辽宁省普通高中2024-2025学年高一（上）12月联合物理试卷（解析版）

这是一份辽宁省普通高中2024-2025学年高一（上）12月联合物理试卷（解析版），共18页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列各组物理量中，求和方法均与求解两个力的合力遵从的规则相同的是（ ）
A. 加速度、电流、位移B. 速度、位移、路程
C. 加速度、速度、位移D. 速率、时间、加速度
【答案】C
【解析】求和方法均与求解两个力的合力遵从的规则相同说明是矢量，位移、速度、加速度是矢量，时间、路程、速率、电流是标量。
故选C。
2. 街舞于20世纪80年代兴起，广受青少年的喜爱，一名少年当街表演街舞，他单手倒立并静止于水平地面上的情景如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对少年的支持力大于少年的重力
B. 地面对少年的支持力是由于少年与地面接触的手掌发生形变而产生的
C. 少年的重心在手与地面接触处的正上方
D. 少年的舞蹈动作改变时，他的重心位置一定不会发生变化
【答案】C
【解析】A．该同学处于平衡状态，受地面对少年的支持力等于少年的重力，故A错误；
B．该同学所受的弹力是水平地面的形变产生的作用，故B错误；
C．地面对该同学的支持力竖直向上，根据二力平衡，重力与支持力方向相反，则少年的重心在手与地面接触处的正上方，故C正确；
D．重心位置与质量分布及形状有关，则少年的舞蹈动作改变时，他的重心位置可能会发生变化，故D错误。
故选C。
3. 智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活。如图所示为某软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，下列说法正确的是（ ）
A. 10分钟表示的是某个时刻
B. 研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点
C. 5.4公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小
【答案】B
【解析】A．10分钟是一段时间，因此是时间间隔，A错误；
B．在研究汽车在导航图中的位置时，汽车自身大小和形状与所研究问题无关可以忽略，因此可以把汽车看作质点，B正确；
C．5.4公里是实际走的距离，是路程，C错误；
D．根据这两个数据，用路程除以时间，我们可以算出此次行程的平均速率，D错误。
故选B。
4. 在物理学中，为了用数学语言描述物理量间的关系，我们经常会用字母来表示相应的物理量，例如物体的加速度记为a、速度记为v、时间记为t、位移记为x。则下列图像能反应物体做匀变速直线运动的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．物体做匀变速直线运动的位移和时间方程为
由于A选项中横坐标表示的是，斜率变化，因此加速度不恒定，不是匀加速直线运动，故A不符合题意；
B．物体做匀变速直线运动的速度和位移方程为
因此B选项为初速度不为零的匀变速直线运动，故B符合题意；
C．物体做匀变速直线运动，加速度保持不变，故C不符合题意；
D．当初速度为零时，物体做匀变速直线运动的速度和位移方程为
即
因此D不符合题意。
故选B。
5. 自动感应门因其便捷、省力在商场、银行、酒店应用广泛，它通过微波、红外感应对物体的移动进行反应，实现开关门的自动化。如图所示，银行大门感应到有人靠近正在自动打开，左右两扇门在打开过程均先做匀加速运动，再做匀减速运动，且加速与减速时的加速度大小均为a，两扇门完全打开时的速度刚好为零，此时敞开大门的宽度为d，则两扇门打开过程中的最大速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意，可知每扇门移动的距离为，且每扇门先加速后减速，设最大速度为，则有
可得
故选B。
6. 汽车紧急刹车会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为27m，假设制动后汽车做加速度大小恒为的匀减速直线运动直到停止，则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 刚刹车时，汽车的速度大小为18m/s
B. 刚刹车时，汽车的速度大小为12m/s
C. 刹车后，汽车最后1s内的位移大小为6m
D. 刹车后4s内，汽车的位移大小为24m
【答案】A
【解析】AB．根据逆向思维可知
结合题意代入数据可得
，
故A正确，B错误；
C．根据逆向思维可知，最后一秒内的位移为
故C错误；
D．由上可知汽车刹车到停止运动所需时间为3s，故刹车后4s内的位移等于27m。故D错误。
故选A。
7. 如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳（遵循胡克定律），在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x，此时AB段与水平方向的夹角为37°，DE段与水平方向的夹角为53°，弹性轻绳涉及的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知，则耳朵受到口罩带的作用力为（ ）
A. ，方向与水平向右成45°角
B. ，方向与水平向左成45°角
C. ，方向与水平向左成45°角
D. ，方向与水平向右成45°角
【答案】B
【解析】耳朵分别受到段口罩带的拉力，且，将两力正交分解如图所示
水平方向的合力
竖直方向的合力
解得
耳朵受到口罩的作用力
方向与水平向左成角。
故 选B。
8. 如图所示，晾晒衣服的绳子（不可伸长）固定在两根竖直杆A、B上，绳子的质量以及绳子与衣架挂钩之间的摩擦均可忽略不计，衣服处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 衣服由湿变干的过程中，绳子上的拉力减小
B. 不考虑衣服质量的变化，一阵水平方向的恒定的风吹来后衣服在新的位置保持静止，则两侧绳子拉力的合力变大
C. 不考虑衣服质量的变化，将B杆缓慢向右平移，绳子上的拉力逐渐减小
D. 不考虑衣服质量的变化，只改变绳子的长度，绳子上的拉力大小可能保持不变
【答案】AB
【解析】A．绳中的拉力左右相等，设两侧绳子与竖直方向的夹角均为，对挂钩受力分析如图所示，根据平衡条件，有
衣服由湿变干的过程中，质量一直减小，故绳子拉力T变小，A正确；
B．衣服原来是受重力和两绳子拉力而平衡，受到风力后是四力平衡，两绳子拉力的合力F与重力和风力的合力相平衡，重力与风力垂直，所以风力和重力的合力大于重力，故两绳子拉力的合力变大，B正确；
C．不考虑衣服质量变化，将B杆缓慢向右移动，绳子与竖直方向之间的夹角逐渐增大，绳子上的拉力的合力不变，则绳子上的拉力逐渐增大，C错误；
D．不考虑衣服质量变化，若只改变绳子的长度，则绳子与竖直方向之间的夹角一定随之改变，绳子上的拉力一定改变，D错误。
故选AB
9. 某同学利用位移传感器研究自由落体运动，他将小铁球从一定高度处由静止释放，位移传感器显示小铁球在落地前的运动过程中，最后2s的位移是最初2s位移的两倍，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 小铁球运动过程中的速度变化率恒定不变
B. 小铁球的释放高度为60m
C. 小铁球整个运动过程中的平均速度大小为15m/s
D. 小铁球落地前最后1s与第1s的位移差值比最后2s与最初2s的位移差值小
【答案】AC
【解析】A．小铁球运动过程中的速度变化率即加速度恒定不变，故A正确；
B．设运动总时间为t，则
解得
小铁球的释放高度为
故B错误；
C．小铁球整个运动过程中的平均速度大小为
故C正确；
D．小铁球落地前最后1s与第1s的位移差值
最后2s与最初2s的位移差值
相等，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，两个圆形框架均与水平地面相切于O点，E点位于O点的正上方，以框架为支撑搭设光滑的斜面ABO、CDO和EC，B点和D点均为斜面与小的圆形框架的交点，已知斜面ABO与EO之间的夹角为，斜面ABO与斜面EC平行，重力加速度为g，将可视为质点的小滑块分别从三个斜面的顶端由静止释放（小滑块的运动不会受到框架的影响），下列说法正确的是（ ）
A. 小滑块在斜面ABO上运动时的加速度大小为
B. 小滑块在斜面ABO上与斜面CDO上运动时加速度之比为
C. 小滑块在三个斜面上运动的时间均相同
D. 小滑块在DO段运动的时间与在BO段运动的时间相同
【答案】BCD
【解析】A．小滑块在斜面ABO上运动时，根据牛顿运动定律
解得
故A错误；
B．根据几何关系可知，AO垂直CO，小滑块在斜面CDO上运动时
解得
所以小滑块在斜面ABO上与斜面CDO上运动时的加速度之比为，故B正确；
C．小滑块在CE上运动
在斜面ABO上运动时
在斜面CDO上运动时
在斜面CE上运动
解得
故C正确；
D．设小圆半径为r，则在CD段运动
在AB段运动
所以AB和CD运动时间相等，而AO、CO运动时间也相等，则小滑块在DO段运动的时间与在BO段运动的时间相同，故D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 一根弹簧被截成相等的两段后，每段的劲度系数是否与被截断前相同？为了弄清楚这个问题，物理兴趣小组的同学们设计了这样一个实验：如图1所示，将弹簧的一端固定在水平桌面点处的挡板上，在弹簧的中间位置和另一端分别固定一个用于读数的指针和，弹簧处于原长状态。然后用细线拴住弹簧右端并绕过光滑定滑轮，细线另一端拴有轻质挂钩。在弹簧下面放一刻度尺，使毫米刻度尺零刻度线与点对齐。（已知每个钩码的重力均为。）
Ⅰ.首先记录自然状态下指针所指的刻度，然后在挂钩上依次悬挂1个、2个、3个……钩码，同时记录每次指针所指的刻度，并计算出其长度的变化量；
Ⅱ.在弹簧处于原长状态下，在处将弹簧截成相同的两段后，以端作为弹簧的最右端重复上述实验步骤，记录每次指针所指的刻度，并计算出其长度的变化量；

①以钩码重力为纵坐标，为横坐标建立如图2所示坐标系，并根据实验所得数据，作出了如图2所示的两条图线。
②根据图像可知，段弹簧劲度系数_________，段弹簧的劲度系数_________。（结果保留1位小数）
③由本实验可知，一根弹簧被截成相等的两段后，每段的劲度系数与没截断前相比将_________。（选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】②. 10.0 5.0 ③. 增大
【解析】②根据胡克定律
可得段弹簧的劲度系数
段弹簧的劲度系数
③由以上分析可知，根弹簧被截成相等的两段后，每段的劲度系数与没截断前相比将增大。
12. 某兴趣小组 “探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。

（1）下列实验操作中，正确的是___________。
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器
C．平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上
D．改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力
（2）为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是___________。
（3）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小___________。（结果保留两位有效数字）

（4）陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，他实验中可能存在的问题是___________；李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是___________。

（5）胡同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要平衡摩擦力___________（选填“需要”或“不需要”）。

【答案】 （1）A （2）小车的质量M远大于沙和沙桶的总质量m （3）1.0 （4）平衡摩擦力过度 未满足M远大于m （5）需要
【解析】（1）
A．平衡摩擦力后，连接砝码盘和小车的细绳跟长木板保持平行时，细线的拉力等于小车所受合力，故A正确；
B．车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，目的是为了能够在纸带上打出足够多的点，故B错误；
C．摩擦力是通过小车重力沿木板方向的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时不能将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上，并且由于运动过程中纸带也要受到阻力，所以后面的纸带必须连好，再通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，故C错误；
D．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有
两边M可以约掉，即与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选A。
（2）对小车根据牛顿第二定律有
对沙和砂桶同理有
联立解得
由上式可知只有当时才近似等于。
（3）相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得
（4）陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，由图可知，当拉力F为零时，小车加速度不为零，他实验中可能存在的问题是平衡摩擦力过度；
李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是未满足M远大于m。
（5）由图可知，弹簧测力计可以直接测出并求得小车所受的合外力，不需要满足M远大于m，为了使绳子拉力为小车所受的合力，仍然需要平衡摩擦力。
13. 如图所示，一个切面为半圆、质量为的柱体放在水平地面上，柱体上放置一个质量为的可视为质点的物块，物块与圆心的连线与水平面的夹角为30°。现施加一水平恒力F给物块，物块和柱体保持相对静止一起向右做匀速直线运动。柱体与水平地面间的动摩擦因数为，物块与柱体间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。。求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）柱体给物块的支持力大小和摩擦力大小；
（3）物块与柱体间动摩擦因数至少为多大？（第3问结果保留一位有效数字）
【答案】（1）16N （2）18.6N 0.5N （3）0.03
【解析】
【小问1解析】
对物块和圆柱体整体分析，水平方向根据受力平衡可得
【小问2解析】
对物块受力分析，柱体给物块的支持力为
摩擦力为
【小问3解析】
物块与柱体间的动摩擦因数至少为
14. 将a、b两小球从同一位置同时以相同的速率分别竖直向上和竖直向下抛出，结果发现两小球落至水平地面的时间间隔为2s．两小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求两小球抛出时的初速度大小。
（2）若小球b从抛出至落地的时间为0. 2s，求：
①小球a运动过程中距水平地面的最大高度；
②a、b两小球在空中运动的过程中平均速率的比值。
【答案】（1）10m/s （2）①7.2m；②
【解析】
【小问1解析】
根据匀变速直线运动规律有
根据题意
s
解得
【小问2解析】
①小球b从抛出至落地的时间为0. 2s，根据
解得
m
小球a运动过程中距水平地面的最大高度为
m
②a、b两小球在空中运动的过程中平均速率分别为
比值为
15. 如图所示，质量、斜面长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一个质量的小滑块（可视为质点）以一定的初速度从斜面底端P点出发沿斜面向上滑动，上滑时间恰好到达斜面最高点Q，之后下滑时间返回到P点，已知，，小滑块运动过程中斜面体始终处于静止状态，重力加速度g取。
（1）小滑块的初速度大小；
（2）斜面的倾角以及小滑块与斜面间的动摩擦因数；
（3）小滑块上滑阶段，水平地面对斜面体的作用力与水平方向夹角正切值的绝对值。
【答案】（1） （2）30°； （3）
【解析】
【小问1解析】
由题中信息
，
解得
s，s
根据位移—时间公式有
解得
【小问2解析】
上滑过程中有
下滑过程中有
解得
，
【小问3解析】
对斜面体受力分析如图
根据共点力平衡条件有
水平地面对斜面体的作用力与水平方向夹角正切值的绝对值为