山东省潍坊市2021-2022学年高一上学期12月学科核心素养测评物理试题（Word版含答案）

潍坊市2021-2022学年高一上学期12月学科核心素养测评
物理
2021.12
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置．
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚．
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．保持卡面清洁，不折叠、不破损．
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求．
1．2021年7月29日上午11:00，东京奥运会乒乓球女单半决赛拉开序幕，中国选手孙颖莎以完胜伊藤美诚，顺利与中国选手陈梦会师决赛．如图所示，比赛中孙颖莎某次击球时，用球拍将乒乓球以原速率反向击出，关于以上叙述中，判断正确的是（ ）
A．2021年7月29日上午11:00指的是时间
B．击球过程中，乒乓球的速度未发生变化
C．研究乒乓球在一个回合中的运动轨迹时可将其视为质点
D．乒乓球在空中运动过程中仅受重力作用
2．为加强体育锻炼，增强学生体质，学校组织了百米测试．下列和图像描述了五位同学百米跑的全过程，其中能反映同学甲百米跑途中超过另一同学的有（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，载有救援物资的热气球悬停于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资从静止投放，投出物资后热气球质量为M，做匀加速直线运动．已知物资落地时与热气球的距离为d，重力加速度为g，不计空气阻力和物资所受浮力，以下判断正确的是（ ）
A．投出物资后热气球所受合力大小为 B．投出物资后热气球所受合力大小为
C．投出物资后热气球的加速度大小为 D．物资落地时热气球的速度大小为
4．我国航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离．如图所示，航空母舰的水平跑道总长为，其中电磁弹射区的长度为，弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，飞机离舰起飞速度为，航空母舰始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．飞机离开电磁弹射区时的速度大小为 B．飞机离开电磁弹射区后的加速度大小
C．安装电磁弹射器后起飞时间节省 D．安装电磁弹射器后起飞时间节省了
5．图甲为宇航员王亚平在天和仓用跑步机锻炼的场景，其跑步过程可简化为图乙，宇航员与跑步机垂直．在太空中重力的作用消失，为了完成跑步，宇航员将一根橡皮绳一端系在腰间，另一端固定于仓体，橡皮绳与跑步机成，宇航员跑步过程中相对天和仓静止．设宇航员的体重为，在橡皮绳的作用下，宇航员有与在地面跑步完全一样的体验．已知橡皮绳的劲度系数为，取地球表面上的重力加速度为，跑步过程中橡皮绳的长度及橡皮绳与跑步机的夹角不变，则下列说法正确的是（ ）
A．橡皮绳被拉长了 B．跑步机对宇航员的静摩擦力大小为
C．跑步机对宇航员的支持力大小为 D．跑步机所受到的静摩擦力方向向左
6．货车和客车分别在平直公路两车道上行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距，刹车过程中两车的图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．两车刹车时货车的加速度比客车的大 B．在时刻两车相距最远
C．两车相距最远距离为 D．两车会在客车停止之后相遇
7．近日，潍坊中心城区的14条主干道进行平峰绿波调试．在非高峰期时段，只要车速匀速保持某速度范围内之间，就会一路绿灯，大大提高了通行效率．假设某路每隔1000米设置一个信号灯，每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是，显示红灯（含黄灯）的时间间隔共．每个路口信号灯变红（含黄灯）后下一个路口信号灯变绿．一辆匀速行驶的汽车，通过第一盏信号灯时刚显示绿色，则此汽车能不停顿地通过以后三盏信号灯的最小速率（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，质量均为m的两物块之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将两物块分别放在水平地面上一斜面的等高处，弹簧处于拉伸状态，且物体与斜面均保持静止．已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．斜面和水平地面间一定有静摩擦力 B．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动
C．斜面对两物块和弹簧组成系统的静摩擦力大于 D．弹簧的最大拉伸量为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
9．如图所示是一辆汽车从启动到最大速度过程的图像，其中为直线，为曲线，时达到最大速度．下面说法正确的是（ ）
A．由图像可知汽车的加速度先增大后减小 B．汽车第内的位移为
C．加速度减小阶段，中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度
D．若汽车达到最大速度后再经历匀减速停下，则减速过程中的位移小于加速过程中的位移
10．如图所示，一条长的链子对称地挂在光滑圆环上，若稍有扰动，链子从右侧滑下，至链子刚离开圆环的过程，以下说法正确的是（ ）
A．链子重心下移了 B．链子重心下移了
C．下滑过程中链子重心先上移再下移 D．下滑过程中链子重心一直下移
11．如图所示，甲、乙两个完全相同的物体并排放在水平桌面上，推力F作用于甲、乙两物体上，F随时间的变化规律为．时刻甲乙刚好静止，则下列说法正确的是（ ）
A．时，甲、乙间无弹力 B．时，甲、乙间的弹力为
C．时，甲与地面间摩擦力为 D．时，甲与地面间摩擦力为
12．如图所示，相同细绳a、b拉着相同的两物体甲和乙，静止在倾角为的固定斜面上，a、b均拉直．已知甲的质量为，绳能承受的最大拉力为．现用沿斜面向下逐渐增大的力F拉乙，，则下列说法正确的是（ ）
A．如果斜面光滑，则一定a先断 B．如果斜面粗糙，则一定b先断
C．如果斜面粗糙，时，则b将拉断 D．如果动摩擦因数大于，则b先断
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13．（6分）某小组为了研究斜面上物体的运动和受力情况设计了如下实验．如图甲所示，在水平试验台上，将薄板一端放于垫块构成斜面，打点计时器固定在薄板上某处，纸带穿过打点计时器固定于滑块．已知打点计时器使用的交流电频率为，测量工具只有刻度尺，不计纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦．
（1）接通电源，释放滑块，可得到一条打点纸带，如图乙所示为纸带的一部分，通过测得数据可求出滑块的加速度_________；（保留两位小数）
（2）为了求得滑块与薄板间动摩擦因数，又进行了如下操作：调整垫块的位置，沿斜面向下轻推滑块后可获得点迹均匀的纸带，测得此时薄板右端高度为h．
①还需要测量的物理量及其物理量符号有_____________；
②用测得的物理量表示动摩擦因数的计算式为____________．
14．（8分）班级分组进行“验证力的平行四边形定则”实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳．
（1）本实验中“等效替代”指的是__________；
（2）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个测力计拉橡皮筋时的力，则图乙中符合实验事实的是___________________；
（3）如图丙所示，用甲、乙两弹簧秤拉橡皮条使结点到O点，现保持甲的示数不变，角逐渐减小到0的过程中，保证结点始终在O点，可以采取的方案有_____________；
A．增大乙的示数，减小 B．减小乙的示数，增大
C．减小乙的示数，先增大，后减小 D．增大乙的示数，先减小，后增大
（4）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如丁图所示．已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是__________．
15．（8分）防烫手取物夹是生活中的常用工具，如图甲所示．现使夹子张开一定的角度，紧紧夹住质量为m的长方形菜碟，侧视图如图乙所示，菜碟侧边与竖直方向的夹角为，取物夹与菜碟两侧共有4个接触点．取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．当菜碟水平静止时，求：
（1）菜碟对取物夹每个接触点弹力的大小；
（2）取物夹与菜碟侧边接触点间的动摩擦因数的最小值．
16．（10分）甲、乙两小物块停靠在足够长的水平桌面上，由细线连在一起的两块间夹有被压缩的小弹簧，甲与左侧竖直墙壁相距．某时刻剪断细线，甲、乙即以和的速度沿相反方向运动，运动过程中，甲的加速度大小始终为，乙的加速度大小始终为．不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变．
（1）求甲与墙壁发生碰撞时两物块的距离；
（2）甲能否追上乙？若能追上，求追上前两物块运动时间为多少；若不能追上，求甲、乙间的最终距离为多少？
17．（12分）如图所示，一半径为R的圆弧固定在水平桌面上，质量为m的物块放置于圆弧面A点，A点距圆弧最低点O的高度为，物块恰好静止．已知物块与圆弧面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．
（1）求圆弧面对物块弹力的大小；
（2）若对物块施加一个水平向右的力F，物块仍保持静止，求F的范围．
18．（16分）两同学玩篮球游戏，同学甲将篮球A以的初速度自地面竖直向上抛出，同学乙看到后，自同学甲抛出的位置也竖直向上抛出另一篮球B，恰在A上升至最高点时击中A．已知篮球B的初速度大小为，两球每次相碰后均能发生速度交换（相碰后，篮球A以碰撞前瞬间B的速度运动，篮球B以碰撞前瞬间A的速度运动），且篮球与地面碰撞后均能以原速率反向弹回，忽略篮球大小及所有碰撞时间，重力加速度．求：
（1）篮球A被击中前，上升的最大高度；
（2）自篮球A被抛出后，经多长时间抛出篮球B；
（3）篮球A被第二次击中后瞬间，两篮球的速度大小；
（4）自篮球A抛出时开始计时，取竖直向上为正方向，请在如图所示的坐标系中，选择合适的标度，描绘出篮球B在内运动的图像（只画图，不需写出计算过程，用虚线标注特殊点）．
潍坊市2021-2022学年高一上学期12月学科核心素养测评物理参考答案及评分标准
2021.12
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求
1．C 2．B 3．D 4．D 5．B 6．B 7．A 8．D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
9．BCD 10．BD 11．BD 12．AD
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13．（6分）（1）或
（2）①薄板的长度l ②
14．（8分）（1）该实验釆用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的
（2）AC （3）BC （4）
15．（8分）（1）在每个接触点，取物夹对菜碟的作用力如图所示，
①
由牛顿第三定律得 ②
（2）由（1）得
③
由得 ④
⑤
16．（10分）解：（1）对甲有 ①
带入数据得
（舍去） ②
对乙，由位移公式得
③
甲与墙壁发生碰撞时两物块的距离
④
（2）甲与墙壁碰撞时的速度
①
得
此时乙的速度
⑥
得
两块同向运动速度相同时有 ⑦
由位移公式解得
⑧
所以追不上
由得
⑨
甲乙都停下时的距离
得 ⑩
17．（12分）解：（1）对物块受力分析，设物块和圆心的连线与坚直方向来件角的，则
①
得
②
由①②得 ③
（2）当对物块施加水平恒力F时
①若恰好不向上滑
④
沿切线方向：
⑤
⑥
由④⑤⑥得 ⑦
②若恰好不向下滑动
沿半径方向：
⑧
沿切线方向
⑨
由⑥⑧⑨得
⑩
则
18．（16分）解析：（1）由可知： ①
得 ②
（2）由可知：
若B不与A相碰，B上升的最大高度 ③
B上升所用的时间 ④
得
A自抛出至运动到最高点的时间
得 ⑤
故B比A晚抛出的时间为
得 ⑥
即自篮球A被抛出后，经抛出篮球B
（3）由题意可知，A第一次被击中时，B球的速度大小
即 ⑦
第一次击中A后，发生速度交换，A以的速度开始做竖直上抛运动，B做自由落体运动，B落至地面时，A的速度 ⑧
即此时A的速度大小，方向竖直向下
此时A球自最高点回落的高度 ⑨
设再经时间t篮球A被第二次击中，则
解得： ⑩
此时B球的速度大小
A球的速度大小
因被击中后又发生速度交换，故篮球A被第二次击中后瞬间，两篮球的速度大小分别为

（4）图像如图所示