黑龙江省部分学校2024-2025学年高一上学期12月阶段性考试物理试题（解析版）

2024~2025学年度高一年级12月阶段性考试物 理考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第一册。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，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. 实验表明，半径为r的球形雨滴，以大小为v的速度在空中下落时所受空气阻力的大小可表示为，则比例系数k的单位是（　　）A. B. C. D. 【答案】B【解析】阻力f的单位为N，雨滴半径r的单位为m，速度的单位为，比例系数满足故比例系数k的单位为故选B。2. 电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站立在电动平衡车上在水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A. 平衡车加速行驶时，车对人的作用力大小小于人对车的作用力大小B. 平衡车加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上C. 平衡车匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小D. 平衡车匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力【答案】C【解析】AB．平衡车加速行驶时，根据牛顿第三定律可知，车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小，车对人在竖直方向的作用力等于人的重力，车对人在水平方向的作用力提供人的加速度，车对人的作用力方向斜向上，故AB错误；CD．平衡车匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小，平衡车与人的总重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力，C正确，D错误。故选C。3. 一轻质弹簧竖直悬挂，弹簧长度为14.00cm。在弹簧下端挂一质量为0.2kg的钩码，静止时弹簧长度为26.50cm，弹簧弹力未超过弹性限度，重力加速度g取。则该弹簧的劲度系数为（　　）A. 7.5N/m B. 8.0N/m C. 16N/m D. 32N/m【答案】C【解析】根据受力平衡可知，弹簧弹力为根据胡克定律可得可得该弹簧的劲度系数为故选C。4. 如图所示，质量为1kg的物体放在光滑水平面上，在两个相互垂直的水平力和作用下沿水平面运动，则该物体的加速度大小为（　　）A. B. C. D. 【答案】D【解析】光滑水平面上两个相互垂直的水平力的合力大小由牛顿第二定律，可知加速度大小故选D。5. 如图所示，用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计。小球质量一定，随着缓慢增大，小球始终保持静止，则下列说法正确的是（　　）A. 筷子甲对小球的弹力不变 B. 筷子乙对小球的弹力变小C. 两根筷子对小球的弹力均增大 D. 两根筷子对小球的合力将增大【答案】B【解析】对小球受力分析如图：角增大过程中、均减小。两根筷子对小球的合力总等于小球的重力，不变。故选B。6. 如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球相邻两小球释放的时间间隔为，某时刻拍下小球所处位置的照片，测出，，则A. 小球从A点释放B. C点小球速度是A、D点小球速度之和的一半C. B点小球的速度大小为D. 所有小球的加速度大小为【答案】D【解析】D：据，求得：所有小球的加速度．故D项正确．A：据，代入数据解得：．故A项错误．B：小球做匀变速直线运动，C点小球速度是B、D点小球速度之和的一半；B点小球速度大于A点小球速度．故B项错误．C：B点小球的速度，故C项错误．7. 自动化分拣为快递行业发展起到很大的促进作用，而物品的自动传输需要依靠传送带进行。如图所示为某水平传送带示意图，传送带以的速度匀速运动，将物品从左端处由静止释放，之后被传送到右端处。已知、之间的距离为，物品与传送带间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取，物品匀速运动的位移大小为（　　）A. B. C. D. 【答案】C【解析】由牛顿第二定律得物品匀加速运动的加速度为由运动学公式得物品达到与传送带有共同速度运动的位移则物品匀速运动的位移大小为故C正确。故选C。8. 物理学的发展推动了人们对客观世界的认识，促进了人类文明进步。牛顿第一定律是科学家集体智慧的结晶，下列说法正确的是（　　）A. 力是使物体产生加速度的原因B 跳远时我们要助跑，助跑速度越大，惯性越大C. 足球在地面上运动时会慢慢停下来，说明力可以改变物体的运动状态D. 牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因【答案】AC【解析】A．牛顿第一定律表明力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故A正确；B．质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性与物体的速度无关，故B错误；C．足球在地面上运动时会慢慢停下来，是由于足球受到阻力的原因，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；D．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故D错误。故选 AC。9. 某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示。由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）A. “下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态B “站起”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态C. “下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力D. 这段时间内，该运动员加速度的最大值为【答案】AD【解析】A．“下蹲”过程中，该运动员先向下加速后向下减速，同时力传感器上的示数先小于重力，后大于重力，则该运动员先处于失重状态后处于超重状态，故A正确；B．“站起”过程中，该运动员先向上加速后向上减速，同时力传感器上的示数先大于重力，后小于重力，则该运动员先处于超重状态后处于失重状态，故B错误；C．“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力和力传感器对他的支持力是一对相互作用力，一定大小相等，方向相反，故C错误；D．根据图像可知举重运动员在稳定的站姿和稳定的蹲姿状态中在竖直方向上受平衡力作用，可知该运动员重力为，则该运动员质量力传感器示数最小时，处于失重状态，此时向下的加速度最大，此加速度大小力传感器示数最大时，处于超重状态，此时向上的加速度最大，此加速度大小则这段时间内，该运动员加速度的最大值为，故D正确。故选AD。10. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，时，质量为m的物体由斜面体的底端开始在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始运动，2s末将外力撤去，物体沿斜面向上运动的图象如图乙所示。重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）A. B. C. 2s末物体运动到斜面体最高点D. 物体返回出发点的速度大小为【答案】BD【解析】A．由图象可知，在2~4s时间内物体的加速度由牛顿第二定律可得解得A错误；B．由图象可知，在0~2s时间内物体的加速度由牛顿第二定律可得解得B正确；C．物体先沿斜面体向上做加速运动，2s末撤去外力，物体沿斜面体做减速运动，直到物体的速度减为零，C错误；D．由图乙可知物体沿斜面体上滑的位移可用图线与横轴围成的面积表示，即物体运动到最高点后沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律，可得物体的加速度大小为则物体返回斜面体底端时的速度大小为D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共16分）11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，把白纸用图钉固定在木板上，再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上，另一端连接细绳套。（1）下列操作正确的是__________。A. 实验中，用力的图示法分别画出分力和合力时，要选择不同的标度B. 两个弹簧测力计之间夹角必须取，以便用勾股定理算出合力的大小C. 实验中除了要记录弹簧测力计的示数外，还要准确记录细绳的方向以及O点的位置D. 实验时，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一节点O，再换一把弹簧测力计拉橡皮条，不一定要拉到O点，只要橡皮条伸长的长度一样就行（2）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是__________。A. 橡皮筋可以用细绳替代B. 弹簧测力计可以替代橡皮条C. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果D. 两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（3）某次实验中，弹簧测力计C的示数如图甲所示，其示数为__________N。（4）在另一次实验中，两弹簧测力计的拉力的图示已作出（如图乙所示），小方格的边长表示1.0N，O是橡皮条的一个端点，则合力的大小__________N。（保留两位有效数字）【答案】（1）C （2）D （3）2.10 （4）7.0【解析】【小问1解析】A．实验中，用力的图示法分别画出分力和合力时，要选择相同的标度，故A错误；B．实验中，两个弹簧测力计之间夹角不宜过大也不宜过小，有利于作图即可，不一定非得，故B错误；C．实验中要记录弹簧测力计的示数和细绳的方向以及O点的位置，故C正确；D．实验时，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一节点O，再换一把弹簧测力计拉橡皮条，一定要拉至O点，才能保证橡皮条伸长的长度一样及效果相同，故D错误。故选C。【小问2解析】本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，故选D。【小问3解析】测力计的最小分度为0.1N，由图甲可知，弹簧测力计C的读数为2.10N。【小问4解析】根据平行四边形定则，所作合力如图所示可得12. 某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。调节好装置，做“探究加速度与合外力的关系”实验时，将打点计时器接在频率为f的交流电源上，打出的一条纸带如图乙所示，图中的1、2、5、6是计数点，每两个相邻计数点间有一个计时点，但第3、4个计数点没有画出，其中第1、2计数点间的距离为，第5、6计数点间的距离为。（1）关于实验的要点，下列说法正确的是______。A. 重物的质量应远小于小车的质量B. 平衡摩擦力时重物应挂在小车上C. 先释放小车，再接通打点计时器的电源D. 调节定滑轮高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行（2）小车的加速度为______。（用、、f表示）（3）打第2个计数点时小车速度为______。（用、、f表示）（4）做“探究加速度与质量的关系”实验时，正确平衡摩擦力，保持悬挂的重物不变，改变小车上砝码的质量m，多次实验，测出多组加速度a及小车上砝码的质量m，作出图像如图丙所示。若图丙中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，实验过程中小车受到的拉力可以看成保持不变，则小车受到的拉力为______，小车的质量为______。（用相关物理量符号表示）【答案】（1）D （2） （3） （4） 【解析】【小问1解析】A．由于绳子拉力可以通过力传感器测得，所以重物的质量不需要远小于小车的质量，故A错误；B．平衡摩擦力时应把挂重物的细线和重物去掉，利用小车自身重力沿木板向下的分力平衡摩擦力，故B错误；C．为了充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故C错误；D．为了小车运动过程受到的细线拉力恒定不变，需要调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行，故D正确。故选D。【小问2解析】每两个相邻计数点间有一个计时点，可知相邻计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动推论由纸带数据可得联立可得小车的加速度为【小问3解析】根据匀变速直线运动中间时刻等于该段过程的平均速度，可得1、2的中间时刻速度为根据运动学公式可得联立可得打第2个计数点时小车的速度为【小问4解析】设小车受到的拉力为，小车的质量为，根据牛顿第二定律可得可得可知的斜率和纵轴截距分别为，解得，三、计算题（本题共3小题，共38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. 无人机目前正得到越来越广泛的应用。如图所示为一种四旋翼无人机，它能够竖直起降，质量m＝2kg，运动过程中所受空气阻力，大小恒为4N。一次性能检测时，在离地面高度H＝40m处，关闭动力后无人机由静止下落，2s后启动动力设备提供恒定升力，无人机恰好在接近地面时回升。无人机可看作质点，g取。求：（1）无人机下落过程中最大速度的大小；（2）从启动动力设备到回升，经过的时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）关闭动力后无人机由静止下落过程，由牛顿第二定律得代入数据解得由运动学公式解得（2）关闭动力后无人机由静止下落过程，下落高度得启动动力设备后，有解得14. 如图所示，质量为M的木板C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B，小球B的质量为m，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止一起向右匀速运动，且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，已知重力加速度为g，求：（1）力F的大小；（2）球A的质量；（3）木板C与水平地面间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）对B球受力分析，如图甲所示根据正交分解，则x轴方向上有y轴方向上有解得（2）对A球受力分析，如图乙所示 根据正交分解，则x轴方向上有y轴方向上有解得（3）对ABC整体受力分析，如图丙所示根据正交分解，则x轴方向上有y轴方向上有又解得15. 如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力作用在物块P上，经后撤去推力。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，P与桌面边缘距离足够长，Q与地面的高度差，重力加速度g取。求：（1）推力作用在P上时，绳中张力T的大小；（2）物块Q落地前瞬间的速度大小；（3）物块P运动的总位移s。（结果可保留分数）【答案】（1） （2） （3）【解析】【小问1解析】推力作用在P上时，P、Q有相同大小的加速度，设为，以P为对象，根据牛顿第二定律有以Q对象，根据牛顿第二定律有联立解得，【小问2解析】经后撤去推力，此时P、Q的速度大小为P通过的位移大小为撤去推力后，P、Q一起做加速度大小相等的加速运动，设加速度大小为，以P为对象，根据牛顿第二定律有以Q对象，根据牛顿第二定律有联立解得设Q着地瞬间的速度大小为，P、Q一起做加速运动到Q着地瞬间，根据运动学公式有解得【小问3解析】Q着地后，P继续在水平桌面上做匀减速运动，设加速度大小为，以P为对象，根据牛顿第二定律有解得P继续在水平桌面上做匀减速运动到停下通过的位移大小为物块P运动的总位移大小为