浙江省浙南名校联盟2023-2024学年高一上学期12月联考物理试题（Word版附解析）

2023学年第一学期浙南名校联盟12月联考高一物理学科试题考生须知：1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间90分钟.2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号.3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效.4.考试结束后，只需上交答题卷.5.可能用到的相关参数：重力加速度g取一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列物理量是矢量，且对应单位用国际单位制表示正确的是（　　）A.位移B.重力C.温度KD.速率【答案】B【解析】【详解】A．位移是矢量，对应的单位用国际单位制表示是m，选项A错误；B．重力是矢量，对应的单位用国际单位制表示是，选项B正确；C．温度是标量，对应的单位用国际单位制表示是K，选项C错误；D．速率是标量，对应的单位用国际单位制表示是，选项D错误。故选B。2.2023年10月3日晚，在杭州奥体中心体育场进行的田径女子米接力决赛中，由梁小静、韦永丽、袁琦琦、葛曼棋组成的中国队以43秒39的成绩率先冲过终点，夺得冠军。下列说法正确的是（　　） A.接力赛起点不在同一直线，目的是使参加比赛的运动员位移大小相等B.研究运动员接棒动作时，不可以把运动员看作质点C.梁小静在第一棒的起跑很快，说明她的速度很大D.本次比赛，中国运动员的平均速度约为9.21m/s【答案】B【解析】【详解】A．接力赛起点不在同一直线，目的是使参加比赛的运动员路程大小相等，而不是位移，故A项错误；B．研究运动员接棒动作时，其运动员的形状和大小不可以忽略，所以不可以把运动员看做质点，故B项正确；C．梁小静在第一棒的起跑很快，说明她的速度变化很快，即她的加速度比较大，故C项错误；D．其起点和终点在同一个位置，其位移为零，根据平均速度公式所以为平均速度为0，故D项错误。故选B。3.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式，飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翘起，假设某飞机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动，前一段的加速度为，位移为，后一段的加速度为，位移为，飞机离舰时的速度为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】 【详解】第一段加速时第二段加速时解得故选D。4.甲乙两人从同一位置沿直线骑自行车同时行进，以起点为坐标原点、行进方向为正方向建立坐标系，此后甲乙两人速度的平方与它们位置坐标的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）A.甲一开始匀速行驶了B.减速阶段，甲的加速度小于乙的加速度C.甲和乙会在处相遇D.甲车始终在乙车的后面【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，甲一开始以速度10m/s匀速行驶了5m，用时间，选项A正确；B．根据可知图像的斜率为2a，由图像的斜率可知，减速阶段，甲的加速度为a甲=3.75m/s2，乙的加速度a乙=2.5m/s2，即甲的加速度大于乙的加速度，选项B错误；C．甲到达x=15m处的时间为乙到达x=15m处的时间为 则甲和乙不会在处相遇，选项C错误；D．由图像可知，经过相同位置时，甲的速度始终大于乙，即甲的平均速度较大，用时间较短，即经过相同位置时，甲总是首先到达，则甲始终在乙的前面，则选项D错误。故选A。5.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（）A.小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上B.小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时，一定有F=mg，方向竖直向上D.小车向右匀速运动时，一定有F>mg，方向可能沿杆向上【答案】C【解析】【详解】小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，则F=mg，方向竖直向上故选C。6.子弹以初速度垂直射入紧密叠在一起的相同木板，穿过第20块木板后的速度恰好变为0，可以把子弹视为质点，已知木板的厚度均为d，认为子弹在各块木板中运动的加速度恒定且相同，则下列说法正确的是（　　）A.子弹穿过前10块木板所用的时间为 B.子弹加速度大小为C.子弹穿过第15块木板时速度为D.子弹穿过前15块木板的平均速度为【答案】D【解析】【详解】AB．设子弹的加速度为a，由速度位移关系公式可得解得负号表示加速度方向与子弹的初速度方向相反，即加速度大小为，子弹穿过前10块木板后的速度解得解得AB错误；C．子弹穿过第15块木板时速度为代入数据解得C错误；D．子弹穿过前15块木板的平均速度为 D正确。故选D。7.如图所示，一个攀岩者两只手抓住岩壁静止悬在空中，下列说法正确的是（　　）A.攀岩者的手对岩壁的压力是岩壁发生形变导致的B.人对岩壁的作用力方向竖直向下C.保持姿势不变，攀岩者手对岩壁的压力越大，受到的摩擦力也越大D.攀岩者攀爬的高度越高，所受的重力越大【答案】B【解析】【详解】A．受力物体是岩壁，施力物体是人手，压力是由施力物体攀岩者的手发生形变而产生的，故A错误；B．攀岩者两只手抓住岩壁静止悬在空中，处于静止状态，岩壁对人的作用力大小与其重力大小相等、方向相反，所以人对岩壁的作用力与人受到的重力大小相等，方向竖直向下，故B正确；C．人受到的摩擦力为静摩擦力，压力增大，影响滑动摩擦力的大小，但是静摩擦力的大小等于人重力的分力，位置不变，大小不变，故C错误；D．虽然高度增加，但是重力加速度不变，故人所受的重力不变，故D错误。故选B。8.蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，深受年轻人喜爱，从游客跳出高台直至最后在空中静止下来的整个运动过程中，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A.游客落到最低点时，加速度为零B.游客离开高台瞬间，其速度和加速度都为零C.游客下落过程中，绳子刚被拉直时，速度达到最大D.绳子刚被拉直后，游客的加速度先变小后变大【答案】D【解析】【详解】A．游客落到最低点时，速度为零，此时弹力大于重力，则加速度向上，不为零，选项A错误；B．游客离开高台瞬间，其速度为零，加速度为g，选项B错误；C．游客下落过程中，绳子刚被拉直时，此时重力大于绳子的弹力，加速度向下，则仍要加速运动，当弹力与重力相等时速度达到最大，选项C错误；D．绳子刚被拉直后，开始阶段重力大于弹力，加速度向下，随着弹力的增加，则加速度减小，直到弹力等于重力时加速度为零；以后弹力大于重力，加速度向上，且逐渐变大，到达最低点时加速度最大，则整个过程游客的加速度先变小后变大，选项D正确。故选D。9.如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为和的木块1和2，中间用一条轻杆连接，两木块的材料相同，现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力加速度为g，此时轻杆的作用力为；现在用力F沿倾角为的斜面向上推木块1，使两木块一起沿斜面向上做匀加速直线运动，此时轻杆的作用力为，斜面与两物体的动摩擦因数为，则等于（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】当两物块在水平面上时，由牛顿第二定律可知 对物块1解得当两物块在斜面上时，由牛顿第二定律可知对物体2解得则故选B。10.渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与顺时针运转的传送带有一定的高度差，鱼虾落在传送带上时有沿着传送带向下的初速度，随后虾从传送带下方掉落，鱼从传送带上方掉落，实现分离。下列说法正确的是（　　）A.“虾”掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动B.“鱼”掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动C.“虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”的运动是动力作用D.“鱼”在传送带上运动时，加速度方向先向下后向上 【答案】A【解析】【详解】A．虾从传送带下方掉落，若虾的重力沿传送带斜面向下的分力大于虾受到的摩擦力，则“虾”向下做加速直线运动，即“虾”掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动，故A正确；B.鱼在掉落到传送带后，有一个沿传送带斜面向下的初速度，故不可能马上向上做加速直线运动。鱼先向下减速到速度为零后，变为向上的加速运动，故B错误；C．虾向下运动与传送带运动方向相反，虾受到的摩擦力沿传送带斜面向上，摩擦力对虾做负功，摩擦力对“虾”的运动是阻力作用，故C错误；D．鱼在掉落到传送带后，受到的摩擦力的方向一直向上，所以有向上的加速度，后来如果加速到与传送带共速，加速度就为零，故D错误。故选A。11.小明通过站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作来研究超重和失重现象。传感器记录了压力随时间变化的图像，纵坐标为压力F，横坐标为时间t。由甲、乙两图像可知（　　）A.图甲是先“下蹲”后“站起”B.“站起”过程中人先超重后失重C.图乙从a到b过程，人的重力先增大后减小D.图乙内该同学做了2次“下蹲-站起”的动作【答案】B【解析】【详解】A．人在下蹲的过程中，先向下做加速运动，加速度向下，力传感器示数先变小；后做减速运动，加速度向上，力传感器示数变大，经历先失重后超重，最后停下等于重力，故A错误；B．“站起”过程中，人先做加速向上运动，加速度向上，处于超重状态；后向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，故B正确；C．图乙从a到b过程，力传感器的示数先变大后变小，可人的重力不变，故C错误；D ．人在下蹲的过程中，先向下做加速运动，后做减速运动，最后停下，即力传感器的示数先变小后变大，最后等于人的重力，人站起过程中，人先做加速向上运动，后向上做减速运动，最后停下，即力传感器的示数先变大后变小，最后等于人的重力，因此图乙内该同学做了各1次“下蹲-站起”的动作，故D错误。故选B。12.如图所示是小明同学做的一个实验，他将一个质量的木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量的物块。物块静止，弹簧处于压缩状态，弹簧右端固定在木板右侧的挡板上，弹力为1N。现沿水平向左的方向对木板施加作用力F，使木板由静止开始运动，运动中力F由0逐渐增加到8N的过程中，以下说法正确的是（　　）A.物块受到的摩擦力一直减小B.物块与木板一直保持相对静止C.木板受到4N的拉力时，物块受到的摩擦力为1ND.要让物块与木板之间始终保持相对静止，它们间的动摩擦因数一定要大于等于0.4【答案】B【解析】【详解】AC．当物块受到静摩擦力为零时，有解得当外力为零时，对物块进行受力分析，物块受到水平向右的静摩擦力的作用，当外力F增大时，对于木板与物块的整体来说，其整体将做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有对物块有所以在加速度小于时，当加速度增加，摩擦力减小，并最终减为0。当加速度为时，带入上述公式，可以求得 当加速度大小大于时，物块受到的摩擦力方向向左，则此时对物块有当加速度增加时，静摩擦力大小增加。综上所述，物块受到的静摩擦力大小为先减小后增大，故AC错误；B．当外力F为8N时，对整体有解得对物块有解得所以整个运动过程物块受到的静摩擦力大小不会大于1N，结合题意可知静摩擦力大小始终小于最大静摩擦力，即物块与木板之间始终保持静止，故B项正确；D．要使其保持相对静止，即静摩擦力没有达到最大值，有解得故D项错误。故选B。13.如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体P上，质量为m的小球连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，一质量为钩码挂在间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计。若在钩码下方再加挂一个钩码，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则此时与先前整个装置处于静止状态时相比（　　） A.地面对P的摩擦力减小B.P对小球的弹力增大C.轻绳的张力增大D.P对地面的压力减小【答案】A【解析】【详解】BC．对小球受力分析如图所示小球受重力、P对小球的支持力以及绳子对小球的拉力，小球在三个力的作用下始终处于静止状态，由相似三角形可得式中为定滑轮左侧栓接小球绳子的长度。当在钩码下方再加挂一个钩码时，到小球再次静止的过程中，钩码将下移，小球将沿圆柱体P上移，小球再次静止时，由于AO、mg、R不变，而L减小，则根据相似三角形可知N不变，T减小，即轻绳的张力减小，P对小球的弹力不变，故BC错误；A．将小球与圆柱体P看成一个整体，根据以上分析可知，绳子的拉力T减小，设绳子与竖直方向的夹角为，则可知减小，而绳子拉力T在水平方向的分力大小与地面对P的摩擦力大小相等、方向相反，即有由此可知地面对P的摩擦力减小，故A正确；D．设圆柱体的质量为，分析可知，小球对圆柱体P的压力在竖直方向的分力（为与竖直方向的夹角）与圆柱体的重力之和大小等于地面对圆柱体的支持力，即有由于不变，而减小，则可知增大，导致增大，而根据牛顿第三定律可知，圆柱体对地面的压力大小增大，故D错误。故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）14.下列有关物理学史和物理学方法的说法中，正确的是（　　）A.当不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际的物体，采用了理想模型法B.伽利略研究自由落体运动时，通过斜面“冲淡”重力的作用，并在此基础上合理外推：当斜面的倾角为时，小球做自由落体运动C.牛顿首先提出了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D.由可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比【答案】ABD【解析】【详解】A．当不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际的物体，采用了理想模型法，选项A正确；B．伽利略研究自由落体运动时，通过斜面“冲淡”重力的作用，并在此基础上合理外推：当斜面的倾角为时，小球做自由落体运动，选项B正确；C．伽利略首先提出了力不是维持物体运动原因，力是改变物体运动状态的原因，选项C错误；D．由可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比，选项D正确。故选ABD。15.如图所示，水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，轻弹簧N与竖直方向的夹角为，小球a与轻弹簧M连接，小球b悬挂在弹簧M另一端上，两球均静止，若a、b两球完全相同，且质量均为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）A.水平轻绳的拉力大小为B.剪断水平轻绳的瞬间，b球的加速度大小为gC.剪断水平轻绳的瞬间，轻弹簧M对小球a的弹力大小为D.剪断水平轻绳的瞬间，a球的加速度大小为【答案】CD 【解析】【详解】A．对ab整体分析可知，水平轻绳的拉力大小为选项A错误；BC．剪断水平轻绳的瞬间，弹簧M的弹力不变，轻弹簧M对小球a的弹力大小仍为，b球的加速度大小为0，选项B错误，C正确；D．剪断水平轻绳的瞬间，两边弹簧的弹力不变，a球受合外力等于则此时a球的加速度大小为选项D正确。故选CD。16.质量为m的物体A，在倾角为的斜面上下滑，如图所示。则（　　）A.若A沿斜面匀速下滑，在A上放置物体B，AB也一起匀速下滑B.若A沿斜面匀速下滑，在A上施加竖直向下的恒力，A还是匀速下滑C.若A沿斜面匀速下滑，在A上施加沿斜面向下恒力后，地面给斜面的摩擦力水平向右D.若A沿斜面加速下滑，在A上施加竖直向下的恒力，则A仍加速下滑且加速度变大【答案】ABD【解析】【详解】A．若A沿斜面匀速下滑，则若在A上放置物体B，则表达式仍成立，即AB仍一起匀速下滑，故A正确；B．若A沿斜面匀速下滑，在A上施加竖直向下的恒力，则表达式 仍成立，A还是匀速下滑，故B正确；C．若A沿斜面匀速下滑，对整体分析可知，地面对斜面无摩擦力作用，此时物块对斜面有垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力；在A上施加沿斜面向下的恒力后，物块对斜面的压力和摩擦力不变，则地面给斜面仍无摩擦力作用，故C错误；D．若A沿斜面加速下滑，则在A上施加竖直向下的恒力，则则即A仍加速下滑且加速度变大，故D正确。故选ABD。三、实验题（本题共2小题，共14分）17.（1）下列器材中，实验“探究小车速度随时间的变化规律”、实验“探究加速度与力、质量的关系”、都需要用到的实验器材有______（填选项前的字母）。（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_______。A.B.C.D.（3）如图是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的工作频率为，则打B点时车速_______，小车的加速度______（结果均保留2位有效数字）。 【答案】①.ABD②.D③.0.25④.0.75【解析】【详解】（1）[1]实验“探究小车速度随时间的变化规律”和实验“探究加速度与力、质量的关系都需要木板构成的轨道，刻度尺测量位移，打点计时器在纸带上打点，而天平只在“探究加速度与质量的关系实验”需要称质量，故两个实验均需要的器材为ABD。（2）[2]重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，对重物有mg-T=ma对小车，有T=Ma解得故当M＞＞m时，有T≈mg，才能用钩码的重力代替绳的拉力，故D符合要求。故选D（3）[3]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则计数点间的时间为B点为AC段的中间时刻点，根据匀变速直线运动的推论平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有[4]由匀变速直线运动的判别式，结合连续相等时间的六段位移由逐差法有18.安妮同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时：（1）以下实验操作最合理的是_________ （2）以下为该同学在作平行四边形时的某一瞬间（直尺固定），其中操作的正确是______（3）该同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计B的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数FA、FB的变化情况是（）A.FA一直减小，FB一直增大B.FA一直增大，FB一直增大C.FA一直增大，FB先增大后减小D.FA先减小后增大，FB一直增大【答案】①.C②.C③.B【解析】【详解】（1）[1]实验中两条细线之间的夹角不易过大或过小，大小要适当，且拉力的方向应该与木板平行，图A中拉力的夹角过大；图D中拉力的夹角过小；图B中细线与木板不平行，故选C。（2）[2]做平行四边形的平行线时，三角尺应该紧贴直尺的一边移动三角尺，故图C正确；（3）[3]以O点为研究对象，其受力变化如同所示： 由图可知，开始时弹簧A处于竖直状态，其拉力大小等于Mg，B弹簧拉力为零，当O点左移时，弹簧A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知FA变大，FB变大，故ACD错误，B正确。故选B。四、计算题（本题共3小题，共35分，解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.）19.智能感应门被广泛应用在各类现代建筑中。如图乙为某一商场的感应门示意图，当人靠近时，中间的两扇移动门（图乙中的阴影部分）就会分别向两边开启。已知每扇门的宽度为，当人靠近时两扇移动门向两边各移1.8m。某次开门程序设计为：门开启过程中先做的匀加速运动，达到移动速度后匀速运动一段距离，最后以相等的加速度大小做匀减速运动，完全开启时速度刚好为零。（1）两扇移动门共打开0.9m时人才能通过，请问需要等待多长时间；（2）求门完全开启所需要的时间。【答案】（1）0.75s；（2）【解析】【详解】（1）设初速度为零的匀加速阶段的位移为，时间为，有解得 加速阶段一扇门移动的距离为0.45m，则两扇门共移动距离为0.9m，恰好可以让人通过，所以人需要等待的时间为加速阶段的时间，则有解得（2）由题可知，门完全开启共经历3个阶段，第一阶段初速度为零的匀加速阶段，第二阶段匀速阶段，第三阶段末速度为零的匀减速阶段。设第一阶段的位移为，时间为，第二阶段的位移为，时间为，第三阶段的位移为，时间为，门开启时间为T，则由题可知由于加速阶段的加速度与减速阶段的加速度大小相同，且加速阶段的初速度为0，末速度为1.2m/s，减速阶段的初速度为1.2m/s，末速度为0。结合之前的分析，以及根据运动的对称性可知对于匀速阶段有所以第二阶段的时间所以开门的总时间为20.为应对火灾、地震等紧急情况，某学校设计了如图所示逃生滑梯，只需按下紧急开关，窗外的充气泵就会对气囊开始充气，生成一条连接窗口与地面的斜面，人员以正确的姿势从窗口滑梯下来，就能顺利逃离现场了，若气囊滑梯高度，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时的阻力是取，求： （1）该人从气囊顶端静止下滑所需的时间t；（2）人们通过改变斜面长度l以缩短逃生时间（因高度h不可变）。出于安全考虑，人员在气囊上加速度不得大于，若阻力大小不变，求轨道的最小长度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设气囊与水平方向夹角为，根据几何关系人下滑过程，根据牛顿第二定律根据匀变速直线运动规律解得（2）当加速度时，气囊长度最小，此时根据牛顿第二定律解得 21.如图所示为某一游戏的局部简化示意图，滑块从开始运动到停下来为一次完整的游戏过程。质量为的滑块在A点受到与水平方向成拉力F作用，拉力大小为，使滑块静止从A点运动到B点，到B点撤去外力，滑块滑过以的顺时针匀速运行的传送带上，恰能冲到光滑的斜面的最高点。倾斜直轨道固定在竖直放置的半径为的圆形支架上，C为圆形的最低点。滑块始终在同一竖直平面内运动。其中滑块与面间的动摩擦因数，与传送带表面的动摩擦因数的长度为；长度为，斜面高，传送带与水平方向的夹角为。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，所有接触面平滑连接。（）求：（1）滑块在段运动的加速度及到达B点的时间；（2）滑块第一次到达C点时速度的大小；（3）滑块从A点运动到D点的时间。【答案】（1），方向水平向右，；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意，滑块从A向B运动，由牛顿第二定律有解得方向水平向右，由运动学公式有解得则到达B点时间为 （2）根据上述分析可知，小物块从B点上滑传送时的速度为则滑块沿斜面向上加速运动，由牛顿第二定律有解得小物块加速到与传送带速度相等，则有解得运动的位移为此时，滑动摩擦力变成静摩擦力，小物块与传送带保持相对静止匀速运动，则运动到的速度为所需时间为（3）小物块上斜面做匀减速运动，由几何关系可得由运动学公式有解得则滑块从A点运动到D点的时间