广东省茂名市七校联盟2023-2024高一上学期12月联考物理试题（答案）

2023-2024学年度茂名市七校联盟高一联考
物理试题
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用28铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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，只有一项符合题目要求。
1.我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的（ ）
A. B. C. D.
2.唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种型，F与竖直方向的夹角分别为α和β。α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
3.当轿车以18km/h的速度匀速驶入高速公路ETC收费通道时，ETC天线完成对车载电子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆7m，司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为5m/s2，则司机的反应时间为（ ）
A.0.5s B.0.7s C.0.9s D.1s
4.无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方13m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v-t图像如图所示。结果在0~6s的检查过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间是4s，则最远连接的距离为（ ）
A.10.5m B.11.5m C.12.5m D.13.5m
5.2023年4月10日，茂名市建筑行业“劳动创幸福。建功新时代”砌砖技能劳动竞赛活动顺利举行。如图所示，参加竞赛的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖（图中阴影部分相当于砖夹），当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是（ ）
A.砖夹对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大
B.3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C.4对3的摩擦力方向竖直向下
D.1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完全相同
6.在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞。最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v-t图象如图所示，则以下判断正确的是（ ）
A.空降兵在0到t1的时间内做自由落体运动
B.空降兵在t1到t2时间内的加速度方向竖直向下，大小在逐渐减小
C.空降兵在0到t1时间内的平均速度小于
D.空降兵在t1到t2时间内的平均速度小于
7.轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时。螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为3×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120。下列说法正确的是（ ）
A.此时千斤顶对汽车的支持力大小为1×105N
B.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为3×105N
C.若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力增加
D.汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车对千斤顶的力
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.小丽去楼下的超市里买瓶油，妈妈叮嘱小丽回来的时候一定要握紧油瓶，为使问题简化，在小丽拿油瓶回来的过程中，将油瓶的复杂运动简化为水平方向的匀速直线运动且瓶身处于竖直方向，与手没有相对滑动。如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.由于油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，所以油瓶受滑动摩擦力
B.虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但是油瓶受到的是静摩擦力
C.妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大油瓶受到的最大静摩擦力
D.不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力的大小保持不变
9.如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学，甲同学用手指拿着一把长50cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据（单位：cm），g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
第一次 第二次 第三次
30 45 20
A.第三次测量的反应时间最短
B.第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为1m/s
C.若将该直尺的刻度改造成“反应时间”，则其刻度不均匀
D.若某同学的反应时间为0.4s，则该直尺将无法测量该同学的反应时间
10.为庆祝党的二十大的胜利召开，茂名市挂出32个灯笼（相邻两个灯笼间由轻绳连接），依次贴上“高举中国特色社会主义旗帜，为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”，从高到低依次标为1、2、3、…、32。在无风状态下，32个灯笼处于静止状态，简化图如图所示，与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态，已知每一个灯笼的质量m=0.5kg，重力加速度g=10m/s2。悬挂灯笼的轻绳最大承受力Tm=320N，最左端连接的轻绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ）
A. θ最大为53
B.当θ最大时，最右端轻绳的拉力为F2=160N
C.当θ=37时，第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45
D.当θ=53时，第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）
某次做“测匀变速直线运动的加速度”实验时，甲、乙两位同学就实验仪器的选择上产生了分歧。甲同学认为应该打点计时器做该实验，但乙同学认为利用光电门和数字毫秒计做出的实验更加准确。于是两位同学分别利用自己选择的实验仪器设计实验。
图1 图2
（1）甲同学的实验装置如图1所示
①在实验操作中，下列说法正确的是 ；
A.实验结束后，应立即关闭电源
B.电磁打点计时器应使用低压直流电源
C.应先释放小车，后接通电源
D.在释放小车前，小车要靠近打点计时器
②打点计时器所接电源的频率为f=50Hz。图2是打出纸带的一部分，纸带相邻两个计数点间都有四个点没有画出。在测量计数点间的距离时，同学不小心将C、D段扯断。现只测得如下数据。其中x1=2.85cm，x2=4.40cm，x4=7.52cm，x5=9.08cm。E点时纸带（或小车）的速度大小为vE= m/s；小车运动过程中的加速度大小为a= m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
（2）乙同学实验装置如图3所示
①滑块上安装了宽度为d的挡光片，滑块先后通过两个光电门1，2，数字毫秒计记录了挡光片通过光电门1，2的时间分别为t1、t2，以及滑块在两个光电门之间运动的时间t，则滑块的加速度表达式为a= （用题中符号表示）；
②为了减小滑块通过第一个光电门的速度v1的误差，可采取的办法是 。
A.使滑块的释放点更远离光电门 B.减小两光电门的间距
C.提高测量遮光条宽度的精确度 D.换用宽度更宽的遮光条
12.（7分）
某创新实验小组发现小球在液体里运动时，会受到液体的粘滞力作用。后经研究发现这种粘滞力是一种类似于摩擦的液体阻力，这种阻力的大小跟液体种类、小球直径和小球运动速度有关。它的关系式为，其中D为小球直径，称作粘滞系数，v为小球在液体中的运动速度。某同学通过下面实验测量了某液体的粘滞系数。重力加速度g=10m/s2，π≈3.14，所有结果均保留2位有效数字。
（1）在水平桌面上放一个装满液体的大玻璃缸，将质量为1kg的小钢球沉入液体底部，可以忽略除粘滞力以外的所有摩擦阻力的作用。将一根细线拴在小钢球上，细线另一端跨过定滑轮连接砝码盘。在玻璃缸内靠左端固定两个光电门A、B，光电门的感光点与小钢球的球心在同一条水平线上。
（2）测出小钢球直径为6.00cm。将钢球由玻璃缸底部右侧释放，测得小钢球分别通过光电门A、B的时间为tA、tB。不断调整砝码数量以及释放小钢球的初始位置，以确保tA等于tB，请问为什么？
（3）若某次测出小钢球通过两个光电门的时间均为0.03s，则可得小钢球此时运动的速度大小为 m/s；记录此时砝码盘以及砝码的总质量m=70g。由粘滞力关系式可得液体的粘滞系数为= N s/m2
（4）改变砝码数量，重复第（2）、（3）步骤的实验，测出不同质量的砝码作用下，小钢球匀速运动速度。下表中。m是砝码盘及砝码的总质量，F是粘滞力，v是小钢球匀速运动速度。由下表中数据，描点连线，作出粘滞力随速度变化的图像如下图。
次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7 8
m/g 30 40 50 60 70 80 90 100
F/N 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
v/（） 1.2 1.6 1.9 2.3 2.0 3.1 3.5 3.9
根据计算粘滞力的关系式和图像，可得该液体的粘滞系数为= N s/m2。
13.（9分）
2023年9月21日，中国航天员首次在梦天实验舱内进行投课，为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中，神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球拍将静止的水球拍出，若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动，其中加速时间t1=2s，加速位移为s1=0.3m.匀速阶段用时t2=2.5s。求：
（1）水球匀速运动时的速度v的大小；
（2）加速过程中加速度大小；
（3）全过程的总位移的大小。
14.（13分）
某高中学校在“探究共点力平衡”的物理第二课堂上，老师给学生们提供各种实验器材，有若干弹簧、物块、细绳、斜面、滑轮、木板等，让学生自由搭建喜欢的模型。某小组自由搭建的模型如图所示。轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，物块A与C点的轻绳与斜面平行，物块A和B的质量分别为mA=0.5kg，mB=0.24kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，重力加速度g=10m/s2，求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）弹簧的伸长量x；
（2）物体A对斜面的压力大小；
（3）物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
15、（17分）
随着亚运会的开幕，在浙江、杭州、湖州等多座城市街头出现很多无人驾驶小巴士。如图：车长6.5米，核定座位数11座，最大载客数30人。
（1）如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方10m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的最大加速度为4.5m/s2，为了不撞上前方静止的障碍物，该汽车在该路段的最大速度是多少？
（2）若该无人驾驶汽车以v1=20m/s的速度匀速行驶时，突然发现正前方L=25m处一辆有人驾驶的汽车沿同向以v2=10m/s的速度匀速行驶，为避免发生追尾，该无人驾驶汽车刹车时加速度的大小至少为多少（结果保留2位有效数字）？
（3）在（2）问情景下，无人驾驶汽车刹车避免与前车追尾后（此后不再发生追尾），又以刹车时的加速度做匀加速直线运动直到恢复到刹车前的速度，这个过程中无人驾驶汽车因刹车减速和加速恢复原速度而耽误了多长时间？
2023-2024学年度茂名市七校联盟高一联考
物理答案
1. C
【详解】列车启动过程中。速度增大，即杯子的速度增大，而林子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态，所以水相对杯子向后运动。
故选C。
2. B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲=Fsinα
Fx直=Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲=Fcosα
Fy直=Fcosβ
由题知α<β则
sinα<sinβ
cosα>cosβ
则可得到
Fx曲<Fx直
Fy曲>Fy直
A错误、B正确；
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD错误。
故选B。
3. C
【详解】轿车的速度为v0=18km/h=5m/s，设司机的反应时间为t，轿车在这段时间内做匀速直线运动，位移为
x1=v0t
随后做匀减速直线运动，根据速度—位移公式，可得其匀减速的位移为
由题意可知两段位移之和为
代入数据联立解得
故选C。
4. A
【详解】由图像可知，t=3s时，甲和乙两位同学的速度相等，相距最近，由于蓝牙耳机能被连接的时间为4s，所以蓝牙耳机连接的时间是从t=1s至t=5s，当t=1s时，甲的速度为5m/s，在0-1s内，甲与乙的位移之差为
因t=0时，乙站在甲正前方13m处，则t=1s时甲与乙之间的距离为
故选A。
5. B
【详解】ABC.先对5块砖整体受力分析，受重力5G和两侧砖夹对砖向上的静摩擦力2f，根据平衡条件，有：2f=5G，解得：，即砖夹对砖1、5的静摩擦力为，对砖5分析，受重力G，砖夹对其向上的静摩擦力，所以砖4对砖5有向下的摩擦力；再对砖4分析，受重力G，砖5对砖4有向上的摩擦力，所以砖3对砖4有向下的摩擦力；砖4对砖3有向上的摩擦力，故AC错误，B正确；
D.1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相等，方向相反，故D错误。
6. D
【详解】A.在0到t1时间内图像的斜率在减小，加速度在减小。所以空降兵不是做自由落体运动。故A错误；
B.在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，故B错误；
C.从图像可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，所以平均速度大于，故C错误；
D.空降兵在t1到t2时间内的的位移小于从速度为v2做匀减速运动到v1的位移，所以平均速度小于，故D正确。
故选D。
7. B
【详解】A.由牛顿第三定律可知，此时千斤顶对汽车的支持力大小为为2×105N。故A错误；
B.将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，如图
根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，有
2F1cosθ=F
解得
F1=2×105N
故B正确；
C.若继续摇动把手，将汽车顶得更高，两臂靠拢，夹角变小，由
可知千斤顶每臂受到的压力将减小。故C错误；
D.汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车自身重力，千斤顶对汽车的力与汽车对千斤顶的力是相互作用力，大小相等。故D错误。
故选B。
8. BCD
【详解】AB，虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但与小丽的手之间没有相对运动，所以油瓶受静摩擦力作用，方向与油瓶重力方向相反，故A错误，B正确；
CD.小丽妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大手与油瓶之间压力，从而增大手与油瓶之间的最大静摩擦力，但由于油瓶在竖直方向静止不动，根据平衡条件可知，不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是等于油瓶的重力，故CD正确。
故选BCD。
9. ACD
【详解】A.根据
解得
可得三次反应时间分别为
，，
可知第三次测量的反应时间最短，故A正确；
B.第二次抓住之前的瞬间，根据位移速度关系有
解得
故B错误；
C.由
可知t与h不成正比，故改造后刻度分布不均匀，故C正确；
D.若某同学的反应时间为0.4s，则该直尺下降的高度为
由于直尺长为50cm，可知该直尺将无法测量该同学的反应时间。故D正确。
故选ACD。
10. BC
【详解】AB.当最左端连接的轻绳的拉力大小为Tm=320N时，θ最大，此时灯笼整体受力如图所示
由平衡条件水平方向有
竖直方向有
联立解得
，
故A错误，B正确；
C.当时，此时灯笼整体受力如图所示
由平衡条件知，最右端轻绳的拉力
对第9个灯笼至第32个灯笼整体，其受力情况跟灯笼整体的受力情况相同，由平衡条件
则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角α=45°，故C正确；
D.当时，此时灯笼整体受力如图所示
由平衡条件知，最右端轻绳的拉力
对第9个灯笼至第32个灯笼整体，其受力情况跟灯笼整体的受力情况相同，由平衡条件
则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角，故D错误；
故选BC。
11.（8分）AD 0.830 1.56 A
【详解】
（1）[1]（1分）A.实验结束后，及时整理实验仪器，故应立即关闭电源，故A正确；
B.电磁打点计时器应使用低压交流电源，故B错误；
C.应先接通电源，后释放小车，故C错误；
D.在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故D正确。
故选AD。
（2）[2]（2分）电源频率为50Hz，则打点周期为
每两个计数点间都有四个打印点没有画出，所以每两个计数点间时间间隔为
匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，打E点时纸带（或小车）的运动速度大小为
[3]（2分）小车运动过程中的加速度大小为
（2）[4]（2分）滑块经过两光电门时的速度分别为
；
滑块的加速度大小
[5]（1分）A.使滑块的释放点更远离光电门，遮光条的遮光时间会变短，更能接近瞬时速度，故A正确；
B. ，与两光电门的间距无关，故B错误
C.提高测量遮光条宽度的精确度，能减小误差，但不能达到更接近瞬时速度的目的，故C错误；
D.利用平均速度等效替代瞬时速度，故只能尽量减小计算平均速度的位移，换用宽度更窄的遮光条才可以达到相同的效果，故D错误。
故选A。
12.（7分）当时，小钢球在光电门A、B之间匀速运动，而小钢球只有处于匀速直线运动时，受到的粘滞力才等于砝码盘以及砝码的重力；2.0 0.62 0.45（0.44~0.46）
【详解】（2）[1]（2分）当时，小钢球在光电门A、B之间匀速运动，而小钢球只有处于匀速直线运动时，受到的粘滞力才等于砝码盘以及砝码的重力；
（3）[1]（1分）小钢球直径为6.00cm。通过两个光电门的时间均为0.03s，小钢球此时运动的速度
[2]（2分）砝码盘以及砝码的总质量m=70g。所以F=0.7N，由公式
可得
（4）[1]（2分）公式可知，粘滞力的图像中斜率为
粘滞力的图像中斜率为
所以液体的粘滞系数
13.（9分）
（1）0.3m/s；（2）0.15m/s2；（3）105m
【详解】（1）据题意水球从静止开始做匀加速直线运动可得
代入数据解得t1=2s末的速度为
v=0.3m/s
之后水球做匀速直线运动，速度大小等于t1=2s末的速度大小为0.3m/s
（2）由匀加速直线运动规律得
代入数据解得加速过程中加速度大小为
a=0.15m/s2
（3）匀速阶段用时t2=2.5s，位移大小为
s2=vt2=0.75m
水球运动全过程的总位移的大小为
s=s1+s2=1.05m
14.（13分）
（1）0.032m（3.2cm）；（2）4N；（3）1N，方向沿斜面向下
【详解】（1）以结点O为研究对象，受力如图并正交分解
据平衡条件有
联立解得
F=4N
x=0.032m=3.2cm
（2）
（3）物块A受力如图，并正交分解
据平衡条件有
解得
f=1N
方向沿斜面向下。
15.（17分）
（1）30m/s；（2）2m/s2；（3）2.5s
【详解】（1）利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
代入数据，解得
若无人驾驶汽车减速至与有人驾驶的汽车速度相等时，恰好没有追尾，此时加速度最小，有
联立解得
（3）制车过程，有
解得
加速过程，有
解得
刹车时间：
由 得
加速恢复时间：
由 得
故：
无人驾驶汽车若正常匀速通过刹车和加速的这段距离，所需时间为
故，无人驾驶汽车因刹车减速和加速恢复而耽误的时间为