2024~2025学年广东省六校联考高一上学期12月期中物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年广东省六校联考高一上学期12月期中物理试卷（解析版），共18页。
1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。
5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（ ）
A. 亚里士多德认为，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因
B. 伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
C. 笛卡尔最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
D. 牛顿认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力作用，物体就静止
【答案】B
【解析】A C．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动原因，故AC错误；
B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，故B正确；
D．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止，故D错误。
故选B。
2. 如图，耕地过程中，耕索与竖直方向成θ角，牛通过耕索拉犁的力为F，犁对耕索的拉力为T，忽略耕索质量，则（ ）
A. 耕索对犁拉力的水平分力为Fcsθ
B. 耕索对犁拉力的竖直分力为Fsinθ
C. 犁匀速前进时，F和T的合力为零
D. 犁加速前进时，F和T大小相等
【答案】D
【解析】AB．如图，将力F进行正交分解
可得
即耕索对犁拉力的水平分力为，竖直分力为，故AB错误；
C．耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力T为一对相互作用力，作用在两个物体上，不能够进行合成，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力T为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D正确。
故选D。
3. 一只瓢虫沿着粗细均匀的圆弧形硬树枝从左向右缓慢爬行，该过程中树枝的形状不变，瓢虫从A经B爬到C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 树枝对瓢虫的弹力先减小后增大
B. 树枝对瓢虫的摩擦力先增大后减小
C. 树枝对瓢虫的作用力一直增大
D. 树枝对瓢虫的作用力方向不变
【答案】D
【解析】AB．缓慢爬行相当于动态平衡，根据平衡条件，有
瓢虫从A经B，随着倾角θ的减小，摩擦力逐渐减小，弹力逐渐增大；从B经C，随着θ的增大，摩擦力也增大，弹力逐渐减小，故AB错误；
CD．从左向右缓慢爬行，始终处于平衡状态，则树枝对瓢虫的作用力始终与重力平衡，大小不变，方向始终竖直向上，C错误，D正确。
故选D。
4. 如图，用两根等长轻绳悬挂等高简易秋千。某次维修时将两绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，表示木板所受绳子合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A. 变小，变小B. 变大，变大
C. 不变，变大D. 不变，变小
【答案】C
【解析】木板静止时两轻绳的拉力的合力大小等于木板的重力，有
=G
故大小不变；
根据共点力的平衡条件可知
2csθ= G
将两轻绳各剪去一小段，轻绳与竖直方向夹角θ变大，故csθ减小，变大。
故选C。
5. 如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在斜面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止。现拿走砝码，而持续加一个垂直于斜面向下的恒力F（F=mgcs θ），其他条件不变，则木盒滑行的距离将（ ）
A. 不变B. 变小
C. 变大D. 变大、变小均有可能
【答案】B
【解析】设木盒的质量为，木盒与斜面的动摩擦因数为，木盒和砝码在斜面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止，可知木盒和砝码做匀减速直线运动。
①若初速度方向向上，则拿走砝码前，木盒和砝码的加速度大小为
现拿走砝码，而持续加一个垂直于斜面向下的恒力后，木盒的加速度大小变为
②若初速度方向向下，则拿走砝码前，木盒和砝码的加速度大小为
现拿走砝码，而持续加一个垂直于斜面向下的恒力后，木盒的加速度大小变为
可知不管初速度方向是向上还是向下，拿走砝码，而持续加一个垂直于斜面向下的恒力后，木盒做减速运动的加速度都变大了，则木盒将更快停下来，所以木盒滑行的距离将变小。
故选B。
6. 汽车制动系统是指对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。为检测某汽车的制动性能，现在平直公路上做一次试验。如图所示是该汽车整个制动过程中速度平方与位移之间的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度为20m/s，制动加速度大小为10m/s2
B. 前3s内汽车的位移是35m
C. 开始刹车后经过5s，汽车的位移是40m
D. 整个制动过程汽车的平均速度为20m/s
【答案】C
【解析】A．根据匀变速直线运动公式
可知，图像的斜率k代表2a，纵截距代表初速度的平方，则
故加速度
故A错误；
B．根据匀变速直线运动公式可知制动所需要的时间为
故s时汽车没有停止，用
解得
故B错误；
C．由B选项可知，时汽车停止，根据
其中，解得
故C正确
D．根据平均速度公式
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，质量分别为3kg、4kg的木块A、B用轻质弹簧连接并置于粗糙水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数均为0.3，弹簧的劲度系数为400N/m，且伸长了2.0cm，A、B和弹簧组成的系统处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小g取。现用的水平拉力向右拉木块B，则力F作用后（ ）
A. 木块A所受摩擦力的大小是9N
B. 木块A所受摩擦力的大小是12N
C. 木块B所受摩擦力的大小是4N
D. 木块B所受摩擦力的大小是12N
【答案】C
【解析】根据可知物体A、B与地面间最大静摩擦力分别为
，
开始时弹簧的弹力
现用的水平拉力向右拉木块B，对B分析可知因
可知B仍静止，此时木块B所受摩擦力的大小是
对A研究
则A仍静止，此时木块A所受摩擦力的大小是
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 清远磁浮旅游专线是中国第四条、广东省首条中低速磁浮线路，于2024年2月4日开通试运营一期工程；在某次制动测试过程中，试验样车做匀减速直线运动直到速度为零，用t、x、v、a分别表示样车运动的时间、位移、速度和加速度.关于样车的运动，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】BCD
【解析】AB．样车做匀减速直线运动，直到速度为零，所以其位移应该随着时间而增加，而其位移与时间图像的斜率代表速度，即图像的斜率应该逐渐减小，直至为零，故A错误，B正确；
CD．其做匀减速直线运动，速度应该逐渐减小直至为零，其速度与时间图像的斜率表示加速度，其加速度不变，即图像的斜率不变。对于加速度与时间的图像，其加速度的大小不变，图像是一条平行于时间轴的横线，故CD正确。
故选BCD。
9. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及物体的运动速度v随时间变化的图像如图甲和图乙所示.取重力加速度则（ ）
A. 前2s内物体运动的加速度大小为
B. 前4s内物体运动的位移的大小为10m
C. 物体与地面间的动摩擦因数
D. 物体的质量m为5kg
【答案】AD
【解析】A．根据速度一时间图像的斜率等于加速度，知前2s内物体的运动加速度
故A正确；
B．前4s内物体的位移为
故B错误；
CD．根据牛顿第二定律得，前2s内
后2s内
由图得
，
代入解得
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，BC为固定在小车上的水平横杆，质量为M的物块穿在杆上，靠摩擦力保持相对静止，物块通过轻细线悬吊着一个质量为m的小铁球，此时小车以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动，物块、小铁球均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为小车的加速度增大到2a时，物块始终和小车保持相对静止，g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 横杆对物块的摩擦力增大到原来的2倍
B. 横杆对物块的弹力不变
C. 开始时小车向右做匀加速直线运动，加速度
D. 细线的拉力增大到原来的2倍
【答案】ABC
【解析】A B．对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示
根据牛顿第二定律得，水平方向
f=(M+m)a
竖直方向
N=(M+m)g
则当加速度增加到2a时，横杆对M的摩擦力f增加到原来的2倍，横杆对M的弹力等于两个物体的总重力，保持不变，故AB正确；
C．以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律有
mgtanθ=ma
得
a=gtanθ
θ=45°
所以
a=10m/s²
故C正确；
D．当a增加到2倍时，tanθ变为2倍，细线的拉力
可见a变为2倍，细线的拉力不是增大到原来的2倍，故D错误。
故选ABC。
三、实验题：本题共2小题，共20分。
11.
（1）某同学在“探究二力合成规律”的实验中，将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面的后面，组装成如图甲所示的装置，其部分实验操作或分析如下，请完成下列相关内容：
①卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计按如图乙所示，将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数。其中右侧弹簧测力计的读数为______N。
②本实验采用的科学方法是______。
A．逻辑推理法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）某学习小组尝试探究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系。
①通过多次实验，记录实验数据，描绘出如图甲所示的F-L图像。则弹簧原长L0=______，弹簧的劲度系数k=______ N/m （计算结果保留三位有效数字）。
②如图乙所示，若将该弹簧左端固定在中间带有小圆孔的竖直挡板上，弹簧右端连接细线，细线穿过圆孔，通过光滑的滑轮与钩码相连，竖直挡板固定在刻度尺0刻线处，已知每个钩码重为0.5N。当水平弹簧压缩稳定后，指针指示如图乙所示。由此可推测所挂钩码的个数为___________个。
【答案】（1） ①. 11.40 ②. B （2） ①. 3.0 200 ②. 6
【解析】
【小问1解析】
① 右侧弹簧测力计分度值为0.1 N，估读一位，读数为11.40 N；
② 若把两细绳套对弹簧的拉力定义为分力，则与两分力可等效的合力是指钩码对弹簧下端的拉力，即本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2解析】
① 当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图可知，弹簧的原长为；
由胡克定律可知
②由图可知，该刻度尺的读数为，
由胡克定律可知
由题可知每个钩码重G=0.5N，由此可推测所挂钩码的个数为
12. 某同学使用如图甲所示装置对物块与木板间的动摩擦因数进行测量，他调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板，挂上放有砝码的托盘，接通电源，释放托盘，多次改变砝码的质量，记录传感器的读数F，求出物块的加速度a.
请回答下列问题：
（1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可得打计数点3时的速度大小为_________；物块的加速度大小为a=________m/s²（（均保留三位有效数字）；
（2）该实验需不需要满足砝码和托盘质量远远小于小车质量?________（填“需要”或“不需要”）;
（3）以力传感器的示数F为横坐标，物块的加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，同一次实验中，则物块的质量为________，已知重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数为________.
【答案】（1） 1.00 1.97 （2）不需要 （3）
【解析】
【小问1解析】
由题意可知，相邻计数点的时间间隔
根据匀速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度求打下点3的瞬时速度
根据逐差法
可得加速度为
【小问2解析】
由于拉力传感器测得是真实拉力，不需要满足砝码和托盘质量远远小于小车质量；
【小问3解析】
根据牛顿第二定律
F-f=ma
摩擦力为
f=μmg
联立解得
结合图像可知
即
根据横轴截距可得
解得
四、计算题：本题共2小题，共34分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 质量的物块甲悬挂在细绳OA和OB的结点O上。OA偏离竖直方向37°角，OB在水平方向，且连在质量的物块乙上，物块乙静止于倾角为的斜面上，如图所示，求：（，，重力加速度g取）
（1）细绳OA、OB的张力大小；
（2）物块乙所受斜面的弹力和摩擦力的大小；
（3）如果斜面光滑，用一水平向左的推力F作用在物块乙上（图中未画出），使其仍保持静止状态，求水平推力F的大小。
【答案】（1），
（2）76.4N，64.8N （3）81N
【解析】
【小问1解析】
以结点为研究对象，受力如图1所示
根据平衡条件有
解得
，
【小问2解析】
以斜面上木块为研究对象，受力如图2所示
根据平衡条件有
代入数据解得
，
【小问3解析】
如果斜面光滑，以斜面上物块为研究对象，受力如图3所示
根据平衡条件有
解得
14. 如图所示，有一水平传送带以的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长，其右端连着一段粗糙水平面BC，长度未知，紧挨着BC的光滑水平地面上放置一质量的平板小车，小车长度。小车上表面刚好与BC面等高.现将质量的煤块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过粗糙水平面BC滑上小车.煤块与传送带间的动摩擦因数，煤块与BC面间、煤块与小车间的动摩擦因数均为，取重力加速度。
（1）求煤块在传送带上运动的时间；
（2）若煤块刚好能滑到C点，求BC面的长度；
（3）若煤块滑上小车后刚好不从小车上掉下来，求BC面的长度。
【答案】（1）2.0s
（2）9m （3）
【解析】
【小问1解析】
煤块刚放上传送带时，由牛顿第二定律得
解得
煤块与传送带速度相等所用时间为
此时煤块通过的位移为
可知煤块与传送带共速后，继续向右匀速，匀速过程所用时间为
则煤块在传送带上运动的时间为
【小问2解析】
煤块滑上粗糙水平面BC的加速度大小为
若煤块刚好运动到C点停下，根据运动学公式可得
解得
【小问3解析】
若煤块滑上小车且刚好到达小车右端与小车共速则刚好不从小车上掉下来，设煤块刚滑上小车速度为，则有
煤块在小车上滑动的加速度大小仍为，小车的加速度大小为
设煤块经过时间与小车共速，则有
煤块与小车通过的位移分别为
根据位移关系有
联立解得