广东省（清中、河中、北中、惠中、阳中）五校2023-2024高一上学期12月联考物理试卷（含解析）

清中、河中、北中、惠中、阳中高一级第一学期
五校联合学业质量监测考试
物 理 试 题
命题人：庞标 审核人：鲁伟
说明：本试卷共6页，15 小题，满分100 分，考试用时 60分钟。答案须做在答题卡上；选择题填涂需用2B铅笔，非选择题需用黑色字迹钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答题卡。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列对教材中的插图理解错误的是
A．图甲中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
B．图乙中重力的分力 就是压力
C．图丙中高大的桥要造很长的引桥目的是为了减小车的重力沿桥面方向的分力
D．图丁中桌面上的装置可以观察桌面微小形变
2.一物体车以 的加速度做匀变速直线运动，下列关于该物体运动的描述正确的是
A．该物体在做匀减速直线运动
B．下一秒末与前一秒初的速度变化量大小为5m /s
C．下一秒末与前一秒末的速度变化量大小为5m /s
D．下一秒的平均速度比前一秒的平均速度小5 m/s
3.作为“一带一路”中老友谊标志性工程的中老铁路于 2021年12月3日正式通车，昆明到万象之间的距离将缩短到10个小时车程，为研究该趟高铁的某段直线运动过程，王同学绘制了如图所示的 图像，但是没有告知是处于匀加速还是匀减速状态，则下列说法正确的是
A．该车处于匀加速状态 B．该车的初速度大小为 40 m/s
C．该车的加速度大小为 D．该车在前 2 秒的位移是 96 m
4.如图所示，蛋糕和包装盒的总质量为 m，包装盒为一长方体，上表面是边长为L的正方形，包装带与上表面的接触点均为各边的中点。现用手拉住包装带的交叉点，提起蛋糕使其静止不动，此时每一条倾斜的包装带长度都是 设蛋糕和包装盒质量分布均匀，包装带质量不计，已知重力加速度为 g，则每条倾斜包装带的张力为（已知：对于同一个锐角θ存在
A. B. C. D.
5.如图所示，原长分别为 和 劲度系数分别为 和 2 000 N/m 的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为 的另一物体，整个装置处于静止状态 时两个弹簧的总长度为
A．31 cm B．32 cm C．33 cm D．34 cm
6.一辆汽车沿平直公路以速度 行驶了 的路程，接着又以速度 行驶完其余 的路程，那么汽车全程的平均速度大小是
A．19 m/s B．18 m/s C. D．16 m/s
7.水平传送带的装置如图所示，O1为主动轮，O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在 A 端皮带上。开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地 B 端。在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上 P、Q两处（在连线上）所受摩擦力情况正确的是
①在 AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力
②在 AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向上的静摩擦力
③在CB 段物体不受静摩擦力，Q处受向上的静摩擦力
④在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6 分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8.如图所示的位移一时间图像和速度一时间图像中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法正确的是
A．图线1、3 表示物体做曲线运动
B． x-t图像中时间内物体1 和2的 平均速度相等
C． v-t图像中t3时刻3的加速度大于 4 的加速度
D．两图像中，t2、t4时刻分别表示 2、4开始反向运动
9.在一次学校的升旗仪式中，小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子，随着国旗的徐徐升起，上端的绳子与旗杆的夹角在变大，下端的绳子几乎是松弛的，如图所示。设风力水平，两绳重力忽略不计，由此可判断在国旗缓慢升起的过程中
A．风力在逐渐增大 B．上端的绳子的拉力先减小后增大
C．上端的绳子的拉力在逐渐增大 D．国旗受到的合力增大
10.用三根细线a、b、c将重力均为G 的两个小球1和2 连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为 30°，细线c水平则
A．细线a 对小球1 的拉力大小
B．细线 c 对小球 2 的拉力大小
C．细线b对小球 2 的拉力大小
D．细线b对小球 1 的拉力大小为G
三、实验题：本题共 2 小题，共 16分。
11.（8分）在做探究匀变速直线运动的实验中，给你以下器材：打点计时器与纸带（包括低压交流电源）、复写纸、秒表、小车、钩码、细绳、导线一端带有定滑轮的长木板。
（1）其中不需要的器材是 ，还需要增加的器材是 ；
（2）下图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带 A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。求：打点计时器打下 B点时小车的瞬时速度vB= m/s；小车的加速度 a= m/s2（均保留2 位有效数字）。
12.（8分）（1）在“验证平行四边形定则”实验中，先用两个弹簧秤把橡皮条拉长，记下节点的位置O和 及两细绳的方向，然后用一个弹簧秤拉橡皮条，将橡皮条的结点拉到_。记下弹簧秤拉力的大小、方向。如图所示，试在图乙中作出和 的合力图示，并用 F 表示此力；
（2）如果只有一个弹簧测力计（其他器材齐全），能否完成本实验？ （填“能”或“不能”）。
四、计算题：本题共3小题，共 38 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（12分）一质量 的物块 B 放于粗糙水平桌面上并处于静止状态，另有一质量 2k g的物块 A 连着绳子静止在空中，如图所示，绳子的节点为O，OC绳子的一端C 固定在竖直墙面上，并且与墙面的夹角 （已知 g取 求：
（1）OB之间绳子上的拉力。 和OC之间绳子上的拉力
（2）物块 B 与桌面之间的摩擦力
（3）发现当物块 A 的质量增加到 时，物块 B 刚好要滑动，求桌面的动摩擦因数μ（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。
14.（12分）如图所示，两个质量均为 4kg，完全相同的物块A、B放在水平地面上，中间有一劲度系数为400 N/m的弹簧被压缩了1cm，两物块在水平地面上静止不动。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为 0.2，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求弹簧弹力大小；
（2）若对物块 A 施加一个水平向左2 N的力，求物块A 受到的摩擦力大小；
（3）若对物块 B 施加一个水平向右 6 N 的力，求作用瞬间物块 B受到的摩擦力大小。
15.（14分）一辆长为 的汽车以 的速度行驶，在离铁路与公路交叉点 175 m处，汽车司机突然发现离交叉点 处有一列长 的火车以 20 m/s的速度行驶过来，为了避免事故的发生，两位司机均有可能会采取匀变速操作通过，不考虑司机的反应时间。（本题结果均保留 3位小数）
（1）若两位司机都没看到前方情况，两车仍保持原来速度行驶，计算两车经过多长时间发生相撞？
（2）汽车司机和火车司机同时发现对方，火车司机想匀加速通过，若汽车仍匀速行驶，请计算火车匀加速的加速度最小值？
（3）若火车匀速通过，汽车司机想采取匀变速运动避免相撞，求汽车加速度的最值？
清中、河中、北中、惠中、阳中高一级第一学期五校联合学业质量监测考试·物理参考答案、提示及评分细则
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4 分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B C B A D B C
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
题号 8 9 10
答案 BC AC ABC
1. B 飞机上的人观察跳伞者是以飞机为参考系，地面上的人是以地面的参考系，所以观察到的不相同，A正确；F2是重力的一个分力，而压力作用在斜面上，B错误；造很长的引桥是为了减小汽车重力沿桥面的分力，C正确；图丙中所示的实验是用来观察桌面微小形变，其利用了光线照射后将形变“放大”，故采用了放大的思想，D正确。
2. C 物体加速度为 若加速度方向与速度方向一致，则物体做匀加速直线运动，A 错误；下一秒末与前一秒初相差2s，速度变化量大小为 10 m/s，B错误；下一秒末与前一秒末相差 1s，速度变化量大小为5m /s，C正确；因为物体不一定做减速运动，下一秒的平均速度比前一秒的平均速度不一定小5m /s，D错误。
3. B 由匀变速直线运动规律 可得， 可知， 图像斜率的物理意义是v ，与纵轴的截距的物理意义是 a，由图可得出 解得 所以该车处于减速状态，初速度为 40 m/s，加速度大小为 8 m/s ，AC 错误，B正确；将 带入位移公式可得。 则前 2秒的位移x=64m，故D错误。
4. A 设每条包装带与竖直方向夹角为θ，由几何关系得 则 cosθ=0.6，则由平衡条件得4Tcosθ=mg，解得每条倾斜包装带的张力为 A正确。
5. D 以m 2为对象，根据受力平衡可得 解得 以 m1、m2 为整体，根据受力平衡可得 解得 则两个弹簧的总长度为 D正确。
6. B 设全程位移为 x，根据平均速度公式有 其中解得 B正确。
7. C 在AC段滑块向右加速运动，滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力向右，而 P处于皮带上，受到竖直向上的静摩擦力，①错误，②正确；在CB段滑块匀速直线运动，滑块受到重力和支持力，而Q处于皮带上，且O2为从动轮，则 Q处受向上的静摩擦力，③正确，④错误；C正确。
【点睛】本题关键是明确小滑块的运动情况和受力情况，要结合运动情况分析受力情况。
8. BC 无论速度时间图像还是位移时间图像只能表示物体做直线运动，而不能表示物体做曲线运动，A 错误；在 图线中 时间内物体1和2的位移相同，时间也相等，故平均速度相同，B正确；在 v-t图像中图线的斜率表示物体的加速度，由图可知 时刻3的斜率大于4的斜率，所以 时刻3的加速度大于4的加速度，C 正确；。 图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动。而时刻都沿正方向运动，之后沿反方向运动，故 时刻开始反向运动； 图像中时间轴上方表示物体沿正向运动，时间轴以下表示物体沿反方向运动，故4一直沿正方向运动，D错误。
9. AC 由题知下端的绳子几乎是松弛的，则该段绳子没有拉力，将国旗看做质点对其做受力分析如图甲所示，随着国旗的徐徐升起，上端的绳子与旗杆的夹角在变大，根据图解法如图乙所示，可看出随着上端的绳子与旗杆的夹角在变大，风力。 也逐渐增大、上端绳子的拉力。 也逐渐增大，国旗受到的合力 0. AC 正确，BD错误。
10. ABC 将两小球看作一个整体，对整体受力分析，如图所示；根据平衡条件可得 联立得 AB 正确；对 2 小球隔离分析，利用平衡条件可得 则细线b对小球 2 和小球 1的拉力都为 正确，D错误。
三、实验题：本题共 2 小题，共 16分。
11.（1）秒表 刻度尺（各 2 分） （2）0.26 0.40（各 2 分）
解析：（1）打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表；为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，用来计算速度和加速度，所以需要刻度尺（答“毫米刻度尺”也得分）；
（2）相邻的计数点间的时间间隔 ，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 B点时小车的瞬时速度大小
（4）根据纸带上的数据得出相邻的计数点间位移之差相等，即 ，根据匀变速直线运动的推论公式有
12.（1）两个弹簧测力计的读数 F 、F O点 见解析图（各 2分） （2）能（2分）
解析：（1）先用两只弹簧秤钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置0，此时需记录 0 点的位置、两个弹簧秤的读数 和细绳方向；为了保证作用效果相同，则用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，应该使结点拉到同一位置O，记下弹簧测力计的读数，并记下细绳的方向；根据力的平行四边形定则，做出 的合力 F，如图所示；
（2）能完成；如果只有一个弹簧测力计，则使用一个弹簧测力计勾住绳套 A，另找一细线勾住绳套 B，互乘角度的拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一位置O，用铅笔描下O点的位置和两个绳套A 和B的位置和方向以及记录弹簧测力计的示数 F1，然后用弹簧测力计勾住绳套 B，用一细线勾住绳套 A，拉动橡皮筋到O点，并且使绳套 A 和 B到达第一次实验中记录的点，读出此时弹簧测力计的示数接下来只用一个绳套系在橡皮筋上，利用弹簧测力计勾住绳套，将橡皮筋拉至O点，记录此时弹簧测力计的方向和大小 F，利用力 F1和F2做平行四边形，判定 F是否是该平行四边形的对角线，进而验证两个互成角度的力的合成规律。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.解：（1）对绳结O点应用受力平衡可得： （2分）
分）
（2）对物块 B 进行受力分析，由受力平衡可得：水平方向合外力为零，故物块 B与桌面之间的摩擦力为：2分）
（3）物块 B刚好要滑动，那么物体 B受力平衡，此时，摩擦力为最大静摩擦力
对绳结O点应用受力平衡可得： 分）
对物块 B进行受力分析，由受力平衡可得： 2分）
所以桌面的动摩擦因数为：μ=0.75（2分）
14.解：（1）由胡克定律得 分）
（2）A或B若运动，受到的滑动摩擦力为 分）
对A，假设没动，由平衡条件得 （2分）
解得 假设成立。（2分）
（3）当F=6N水平向右的力作用在物块 B上瞬间，有 （2分）
物块开始运动，所以B受到的摩擦力为滑动摩擦力，即8 N。（2 分）
15.解：（1）火车从初始位置到交叉点所用时间为
（1分）
火车从初始位置到完全通过交叉点所用的时间为
（1分）
汽车从初始位置到完全通过交叉点所用时间为 （1分）
因11.667 s处于 10s与25 s之间，此时火车仍在交叉口上，故两车经过11.667 s后相撞（1分）
（2）根据（1）可知汽车从初始位置匀速到达交叉点所用的时间为
火车司机通过匀加速操作通过交叉点，可列出方程
（1分）
代入数据，解得
故此种情况下，火车匀加速的加速度大小的最小值为 （1分）
（3）根据题意分析，存在汽车司机采取匀加速通过交叉口或者汽车匀减速到达交叉口时，火车已完全离开交叉口两种情况（1分）
①若汽车匀加速通过交叉口，则汽车满足方程
（1分）
代入数据，解得
故此种情况下，汽车匀加速的加速度大小的最小值为（ （1分）
②若汽车匀减速到达交叉口时，火车已离开交叉口
由（1）问可知，火车完全通过交叉口所需要的时间为
则此时汽车需要满足方程
（1分）
代入数据，解得
此时汽车的速度 （1分）
则说明汽车已经在25s之前已冲过了交叉口（1分）
故要想安全通过，则汽车须在交叉口之前速度降为0，则有 （1分）
代入数据，解得
综上所述，按题干条件可得，汽车加速度的最值分别为和 （1分）