河南省驻马店市2024-2025学年高一上学期12月联考物理试题（解析版）

这是一份河南省驻马店市2024-2025学年高一上学期12月联考物理试题（解析版），共18页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，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、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，只有一项符合题目要求。
1. 神州十九号载人飞船于2024年10月30日4时27分成功发射！将三名航天员顺利送人中国空间站。神州十九号与天和核心舱的组合体运行在离地面约400km的圆形轨道上，运行速率约为，则下列说法正确的是（ ）
A. “4时27分”是时间间隔
B. 分析组合体运动轨迹时不能将组合体看成质点
C. 以组合体为参考系，坐在地面指挥中心的人员是运动的
D. 组合体运行一周的平均速度为
【答案】C
【解析】A．2024年10月30日4时27分是神州十九号载人飞船发射的时间点，即是时刻不是时间间隔，故A错误；
B．在研究组合体的轨迹时，因为组合体的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略，所以组合体可以看成质点，故B错误；
C．选择组合体为参考系，组合体就是不动的，而坐在指挥中心的人就是运动的，故C正确；
D．由平均速度的公式
组合体运动一周，位移为零，即，所以平均速度也为0，故D错误。
故选C。
2. 如图所示为网球运动员比赛时的情景，运动员正用球拍将来球击回，关于击球过程（击球过程不计球的重力），下列说法正确的是（ ）
A. 球的运动方向发生改变，球的惯性也发生改变
B. 球拍对球的作用力越大，球的速度变化越快
C. 球被击回，说明球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D. 球对球拍的压力是由球拍形变产生的
【答案】B
【解析】A．物体的惯性与物体运动状态无关，所以球的运动状态发生改变时，球的惯性不变，故A错误；
B．由牛顿第二定律可知，球拍对球的作用力越大，球的加速度越大，速度变化越快，故B正确；
C．根据牛顿第三定律，球拍对球的作用力与球对球拍的作用力大小相等，故C错误；
D．球对球拍的压力是由球形变产生的，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，用水平力将物块紧压在粗糙竖直墙面上静止不动，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块共受到三个力的作用
B. 压力越大，物块受到的摩擦力越大
C. 墙面对物块的弹力与物块对墙面的压力是一对平衡力
D. 墙面对物块的作用力大于
【答案】D
【解析】A．对物块进行受力分析可知，物块受到重力、水平力、竖直墙的弹力和摩擦力，物块共受到四个力的作用，故A错误；
B．根据受力平衡可知，物块受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，可知物块受到的摩擦力与压力无关，故B错误；
C．墙面对物块的弹力与物块对墙面的压力是一对相互作用力，故C错误；
D．墙面对物块的作用力为弹力和摩擦力的合力，大小为
故D正确。
故选D。
4. 无人机从地面由静止开始竖直上升，内做初速度为零的匀加速直线运动，内做匀速直线运动，内的位移一时间图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 无人机匀速运动时的速度
B. 无人机加速运动时的加速度
C. 无人机内的位移
D. 无人机匀速运动的位移
【答案】B
【解析】A．设匀速时速度大小为，结合题意图像，在0~10s内有
解得
故A错误；
B．前5s内，无人机初速度为零的匀加速直线运动，故无人机匀加速运动的加速度大小
故B正确；
CD．0~5s内的位移
则匀速运动的位移
故CD错误。
故选B。
5. 两个分力互相垂直时，合力大小等于；两个分力反向时，合力大小等于，则当两个分力间的夹角为时，两个分力的合力大小等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意有
，
解得
，
当两个分力间的夹角为时，两个分力的合力大小
解得
故选C。
6. 如图所示，一根橡皮筋两端分别固定在、两点，不施加力的作用时刚好伸直，、间的距离为，将质量为的重物用光滑挂钩挂在橡皮筋上，重物静止时，挂钩两边的橡皮筋刚好相互垂直，橡皮筋的形变在弹性限度内，重力加速度为，则橡皮筋的劲度系数为（橡皮筋的弹力与伸长量满足胡克定律）（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据几何关系可得橡皮筋的伸长量为
根据平衡条件结合胡克定律可得
联立解得橡皮筋的劲度系数为
故选B。
7. 如图所示，长为的圆筒竖直静止在空中，筒的下端离地高为，一个小球在筒正上方距其上端高为处由静止释放，此后某时刻由静止释放圆筒，圆筒和球同时落地且不反弹，不计球的大小，不计空气阻力，重力加速度为，则小球在筒内运动的时间为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】圆筒和球同时落地，设落到瞬间圆筒和球的速度大小分别为、，根据自由落体运动公式可得
，
解得
，
设小球在筒内运动的时间为，根据逆向思维可得
可得
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 甲、乙两辆汽车以不同的方式沿同一直线同向从静止启动，启动过程中速度随时间变化的图像如图所示。时刻两车刚好相遇，则在时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 甲做匀速运动，乙做变速运动
B. 甲与乙间的速度之差先增大后减小
C. 甲与乙间的加速度之差先减小后增大
D. 甲与乙间的距离先增大后减小
【答案】BC
【解析】A．速度时间图像斜率表示加速度，由图可知，甲做匀变速直线运动，乙做变加速直线运动，故A错误；
B．由图可知，甲与乙间的速度之差先增大后减小，故B正确；
C．由图可知，乙的加速度先小于甲的加速度后大于甲的加速度，而甲的加速度不变，故甲与乙间的加速度之差先减小后增大，故C正确；
D．题意可知，时刻两车相遇，图像可知时间内甲一直比乙的速度大，所以此段时间甲在追乙，故甲与乙间的距离一直减小，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，在地面上一固定的箱子内，质量均为的两球用轻弹簧连接，同时球用细线连接在箱子顶部，球用细线连接在箱子底部，弹簧、球的球心与细线处于同一竖直线上，重力加速度为，细线对球的拉力大小等于，则下列判断正确的是（ ）
A. 剪断细线的一瞬间，两球的加速度大小分别为
B. 剪断细线的一瞬间，两球的加速度大小分别为
C. 剪断细线的一瞬间，两球的加速度大小分别为
D. 剪断细线的一瞬间，两球的加速度大小分别为
【答案】AC
【解析】对球A和球B整体分析，则由平衡知识可得
由题可知细线a对球A拉力为
解得细线b对球B的拉力为
所以对球b，则由平衡知识可得
AB．剪断细线a的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则对A球有
解得
即A球的瞬时加速度为；
而对球B分析，球B在这一瞬间受力没有改变，加速度依旧为0，故A正确，B错误；
CD．剪断细线b的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则
解得
即b球的瞬时加速度为g；
而对球A分析，球A在这一瞬间受力没有改变，加速度为0，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，一轻绳绕过定滑轮A动滑轮，一端连接在物块上，另一端连接在滑环上，物块放在地面上，段轻绳竖直，滑环套在粗细均匀的粗糙固定竖直杆上，滑环与竖直杆间的动摩擦因数处处相同，质量为的物块吊在动滑轮下面，动滑轮两边轻绳的夹角为均处于静止状态，物块对地面的压力不为零，重力加速度为，不计滑轮的重力以及两滑轮与轻绳间的摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A. 物块的重力可能小于
B. 轻绳对定滑轮的作用力大于轻绳对动滑轮的作用力
C. 将滑环缓慢稍向上移一些，物块对地面的压力不变
D. 将滑环缓慢稍向上移一些，轻杆对滑环的摩擦力变大
【答案】BC
【解析】A．由题可知，由于动滑轮两边轻绳的夹角为120°，因此轻绳上的拉力大小等于mg，由于物块C对地面有压力，因此物块C的重力一定大于mg，故A错误；
B．以上分析可知轻绳对动滑轮的作用力大小等于mg，几何关系可知，则轻绳对定滑轮的作用力等于
所以轻绳对定滑轮的作用力大于轻绳对动滑轮的作用力，故B正确；
CD．将滑环缓慢稍向上移一些，平衡后，动滑轮两边轻绳的夹角不变，轻绳上的拉力大小不变，轻绳与竖直杆间的夹角不变，因此物块C对地面的压力不变，轻杆对滑环的摩擦力不变，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳套。

（1）关于实验的注意事项，下列说法错误的是_________。
A. 用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条，两次的结点要拉到相同位置
B. 弹簧测力计、细绳套和橡皮条都应与木板平行
C. 为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取、、等特殊角度
D. 在不超出弹簧测力计量程情况下，拉力应该适当大些
（2）某次实验中，其中一个弹簧测力计的示数如图乙所示，该读数为_________。
（3）该同学在坐标纸上画出了用两个弹簧测力计拉橡皮条时拉力和的图示，如图丙所示，图中小正方形的边长表示，若由平行四边形定则作出的这两力的合力为，则_________，这个力_________（填“一定沿”“不一定沿”或“一定不沿”）AO方向。用一个弹簧测力计拉橡皮条时弹簧测力计的拉力为，如果在误差允许的范围内，和_________，则分力与合力的关系符合平行四边形定则。
【答案】（1）C （2）8.00
（3） 12 不一定沿 基本重合
【解析】
【小问1解析】
A．用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条，为了保证效果相同，两次的结点要拉到相同位置，故A正确，不满足题意要求；
B．为了减小误差，弹簧测力计、细绳套和橡皮条都应与木板平行，故B正确，不满足题意要求；
C．本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，所以两绳间夹角只需要适当即可，不需要取、、等特殊角度，故C错误，满足题意要求；
D．为了减小读数带来的相对误差，在不超出弹簧测力计量程情况下，拉力应该适当大些，故D正确，不满足题意要求。
故选C。
【小问2解析】
图中弹簧测力计的分度值为，由图乙可知读数为。
【小问3解析】
由平行四边形定则作出的这两力的合力为，如图所示
由图可知
由于存在一定的误差，所以这个力不一定沿AO方向。
用一个弹簧测力计拉橡皮条时弹簧测力计的拉力为，如果在误差允许的范围内，和基本重合，则分力与合力的关系符合平行四边形定则。
12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究小车的加速度与所受合外力的关系”实验。打点计时器所接交流电频率为。
（1）关于实验操作及实验要求，正确的有____________。
A. 适当垫高长木板右端以补偿小车所受阻力
B. 调节滑轮高度，使细线与长木板平行
C. 小车的质量不必远大于钩码的质量
D. 接通电源的同时释放纸带
（2）按正确的实验操作进行实验，实验打出的一条纸带如图乙所示，从点开始每5个点取1个计数点，分别记为，相邻计数点间的距离已在图中标出。由此求得小车的加速度____。（结果保留三位有效数字）
（3）若多次实验，测得多组钩码的质量及对应的小车运动的加速度，将钩码的重力作为小车受到的合外力，作出的图像如图丙所示，图像出现弯曲的原因是___________，为了使实验作出的图像不弯曲，将实验装置稍加改进，改进后的装置有两种，如图丁中A、B所示，则合适的是_________（填“A”或“B”）。

【答案】（1）AB （2）1.72
（3）钩码质量不满足远小于小车的质量 A
【解析】
【小问1解析】
A．为了使小车受到合力为细线拉力，应适当垫高长木板右端以补偿小车所受阻力，故A正确；
B．为了保持小车运动过程，细线拉力恒定不变，应调节滑轮高度，使细线与长木板平行，故B正确；
C．为了使细线拉力近似等于钩码的重力，需要小车的质量远大于钩码的质量，故C错误；
D．为了充分利用纸带，应先接通电源，再释放纸带，故D错误。
故选AB。
【小问2解析】
每5个点取1个计数点，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
【小问3解析】
根据牛顿第二定律可得
，
可得
可知当满足时，图像的斜率近似等于，保持不变；当不满足远小于时，图像上点与原点连线的斜率随的增大明显减小，则图像明显向下弯曲，即图像出现弯曲的原因是：钩码的质量不满足远小于小车的质量；
由图丁可知A中细线拉力可以通过力传感器测得，不需要用钩码质量近似代替，所以合适的是A。
13. 在城市平直的街道上，一辆汽车正以的速度匀速行驶，当汽车行驶到某位置时，汽车司机看到导航上显示前方路口绿灯显示还有结束，此时汽车的车头离停止线还有，若该街道允许的最大车速为，汽车加速的最大加速度为。（忽略司机的反应时间）
（1）若该司机看到绿灯显示还有结束时立即加速，试判断该车在不违反交通规定的前提下，能不能在绿灯结束时车头通过停止线，请说明理由；
（2）若该司机看到绿灯显示还有结束时，先匀速行驶时间，再以的加速度做匀减速运动，车头刚好停在停止线，则为多少？
【答案】（1）不能，理由见解析
（2）
【解析】
【小问1解析】
题意知汽车初速度，加速度最大值为，汽车最大速度，则汽车以最大加速度加速到最大速度用时
该段时间车位移
故此后车匀速位移为
则6s内车总位移为
故不能在不违反交通规则前提下越过停止线。
【小问2解析】
汽车匀速位移
汽车以加速度大小减速位移
因为
联立解得
14. 如图所示，质量为长方体物块静止在粗糙水平面上，轻绳分别拴在长方体物块上的点和点，构成正三角形。在点施加一个大小为的拉力，使物块沿水平面做匀速运动（物块底面始终与水平面接触），拉力与三角形的边上的高在一条直线上，三角形所在平面与水平面的夹角为，重力加速度为，求：
（1）绳上拉力大小；
（2）物块与水平面间的动摩擦因数；
（3）撤去拉力的一瞬间，物块的加速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
点受力分析如图
由题意物体做匀速运动，故点受力平衡，正交分解列平衡方程
联立可得
小问2解析】
对物块和整体的绳受力分析如图
由题意物体做匀速运动，正交分解列平衡方程
又由动摩擦力公式
联立可得
【小问3解析】
撤去拉力的一瞬间，对物块和整体的绳受力分析如图
列牛顿第二定律方程
又由动摩擦力公式
联立可得
15. 如图所示，倾角为的斜面体静止在粗糙水平面上，质量为的物块放在斜面上，将水平向右的推力作用在物块上，使物块静止在斜面上。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面体始终处于静止状态。
（1）若间没有摩擦力，则推力和对的弹力分别为多大；
（2）要使物块静止在斜面上，推力的大小应满足什么条件：
（3）撤去推力，物块在斜面上下滑的过程中，求地面对斜面体的摩擦力。
【答案】（1）7.5N，12.5N （2）
（3）1.6N，方向沿水平方向向左
【解析】
【小问1解析】
题意知B的质量，设B给A的弹力大小为，若A、B间没有摩擦力，对B研究，根据平衡条件有，
联立解得，
【小问2解析】
设当推力为时物块B刚好不下滑时，此时A给B的弹力大小为、摩擦力大小为，对B，根据平衡条件有
又因为
联立解得
设当推力为时物块B刚好不上滑时，此时A给B的弹力大小为、摩擦力大小为，对B，根据平衡条件有，
又因为
联立解得
故要使物块B不滑动，推力F满足的条件是。
【小问3解析】
撤去推力后，物块B在斜面上下滑的过程中，物块对斜面体的摩擦力大小为
物块对斜面体的压力
对斜面体研究，根据平衡条件有，地面对斜面体的摩擦力大小为
方向沿水平方向向左。