2024湖南省名校高一上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題含解析

這是一份2024湖南省名校高一上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題含解析，共11頁。
本試卷共6頁．全卷滿分100分，考試時間75分鐘．
注意事項：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上．
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑，如有改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效．
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．
一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．
1．下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的說法正確的是（ ）．
A．勻變速直線運(yùn)動是速度變化率恒定不變的運(yùn)動
B．勻變速直線運(yùn)動是位移隨時間均勻變化的運(yùn)動
C．勻變速直線運(yùn)動是速度變化量恒定不變的運(yùn)動
D．勻變速直線運(yùn)動是速率恒定不變的運(yùn)動
2．在東漢王充所著的《論衡·狀留篇》中提到“是故湍瀨之流，沙石轉(zhuǎn)而大石不移，何者？大石重而沙石輕也．”意思是說輕小沙石的運(yùn)動狀態(tài)很容易被水流改變，而大石的運(yùn)動狀態(tài)不容易被水流改變，下列關(guān)于此句話中所描述的現(xiàn)象的說法正確的是（ ）．
A．說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，有力作用物體才會運(yùn)動，無力作用物體不會運(yùn)動
B．沙石很小可以視為質(zhì)點所以容易被沖走，大石很大不能被視為質(zhì)點所以不容易被沖走
C．輕小的沙石由于質(zhì)量太小，沒有慣性，所以運(yùn)動狀態(tài)很容易被水流改變
D．重的大石由于質(zhì)量太大，慣性太大，所以運(yùn)動狀態(tài)不容易被水流改變
3．如圖甲所示，“抖空竹”在我國有悠久的歷史，為國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一，某人左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，一定質(zhì)量的空竹架在彈性輕繩上，自由靜止在最低點，如圖乙所示，此時空竹兩側(cè)繩與豎直方向的夾角均為，空竹質(zhì)量為m，重力加速度為g，忽略一切摩擦阻力的影響，則一側(cè)輕繩的拉力大小為（ ）．
A．B．C．D．
4．2023年10月31日，神舟十六號載人飛船返回艙成功著陸，如圖所示為返回艙著陸瞬間的照片，已知返回艙的質(zhì)量為m，著陸前某時刻返回艙除重力外其他外力的合力大小為F，方向豎直向上，重力加速度為g，整個過程返回艙豎直下落，以豎直向下為正方向，則此時刻返回艙的加速度為（ ）．
A．B．C．D．
5．“哈利法塔”是目前世界最高的建筑，高度約為．游客可以乘坐高速電梯來到位于124層的觀景臺全方位俯瞰迪拜的城市美景，已知觀景臺離地高度為，高速電梯加速時的加速度大小為，減速時的加速度大小為，電梯上升過程的最大速度為，到達(dá)觀景臺時速度為零，電梯加速與減速過程均視為勻變速直線運(yùn)動，則電梯從地面由靜止開始運(yùn)動到觀景臺的最短時間為（ ）．
A．B．C．D．
6．一質(zhì)量為的物塊靜止在粗糙水平面上，時刻起受到一個水平向右的拉力F的作用，拉力F和摩擦力f的大小隨時間變化的規(guī)律如圖所示，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（ ）．
A．時物塊開始沿水平面運(yùn)動
B．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2
C．內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動
D．若將水平向右的拉力F增大為，則此時物塊受到的摩擦力大小為
二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．
7．一架無人機(jī)在豎直平面內(nèi)沿傾斜的虛線做變速直線飛行，如圖所示，將無人機(jī)的重力記為G，除重力外的其他外力的合力記為F，加速度記為a，則下列關(guān)于無人機(jī)在此過程中受力分析及加速度方向的示意圖可能正確的是（ ）．
A．B．C．D．
8．如圖所示，表面光滑的球B被夾在豎直墻壁與三角形斜劈A之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將A緩慢向左平移（球B未落地），此過程中，下列說法正確的是（ ）．
A．球B對斜劈A的壓力逐漸增大 B．球B對斜劈A的壓力大小不變
C．球B對墻壁的壓力逐漸減小 D．球B對墻壁的壓力大小保持不變
9．一轎車司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方處有一輛貨車，立即剎車制動（以此時刻為時刻），其剎車過程中位移大小與時間的比值與時間t的關(guān)系式為（x單位為m，t單位為s），則同時貨車以下列選項中哪種運(yùn)動行駛一定可避免相撞（ ）．
A．B．C．D．
10．如圖所示，一彈性輕繩上端固定在A點，下端連接一個物塊靜置在粗糙水平地面上的C點（對地面有壓力）；輕桿一端插入天花板上O處固定，其另一端連接的輕質(zhì)光滑小定滑輪與輕繩相切于B點，A、B、C三點在一條豎直線上，彈性輕繩的自然長度等于AB間距，現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，使其沿水平地面向右勻速運(yùn)動．已知彈性輕繩的彈力大小遵循胡克定律，整個過程始終處在彈性限度內(nèi)，物塊與水平地面各處動摩擦因數(shù)大小相等，下列說法正確的是（ ）．
A．彈性輕繩對定滑輪的壓力方向一定沿輕桿BO
B．向右運(yùn)動的過程地面對物塊的支持力大小不變
C．向右運(yùn)動的過程地面對物塊的摩擦力大小不變
D．向有運(yùn)動的過程拉力F先增大后減小到某值后保持不變
三、非選擇題：本題共5小題，共56分．
11．（6分）為了驗證在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與伸長量成正比，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：
a．將一根輕彈簧豎直懸掛在O點，開始下端掛鉤P處不掛任何物體，記錄下此時彈簧的長度記為；
b．在掛鉤P處分別掛不同質(zhì)量的鉤碼，并記錄穩(wěn)定時對應(yīng)的彈簧長度x；
c．以所掛鉤碼質(zhì)量為縱軸、彈簧長度為橫軸建立直角坐標(biāo)系，將所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點作圖，得到如圖乙所示的圖像．
結(jié)合圖像回答下列問題：（重力加速度）
（1）__________cm；
（2）彈簧的勁度系數(shù)__________；
（3）彈簧超過后圖線出現(xiàn)彎曲情況，原因是__________．
12．（10分）某物理興趣小組在實驗室選擇合適器材后，按如圖甲所示安裝好實驗器材，探究“加速度與力的關(guān)系”，
請回答下列問題：
（1）圖甲中的沙桶和沙的總質(zhì)量__________（填“需要”或“不需要”）滿足遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，圖中安裝好的器材有一處不合理之處是__________．
（2）物理小組仍利用圖甲裝置做實驗，利用沙桶和沙提供拉力，拉動滑塊及紙帶運(yùn)動，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知電源頻率為，紙帶上每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，則由圖中數(shù)據(jù)可求得此時滑塊的加速度大小__________（保留2位有效數(shù)字）．
（3）將力傳感器的示數(shù)記為F，保持滑塊質(zhì)量不變，多次改變沙桶中沙的質(zhì)量，測得多組數(shù)據(jù)，繪制出加速度a與F的關(guān)系圖像，如圖丙所示，小組同學(xué)經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)利用圖丙可以求出滑塊的質(zhì)量以及滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，則由圖丙可得，滑塊質(zhì)量__________kg，滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)__________．
13．（10分）如圖甲所示為很多商業(yè)步行街用來阻擋機(jī)動車輛進(jìn)入的石球路障，現(xiàn)有一工作人員用一輕繩繞過石球按圖乙所示方式勻速拉動石球，此時兩側(cè)輕繩互相平行，且與水平地面間的夾角均為．已知石球路障總質(zhì)量，石球底座與地面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，不計繩與球面間的摩擦，，．求一側(cè)輕繩拉力的大小T及地面對石球支持力的大小N．
14．（14分）一輕繩上端固定，下端系一可視為質(zhì)點的物塊，現(xiàn)對物塊施加一個能保持其在圖甲所示位置靜止且最小的力作用，此時輕繩與豎直方向的夾角．再將此物塊取下后輕放在圖乙所示的斜面上，恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后再對其施加一個平行于斜面的拉力，使物塊能沿圖乙中虛線勻速運(yùn)動，已知斜面為矩形，，斜面的傾角，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：
（1）物塊的質(zhì)量m；
（2）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)及物塊在斜面上運(yùn)動時受到的摩擦力f的大小；
（3）拉力的大?。?br>15．（16分）如圖甲所示，在平直的公路上有一輛長為（車廂與車頭的總長度）的卡車A正以的速度做勻速直線運(yùn)動，某時刻司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方的地面C處有一障礙物（視為質(zhì)點），在反應(yīng)后剎車，此后卡車以大小為的加速度做勻減速直線運(yùn)動，恰好不與C處障礙物發(fā)生碰撞．
（1）求司機(jī)發(fā)現(xiàn)障礙物時車頭前沿與障礙物間的距離s；
（2）如圖乙所示，清理掉障礙物后，卡車以的速度勻速直線行駛，某時刻有一架無人機(jī)B（可視為質(zhì)點）正以的速度在卡車的車頭前沿正上方同向勻速直線飛行，若此時卡車立即以大小為的加速度剎車，求從該時刻到無人機(jī)經(jīng)過卡車車廂尾端正上方時所經(jīng)歷的時間t（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；
（3）在第（2）問情景下，當(dāng)卡車剛減速為0的瞬間，又立即以大小為的加速度勻加速啟動，通過計算說明此后無人機(jī)能否超越卡車車頭前沿？若不能，求無人機(jī)離車頭前沿的最小距離d．
2023年下學(xué)期高一12月聯(lián)考·物理
參考答案、提示及評分細(xì)則
1．【答案】A
【解析】勻變速直線運(yùn)動是加速度保持不變的運(yùn)動，加速度表示速度變化的快慢，又稱為速度變化率，故A正確，CD錯誤；
由勻變速直線運(yùn)動的位移隨時間的關(guān)系，則B錯誤．
2．【答案】D
【解析】物體總有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)即為慣性，其大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，但物體的運(yùn)動不需要力來維持，質(zhì)點的選取與體積形狀的大小無關(guān)，則D正確、ABC錯誤．
3．【答案】C
【解析】兩側(cè)輕繩中張力大小相等，則有，解得，則C正確．
4．【答案】B
【解析】以豎直向下方向為正方向，
由牛頓第二定律有，解得，故B正確，ACD錯誤．
5．【答案】C
【解析】電梯先勻加速至最大速度，然后勻速上升，再減速恰好至觀景臺時速度為零，則全程用時最短，
則加速時間為，加速上升高度為，
減速時間為，減速上升高度為，
則勻速上升時間為，
則最短時間為，則C正確．
6．【答案】B
【解析】由圖可知，在后物塊與水平面間為滑動摩擦力，其大小與正壓力成正比，與水平拉力大小無關(guān)，
內(nèi)，，物塊做勻加速直線運(yùn)動，故ACD錯誤；
由，可得，B正確．
7．【答案】AD
【解析】由牛頓第二定律的矢量性，可知受力分析及加速度方向的示意圖可能正確的是AD，BC錯誤．
8．【答案】BD
【解析】緩慢移動過程中，由于斜劈A、豎直墻壁對球B的彈力方向始終不變，
故由受力分析及牛頓第三定律可知，球B對斜劈A、豎直墻壁的壓力大小均保持不變，則AC錯誤，BD正確．
9．【答案】BCD
【解析】由得，結(jié)合轎車的與t的關(guān)系式可知，
其剎車時的初速度大小為，加速度大小為，
則其速度減為零所用的時間為，通過的位移為．
A項為圖像，圖像的斜率表示速度，可知貨車做速度大小為的勻速運(yùn)動，
則兩車速度相等所用的時間為，
而在此時間內(nèi)兩車之間的位移關(guān)系為，故A錯誤；
B項為圖像，由圖像可知貨車做加速度的勻加速運(yùn)動，
則兩車速度相等所用的時間為，在此時間內(nèi)兩車的位移關(guān)系為，故B正確；
C、D都為圖像，圖C在內(nèi)的平均速度大于做加速度的勻加速直線運(yùn)動的平均速度，
而圖D在做加速度的勻加速直線運(yùn)動，
則兩車速度相等的時間為，
兩車內(nèi)的位移關(guān)系有，故C、D正確．
10．【答案】BC
【解析】由于輕桿BO固定不能轉(zhuǎn)動，則輕繩對滑輪的壓力方向可以不沿著輕桿，則A錯誤；
物塊在C點時有，設(shè)向右運(yùn)動過程繩與水平方向間的夾角為，B與物塊間繩子長度為x，
對物塊豎直方向有，，可得，滑動摩擦力，
則支持力、摩擦力大小不變，則BC正確；
物塊向右勻速運(yùn)動，則有，，增大，則F不斷增大，則D錯誤．
11．【答案】（1）20（2分）
（2）60（2分）
（3）超出彈簧的彈性限度，則胡克定律不成立（2分，說明超出彈性限度即可得分）
【解析】（1）當(dāng)彈簧未掛任何鉤碼時，彈簧處于原長，由圖可知彈簧的原長；
（2）由圖線可知彈簧的勁度系數(shù)為；
（3）當(dāng)彈簧長度超過時出現(xiàn)如圖乙所示彎曲情況，原因是彈簧伸長量超出彈簧彈性限度，胡克定律不再成立．
12．【答案】（1）不需要（2分）長木板水平放置（2分，或未將長木板打點計時器一端墊高；未補(bǔ)償滑塊的阻力等．語言描述合理即可得分）
（2）0.50（2分）
（3）0.2（2分）0.1（2分）
【解析】（1）力傳感器可以直接測出細(xì)繩的拉力，故不需要滿足沙桶和沙的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；長木板裝有打點計時器的一端應(yīng)適當(dāng)墊高，不應(yīng)水平放置．
（2）由逐差法．
（3）從圖丙圖像可知，力傳感器讀數(shù)為時，滑塊才開始滑動．
對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知，整理可得，
結(jié)合圖像的斜率和截距，可得，，解得，．
13．【解析】對石球受力分析如圖所示，勻速拉動，
由平衡條件有（2分）
（2分）
（2分）
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得（2分）
（2分）
14．【解析】（1）F最小，則此時F方向垂直輕繩向上，
由平衡條件有（2分）
解得（2分）
（2）放在斜面上恰好靜止，則有（1分）
解得（1分）
運(yùn)動時物塊受到滑動摩擦力，則有（1分）
解得（1分）
（3）由于（2分）
若物塊沿虛線從A勻速運(yùn)動到C，對物塊在斜面上的受力分析如圖甲所示，
由平衡條件及幾何關(guān)系有（2分）
若物塊沿虛線從C勻速運(yùn)動到A，對物塊在斜面上的受力分析如圖乙所示，
由平衡條件及幾何關(guān)系有（2分）
15．【解析】（1）在反應(yīng)時間內(nèi)卡車仍做勻速直線運(yùn)動的位移為（1分）
此后卡車剎車恰好到障礙物處速度減為0的位移為，
由（1分）
解得（1分）
則司機(jī)發(fā)現(xiàn)障礙物時車頭前沿與障礙物的距離（1分）
說明：本小題計算卡車剎車距離使用其他方法得出準(zhǔn)確結(jié)果同樣給分．
（2）無人機(jī)可能會相對于卡車向左、向右前后兩次經(jīng)過車廂尾端正上方，
設(shè)無人機(jī)第一次經(jīng)過車廂尾端正上方所用時間為t，則有
無人機(jī)對地位移為（1分）
卡車對地位移為（1分）
相對位移滿足（1分）
代入相關(guān)數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得或（舍去）（1分）
由于卡車減速為0，經(jīng)過（1分）
這段時間內(nèi)卡車前進(jìn)的位移大小為，
這段時間內(nèi)無人機(jī)前進(jìn)的位移大小為，
此后卡車靜止不動，無人機(jī)勻速運(yùn)動經(jīng)過車廂尾端正上方的時間為（1分）
則從開始計時到再次經(jīng)過車廂尾端正上方共經(jīng)歷時間為（1分）
（3）設(shè)經(jīng)過時間無人機(jī)與卡車達(dá)到共速，則有（1分）
在這段時間內(nèi)無人機(jī)對地位移大小為（1分）
卡車對地位移大小為（1分）
由（2）可知卡車減速為0時，無人機(jī)與車頭前沿相距，
由于，故無人機(jī)無法超越卡車（1分）
且此時距離車頭前沿最近，最小距離為（1分）