 网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小孩所受重力方向一定垂直于地面
B. 小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方
C. 奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的
D. 凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．小孩所受的重力方向竖直向下，不一定垂直于地面，故A错误；
B．小孩被提起后，小孩受重力与秤钩的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，小孩的重心一定位于秤钩的正下方，故B正确；
C．奶奶对凳子的压力是由于奶奶的形变引起的，故C错误；
D．凳子对奶奶的支持力与奶奶、小孙子、杆秤所受的总重力是一对平衡力，故D错误。
故选B。
7. 某同学操控无人机从地面起飞，沿竖直方向做直线运动。前5s内的图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（ ）
A. 无人机在1s末到达最高点
B 无人机做匀速直线运动
C. 无人机在4s末速度最小
D. 无人机上升的最大高度为6m
【答案】D
【解析】AD．由图可知，无人机在上升，下降，则无人机在3s末到达最高点，上升的最大高度为
故A错误，D正确；
B．无人机做匀加速直线运动，故B错误；
C．时，速度为零，此时最小，故C错误。
故选D。
8. 如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，通过段的时间为。则（ ）
A. 通过段的时间为
B. 通过ce段的时间为
C. 段和段所用时间比为
D. 段的平均速度等于点的瞬时速度
【答案】B
【解析】AB．已知通过ab段的时间为t，根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知，汽车通过ab、bc、cd、de四段的时间之比为
所以通过cd段时间为
通过ce段时间为
故A错误，B正确；
C．通过ad段的时间为
故ab段和ad段所用时间比为
故C错误；
D．通过ae段的时间为
通过ab段的时间为t，故b点为ae段时间的中间时刻，所以通过b点的瞬时速度为ae段的平均速度，因汽车做匀加速直线运动，速度越来越大，b点的瞬时速度小于c点的瞬时速度，故ae段的平均速度小于c点的瞬时速度，故D错误。
故选B。
9. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量M=2.3kg，木板的质量m=1.4kg。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 物块与木板间的动摩擦因数约为0.2
B. 拉动木板时应注意使木板保持匀速运动
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D. 木板滑动后，力传感器对物块的拉力大于物块对力传感器的拉力
【答案】C
【解析】A．根据图乙可知，物体受到的滑动摩擦力为7N左右，所以物块与木板间的动摩擦因数约为
故A错误；
B．当物块与长木板发生相对运动后，不管木板做匀速运动还是变速运动，物块的受力不再改变，故木板不需要保持匀速运动，故B错误；
C．根据图乙可知，物体受到的最大静摩擦力为10N左右，物体受到的滑动摩擦力为7N左右，所以最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为，故C正确；
D．木板滑动后，力传感器对物块的拉力与物块对力传感器的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，重力大小为G，重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为30°，其中横梁对O点的拉力沿OA方向，忽略支架的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 一根斜梁对O点的支持力大小为2G
B. 一根横梁对O点的拉力大小为G
C. 保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则横梁对O点的拉力将减小
D. 保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则斜梁和横梁对O点的作用力将增大
【答案】C
【解析】AB．对O点受力分析可知
解得一根斜梁对O点的支持力大小为
一根横梁对O点的拉力大小为
选项AB错误；
C．保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，斜梁BO跟横梁的夹角θ变大，根据
则横梁对O点的拉力将减小，选项C正确；
D．斜梁和横梁对O点的作用力等于空调机的重力，则保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则斜梁和横梁对O点的作用力不变，选项D错误。
故选C。
11. 如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取、、，则下列说法错误的是（ ）
A. 煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同
B. 煤块向上滑行的最大位移为8m
C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为
【答案】D
【解析】A．煤块冲上传送带后，先沿传送带向上做匀减速运动，由牛顿第二定律可得
mgsinθ+μmgcs37°=ma1
解得
a1=10m/s2
设经时间t1煤块与传送带共速，则
v0-a1t1=v
解得
t1=1s
故A正确；
B．前1s内，煤块的位移为
共速后，由于
mgsinθ＞μmgcs37°
所以煤块受到的滑动摩擦力方向向上，继续向上做匀减速运动，由牛顿第二定律得
mgsinθ-μmgcs37°=ma2
解得
a2=2m/s2
共速后，煤块继续做匀减速运动的最大位移为
所以煤块向上滑行的最大位移为
x=x1+x2=7m+1m=8m
故B正确；
C．煤块速度从v减至零的时间为
煤块上升到最高点后反向做初速度为零、加速度为a2=4m/s2的匀加速直线运动，设从最高点返回到A端所需的时间为t3，则
解得
t3=2s
煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为
t=t1+t2+t3=1s+1s+2s=（2+2）s
故C正确；
D．在t1时间内，传送带的位移
x1′=vt1=2×1m=2m
煤块传送带上的划痕长为
L1=x1-x1′=7m-2m=5m
在t2时间内，传送带的位移
x2′=vt2=2×1m=2m
煤块传送带上的划痕长为
L2=x2′-x2=2m-1m=1m
由于两个过程痕迹重叠1m,所以前2s内，煤块在传送带上留下的痕迹长为5m。
在t3时间内，传送带的位移
x3′=vt3=2×2m=4m
煤块传送带上的划痕长为
L3=x+x3′=8m+4m
由于有4m长的痕迹与前面的重叠，所以煤块在传送带上留下的痕迹长为
L=5m+4m+4m=（9+4）m
故D错误。
此题选择错误的，故选D。
二、解答题
12. 某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚好运动为止，记下传感器的最大示数F0，并以此表示小车运动时所受摩擦力的大小。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1。
（1）打点计时器接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则相邻两个计数点的时间间隔t=________s；小车的加速度a=____________m/s2（a的计算结果保留两位有效数字）。
（2）改变小桶中细砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，记下每一次小车加速运动时的传感器示数F2，则小车的合力F =_________（选填“F1-F0”或“F2-F0”）；再描绘小车加速度a与合力F的关系图像。不计纸带与打点计时器间的摩擦。下列图像中可能正确的是___________。
A． B．
C． D．
（3）关于该实验，下列说法中正确的是哪一个_________
A．实验中需要测出小车和传感器的总质量
B．实验中需要将长木板右端垫高
C．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据
【答案】（1） 0.1 0.16 （2） B （3） C
【解析】（1）每5个点取一个计数点，则相邻两个计数点的时间间隔为
根据逐差法可得，小车的加速度为
（2）由题意可知，小车运动时所受摩擦力的大小为
每一次小车加速运动时的传感器示数，则小车的合力为
以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像为过原点的一条倾斜直线。
故选B。
（3）A．本实验中力的大小可由力传感器直接得出，本实验是探究小车的加速度与合力的关系，只要保持小车和传感器的总质量不变，不需要测出它们的具体数值，故A错误；
B．用力传感器测出了摩擦力，不需要平衡摩擦力，故B错误；
C．用加砂的方法改变拉力的大小，每次砂的质量可增加得很少，而挂钩码每次质量增加得多，故前者可更方便地获取多组实验数据，故C正确。
故选C。
13. 轻型民用无人机飞行限高为120m假设在某次竖直向上的飞行中，无人机从静止开始先以2m/s2的加速度匀加速飞行5s，再匀速飞行5s，若要保证无人机不超过飞行限高，飞行10s后应做匀减速运动，求：
（1）无人机10s末的高度；
（2）减速时加速度的最小值。
【答案】（1）75m （2）
【解析】
【小问1解析】
无人机5s末速度
代入数据解得
5s内升高
匀速飞行5s内升高
无人机10s末的高度
【小问2解析】
若无人机升高到H=120m时恰好减速到零，则减速时的加速度最小，则
代入数据解得
14. 如图所示，粗糙水平地面上叠放着甲、乙两物块，质量为m的物块丙通过三段轻绳悬挂，结点为O，轻绳OB水平且B端与甲相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，三物块均处于静止状态。（已知，，重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）求轻绳OA对结点O的拉力大小；
（2）求物块乙对地面的摩擦力大小和方向；
（3）若物块甲的质量，乙的质量，甲乙之间的动摩擦因数，乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使甲、乙均保持静止，求丙的质量m应满足的条件。
【答案】（1） （2），方向水平向右 （3）
【解析】
【小问1解析】
对结点O进行受力分析，由平衡条件可得
，
解得
，
【小问2解析】
以甲、乙为整体，水平方向受到OB绳的拉力和地面的静摩擦力，由平衡条件得
方向水平向左；根据牛顿第三定律可得，乙对地面的摩擦力大小为，方向水平向右。
【小问3解析】
甲、乙之间的最大静摩擦力为
乙与地面最大静摩擦力为
对甲分析可得
又
解得
则物体丙的质量需要满足
15. 如图所示，左端有一弹性挡板Q的水平传送带长，以的速度顺时针转动。质量的小滑决静置在与等高的平台上，与B点距离为x。现用一水平向左的恒力始终作用在滑块上，滑块滑上传送带后做匀速运动，与左侧挡板碰撞后原速率弹回。已知滑块与间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
（1）求滑块与传送带之间的动摩擦因数；
（2）若，求滑块从C点由静止开始运动到与第一次挡板碰撞所用时间t；
（3）若滑块第一次与挡板碰撞后返回B点时和传送带速度相等，求x的取值范围。
【答案】（1）0.4；（2）4s；（3）
【解析】（1）由于滑块滑上传送带后做匀速运动，对滑块进行分析，根据平衡条件有
，
解得
（2）滑块在BC上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
结合上述解得
在BC上运动过程，根据位移公式有
解得
根据速度公式有
滑块在传送带上向左做匀速直线运动，则有
解得滑块从C点由静止开始运动到与第一次挡板碰撞所用时间
（3）若滑块加速至B点的速度小于传送带的速度，滑块反弹后的速度小于2m/s，反弹后相对于传送带向左运动，传送带对滑块的滑动摩擦力向右，与向左的恒力F平衡，滑块仍然向右做匀速直线运动，此时到达B点时的速度小于传送带的速度，可知，当滑块向左加速至B点的速度恰好等于传送带的速度时，x值为最小值，则有
解得
当滑块反弹速度大于传送带速度时，反弹后相对于传送带向右运动，传送带对滑块的滑动摩擦力向左，滑块向右做匀减速直线运动，若减速至B点速度等于传送带速度时，此时x值为最大值，则滑块向左加速过程有
反弹后根据牛顿第二定律有
结合上述解得
反弹过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
综合上述可知，x的取值范围为
16. 如图甲所示，粗糙水平地面上有一质量M=6kg的足够长木板B，将一质量m=2kg的小物块A（视为质点）轻放在木板B的右端，从t=0时刻起对B施加一水平向右的水平恒力F，经过t=4s后撤去恒力F，用传感器测得A、B的速度-时间图像如图乙所示，取g=10m/s2。求：
（1）A、B间的动摩擦因数μ1；
（2）B与地面间的动摩擦因数μ2，恒力F的大小；
（3）A、B均停止运动后A到B右端的距离L。
【答案】（1）0.1；（2）0.35；45N；（3）5.38m
【解析】（1）物块A在B上做加速运动，加速度为
根据
可得
μ1=0.1
（2）力F作用于木板B时的加速度
由牛顿第二定律
撤去F后木板B的加速度大小
由牛顿第二定律
联立解得
μ2=0.35
F=45N
（3）由图像可知5s时AB速度相等v=5m/s，此时A相对B向后的位移，即A距离B右端的距离为
AB速度相等以后，A做减速运动，加速度为；B减速运动的加速度
速度减为零时的位移
A速度减为零时的位移
A、B均停止运动后A到B右端的距离