河北省保定市部分高中2023-2024学年高一上学期12月考试物理试卷(含答案)

这是一份河北省保定市部分高中2023-2024学年高一上学期12月考试物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。对于牛顿运动定律的相关认识，下列说法正确的是( )
A.速度越大的物体，其惯性越大
B.力是维持物体运动状态的原因
C.作用力和反作用力的合力为零
D.一定质量的物体的加速度增大，说明该物体所受的合力也增大
2、由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。下列单位中，属于导出单位的是( )
A.kgB.NC.sD.m
3、三个小朋友在操场上玩游戏，他们沿水平方向用大小分别为150N、200N和250N的力拉一木箱。若三个小朋友的方位均不确定，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A.0，600NB.50N，600NC.100N，500ND.200N，500N
4、某款手机支架如图所示，将手机支架构造简化为斜面和挡板，其中斜面的倾角可根据需要调节。下列说法正确的是( )
A.手机支架对手机的作用力就是手机受到的重力
B.手机支架对手机的作用力方向竖直向上
C.斜面对手机有支持力是因为手机发生了形变
D.若斜面的倾角增大，则手机支架对手机的作用力增大
5、整车性能试验是指汽车在不解体条件下进行的使用性能试验。项目主要包括动力性试验、燃料经济性试验、制动件试验、平顺性试验、操纵稳定性试验、滑行试验、可靠性检验试验等。某次整车性能测试中，汽车运动的图象如图所示。下列说法正确的( )
A.在内汽车的平均速度大小为
B.第2s末与第15s末汽车的速度大小相等、方向相反
C.第15s末开始汽车处于静止状态
D.在内汽车做加速度减小的减速运动
6、如图所示，一只猫在水平桌面旁边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸最终未滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间动摩擦因数均相等，则下列说法正确的是( )
A.此过程中鱼缸对桌布的摩擦力方向向右
B.此过程中桌布对鱼缸的摩擦力与鱼缸对桌布的摩擦力大小相等
C.此过程中只存在2对滑动摩擦力
D.若猫增大拉力，则鱼缸受到的摩擦力将增大
7、某次高台跳水比赛中，一运动员（视为质点）跳出后从距水面高度为h处开始做自由落体运动。若将运动员下落第一个所用的时间记为，第四个所用的时间记为，则( )
A.B.C.D.
二、多选题
8、2023年10月29日，北京马拉松鸣枪开跑。若从鸣枪时起，某运动员在平直赛道上运动一段时间内的图象如图所示，图线为抛物线，则关于该运动员在这段时间内的运动，下列说法正确的是( )
A.该运动员做匀速直线运动
B.该运动员做匀加速直线运动
C.该运动员在相同时间内位移的变化相同
D.该运动员在相同时间内速度的变化相同
9、用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图如图所示，使用时，工人用撑竿推着涂料滚沿竖直墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上。现工人缓慢向上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角减小，若撑竿足够长，不计撑竿的质量以及涂料滚与墙壁间的摩擦，则在此过程中( )
A.撑竿对涂料滚的推力减小B.撑竿对涂料滚的推力增大
C.墙壁对涂料滚的弹力减小D.墙壁对涂料滚的弹力增大
10、在水平向右的拉力作用下，粗糙水平地面上的滑块由静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。已知滑块的质量为0.2kg，滑块与地面间的动摩擦因数为0.3，取重力加速度大小，则下列说法正确的是( )
A.0~2s内，滑块做匀加速直线运动B.第3s末，拉力的大小为1N
C.2s~4s内，滑块的位移大小为8mD.第8s末，滑块的速度大小为12m/s
三、计算题
11、如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量的小球，地面上放质量的物块，小球和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，物块恰好不滑动，连接小球和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为、。认为物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求：
（1）轻绳的拉力大小F；
（2）物块与地面间的动摩擦因数μ。
12、如图所示，水平轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端连接质量为m的滑块，滑块静止在粗糙水平面上，此时弹簧被压缩的长度为x，滑块刚要向右滑动。现对滑块施加水平向右的拉力F，使滑块由静止开始水平向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。重力加速度大小为g，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧恢复原长时滑块的速度大小v及从施加拉力F开始到弹簧恢复原长所用的时间t；
（3）从滑块开始运动到弹簧恢复原长，拉力F的最大值和最小值。
13、风洞是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。如图所示，一仓鼠（视为质点，图中未画出）放入足够长的风洞后，以大小的速度向右侧的洞口匀速逃窜，当仓鼠通过距离右侧洞口的O点时，启动气流，使得仓鼠的加速度大小、方向向左。启动气流后，经时间关闭气流。
（1）证明关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口；
（2）求刚关闭气流时仓鼠的速度大小v以及此时仓鼠的位置；
（3）若关闭气流后，仓鼠想尽快安全到达右侧的洞口，且到洞口时的速度为零，已知仓鼠加速运动与减速运动能达到的最大加速度均为，求从关闭气流至仓鼠到达洞口的最短时间。
四、实验题
14、某同学利用图示装置做“探究合力一定时，物体加速度跟质量的关系”的实验。
（1）不挂矿泉水瓶，改变长木板的倾角，推动小车，直至纸带上的点迹_______。
（2）挂上装有水的矿泉水瓶，质量为的小车靠近打点计时器，应_______（选填“先释放小车后接通电源”或“先接通电源后释放小车”），记下拉力传感器的示数T，利用打出的纸带算出小车的加速度大小。
（3）在小车上添加质量为的钩码，重复实验，改变瓶中水量使得在小车运动过程中拉力传感器的示数为_______，利用打出的纸带算出小车的加速度大小。
（4）重复步骤（3），可获得多组数据，作出加速度a与小车及钩码的总质量M的倒数之间的关系图象。
15、学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。取重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字。
（1）用弹簧测力计测量10个相同的小铁片受到的总重力，其示数如图乙所示，则弹簧测力计的示数__________N，每个铁片的质量__________kg。
（2）将绕过定滑轮的柔软轻绳两端分别与木块和弹簧测力计连接，在木块上放上铁片；调整实验桌使木板水平，调整滑轮位置使滑轮与木块间的轻绳与木板平行。
（3）在木块上放一个铁片，向左缓慢拉动木板，待弹簧测力计指针稳定时读出弹簧测力计的示数。
（4）每次往木块上添加一个铁片，重复步骤（3）。根据实验数据，作出弹簧测力计的示数F与铁片个数n的关系图象如图丙所示，则木块与木板间的动摩擦因数__________，木块的质量__________kg。
（5）本实验中，木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果__________（填“有”或“无”）影响。
参考答案
1、答案：D
解析：A.物体惯性大小取决于自身质量，与速度无关。故A错误；
B.由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的原因。故B错误；
C.由牛顿第三定律可知一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能求合力。故C错误；
D.根据牛顿第二定律可知一定质量的物体的加速度增大，说明该物体所受的合力也增大。故D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：kg、s、是基本单位，N是导出单位。
故选B。
3、答案：A
解析：当三个力的方向相同时，三个力的合力有最大值，最大值为
150N、200N两个力合力的最小值为、最大值为，可知，当这两个力的合力大小为，方向与第三个力的方向相反时，三个力的合力为零，即为最小值。
故选A。
4、答案：B
解析：ABD.根据手机的受力平衡可知手机支架对手机的作用力与重力的大小相等，方向相反，并非手机的重力，其方向竖直向上，与斜面的倾角无关，故AD错误，B正确；
C.斜面对手机有支持力是因为斜面发生了形变，故C错误；
故选B。
5、答案：D
解析：A.在内，若汽车做匀加速运动，则汽车的平均速度大小为，图象如图
由图可知，汽车在内的位移大于匀加速运动的位移，则在内汽车的平均速度大小大于，故A错误；
B.由图可知，第2s末与第15s末汽车的速度大小相等、方向相同，故B错误；
C.由图可知，第15s末开始汽车做匀速直线运动，故C错误；
D.根据图象中斜率表示加速度，由图可知，在内汽车加速度减小，则在内汽车做加速度减小的减速运动，故D正确。
故选D。
6、答案：B
解析：A.桌布相对于鱼缸向右滑动，所以鱼缸对桌布的摩擦力方向向左，故A错误；
B.此过程中桌布对鱼缸的摩擦力与鱼缸对桌布的摩擦力是相互作用力，大小相等方向相反，B正确；
C.此过程中存在鱼缸与桌布，桌布与桌面，鱼缸从桌布滑下后鱼缸与桌面共3对滑动摩擦力，C错误；
D.鱼缸在桌布和桌面上受到的摩擦力的大小与动摩擦因数、鱼缸的重力大小有关，所以若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力大小不变，故D错误。
故选B。
7、答案：C
解析：依题意，运动员做自由落体运动，可得
则运动员下落第一个所用的时间为
第四个所用的时间为
联立，可得
则有
故选C。
8、答案：BD
解析：AB.图线为抛物线，结合匀加速直线运动符合规律
可知该运动员做匀加速直线运动，故A错误，B正确；
C.该运动员做匀加速直线运动，该运动员在相同时间内位移的变化不相同，故C错误；
D.该运动员做匀加速直线运动，根据可知，该运动员在相同时间内速度的变化相同，故D正确。
故选BD。
9、答案：AC
解析：根据题意，对涂料滚受力分析，受重力、墙壁的弹力和撑竿的推力，如图所示
设撑竿与墙壁间的夹角为θ，由平衡条件有
，
解得
，
由于撑竿与墙壁间的夹角减小，可得增大，F减小，减小，T减小。
故选AC。
10、答案：BC
解析：A.根据图象可知0~2s内加速度增加，因此滑块做加速度增加加速直线运动，A错误；
B.根据牛顿第二定律
代入数据得
B正确；
C.图象面积表示速度变化量，根据0~2s内面积可得2s末速度满足
2s~4s内，根据公式
C正确；
D.图象面积表示速度变化量，第8s末速度满足
D错误。
故选BC。
11、答案：（1）5N（2）0.4
解析：（1）将小球所受绳的拉力进行分解，对圆环有
解得
（2）此时物块恰好不滑动，物块受到的摩擦力达到最大，设为f，竖直方向有
水平方向
又有
联立解得
12、答案：（1）（2），（3），
解析：（1）初始时，滑块刚要滑动得
得
（2）由于滑块由静止开始水平向右匀加速直线运动，根据公式
得
（3）压缩量为时，从根据牛顿第二定律
得恢复原长时力最大，最大值满足
初始时力最小，最小值满足
13、答案：（1）见解析（2）3m/s，距离右侧洞口（3）4s
解析：（1）根据题意可知，启动气流后，仓鼠向右做减速运动，减速停止的时间为
仓鼠向右运动的距离为
可知，关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口。
（2）根据题意，取向右为正方向，由运动学公式可得，闭气流时仓鼠的速度为
关闭气流时仓鼠的位移为
此时仓鼠的位置为
即关闭气流时仓鼠的速度大小为3m/s，仓鼠的位置距离右侧洞口5.25m。
（3）关闭气流后，仓鼠要在最短时间内到达洞口，则仓鼠首先要在最短时间内停止向左运动。关闭气流后，仓鼠向左减速运动的最短时间为
向左运动距离为
经分析可知，仓鼠要以最短的时间到达洞口且到达洞口时的速度恰好为零，则仓鼠停止向左运动后，应立即以最大加速度向右做匀加速直线运动，再以最大加速度向右做匀减速直线运动，且仓鼠做匀加速直线运动、匀减速直线运动的时间相等，设仓鼠向右做匀加速直线运动的时间为，根据匀变速直线运动的规律，结合对称性有
解得
则从关闭气流至仓鼠到达洞口的最短时间
14、答案：（1）均匀分布（2）先接通电源后释放小车（3）T
解析：（1）本实验首先要平衡摩擦力，即不挂矿泉水瓶时推动小车，小车做匀速直线运动，纸带上的点迹均匀分布；
（2）先接通打点计时器所接电源，让打点计时器工作稳定后，再释放小车；
（3）本实验的目的是探究合力一定时物体的加速度与质量的关系，要保证小车受到的合力相等即拉力传感器的示数均为T。
15、答案：（1）4.50（2）0.045（3）0.2（4）0.15（5）无
解析：（1）由图乙可知，弹簧测力计的示数为
根据题意有
解得
（4）根据滑动摩擦力公式可知，木块受到的滑动摩擦力大小为
由平衡条件有
整理可得
结合图丙可得
，
解得
，
（5）木板下表面与实验桌间是否有摩擦对木块的受力情况没有影响，则本实验中，木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果无影响。