江苏省名校协作体2024-2025学年高一（上）12月联考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省名校协作体2024-2025学年高一（上）12月联考物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（本卷满分100分 考试时间75分钟）
一、单选题（4*11=44分）
1. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行，这是亚洲最高规格的国际综合性体育赛事，关于部分赛事的论述，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员参加800米赛跑，800米指的是该运动员在比赛中发生的位移
B. 高速摄像机能记录运动员百米比赛的撞线速度，该速度近似于瞬时速度
C. 花样游泳项目裁判评判运动员的动作时，可以把运动员看做质点
D. 百米赛跑中，运动员甲发现自己相对运动员乙是后退的，他是以大地为参考系
【答案】B
【解析】A．运动员参加800米赛跑，800米是曲线轨迹的长度，因此800米指的是该运动员在比赛中发生的路程，A错误；
B．高速摄像机能记录运动员百米比赛的撞线速度，该速度对应某一位置，因此该速度近似于瞬时速度，B正确；
C．花样游泳项目裁判评判运动员动作时，运动员的大小和形体动作不可忽略，不可以把运动员看做质点，C错误；
D．百米赛跑中，运动员甲发现自己相对运动员乙是后退的，他是以运动员乙为参考系，D错误。
故选B。
2. 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时刻的瞬时速度，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。
3. 物理规律用图象表示的最大优点是直观。如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，t1 − t2之间图形面积表示物体的位移大小
B. 乙图中，物体在0 − t0这段时间内的平均速度为
C. 丙图中，物体的加速度大小为1 m/s2
D. 丁图中，物体的初速度大小为1 m/s
【答案】D
【解析】A．a − t图像中，图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则可知甲图中，阴影面积表示t1 ~ t2时间内物体速度的变化量，故A错误；
B．若乙图表示初速度为v初的匀加速直线运动，则在0 ~ t0这段时间内的平均速度为
但从图像可知，乙图所表示的运动为加速度逐渐增大的加速运动，在0 ~ t0之中这段时间内任意时刻的速度都小于对应匀加速直线运动的速度，因此，物体在0 ~ t0这段时间内的平均速度小于，不一定是，故B错误；
C．丙图中，所对应的直线运动，其速度与位移的关系为
则可知，图线的斜率表示2a，可得该运动的加速度大小为，故C错误；
D．将匀变速直线运动位移与时间的关系式
变式可得
所以图像斜率代表初速度
故D正确。
故选D。
4. 一串塑料小球（个数）悬挂在空中，每个小球完全相同且质量都为。它们在恒定的水平风力作用下（风向左吹）发生倾斜，绳子的质量不计，小球们在空中平衡时，下列关于小球与绳子的位置关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】以从下往上个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知
设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为，则
故所有小球所受拉力的方向相同
故选C。
5. 如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平向右大小为F＝10N的力，两木块仍然保持静止。下列说法正确的是（ ）
A. 木块B受3个力的作用B. 物块A受到的摩擦力向右
C. 物块B受到地面的摩擦力向左D. 物块A给B的摩擦力大小为10N
【答案】C
【解析】A．木块B受5个力的作用，分别是重力，地面的支持力，A对B的压力，拉力F和地面对B的摩擦力，故A错误；
BD．物块A没有运动趋势，不受摩擦力，物块A不给B摩擦力，故BD错误；
C．由平衡可知，物块B受到地面的摩擦力与外力F等大反向，物块B受到地面的摩擦力向左，故C正确；
故选C。
6. 在学习了超重失重之后，小明同学站在体重计上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 小明的质量约为
B. 下蹲过程的最大加速度约为，此时处于超重状态
C. 起立过程的最大加速度约为，此时处于失重状态
D. 段为起立过程，段为下蹲过程
【答案】D
【解析】A．小明的质量约为
故A错误；
BCD．起立过程先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，先超重后失重，则图像中AC阶段对应起立过程，由图像可得下蹲过程的最大加速度约为
此时处于超重状态；下蹲过程先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，先失重后超重，则图像中DE阶段对应下蹲过程，由图像可得下蹲过程的最大加速度约为
此时处于失重状态；故BC错误，D正确。
故选D。
7. 救援员驾驶摩托艇救人．洪水沿江向下游流去，江岸平直，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（ ）
A. B.
C. 0D.
【答案】B
【解析】该摩托艇渡河的最短时间为
所以摩托艇登陆的地点离O点的距离为
故选B。
8. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置。如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上。第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A，以后每次将桌子向后移动相同的距离x，每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得AB、BC、CD间的距离分别为y1、y2和y3，设小钢球离开水平桌面运动后运动到痕迹B、C、D的时间分别为t1、t2和t3.下列关于本实验的操作或判断错误的是（ ）
A. 实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重锤线垂直
B. 每次让小球从同一位置由静止释放，是为了具有相同的水平初速度
C. 如果操作与测量正确，可得y1∶y2∶y3=1∶2∶3
D. 如果操作与测量正确，可得t1∶t2∶t3=1∶2∶3
【答案】C
【解析】A．由于要使小球做平抛运动，则小球沿桌面运动时速度应水平，即桌面需水平，故A正确，不符题意；
B．由于需使小球每次做平抛运动时轨迹相同即平抛运动的初速度需相同，故需每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，故B正确，不符题意；
CD．由于每次将桌子向后移动相同的距离x，可知每次与桌面的水平距离之比为
则由
可知
t1∶t2∶t3=1∶2∶3
根据
可知AB、AC、AD位移之比为1：4：9，所以有
y1∶y2∶y3=1∶ 3∶5
故C错误，符合题意，D正确，不符题意。
本题选错误的，故选C。
9. 甲、乙两同学用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。若甲乙站直后肩膀高度相同，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳的张力一直变大B. 轻绳的张力一直变小
C. 轻绳的张力先变大后变小D. 轻绳对挂钩的合力一直变大
【答案】A
【解析】ABC．不计挂钩与绳之间的摩擦，则挂钩可视为“活结”。挂钩两侧绳上的拉力大小相等。甲缓慢站起至站直的过程，可视为动态平衡。设挂钩两侧轻绳的夹角为，设轻绳上的拉力为F，则由共点力的平衡可得
则当甲缓慢站起至站直的过程中，轻绳间的夹角变大，变小，轻绳的张力变大；甲乙站直后肩膀高度相同，当甲站直时，杆水平，轻绳间夹角最大，轻绳的张力最大。所以轻绳的张力大小一直变大，故A正确，BC错误；
D．把挂钩与重物看成一个整体，它们一直保持动态平衡状态，所以轻绳对挂钩和重物的作用力大小等于挂钩和重物的重力，所以轻绳对挂钩的作用力不变，故D错误。
故选A。
10. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与A物体相连接，将B物体放置在A物体的上面，A、B的质量都为m，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体B开始向上做匀加速运动，拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体B位移为4cm时，弹簧处于原长状态
B. 物体B的加速度大小为5m/s2
C. 物体A的质量为4kg
D. 弹簧的劲度系数为5N/cm
【答案】C
【解析】A．当物体B位移为4cm时，物体A、B仍有向上的加速度，此时弹簧产生的向上的弹力大于物体A的重力，所以弹簧处于压缩状态，选项A错误；
BC．设力F未作用时弹簧的压缩量为x0，则有
kx0＝2mg
设物体A、B的共同加速度大小为a，则当
F＝F1＝20N
时，由牛顿第二定律得
F1＋kx0－2mg＝2ma
当
F＝F2＝50N
时，物体A、B刚好分离，对物体B有
F2－mg＝ma
以上各式联立可解得
a＝2.5m/s2，m＝4kg
选项B错误，C正确；
D．当物体A、B刚好分离时，对物体A有
k（x0－x）－mg＝ma
将x＝0.04m代入解得
k＝7.5N/cm
选项D错误。
故选C。
11. 如图所示，倾角为的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因数为，B通过轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与物块A连接，连接B的一段轻绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g，则在B下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 不论A、B的质量大小关系如何，A一定处于超重状态
B. A运动的加速度大小为
C. 地面对斜面的一直存在摩擦力
D. 水平面对C的支持力小于B、C的总重力
【答案】B
【解析】AB．物体B沿斜面做减速运动，A向上做减速运动，则对B
对物体A
其中
可得

此时A处于失重状态，选项A错误，B正确；
CD．物体B对斜面有垂直斜面向下的压力Mgcsθ和沿斜面向下的摩擦力μMgcsθ，因
可知两个力的合力竖直向下，大小等于Mg，则地面对斜面体无摩擦力作用，水平面对C的支持力等于B、C的总重力，选项CD错误。
故选B。
二、解答题（共5小题 满分56分）
12. 某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是___________（选填字母）。
A. B.
C.
（2）如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，相邻两个计数点之间的时间间隔为，现测出各计数点到A点之间的距离，如图所示。根据纸带可求得，此次实验中小车的加速度测量值_______。（结果保留两位有效数字）
（3）利用测量数据可得到小车质量M一定时，小车运动的加速度a和所受拉力F（，m为砂和小桶的总质量，g为当地重力加速度）的关系图像（如图所示）。拉力F较大时，图线明显弯曲，若不断增加小桶中砂的质量，图像中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为______（用题中出现的物理量表示），为避免图线出现弯曲，可采取的措施是______。
A.测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B.在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量
C.将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶重力
D.实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，增幅小一点
（4）该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。

实验中将长木板水平放置，操作得到如图小车加速度a与拉力传感器示数F的图像，横轴、纵轴截距分别为与，依据图像可求得小车质量______。
【答案】（1）B （2）1.0 （3）g C （4）
【解析】
【小问1解析】
为了减小实验误差，使得绳子的拉力等于合外力，需要先平衡摩擦力，故需要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，撤去砂和小桶，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。
故选B。
【小问2解析】
由逐差公式
【小问3解析】
若不断增加小桶中砂的质量，图像中各点连成的曲线将不断延伸，当重物质量无限大时，重物将近似自由落体运动，所以加速度a的趋向值为g；
为避免上述误差，而又由于本实验研究的是加速度与力的关系，故需要保证小车的总质量不变。可采取的简便有效方法是应该测出小车所受的拉力，即将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力，继而直接测出小车所受拉力，再作出运动图像。
故选C。
【小问4解析】
因为小车受到的合力可以通过传感器的示数得出为2F，由牛顿第二定律得
整理得
由图像的斜率可得
解得小车的质量为
13. 自驾游是目前比较流行的旅游方式，在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路。如图所示， 一辆汽车正以v0=20m/s的速度匀速行驶， 突然从公路旁冲出一只小动物，并对行驶的汽车视而不见，停在公路上。司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速直线运动， 若汽车在刹车后第 1s内的位移是18m。
（1）汽车在刹车后的加速度大小为多少？
（2）汽车在刹车后6s内的位移大小是多少？
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
设汽车在刹车后的加速度大小为，由匀变速直线运动规律可得汽车在刹车后第1s内的位移为
解得
【小问2解析】
汽车从刹车到停下来的时间
汽车在刹车后6s内的位移大小即为汽车运动5s内的位移大小
14. 如图所示，质量m的杂技演员利用动滑轮（图中未画出）悬挂在细绳上以完成各种杂技表演。绳子一端固定在竖直杆上的a点，另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量M=6m物体连接。当杂技演员静止不动时，定滑轮两侧细绳与水平方向的夹角分别为α=30°，β=37°。细绳不可伸长，不计绳子质量、动滑轮质量以及滑轮与细绳间的摩擦，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2。求：
（1）绳子张力的大小；
（2）水平地面对物体的支持力和摩擦力的大小；
（3）保持定滑轮和物体位置不变，将竖直杆往左侧移动，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角α减小，为了不让物体发生滑动，sinα的最小值为0.25，求物体与水平地面的动摩擦因数μ。
【答案】（1）mg （2）5.4mg， （3）
【解析】
【小问1解析】
对动滑轮分析，如图所示
根据受力平衡可得
解得
FT=mg
【小问2解析】
对物体分析，如图所示
由受力平衡可得
解得
=5.4mg
由
FTcsβ=Ff
得
Ff =
【小问3解析】
物体恰好要开始滑动时，有
对动滑轮分析有
联立解得物体与水平地面的动摩擦因数为
15. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；
（2）小包裹通过传送带所需的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小包裹的速度大于传动带的速度，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上，根据牛顿第二定律可知
解得
（2）根据（1）可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动，用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力，即，所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
16. 如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上，整个系统处于静止状态，长木板的质量为，物块的质量为，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，对长木板施加一个水平向右的拉力，拉力，作用后将力撤去，之后长木板和物块继续运动，最终物块没有从长木板上掉下来。物块可看作质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取 ，求∶
（1）刚开始运动时物块与长木板的加速度大小分别为多大；
（2）撤去拉力后，和运动的时间分别为多少；
（3）长木板的最短长度。
【答案】（1）， （2）1.1s，0.5s （3）0.6m
【解析】
【小问1解析】
假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
当物块与长木板之间相对滑动时，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
由于，则物块与长木板之间发生相对滑动。以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
【小问2解析】
作用时间s过程中，物块做匀加速直线运动，物块速度的大小为
长木板做匀加速直线运动，长木板速度大小为
撤去拉力时长木板的速度大于物块速度，则撤去拉力之后物块与长木板之间继续发生相对滑动，设再经二者共速，物块继续做匀加速运动，加速度为
长木板做匀减速直线运动，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
设经过时间物块与长木板达到共同速度v，根据运动学公式
解得
s，
当两者速度相等之后，假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
此时物块与长木板之间的摩擦力为
N
物块与长木板之间的最大静摩擦力为
N
由于，则物块与长木板两者速度相等之后不会一起做减速运动，物块相对于长木板向前滑动，物块的加速度
停止的时间
s
物块运动的时间为
以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
停止的时间
长木板运动的时间为
小问3解析】
作用s时间过程中，物块的位移
m
长木板的位移
m
撤去拉力后0.1s，此过程中物块的位移为
m
长木板的位移
m
在s和s时间内物块相对于长木板向左滑动的距离为
m
当两者速度相等之后，物块减速过程运动位移为
长木板减速过程运动位移为
m
此过程中物块相对于长木板向前滑动的位移为
m
则，则长木板的最小长度为m