湖北省随州市2024_2025学年高一物理上学期12月联考试题

这是一份湖北省随州市2024_2025学年高一物理上学期12月联考试题，共10页。试卷主要包含了答题前，请将自己的姓名，选择题的作答，非选择题作答，考试结束后，请将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答：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，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后，请将答题卡上交。
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）
1、一个质点在x轴上运动，位置随时间的变化规律是x＝4t＋2t2 m，关于这个质点的运动，以下说法正确的是( )
A．质点做匀速直线运动
B．质点的加速度的大小为4 m/s2，方向沿x轴正方向
C．t＝2 s时，质点的位置在x＝12 m处
D．t＝2 s时，质点的速度大小为16 m/s，方向沿x轴正方向
2、自动驾驶汽车已经在某些路段试运行。假设一辆自动驾驶汽车在笔直的公路上行驶，刹车后做匀减速直线运动直到停止，小马同学利用闪光频率为1 Hz的照相机拍摄下连续三幅汽车照片，测量出第一幅照片与第二幅照片中汽车之间的距离为15 m，第二幅照片与第三幅照片中汽车之间的距离为13 m，则汽车最后2 s时间内的平均速度为( )
A．4 m/s B．3 m/s
C．2 m/s D．1 m/s
3、如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．图甲中BC对滑轮的作用力大小为m1g2
B．图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶1
D．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶2m2
4、根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )
A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B．物体所受合力必须达到一定值，才能使物体产生加速度
C．物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比
D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比
5、为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A．受到向后(水平向左)的摩擦力作用
B．不受摩擦力的作用
C．处于超重状态
D．所受合力竖直向上
6、如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物块A、B(物块B与弹簧连接)，初始时物块均处于静止状态。现对物块A施加一个竖直向上的恒力F＝32mg，重力加速度为g，则由静止开始向上运动到物块A、B恰好分离的过程中，以下说法正确的是( )
A．物块A做匀加速运动
B．物块B的速度先增大后减小
C．恰好分离时物块B的加速度大小为g2
D．物块A上升的高度为2mgk
7、某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图所示，用弹簧将工件弹射到反向转动的水平皮带传送带上，恰好能传送到另一端是合格的最低标准。假设皮带传送带左、右两端的长度为10 m、运行速度是 8 m/s, 工件刚被弹射到传送带左端时的速度是 10 m/s, 取重力加速度g＝10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．工件与皮带间动摩擦因数不大于0.32才视为合格
B．工件被传送到另一端的最长时间是2 s
C．若工件不被传送过去，返回的时间与正向运动的时间相等
D．若工件不被传送过去，返回到出发点的速度为 10 m/s
8、(多选)如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法正确的是( )
A．物体A可能只受到三个力的作用
B．物体A一定受到四个力的作用
C．物体A受到的滑动摩擦力大小为F cs θ
D．物体A对水平面的压力大小可能为F sin θ
9、(多选)用宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(可视为质点)，接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv。下列说法正确的有( )
A．推力F通过飞船传递给火箭组，所以飞船对火箭组的弹力大小应为F
B．宇宙飞船和火箭组的总质量应为FΔtΔv
C．推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比
D．推力F减小，飞船与火箭组将分离
10、(多选)如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动。A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相等。为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是( )
A．仅增大B的质量
B．仅将A、B的位置对调
C．仅增大水平面的粗糙程度
D．仅增大水平恒力F
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11、汽车启动的快慢和能够达到的最大速度，是衡量汽车性能指标体系中的两个重要指标。汽车启动的快慢用车的速度从0加速到100 km/h所需的时间来表示，加速时间越短，汽车启动时的加速度就越大。下表中列出了两种汽车的性能指标。(为了简化计算，把100 km/h取为30 m/s)
现在，甲、乙两车在同一条平直公路上，车头向着同一个方向，乙车在前，甲车在后，两车相距85 m。甲车先启动，经过一段时间t0乙车再启动。若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动，在乙车开出8 s时两车相遇，则：
(1)t0应该为多少？(6分）
(2)在此条件下，两车相遇时甲车行驶的路程是多少？(6分）
12、如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车时为计时起点(t＝0)，A、B两车的v-t图像如图乙所示。已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x1＝12 m。
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；(6分）
(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t＝0)两车的距离x0应满足什么条件？(6分）
13、如图所示，质量M＝23 kg 的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m＝3 kg的小球相连。今用与水平方向成α＝30°角的力F＝103 N, 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中木块A和小球的相对位置保持不变，g取 10 m/s2。 求：
(1)运动过程中轻绳的拉力大小及轻绳与水平方向的夹角θ；(6分）
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。(6分）
14、如图所示，将质量m＝1 kg的圆环套在固定的足够长的直杆上，杆的倾角为30°，环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为30°、大小为103 N的拉力F，使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间的动摩擦因数μ＝32，g＝10 m/s2，则：
(1)F作用t＝2 s时圆环的速度是多大？(6分）
(2)2 s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？(6分）
15、如图所示，长为2 m、倾斜放置的传送带以2 m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角为30°，将一个质量为1 kg的物块轻放在传送带的底部，同时给物块施加一个平行于传送带向上、大小为12 N的恒力F，物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝33，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)物块轻放在传送带上且施加拉力的一瞬间，物块的加速度大小；(6分）
(2)物块从传送带底端运动到顶端所用的时间。(6分）
高一物理试题参考答案
一、单项选择题：
1、B [根据题意，由公式x＝v0t＋12at2结合位置随时间的变化规律x＝4t＋2t2 m，可得v0＝4 m/s，a＝4 m/s2，可知质点在x轴上做初速度为4 m/s、加速度大小为4 m/s2的匀加速直线运动，故A错误，B正确；由位置随时间的变化规律x＝4t＋2t2 m可得，t＝2 s时质点的位置在x＝(4×2＋2×22) m＝16 m处，故C错误；由公式v＝v0＋at可得，t＝2 s时质点的速度大小为v＝(4＋4×2) m/s＝12 m/s，方向沿x轴正方向，故D错误。]
2、C [频闪周期T＝1f＝1 s，根据Δx＝aT2，解得a＝2 m/s2，利用逆向思维法，可将汽车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，汽车最后2 s时间内的位移x＝12at2＝12×2×22 m＝4 m，汽车最后2 s时间内的平均速度为v＝xt＝42 m/s＝2 m/s，故选项C正确。]
3、D [题图甲中，C点可视为“活结”，两段细绳的拉力大小都是m1g，互成120°角，因此合力大小是m1g，根据共点力平衡，BC杆对滑轮的作用力大小也是m1g(方向与竖直方向成60°角，斜向右上方)，故A错误；题图乙中，G点可视为“死结”，以G为研究对象，分析受力情况如图所示，由平衡条件得，FHGtan 30°＝m2g，得FHG＝3m2g，即HG杆受到细绳的作用力为 3m2g，故B错误；题图甲中细绳AC段的拉力FAC＝m1g，题图乙中由于FEGsin 30°＝m2g，则FEG＝2m2g，FACFEG＝m12m2，故C错误，D正确。]
4、D [根据牛顿第二定律a＝Fm可知，物体的加速度与速度无关，选项A错误；即使合力很小，也能使物体产生加速度，选项B错误；物体加速度的大小与物体所受的合力成正比，选项C错误；力和加速度为矢量，当力不变时，物体的加速度与质量成反比，选项D正确。]
5、A [当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下，合力的大小不变。人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示。将加速度沿竖直方向和水平方向分解，则有竖直向下的加速度，则mg－FN＝may。FN＜mg，乘客处于失重状态，故C、B、D错误，A正确。]
6、C [上升过程中A、B整体向上做加速度减小的加速运动，故A错误；物块B速度一直在增大，故B错误；设初始时弹簧的压缩量为x1，根据胡克定律有2mg＝kx1，解得x1＝2mgk，设当物块A、B恰好分离时弹簧的压缩量为x2，对物块A、B分别应用牛顿第二定律有32mg－mg＝ma，kx2－mg＝ma，联立解得a＝g2，x2＝3mg2k，则物体A上升的高度为h＝x1－x2＝mg2k，故C正确，D错误。]
7、B [工件恰好传送到右端，有0-v02＝－2μgL，代入数据解得μ＝0.5，工件与皮带间动摩擦因数不大于0.5才视为合格，此过程用时t＝v0μg＝2 s，故A错误，B正确；若工件不被传送过去，当反向运动时，最大速度与传送带共速，由于传送带的速度小于工件的初速度，根据匀变速运动速度—时间关系可知，返回的时间与正向运动的时间不相等，故C、D错误。]
8、BCD [物体水平向右做匀速运动，合力必为零，所以必受水平向左的摩擦力，且有f＝F cs θ，因滑动摩擦力存在，地面一定对物体A有竖直向上的支持力，且有N＝mg－F sin θ，若重力mg＝2F sin θ，则A对水平面的压力大小为F sin θ，所以选项B、C、D正确，A错误。]
9、BC [对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有F＝(m1＋m2)a，设飞船对火箭组的弹力大小为FN，对火箭组，由牛顿第二定律，有FN＝m2a，解得FN＝m2Fm1+m2＜F，故A错误；由运动学公式，有a＝ΔvΔt，且F＝(m1＋m2)a，解得m1＋m2＝FΔtΔv，故B正确；对整体F＝(m1＋m2)ΔvΔt，由于(m1＋m2)为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比，故C正确；推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过单位时间内增加速度变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D错误。]
10、ABD [弹簧稳定时的伸长量取决于弹簧的弹力FT，设物块与地面间的动摩擦因数为μ，以整体为研究对象，则a＝F-μmA+mBgmA+mB，以B为研究对象得a＝FT-μmgmB，联立可得FT＝mBmA+mBF，整理得FT＝FmAmB+1，则弹簧弹力的大小与水平面的粗糙程度无关，若增大弹簧弹力，可仅增大B的质量，也可仅将A、B位置对调，也可仅增大水平恒力F，故A、B、D正确，C错误。]
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11、[解析] (1)甲车的最大加速度为
a1＝3012 m/s2＝2.5 m/s2
乙车的最大加速度为a2＝306 m/s2＝5 m/s2
甲车以最大加速度加速到最大速度的时间为
t1＝vm1a1＝402.5 s＝16 s
在此时间内的位移为x1＝12a1t12＝320 m
乙车以最大加速度加速到最大速度的时间为
t2＝vm2a2＝505 s＝10 s
所以乙车在8 s内一直做匀加速直线运动，在此过程中的位移为x2＝12a2×(8 s)2＝160 m
因为x1＞x2＋85 m，所以甲、乙两车在加速阶段相遇，有12a1(t0＋8 s)2＝x2＋85 m，解得 t0＝6 s，故t0应为6 s。
(2)两车相遇时甲车行驶的路程为
s＝x2＋85 m＝245 m。
[答案] (1)6 s (2)245 m
12、[解析] (1)在t1＝1 s时，A车刚启动，则在第1 s内两车间缩短的距离为B车的位移，可得x1＝vBt1
解得B车的速度大小为vB＝12 m/s
v-t图像斜率表示加速度，可得A车的加速度大小为a＝vBt2-t1，其中t2＝5 s
解得A车的加速度大小为a＝3 m/s2。
(2)两车的速度达到相同时，两车的距离达到最小，对应题图乙中v-t图像的t2＝5 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则x＝12vB(t1＋t2)
代入数据解得x＝36 m
因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离应满足条件为x0>36 m。
[答案] (1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m
13、[解析] (1)设轻绳对小球的拉力为FT，小球受力如图甲所示，由平衡条件可得
F cs 30°－FTcs θ＝0
F sin 30°＋FTsin θ－mg＝0
解得FT＝103 N，θ＝30°。
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件得
F cs 30°－Ff＝0
FN＋F sin 30°－(M＋m)g＝0
又Ff＝μFN
解得μ＝35。
[答案] (1)103 N 30° (2)35
14、[解析] (1)F作用时，对圆环受力分析，如图甲所示。
沿杆方向有F cs 30°－mg sin 30°－Ff＝ma1
垂直杆方向有mg cs 30°＝FN＋F sin 30°
又Ff＝μFN
联立解得a1＝10 m/s2
由运动学公式得2 s时圆环的速度大小v＝a1t
代入数据解得v＝20 m/s。
(2)撤去力F后，对圆环受力分析如图乙所示。
沿杆方向有mg sin 30°＋F′f＝ma2
垂直杆方向有mg cs 30°＝F′N
又F′f＝μF′N
联立解得a2＝12.5 m/s2
圆环继续沿杆上滑的最大距离x＝v22a2＝2022×12.5 m＝16 m。
[答案] (1)20 m/s (2)16 m
15、[解析] (1)物块放上传送带并施加拉力的一瞬间，设物块运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有F＋μmg cs θ－mg sin θ＝ma1
代入数据解得a1＝12 m/s2。
(2)加速到与传送带共速所用的时间为t1＝va1＝16 s，这段运动的位移为x1＝v22a1＝16 m
当物块的速度达到2 m/s时，由于F＞μmg cs θ＋mg sin θ，因此物块继续向上做加速运动，设这段运动的加速度为a2，根据牛顿第二定律有F－μmg cs θ－mg sin θ＝ma2
代入数据解得a2＝2 m/s2
这段运动的位移为x2＝vt2+12 a2t22
x2＝L－x1＝116 m
解得t2＝1026-1 s
所以运动的总时间为t＝t1＋t2＝102-56 s。
[答案] (1)12 m/s2 (2)102-56 s
启动的快慢(0～30 m/s的加速时间)/s
最大速度/(m·s-1)
甲车
12
40
乙车
6
50