江苏省常州市五校2024-2025学年高一上学期12月联合调研物理试卷（解析版）

这是一份江苏省常州市五校2024-2025学年高一上学期12月联合调研物理试卷（解析版），共16页。
1．答题前，考生先将自己的姓名、学校、考试号等填写清楚。
2．本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。选择题答案必须填涂写在答题纸的答题表内；非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在指定位置，字体工整，笔迹清晰。
3．请按题号顺序在各自题目的答题区域内作答，书写不能超出横线或方格，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸上答题无效。
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 诗句“人在桥上走，桥流水不流”，是以桥作为参照物
B. 做自由落体运动的物体，只受重力作用
C. 研究导弹的飞行轨迹时不能将它视为质点
D. 洒水车一路洒水的过程，洒水车处于失重状态
【答案】B
【解析】A．诗句“人在桥上走，桥流水不流”，是以水作为参照物，故A错误；
B．做自由落体运动的物体，只受重力作用，故B正确；
C．研究导弹的飞行轨迹时，可以忽略导弹的形状、大小，可以将它视为质点，故C错误；
D．洒水车一路洒水的过程，洒水车在竖直方向没有加速度，则洒水车不处于失重状态，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，一小朋友在广场上玩滑板车，当后腿用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车的运动越来越慢，最终停下。下列说法正确的是（ ）
A. 人用力蹬地，鞋对地面的力大于地面对鞋的力
B. 人用力蹬地，滑板车向前运动说明力是维持运动的原因
C. 人停止蹬地后，人和滑板车的运动越来越慢，是因为惯性的缘故
D. 人停止蹬地后，人和滑板车的运动越来越慢，是因为阻力改变了其运动状态
【答案】D
【解析】A．鞋对地面的力与地面对鞋的力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
B．人用力蹬地，滑板车向前运动说明力改变运动状态的原因，力不是维持运动的原因，故B错误；
CD．人停止蹬地后，人和滑板车的运动越来越慢，是因为阻力改变了其运动状态，故C错误，D正确。
故选D。
3. 在“探究求合力的方法”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 本实验采用的研究方法为控制变量法
B. 为减小误差，F1、F2之间的夹角必须取90°
C. 图乙中F′的方向一定沿橡皮筋的方向
D. 图乙中F为F1、F2的合力的实际值
【答案】C
【解析】A．本实验采用的研究方法为等效替代法，故A错误；
B．F1、F2之间的夹角适当就好，不需要取90°，故B错误；
CD．由图乙可知，F是通过平行四边形得到的F1、F2合力的理论值，由于存在误差，F的方向不一定沿橡皮筋的方向；图乙中F′是通过一个力拉橡皮筋得到的合力实际值，根据二力平衡可知，F′的方向一定沿橡皮筋的方向，故C正确，D错误。
故选C。
4. 自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 碟刹器受到的是静摩擦力
B. 增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力
C. 增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力
D. 碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反
【答案】B
【解析】A．碟刹器与碟刹片相对运动，碟刹器受到的是滑动摩擦力，故A错误；
BC．根据
可知，碟刹器与碟刹片之间的滑动摩擦力与动摩擦因数以及碟刹器与碟刹片的正压力有关，与碟刹器与碟刹片的正对面积无关，增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力，故C错误，B正确；
D．根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反可知，碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右加速运动时，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F，关于F的方向下列图中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当货车向右加速运动时，石块B与货车相对静止，两者加速度方向相同，均水平向右，根据牛顿第二定律可知，石块B的合力方向水平向右，即石块B的重力和F的合力方向水平向右，根据平行四边形定则可知，F的方向斜向右上方。
故选B。
6. 一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为x，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设该段时间的初速度为，则末速度为，根据运动学公式可得
可得
该质点的加速度为
故选C。
7. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上，现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是（ ）
A. Ff减小，FN不变B. Ff增大，FN不变
C. Ff减小，FN增大D. Ff不变，FN减小
【答案】B
【解析】以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T，如图1
由平衡条件得
F=mgtanα
可知α增大，则F增大。
再以整体为研究对象，受力如图2所示。根据平衡条件得
Ff=F
则Ff逐渐增大。
竖直方向
FN=（M+m）g
可知FN保持不变。
故选B。
8. 利用压力传感器和数据采集器连接计算机可以得到压力随时间变化的直观图像。某同学站在压力传感器平台上完成下蹲、起立动作，计算机采集到的压力传感器示数F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 下蹲过程一直处于失重状态
B. 起立过程一直处于超重状态
C. 整个下蹲、起立过程的最大加速度约为4m/s2
D. 整个下蹲、起立过程的最大加速度约为6m/s2
【答案】D
【解析】A．下蹲过程中，初速度为0，末速度也为0，则下蹲过程先加速向下运动后减速向下运动，该人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误；
B．起立过程，初速度为0，末速度也为0，则起立过程先加速向上运动后减速向上运动，该人先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误；
CD．由图可知，整个过程中，力传感器示数最小200N，重力为500N，根据牛顿第二定律有
解得
故C错误，D正确。
故选D
9. “巨浪”潜射导弹是护国卫疆的利器，假设导弹刚发出来的一段运动可近似看成初速度为0竖直向上的匀加速直线运动，有一导弹的质量为m，助推力为F，忽略空气阻力及燃料的质量，则当导弹运动了时间t时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据
解得
导弹运动了时间t时的速度大小，根据
10. 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为M的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为x，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，重力加速度为g，则在这段时间内（ ）
A. 小车正向左做匀加速直线运动B. 弹簧可能处于压缩状态
C. 小车的加速度方向向左，大小为a=gsinθD. 弹簧的形变量为
【答案】D
【解析】AC．由题意知，木块、小车、小球相对静止，具有相同的加速度，对小球进行受力分析，小球受重力和细线的拉力，根据牛顿第二定律可得
所以小球的加速度为
方向水平向左，由于小车速度方向不确定，所以小车可能向左做加速运动，也可能向右减速运动，故AC错误；
B．对M分析，加速度水平向左，合力水平向左，弹簧对M必定有水平向左的拉力，所以弹簧一定处于伸长状态，故B错误；
D．对M，根据牛顿第二定律可得
解得
故D正确。
故选D。
11. 如图所示，一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为MP=2kg的物块P；Q为一质量为MQ=4kg的重物，Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a且大小未知，已知在前0.2s时间内F为变力，0.2s以后F为恒力，已知sin53°=0.8，cs53°=0.6，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度a大小为6m/s2
B. Q与P分离时的弹簧弹力大小为32N
C. 变力F作用下P、Q向上移动的距离为0.48m
D. 0.2s后恒力F的大小为56N
【答案】B
【解析】ABC．力F作用前，系统处于静止状态，故有弹簧弹力等于P、Q的整体重力的分力，即
当P与Q分离时，设弹簧形变量为，此时P、Q之间的弹力为0，对P，根据牛顿第二定律有
又
联立解得
，，
则变力F作用下P、Q向上移动的距离为
Q与P分离时的弹簧弹力大小为
故AC错误，B正确；
D．0.2s后Q与P分离，对Q，根据牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选B。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13-16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12. 如图甲所示，某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车的左端通过轻细绳跨过定滑轮与砝码盘相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连，实验中认为砝码和盘的总重力近似等于绳的拉力，已知重力加速度为g，打点计时器的工作频率为50Hz。
（1）本实验用选用了图乙所示的打点计时器，这是______（选填“A”或“B”）
A. 电磁打点计时器B. 电火花计时器
（2）关于该实验，下列操作正确的是（ ）
A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与水平桌面保持平行
B. 实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车
C. 补偿阻力时，小车不挂牵引细绳和砝码盘，但要连接纸带打点判断小车是否匀速运动
D. 每次改变小车总质量时，都需要重新调节木板倾角补偿阻力。
（3）A同学在补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，改变砝码盘中砝码的质量，重复实验多次，作出了如图丙所示的图像，其中图线末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能是（ ）
A. 因为补偿阻力不足
B. 因为补偿阻力过度
C. 砝码和盘的总质量未满足远大于小车总质量的条件
D. 砝码和盘的总质量未满足远小于小车总质量的条件
（4）B同学实验时遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，小车受阻力等于其重力的μ倍。小车总质量为M并保持不变，测得小车加速度a与所受外力F的关系图像如图丁所示，图像纵向截距为，则图像斜率k=________，________（用字母表示）。
【答案】（1）A （2）BC （3）D （4）
【解析】
【小问1解析】
本实验用选用了图乙所示的打点计时器，这是电磁打点计时器，故选A。
【小问2解析】
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板保持平行，选项A错误；
B．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车，选项B正确；
C．补偿阻力时，小车不挂牵引细绳和砝码盘，但要连接纸带打点判断小车是否匀速运动，选项C正确；
D．因平衡摩擦力时满足
两边质量消掉，可知每次改变小车总质量时，不需要重新调节木板倾角补偿阻力。选项D错误。
故选BC
【小问3解析】
实验中为了使得小车受到的牵引力近似等于砝码和盘的重力，则要求砝码和盘的总质量远小于小车总质量，否则小车受的实际牵引力将小于砝码和盘的重力，图像的末端出现了弯曲，原因是随着砝码和盘的总质量增加不再满足远小于小车总质量的条件，从而出现弯曲。故选D。
【小问4解析】
根据牛顿第二定律有
F-μMg=Ma
整理得
可知
-b=-μg
则
13. 近年来我国高铁飞速发展，其中CRH380系列动车组是中国标准动车组问世以前世界上商业运营速度最快、科技含量最高、系统匹配最优的动车组。某列测试列车以大小为0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当时速达到360km/h后维持匀速运行，一段时间后测试紧急制动，测得制动距离为7km。试求：
（1）加速运动的时间多长？
（2）紧急制动的加速度多大？
【答案】（1）200s （2）
【解析】
【小问1解析】
根据速度时间关系，加速运动过程有
解得
【小问2解析】
制动过程，根据速度位移关系有
解得
14. 如图所示，质量M=3kg的物体P静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮1、2（滑轮大小相等，轴心在同一水平线上）与质量m=0.75kg的小球Q连接在一起，初始时连接P的轻绳与竖直方向的夹角为37°，连接小球Q的轻绳位于竖直方向。现在用一水平向左的力F缓缓缓拉动小球Q，直到物块P恰要滑动。已知P与地面的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，试求：
（1）未施加水平力时，物体P受到地面的摩擦力；
（2）施加水平力后P恰要滑动时轻绳上拉力及此时连接Q的轻绳与竖直方向的夹角。
【答案】（1）4.5N，方向水平向右 （2）15N，60°
【解析】
【小问1解析】
未施加水平力时对Q受力分析，绳上拉力为
对P受力分析，受到地面静摩擦力为
解得
方向水平向右；
【小问2解析】
物块P恰好要滑动时，对物块P受力分析建立平衡方程，有，
解得
此时对Q受力分析有
所以
15. 如图所示，一质量M=2kg、长L=1m的木板置于在光滑水平地面上，木板左端静置一个质量m=1kg的小物块，现给小物块施加一水平向右的拉力F。已知小物块与木板间动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
（1）若将木板固定，滑块施加水平力后经过t1=1.0s滑离木板，求水平拉力F的大小；
（2）若木板不固定，水平力F与（1）中相同，求经过多长时间物块滑离木板；
（3）若木板不固定，欲使小物块与木板运动过程中始终保持相对静止，求水平拉力的大小范围。
【答案】（1）4N （2） （3）0 < F ≤ 3 N
【解析】
【小问1解析】
若木板固定，对滑块有
解得
根据牛顿第二定律
解得
【小问2解析】
若木板不固定，滑块仍以向右加速，木板在物块的摩擦力作用下加速，对木板有
解得
由位移关系
可得
【小问3解析】
若木板不固定，要使物块与板相对静止，最小拉力为零，若两者恰要相对滑动时拉力最大共同加速，对木板和物块系统有
对木板，加速度最大为
解得最大拉力为
故水平拉力的范围为
16. 滑草运动不受季节限定，风靡各地。我们可以将滑草轨道简化为图示模型：倾斜滑道视为倾角一定的斜面，水平滑道视为水平面。人坐上滑圈上从顶端A点由静止开始下滑，滑到斜面底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离，停在C点（倾斜滑道末端与水平滑道平滑连接）。滑圈与两滑道间的动摩擦因数均为μ，滑圈与人的总质量为m，斜面倾角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求人和滑圈在倾斜滑道上一起下滑时的加速度的表达式；
（2）现测得BC轨道长度为s，求人和滑圈滑到在B点时速度表达式；
（3）保持A、C两点位置不变，即保持A、C两点竖直高度差H和水平距离x均不变，调节斜面倾角和长度，使B点适当向右移动一小段距离，动摩擦因数不变，试判断滑圈从A点由静止下滑后能否仍能停在C点，并说明理由。
【答案】（1）
（2） （3）见解析
【解析】
【小问1解析】
滑圈与人沿斜面上下滑，由牛顿第二定律得
解得
【小问2解析】
滑圈与人在水平面减速运动，根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得
联立解得
【小问3解析】
若H不变，设移动B点后斜面倾角α，同理可得加速度大小为
则从A到B有
在水平面上从B到C有
联立可得
则有
故有
由此可知，停的位置与斜面倾角、斜面长度变化无关，故仍能停在C点。