2022-2023年江蘇省常州市聯盟學校高一上學期12月學情調研物理試卷（解析版）

常州市聯盟學校2023—2024學年度第一學期學情調研高一年級物理試卷一、單項選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分．1.2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m?！皧^斗者”號照片如圖所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質點的是（）A.估算下降總時間時 B.用推進器使其轉彎時C.在海溝中穿越窄縫時 D.科學家在其艙內進行實驗時【答案】A【解析】【詳解】A．估算潛水器下降的總時間時，潛水器的大小和形狀相對運動的軌跡可以忽略，可以視為質點，A正確；BD．用推進器使其轉彎時和科學家在其艙內進行實驗時，都需要研究潛水器本身的特點，不可視為質點，BD錯誤；C．在海溝中穿越窄縫時，潛水器的大小和形狀相對窄縫，尺寸不可以忽略，不可視為質點，C錯誤。故選A。2.如圖所示，汽車在做直線運動過程中，原來的速度是v1，經過一小段時間?t以后，速度變?yōu)関2，則下列說法正確的是（）A.圖中a是矢量，?v是標量B.圖甲中汽車速度v1的方向可能與加速度a的方向相反C.圖甲中汽車速度v1的方向一定與加速度a的方向相同D.圖乙中汽車速度v1的方向一定與加速度a的方向相同【答案】C【解析】【詳解】速度、速度變化量以及加速度均是矢量，故A錯誤；圖甲中汽車做加速運動，則速度v1的方向一定與加速度a的方向相同，選項B錯誤，C正確；圖乙中汽車做減速運動，則速度v1的方向一定與加速度a的方向相反，選項D錯誤；故選C.點睛：矢量相加和矢量相減都符合平行四邊形定則或者三角形定則，△v=v2-v1=v2+（-v1），即矢量相減可以轉化為矢量相加，同時明確加速度方向與速度變化的方向相同，與速度方向無關．3.如圖所示是高空滑桿運動。一名運動員從12m高的豎直滑桿頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑到達地面，到達地面時速度恰好為零，加速時的加速度大小是減速時的2倍，總時間為3s。運動員在這一過程中的v—t圖象正確的是A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由v-t圖像斜率關系知，加速時的加速度大小是減速時的2倍，圖像前后斜率之比為2：1，平均速度為根據勻變速規(guī)律可知最大速度為8m/s。故選C。4.某跳水運動員身高1.8m，訓練時從10m跳臺雙腳朝下自由下落。小潘同學利用手機連拍功能，連續(xù)拍了幾張照片，其中兩張連續(xù)照片中顯示運動員雙腳離水面的實際高度分別為5.0m和2.8m，取g=10m/s2，估算手機連拍的時間間隔（）A.1×10-1s B.2×10-1s C.1×10-2s D.2×10-2s【答案】B【解析】【詳解】運動員做自由落體運動，下落到距水面為5m時所需時間為t，則下落的距水面為2.8m時，下落的時間為t+T，則聯立解得即手機連拍時間間隔為。故ACD錯誤，B正確。故選B。5.如圖所示跳水運動員在走板時，從跳板的a端緩慢地走到b端，跳板逐漸向下彎曲，在此過程中，該運動員對跳板的A.壓力不斷增大 B.摩擦力不斷增大C.作用力不斷增大 D.作用力不斷減小【答案】B【解析】【分析】運動員從A端緩慢地走到B端的過程中，合力為零，以運動員為研究對象，利用平衡條件分析各力的變化．【詳解】AB、以運動員為研究對象，由平衡條件知，跳板對運動員的支持力，摩擦力，是跳板與水平方向的夾角．隨著的增大，N減小，f增大．由牛頓第三定律知，運動員對跳板的壓力減小，摩擦力增大，A錯誤，B正確；CD、跳板對運動員的作用力是支持力和摩擦力的合力，與重力等大反向，則跳板對運動員的作用力保持不變，所以運動員對跳板的作用力保持不變，故CD均錯．故選B．【點睛】本題是動態(tài)平衡問題，要選擇好研究對象，分析受力情況，明確各力與夾角間的表達式，再根據夾角的變化即可確定各力的變化．6.雨滴在空氣中下落速度比較大時，受到的空氣阻力與其速度二次方成正比，與其橫截面積成正比，即。比例系數的單位是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據可得則k的單位故選C。7.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中，不必要的是（）A.兩條細繩必須等長B.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平面平行C.拉橡皮條的細繩要稍長一些，標記同一條細繩的方向時兩標記點要適當遠一些D.實驗前先把實驗所用的兩個彈簧測力計的掛鉤相互鉤住平放在桌面上，向相反方向拉動，檢查讀數是否相同，若不同，則進行調節(jié)使之相同【答案】A【解析】【詳解】A．細繩的作用只是方便操作及記錄力的方向，不必等長，A符合題意；B．彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平面平行，這樣可以減小誤差，也是實驗中必須的操作規(guī)范，B不符合題意；C．為了方便操作，所以需要拉橡皮條的細繩要稍長一些，兩點確定一條直線，為了減小誤差需要標記同一條細繩的方向時兩標記點要適當遠一些，C不符合題意；D．為了確保彈簧測力計能夠正常使用，根據牛頓第三定律，將兩只彈簧測力計的掛鉤相互鉤住平放在桌面上，向相反方向拉動，讀數應相同。實驗前這么操作可以確定彈簧測力計是否完好，D不符合題意。故選A。8.一鐵塊質量為，被豎直懸掛著的磁性黑板緊緊吸住不動，如圖所示，圖甲為黑板吸住鐵塊的正面視圖，圖乙為從左往右的側面視圖，假設磁性黑板對鐵塊的磁力大小恒定為，黑板與鐵塊接觸面間的摩擦系數為，則下列說法正確的是（）A.鐵塊受到四個力作用，其中有三個力的施力物體均是黑板B.鐵塊由黑板的磁力吸住而靜止，故黑板與鐵塊間沒有摩擦力C.磁力越大鐵塊吸得越緊，黑板與鐵塊摩擦力也越大D.用大小為的拉力可以使鐵塊水平向右勻速運動【答案】A【解析】【詳解】AB．從側面對鐵塊進行受力分析如下圖可知，鐵塊受到四個力作用，其中向上的摩擦力、垂直于黑板向外的支持力、垂直于黑板向里的吸引力這三個力的施力物體均是黑板，故A正確，B錯誤；C．由豎直方向平衡可知摩擦力與重力時一對平衡力，始終等大反向，故摩擦力不變，故C錯誤；D．使鐵塊水平向右勻速運動，滑動摩擦力大小為，方向水平左，此時拉力的一個分力與重力平衡，拉力的另外一個分力與摩擦力平衡，故拉力大小應該等于豎直向下的重力和水平向左的摩擦力的矢量和，大小為，方向為右上方向，故D錯誤。故選A。9.如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行．初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v-t圖像（以地面為參考系）如圖乙所示．已知v2>v1，則（）A.t2時刻，小物塊離A處的距離達到最大B.t1時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C.0～t2時間內，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t2時間內，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】D【解析】【詳解】A．如圖可知，物塊先勻減速，后反向加速，加速到和傳送帶共速后，勻速運動，所以t1時刻，減速到0，小物塊離A處的距離達到最大，A錯誤；B．t1時刻后小物塊和傳送帶同向運動，但速度小于傳送帶，仍有相對位移，直到速度相等，所以t2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大，B錯誤；CD．0～t2時間內，小物塊一直相對傳送帶向左運動，所以始終受到水平向右的滑動摩擦力，大小方向均不變，C錯誤，D正確。故選D。10.某同學用智能手機中加速度傳感器研究運動。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到豎直方向的加速度隨時間變化圖像如圖所示，以豎直向上為正方向，重力加速度g=10m/s2，由此可判斷出手機（）A.t1時刻運動到最高點B.t2時刻運動到最高點C.t1～t3時間內，受到的支持力先減小后增大D.t1～t3時間內，受到的支持力一直減小【答案】D【解析】【詳解】A．t1時刻向上的加速度最大，此時手機將繼續(xù)向上運動，還沒有運動到最高點，故A錯誤；B．t2時刻加速度為零，此時手機向上的速度最大，還沒有運動到最高點，故B錯誤；CD．t1～t3時間內，根據牛頓第二定律有手機受到的支持力大小為結合加速度隨時間變化圖像可知，t1～t3時間內，手機受到的支持力一直減小，故C錯誤，D正確。故選D。11.如圖甲、乙所示，傾角為θ的光滑斜面上放置一滑塊M，在滑塊M上放置一個質量m的物塊，M和m相對靜止一起沿斜面下滑，下列說法正確的是（）A.圖甲中物塊m不受摩擦力B.圖甲中物塊m受到支持力等于mgC.圖乙中物塊m不受摩擦力D.圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力【答案】C【解析】【詳解】AB．圖甲中M和m相對靜止一起沿斜面下滑，所以整體的加速度沿斜面向下，有水平向左的加速度，根據牛頓第二定律知M對m的摩擦力水平向左，由m的加速度沿斜面向下，有豎直向下的加速度，根據牛頓第二定律知所以m失重，所以m受到的支持力小于mg，AB錯誤；CD．圖乙中，M和m相對靜止一起沿斜面下滑，整體的加速度沿斜面向下，由于斜面光滑，所以由牛頓第二定律知解得f=0圖乙中物塊m不受摩擦力，C正確，D錯誤。故選C。二、非選擇題:共5題，共56分．其中第13題~16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位．12.利用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗。（1）本裝置中要用到打點計時器，如圖乙所示是實驗室常用的兩種打點計時器，其中A裝置用的電源是________（在以下選項中選擇合適的一項）。A.B.C.D.（2）如圖丙所示是實驗中按規(guī)范操作打出的紙帶的一部分。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電上，每兩個計數點之間還有四個點未畫出，由該紙帶可得：①小車在G點的速度為v=________m/s（結果保留2位有效數字）；②小車運動加速度為a=________m/s2（結果保留2位有效數字）。（3）保持小車質量不變，改變鉤碼質量，多次實驗作出了如圖丁所示的a－F圖像，則：①圖線不過坐標原點的原因是________；②由圖像可得出小車的質量為________kg。（結果保留兩位有效數字）．【答案】①D②.0.60③.0.16④.沒有補償阻力或沒有補償完阻力⑤.1.0kg【解析】【詳解】（1）[2]題圖中的A裝置是電火花打點計時器，用的是220V交流電源故選D；（2）①[2]根據勻變速直線運動中某段時間內中間時刻的速度等于該段時間內的平均速度，則小車在G點的速度為②[3]利用逐差法求小車運動的加速度（3）①[4]題圖丁所示的a－F圖像中，當F＝0.1N時才開始有加速度，木板水平放置，可知圖線不過坐標原點的原因是沒有補償阻力或沒有補償完阻力；根據牛頓第二定律有則解得13.兩個大小相等共點力F1和F2，當它們之間的夾角為90°時，合力為10N，則：（1）求力F1的大??；（2）若只將F1逆時針旋轉30°，求此時合力的大??；【答案】（1）10N；（2）10N【解析】【詳解】(1)當兩個力之間的夾角為90°時，如圖甲所示，根據平行四邊形定則可知解得(2)當這兩個力的夾角為120°時，如圖乙所示根據平行四邊形定則可知F合＝=10N.14.高鐵已成為中國的名片，某人為了測量高鐵啟動過程的加速度，將一支筆（可視為質點）用細線系于高鐵車廂內的頂壁上，高鐵啟動過程中，發(fā)現系筆的細線偏離豎直線的夾角為θ＝37°（如圖所示），此時筆和車廂相對靜止，設筆的質量為0.1kg（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）。求：（1）車廂運動的加速度大?。唬?）細線對筆的拉力大小?！敬鸢浮浚?）7.5m/s2；（2）1.25N【解析】【詳解】法一合成法（1）由于車廂沿水平方向運動，筆與車廂的加速度相同，所以筆有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向，選筆為研究對象，受力分析如圖所示由幾何關系可得F＝mgtanθ筆的加速度大小即車廂運動的加速度大小為7.5m/s2；（2）細線對筆的拉力大小為法二正交分解法（1）（2）以水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向建立直角坐標系，并將細線對筆的拉力FT正交分解，如圖所示則沿水平方向有FTsinθ＝ma豎直方向有FTcosθ＝mg聯立解得a＝7.5m/s2，FT＝1.25N15.如圖所示，兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R。C的質量為m，A、B的質量都為，與地面的動摩擦因數均為μ?，F用水平向右的力拉A，使A緩慢移動，直至C恰好降到地面。整個過程中B保持靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．求：（1）未拉A時，B對C的支持力的大??；（2）未拉A時，地面對B的支持力的大??；（3）動摩擦因數的最小值μmin?！敬鸢浮浚?）mg；（2）mg；（3）【解析】【詳解】（1）未拉A時，C受到A、B的支持力以及重力，受力平衡，則有解得（2）對B受力分析，豎直方向：解得（3）C恰好降落到地面時，B對C支持力最大為Fmax，如圖所示，則根據力的平衡可得解得所以最大靜摩擦力至少為B受地面的摩擦力為根據題意有解得16.如圖所示，某貨場需將質量為m的貨物（視為質點）從高處運送至地面，現利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物，使貨物由軌道上無初速度滑下，軌道與水平面成θ=37°。地面上緊靠軌道放著質量為m的木板A，木板長度為l=2m，貨物釋放點距離木板上表面的高度h=1.5m，木板上表面與軌道末端平滑連接．已知貨物與軌道間動摩擦因數為μ0=0.125，貨物與木板間動摩擦因數為μ1，木板與地面間動摩擦因