山东省临沂市临沂第十八中学2023-2024高一上学期12月阶段性测试物理试题（答案）

临沂第十八中学2023-2024学年高一上学期12月阶段性测试
物理试题
满分：100分，时间：90分钟
第一部分 选择题（共40分）
一、单项选择题：（本题8小题，每小题3分，共24分）
1. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行，以下说法中正确的是（ ）
A. 本届亚运会于9月23日晚上8：00正式开幕，这里的9月23日晚上8：00指时间间隔
B. 研究蛙泳运动员覃海洋的蛙泳动作时，可以把覃海洋视为质点
C. 获得100米赛跑比赛胜利的决定性因素是平均速度
D. 获得400米赛跑比赛胜利的决定性因素是瞬时速度
2. 据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现500万摄氏度持续放电101. 2秒的成果，打破了世界纪录. 在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是（ ）
A. 力学基本物理量是长度、质量、力
B. 都是导出单位
C. 根据牛顿第二定律表达式可知：
D. 新闻中涉及的11米、400吨和101. 2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位
3. 蛟龙号是我国首台自主研制的深海载人潜水器。某次潜水实验活动中，蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮，速度达到v时开始计时并匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零。则蛟龙号在时刻的速度为（ ）
A. B. C. D.
4. 如图甲所示，将劲度系数为的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为；如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为。重力加速度g取，则该小球的质量为（ ）
A. B. C. D.
5. 将小球A在地面上方某一高度的P点由静止释放，当A运动t时间时，在P点正下方的地面上竖直向上抛出一个初速度大小等于gt的小球B，g为重力加速度，B抛出后运动t时间A、B两球刚好相遇，不计空气阻力，则P点离地面的高度为（ ）
A. B. C. D.
6. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在时间内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A. 潜艇在“掉深”时的加速度为
B. 潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在时间内处于超重状态
7. 利用图甲所示的装置可研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。时刻，细线处于直的状态，水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 木板必须在桌面上沿力的方向做匀速直线运动
B. 在时间内，物块与木板之间存在滑动摩擦力
C. 物块与木板之间的最大静摩擦力大约比滑动摩擦力大
D. 由图乙的信息可以得出该实验滑动摩擦力与压力成正比的结论
8. 风洞是能人工产生和控制气流、量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图甲为某风洞实验的示意图，风洞足够长，一仓鼠（可视为质点）在A点发现右侧到A点距离的B点的美食后，从A点以大小的初速度向右爬行，在向左的风力作用下，从仓鼠在A点出发开始计时，仓鼠的加速度a随时间t变化的规律如图乙所示（以向左为正方向）下列说法正确的是（ ）
A. 仓鼠可以到达B点
B. 仓鼠向右运动的最远距离为
C. 时仓鼠的速度为
D. 时仓鼠的位置在A点左侧处
二、多项选择题（本题4小题，每小题4分，共16分。选不全的得2分，多选、错选或者不选的得0分）
9. 如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为（ ）
A. 0 B. mg C. D.
10. 我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，一节动车提供的动力相同为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到阻力相同为f。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余
为拖车，则该动车组（ ）
A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B. 做匀加速运动时，第5、6节间车厢间的作用力为
C. 做匀加速运动时，第5、6节间车厢间的作用力为F
D. 做匀加速运动时，第6、7节车厢间的作用力为
11. 重庆朝天门大桥是连接重庆市江北区和南岸区的一架悬索桥，总长1741米，为双向6车道设计，设计速度为60千米小时，如图甲所示，图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处停下，汽车通过吊索DE段的时间为t，则（ ）
A. 汽车减速的时间为
B. 汽车通过吊索A、B、C、D时的速度之比为
C. 汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
12. 如图甲所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的木箱就会自动滑下。某次卸货过程中，自卸车始终静止在水平地面上，如图乙所示，当车厢与水平面夹角为时，质量为M的木箱A和装在箱内的质量为m的物体B一起匀加速下滑，木箱A与车厢底板间的动摩擦因数，物体B与木箱A间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体B受到木箱A的摩擦力方向沿车厢底板向上
B. 物体B受到木箱A的摩擦力大小为
C. 物体B受到木箱A的摩擦力大小为
D. 木箱A与车厢底板间的压力大小为
第二部分 非选择题（共60分）
三、实验题（共两题，13题8分，14题8分，共16分）
13. （8分）某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
图1 图2
（1）开始实验前小组成员小华用刻度尺测得弹簧测力计0刻度到刻度间的距离为4. 00cm，则该测力计所用弹簧的劲度系数为__________。
（2）开始实验时，把坐标纸固定在水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端连接轻质小圆环，圆环上系上两根细绳套，如图1所示。用两只弹簧测力计分别勾住两绳套把橡皮条的小圆环拉到定位圆O处，并记录两测力计的示数及拉力方向。其中的大小读数为__________N。
（3）请根据上面测得的大小及坐标纸上记录的信息在图2中绘制出的图示，通过平行四边形定则在坐标纸上作出和的合力（在相应位置画出合力的图示）。
（4）某次实验中已知与的夹角略小于，若保持小环在定位圆O处的位置及方向不变，而将顺时针缓慢转动一定角度，其他操作均正确，则__________
A. 与的合力变大 B. 先变小后变大 C. 一定变大 D. 可能先变小后变大
14. （8分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，通过拉力传感器直接测量绳子拉力。
（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则由纸带求出打3计数点时的速度__________m/s，小车加速度的大小为a=__________. （结果均保留3位有效数字）
（2）以拉力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条倾斜的直线，且测得图线的斜率为k，则小车的质量__________.
（3）若为了进行对比，该同学在钩码质量m远小于小车质量M的情况下，再用该装置做实验，他在记录拉力传感器读数F的同时，也记录下了对应的沙和沙桶总重力G以测得的加速度a为纵轴，在同一个坐标系中分别画出和图像，如图丙所示的两条倾斜直线a和b，则__________（填写“a”或“b”）表示的是图像。
四、计算题（共4小题，44分，解答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，答案中必须写出明确的数值和单位。）
15. （12分）疲劳驾驶是一种危险的驾驶行为，极易引发交通事故。一轿车在平直公路上以的速度匀速行驶，在它正前方处有一货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始做匀减速直线运动。由于疲劳导致反应迟钝，轿车司机在货车减速后才发现危险，轿车司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施，使轿车开始做匀减速直线运动。若货车从故障开始，需向前滑行才能停下。
（1）求货车做匀减速直线运动的加速度大小a；
（2）求当轿车开始刹车时，两车之间的距离；
（3）若轿车和货车不发生追尾，求轿车刹车的最小加速度a
16. （8分）福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，该舰配备的电磁弹射器成为外界关注的焦点。舰载机起飞过程分为两个阶段：第一阶段，舰载机自身发动机启动的同时，弹射装置也启动，舰载机从静止开始加速；第二阶段，舰载机离开电磁弹射区域后，仅靠自身发动机的推力继续加速至离开甲板起飞。在某次起飞过程中，第一阶段加速时间与第二阶段的加速时间均为t，舰载机自身发动机提供的推力恒为F，弹射器提供的推力恒为2F，舰载机的质量为m，忽略一切阻力，起飞过程舰载机可视为质点。求：
（1）舰载机离开电磁弹射区域时的速度大小；
（2）舰载机在甲板上加速的距离L。
17. （12分）居民楼改造需要把建材吊运到楼项。如图所示，建材的质量，人的质量，缓慢吊运过程中，静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离，某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为。求该时刻：
（1）轻绳OA和OB上的拉力大小。
（2）人受到地面的支持力大小。
（3）人对地面的摩擦力。
18. （12分）如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长。质量的物体Q放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住P使其在距地面高处由静止释放，着地后P立即停止运动。若P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取。求：
（1）若P的质量，地面对斜面体摩擦力的大小f；
（2）为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量M需满足的条件。
临沂第十八中学2023-2024学年高一上学期12月阶段性测试
物理试题答案
1. C 2. D 3. B 4. A 5. A 6. D 7. C 8. D
9. AC 10. BD 11. AD 12. AC
13. 【解答】解：（1）弹簧的劲度系数：；
（2）该弹簧测力计的精度为0. 1N，根据弹簧测力计的读数规律，该读数为2. 20N；
（3）根据平行四边形法则作出合力的图示如图所示，
（4）点O受到三个力作用处于平衡状态，保持O点的位置，说明一个拉力大小和方向不变，弹簧秤的拉伸
方向不变，说明一个拉力方向不变，判断另一拉力变化情况，因此利用“图示法”可正确求解. 如图，在变小，在先变大后再小，故ABC错误，D正确，故选：D。
故答案为：（1）125；（2）2. 20；（3）见解析；（4）D。
14. 【解答】（1）依题意，打点计时器的打点间隔为
则相邻计数点的时间间隔为
根据一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，可求出打3计数点时的速度
根据逐差法，可得小车加速度的大小为
（2）根据牛顿第二定律，可得
即图线的斜率倒数表示小车的质量，可得
（3）由牛顿第二定律可知
可知，在坐标系中同一个加速度a，对应的沙和沙桶总重力大于拉力传感器读数。
所以直线a表示的是图像。
由图像可知，当F或者G取到某一定值时，小车才具有加速度，所以图线未过坐标原因是小车未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。
15. 【解答】解：（1）由匀变速直线运动位移一速度公式有
解得：
（2）从货车开始减速到轿车开始刹车的过程中，由位移一时间公式得，这段时间内货车运动的位移大小
解得：
轿车匀速运动的位移大小
解得：
当轿车开始刹车时，两车之间的距离
解得：
（3）轿车开始刹车时，货车的速度大小
解得：
设再经时间两者速度相等，恰好不相碰，有
由轿车和货车的位移关系有
解得：
16. 【解答】解：（1）舰载机在弹射区域中，由牛顿第二定律得
离开弹射区域时的速度
联立解得：
（2）舰载机离开弹射区域后，由牛顿第二定律得
起飞速度为
第一阶段走过的位移
第二阶段走过的位移
起飞甲板的总长度
解得
17. 【解答】解（1）以建材为研究对象，受到重力、OA和OB轻绳的拉力，如图所示；
在竖直方向根据平衡条件可得：
在水平方向根据平衡条件可得：
联立解得：；
（2）设地面对人的支持力为N，对人受力分析，竖直方向根据受力平衡条件得：
，
代入数据得：；
（3）以人为研究对象，水平方向根据平衡条件可得人受到的摩擦力为：
，
代入数据解得：，方向水平向左，
根据牛顿第三定律可得人对地面的摩擦力大小为，方向水平向右。
18. 【解答】解：（1）设沿斜面向上为正方向，若P的质量，
由于：
可知P、Q均处于静止状态，绳上拉力为：
以斜面体和Q为整体，根据受力平衡可得，地面对斜面体摩擦力的大小为：
联立解得：
（2）P着地后，设Q继续上滑的加速度大小为，上滑行距离为x，
对Q受力分析，由牛顿第二运动定律得：
解得：
P着地前瞬间，设Q速度大小为v，
对Q分析，由运动学公式可得
Q恰好不从斜面顶端滑出需满足：
联立代入数据解得：
对于P、Q组成的系统，根据牛顿第二定律可得：
联立可得：
另一方面为了使P能下落，必须满足：
解得：
为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件为：。