河南省驻马店市二校2024-2025学年高一上学期12月阶段考试（三） 物理试题（含解析）

这是一份河南省驻马店市二校2024-2025学年高一上学期12月阶段考试（三） 物理试题（含解析），共18页。
（试卷总分：100分考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．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。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、选择题：本部分共10道选择题，单选4分，多选6分，共48分。在每小题给出的四个选项中。1~6题只有一项符合题目要求；7~10题有多项符合要求，少选漏选得3分，选错不得分。
1. 今年的巴黎奥运会上，中国运动员郑钦文获得女单网球奥运冠军，创造了中国网球运动历史新的里程碑。如图所示，郑钦文把对面飞来的网球击打回去，网球做抛物线运动，进入到对方场内的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞来的网球速度越大，惯性越大
B. 球能打飞回去，是因为力维持了网球的运动状态
C. 网球空中飞行，受力作用，速度改变，与伽利略的观点一致
D. 球拍对球的弹力，是因为网球发生弹性形变而产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体惯性的大小由质量决定，与物体的速度无关，故A借误；
B．球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．受力作用，速度改变，说明力是改变物体运动状态的原因，与伽利略的观点一致，故C正确；
D．球拍对球弹力，施力物体发生形变，即球拍发生弹性形变而产生的，故D错误。
故选C。
2. 高速公路的测速有两种：一种是定点测速，定点测速不超过限速的10%不会被处罚；另一种是区间测速，区间测速由两个测速点组成，分别是区间的起点位置和终点位置，在起点记录通过的时刻，在终点再记录一次通过的时刻，根据区间的里程和前后两次时间间隔，确定该路段是否超速行驶。某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示，该路段的区间测速提示牌如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该路段小车的区间限速为120
B. 图乙中的100是指该区间大车行驶的最大瞬时速度
C. 若小车某时刻瞬时速度达到35，但该小车不一定会受到处罚
D. 若小车通过该区间测速路段的时间为7min，该小车违反区间测速的限速规定
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，该路段小车的区间限速为，故A错误；
B．图乙中的100是指该区间大车行驶的最大平均速率，故B错误；
C．由于，则有
可知未超过定点测速的10%，从定点测速的角度该看，小车不会受到处罚，而区间测速的平均速率是否超过未知，无法判断该小车从区间测速的角度是否会受到处罚，故C正确；
D．在不超速的情况下小车通过该区间测速路段的最短时间
故该小车未违反区间测速的限速规定，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，上端到达A点时的速度为；若木板长度为2L，上端到达A点时的速度为。则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】木板沿斜面向下做匀加速直线运动，根据速度与位移的关系式有
，
解得
故选B。
4. 下列关于力的合成和分解的说法，正确的是（ ）
A. 两个力的合力，一定比这两个分力都小
B. 已知合力及一个分力的方向，则求另一个分力有唯一解
C. 两等大的力合成，则其合力一定也与分力大小相等
D. 1N、2N、4N三个共点力最大合力为7N，最小合力为1N
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于合力与分力遵循平行四边形定则，可知，合力与其两个分力不在同一直线上时，构成一个封闭三角形，根据三角形边边关系可知，两个力的合力，可能比这两个分力都小，也可能相等或都大，故A错误；
B．已知合力及一个分力的大小，可以作出无数对平行四边形，可知有无数解，故B错误；
C．两等大的力合成，当其夹角为120°时，合力与分力相等，但夹角为其他时，合力与分力大小不相等，故C错误；
D．两个分力的合力的取值范围
可知，1N，2N的合力最小值为1N，最大值为3N，由于4N比最大值3N大，则4N与的合力的最小值为
4N与的合力的最大值为
即这三个共点力最大合力为7N，最小合力为1N，故D正确。
故选D
5. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种物理研究方法。如图所示为某些物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图，物体做初速度为零的匀加速直线运动，且加速度大小为1
B. 乙图，物体在1秒末速度大小为5
C. 丙图，物体在2s末速度大小减为0
D. 丁图，物体在第2秒内速度变化量大小为3
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中根据
由图可知
则甲图，物体做初速度为零的匀加速直线运动，且加速度大小为
故A错误；
B．乙图中根据
根据图可知
所以
则1s末速度大小
故B正确；
C．丙图中根据
得
根据图可得
，
物体在2s末的速度大小为v，则
故C错误；
D．丁图中图像的面积表示速度的变化量，则物体在第2s内的速度变化量大小为
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块相连，劲度系数分别为k2的轻质弹簧上端与质量为m2的物块相连，整个装置放在水平地面上，开始时两物块都处于静止状态，现缓慢用力向上提上面的物块m1，直到下面的弹簧刚离开地面时，上面的物块移动的距离为（重力加速度为g）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】开始时设上面弹簧压缩的形变量为，下面弹簧压缩的形变量为，则有
，
解得
，
当下面的弹簧刚离开地面时，设上面弹簧伸长的形变量为，则有
解得
上面木块移动的距离为
故选A。
7. 下列四幅书本插图中，其中用到的物理思想与实验对应正确的是（ ）
A. 研究地球绕太阳公转时把地球视为质点，理想模型法
B. 研究、与F的关系，控制变量法
C. 通过平面镜观察桌面的微小形变，等效替代法
D. 伽利略研究自由落体运动的规律，实验+逻辑推理法
【答案】AD
【解析】
【详解】A．研究地球绕太阳公转时把地球视为质点，体现了理想化模型法，故A正确；
B．研究，与F的关系，体现了等效替代法，故B错误；
C．通过平面镜观察桌面的微小形变，体现了微小形变放大法，故C错误；
D．伽利略在研究自由落体运动时，体现了实验和逻辑推理的方法，故D正确。
故选AD。
8. 如图所示，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，M与桌面的动摩擦因数为，m与M之间的动摩擦因数为，一根轻绳一端与M相连，绕过光滑的定滑轮A，另一端系在竖直杆上的B点。现将另一个重物G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上之间的O点，整个装置处于静止状态时，竖直杆与绳的夹角为α，则下列说法正确的是（ ）
A. 将固定绳B端的竖直杆向左缓慢移动一小段距离时，绳的张力不变
B. 将绳端B向上缓慢移动一小段距离时M受到的摩擦力不变
C. M所受的摩擦力为
D. m受到的静摩擦力为0
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．对O点分析如图所示，设间绳长为L，两杆之间距离为d，由于挂钩光滑，，与竖直方向夹角α相同
对O点由平衡条件可得
由于整个装置处于静止状态，故d，L不变，可知α减小，绳的张力T减小，故A错误；
BD．将绳端B缓慢向上移动一小段距离时，与A项分析相同，由于整个装置处于静止状态，故d，L不变，则不变，则不变，又m静止，故m和M之间无摩擦力，即m受到的静摩擦力为0，而M受到地面的静摩擦力和拉力T平衡，故M受到的摩擦力不变，故B正确，D正确；
C．根据AB项的分析，M受到地面的静摩擦力和拉力T平衡，故M所受的静摩擦力为
故C正确。
故选BCD。
9. 某旅客在站台上候车线处候车，若“高铁”一节车厢长为L，进站时可以看做匀减速直线运动，他发现第10节车厢经过他用时为T，停下时旅客刚好在12号车厢门口（车厢门口可近似看成在两节车厢连接处），如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 题干条件不足，无法求出该高铁减速运动的加速度
B. 第8节车厢经过他用时为
C. 第10节车厢口和第11节车厢口经过他时的速度之比为
D. 第11节车厢经过他的时间等于第8、9、10节车厢经过他的总时间
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设第10节车厢刚到达旅客处时，车的速度大小为，加速度大小为a，有
从第10节车厢刚到达旅客处至列车停下来，有
因L，T为已知量，联立两式，可求出该“高铁”的减速运动的加速度，故A错误；
C．根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则第10节车厢口经过他时有
解得
第11节车厢口经过他时有
解得
则第10节车相口和第11节车厢口经过他时的速度之比为
故C错误；
BD．根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
解得
，，
则8、9、10节车厢经过他的总时间为
故BD正确。
故选BD。
10. 如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（ ）
A. 滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右
B. 进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力
C. 进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0
D. 进第1张纸时，第2、3张纸间摩擦力大小等于第3、4张纸间的摩擦力
【答案】AD
【解析】
【详解】A．滚轮相对于第1张纸向右运动，第1张纸对滚轮的摩擦力方向水平向左，则滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右，故A正确；
B．进第1张纸时，第1张纸相对第2张纸向右运动，则第2张纸与第1张纸间产生的是滑动摩擦力，故B错误；
C．进第1张纸时，第1张纸对第2张纸的滑动摩擦力水平向右，但第2张纸处于静止状态，根据受力平衡可知，第3张纸对第2张纸的静摩擦力水平向左，故C错误；
D．对第3张纸进行受力分析，水平方向受到第2、4张纸给其的摩擦力保持静止，故第2、3张纸间摩擦力与第3、4张纸间的摩擦力等大反向，故D正确。
故选AD。
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
11. 某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连。
（1）下列说法正确的是________。
A. 实验前，应先将弹簧测力计调零B. 实验时，木板一定要匀速向左拉出
C. 实验时，细线与木板水平平行D. 实验时，拉木板的速度越慢越好
（2）图乙所示是某次实验中弹簧测力计示数放大图，木块受到的滑动摩擦力________N。
（3）为进行多次实验，该同学采取了在木块上增加砝码个数的方法。木块的质量为，砝码的总质量为m、木块与木板之间的动摩擦因数为μ，测得多组数据后，该同学描绘的图像如图丙所示，图像直线未过原点，根据图像可得，木块的质量________，动摩擦因数________；（结果保留2位有效数字，取）。
【答案】（1）AC （2）2.40
（3） ①. 0.50 ②. 0.38
【解析】
【小问1详解】
A．实验前，应先将弹簧测力计调零，否则读数不准确，故A正确；
BD．在该图中滑动摩擦力的大小与物体的相对运动速度无关，无论是否匀速拉出，木板对木块的滑动摩擦力都不变，因此只需要保证木板与木块有相对运动即可，故BD错误；
C．实验时，细线与木板必须水平平行，保证弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力大小，且木块对木板的正压力大小等于其重力大小，故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
在木板抽出的过程中，木块受绳子的拉力与木板给其的摩擦力而平衡，根据平衡条件有
而绳子上的张力等于弹簧测力计所测力的大小，即有
根据图乙可读得弹簧那个测力计的示数为
由此可知
【小问3详解】
[1][2]木块受到的滑动摩擦力
可知图像的斜率表示，根据图像可得
解得
当摩擦力为2.0N时，砝码质量为0.02kg，代入公式可解得
12. 研究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的总质量。（滑轮质量不计）
（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________。
A. 用天平测出砂和砂桶的质量
B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出纸带
D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为50的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留3位有效数字）。若实际频率大于50，则测出的加速度________（填“偏大”“偏小”“准确”）
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。
A. B. C. D.
【答案】（1）BC （2） ①. 2.00 ②. 偏小
（3）D
【解析】
【小问1详解】
A．小车所受拉力由弹簧测力计读出，不需要测出砂和砂桶的质量，A错误；
B．实验时应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；
C．实验时应让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带以计算小车的加速度，同时记录弹簧测力计的示数以确定小车所受的拉力，C正确；
D．本实验中拉力由弹簧测力计直接测量，砂和砂桶的质量对实验探究无影响，不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]纸带两点间的时间
小车的加速度
[2]如果当时实际频率大于50，则两个计时点之间的时间将小于0.02s，而做实验的同学依然把时间代为0.02s，测量时间偏大，加速度的测量值将偏小；
【小问3详解】
对小车由牛顿第二定律
即
由图可知
解得
故选D。
三、解答题：本题共3小题，共36分。
13. 如图所示为无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用中，时无人机在地面上开始从静止匀加速竖直向上起飞，时无人机出现故障突然失去升力，此时离地面高度为。无人机运动过程中所受空气阻力不计，g取。，求：
（1）无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小；
（2）无人机离地面的最大高度；
（3）无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。
【答案】（1）
（2）192m （3）3.16s
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式可得
代入数据解得，无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小为
【小问2详解】
时，无人机的速度大小为
失去动力后，无人机继续上升的高度为
则机离地面的最大高度为
【小问3详解】
无人机从出现故障到最高点所用时间为
无人机从最高点到落地过程，有
解得
则无人机从出现故障到刚坠落地面的时间为
14. 如图所示，水平地面上有一质量的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数，在与水平方向成斜向下大小的推力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知，，，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；
（2）物块运动过程中加速度的大小；
（3）物块开始运动5.0s所通过的位移大小。
【答案】（1）6.4N
（2）
（3）60m
【解析】
【小问1详解】
物体竖直方向上受力平衡
而
联立解得滑动摩擦力的大小
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
可得加速度大小为
【小问3详解】
根据
可知5.0s所通过的位移大小
15. 如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上，可视为质点的光滑小球乙质量为m，用轻绳拴接置于半圆柱上；物块甲用轻绳拴接放在斜面体上，轻绳与斜面上表面平行，甲与斜面的动摩擦因数为。拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于P点，且P点位于半圆柱圆心O点的正上方。已知P点到O点的距离，栓接小球乙的轻绳长度为，，整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。半圆柱体丙与斜面不接触，若，，，，，。求：
（1）轻绳PA对小球乙的拉力F1的大小；
（2）半圆柱体所受的摩擦力的大小；
（3）物块甲的质量M的取值范围。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
对小球乙进行分析，根据平衡条件，结合相似三角形有
解得
【小问2详解】
对小球乙及半圆柱体丙整体进行分析，根据平衡条件有
解得
【小问3详解】
以绳的结点P为研究对象，根据平衡条件有
解得
对甲进行分析，当静摩擦力沿斜面向上达到最大值时有
解得
当静摩擦力沿斜面向下达到最大值时有
解得
综上，物块甲的质量范围满足