山西省2021-2022学年高一上学期12月联合考试物理试题（Word版含答案解析）
文档属性
| 名称 | 山西省2021-2022学年高一上学期12月联合考试物理试题（Word版含答案解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-24 21:04:08 | ||
图片预览
文档简介
2021-2022学年山西省高一上学期12月联合考试
物理
考生注意：
1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章到第四章第3节。
第I卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 梅花是高洁的象征，是洁白无瑕的，但是与雪花相比还是要逊色三分，说明参考系的不同可能会影响人的判断。下列关于参考系的说法正确的是（ ）
A. 只能选取大地作为参考系
B. 参考系不同，物体运动状态一定不同
C. “地球同步卫星”是以地球为参考系
D 参考系不能任意选择
2. 爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B. 物体速度越大惯性越大
C. 物体的质量是惯性的唯一量度
D. 给物体施加外力能改变物体的惯性
3. 鼎是我国青铜文化的代表，是文明的见证。大盂鼎是西周早期青铜礼器中的重器，质量，取重力加速度大小，现有两个大力士缓慢抬起大盂鼎（离开地面），则他们所用力的合力大小为（ ）
A. 1500N B. 1535N C. 153.5N D. 1565 N
4. “万里长江横渡，极目楚天舒”，在武汉长江江面有艘气垫船（视为质点）从静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，经过4s后做匀速直线运动，再经过1min刚好到达黄鹤楼渡口，整个运动在一条直线上，则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是（ ）
A. 600m B. 620m C. 640m D. 580m
5. a、b两车从同一位置同时向同一方向运动，甲图是a车的位移（x）—时间（t）图像，乙图是b车的速度（v）—时间（t）图像，在0~6s内（ ）
A. a、b两车相距的最远距离是25m
B. 除起点外，a、b两车相遇两次
C. 除起点外，a、b两车相遇一次
D. b车有段时间往回行驶
6. 某品牌菜刀如图所示，菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前前部的顶角小，后部的顶角大，下列说法正确的是（ ）
A. 在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关
C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角不同，分开其他物体的力会有所不同
D. 刀刃顶角的大小对分开其他物体的力没有影响
7. 一质量为m平板车静止于光滑水平面上，在t= 0时刻受水平拉力 F=F0作用，拉力F随时间t的变化规律如图所示，则平板车在t=t1时刻的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
8. 高速公路上，一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道.上，另有一辆SUV小汽车以32m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差，刹车时的加速度保持在4m/s2，而SUV小汽车配备有ABS防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保持在8m/s2。若前方大货车突然紧急刹车，SUV小汽车司机的反应时间是0.50s，为了避免发生追尾事故，大货车刹车前，小汽车和大货车之间的距离至少为（ ）
A. 28m B. 31m C. 45m D. 54m
9. 在0~t0时间内，下列四个选项中的图像表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A.
B.
C.
D.
10. A、B两物体的重力分别是。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3.5N，则地面对B的弹力大小及细线的拉力大小的可能值分别是（ ）
A. 5.5N和3.5N B. 8.5N和0.5N
C. 2.5N和6.5N D. 1.5N和7.5N
11. 如图所示，在两块相同的竖直木板A、B间有4块相同的砖，其总质量为m。用两个大小均为F的力水平压木板，使砖静止不动，重力加速度大小为g，则第1块砖对第2块砖的摩擦力大小和方向分别为（ ）
A. B. C. 竖直向上 D. 竖直向下
12. 在长沙岳麓大道平直路面上行驶的无人驾驶汽车甲和乙，其x-t图像分别为图中的直线和曲线，已知乙车的加速度恒定，t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，则（ ）
A. 甲车的速度一直不变
B. 乙车在t=1s时刻的速度方向发生变化
C. 乙车的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻甲车和乙车的距离为13.5 m
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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. 某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V___________（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在_____________（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
（2）下列是该实验中的一部分基本步骤：
A.释放小车，让小车带着纸带运动
B安装纸带
C把电火花打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是__________________。
14. “祖冲之”研究小组利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，调节定滑轮使细绳与长木板平行。
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带。上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（2）保持小车（含车上砝码）的质量不变，某同学研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，则该图线不过原点的原因是_________。
15. 一质量m=2kg的滑板在一水平拉力的作用下，沿粗糙水平地面匀速滑动，已知滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，求∶
（1）滑板受到的重力G的大小；
（2）滑板与地面间的滑动摩擦力f的大小。
16. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为m的木块（木块与弹簧不拴接），初始时木块处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在木块.上，使木块开始向上做匀加速直线运动，拉力F与木块位移x之间的关系如图乙所示，取重力加速度大小g= 10 m/s2，求∶
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）木块的加速度a的大小。
17. 放在水平地面上的一木块，从t=0时刻开始受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，木块速度v与时间t的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）在t=6s时刻撤去F，同时加反向的水平恒力F'，经过，木块的速度刚好与撤去F时的速度大小相等，求F'的大小。
2021-2022学年山西省高一上学期12月联合考试
物理 答案解析
考生注意：
1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章到第四章第3节。
第I卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 梅花是高洁的象征，是洁白无瑕的，但是与雪花相比还是要逊色三分，说明参考系的不同可能会影响人的判断。下列关于参考系的说法正确的是（ ）
A. 只能选取大地作为参考系
B. 参考系不同，物体运动状态一定不同
C. “地球同步卫星”是以地球为参考系
D. 参考系不能任意选择
答案 C
解析
A．参考系可以任意选择，任何物体均可以作为参考系，故A错误；
B．参考系不同，物体运动状态可能相同，如百米跑道上的运动员，以地面为参考系或以观众席上静止的观众为参考系，其运动状态相同，故B错误；
C．地球同步卫星相对于地球同步，故参考系是地球，故C正确；
D．参考系可以任意选择，任何物体均可以作为参考系，故D错误。
故选C。
2. 爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B. 物体速度越大惯性越大
C. 物体的质量是惯性的唯一量度
D. 给物体施加外力能改变物体的惯性
答案 C
解析
A．牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，说明力不是维持物体运动状态的原因。故A错误；
B．惯性是物体的固有属性，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体运动的速度无关，故B错误；
C．惯性与物体外部因素无关，质量是惯性的唯一量度，故C正确；
D．惯性只与质量有关，与其他任何因素无关，故D错误。
故选C。
3. 鼎是我国青铜文化的代表，是文明的见证。大盂鼎是西周早期青铜礼器中的重器，质量，取重力加速度大小，现有两个大力士缓慢抬起大盂鼎（离开地面），则他们所用力的合力大小为（ ）
A. 1500N B. 1535N C. 153.5N D. 1565 N
答案 B
解析
大盂鼎的重力为
两个大力士缓慢抬起大盂鼎时，大盂鼎视为处于静止状态，受平衡力作用，两个大力士所用力的合力与大盂鼎所受的重力是平衡力，二者大小相等，故他们所用力的合力大小为1535N。故B正确。
故选B。
4. “万里长江横渡，极目楚天舒”，在武汉长江江面有艘气垫船（视为质点）从静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，经过4s后做匀速直线运动，再经过1min刚好到达黄鹤楼渡口，整个运动在一条直线上，则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是（ ）
A. 600m B. 620m C. 640m D. 580m
答案 B
解析
经过4s的位移
4s后的速度
v=at1=10m/s
匀速运动的位移
则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是
故选B。
5. a、b两车从同一位置同时向同一方向运动，甲图是a车的位移（x）—时间（t）图像，乙图是b车的速度（v）—时间（t）图像，在0~6s内（ ）
A. a、b两车相距最远距离是25m
B. 除起点外，a、b两车相遇两次
C. 除起点外，a、b两车相遇一次
D. b车有段时间在往回行驶
答案 C
解析
ABC．a车0~2s内，做匀速直线运动，速度为
2~4s内静止。
4~6s内，以大小为20m/s速度往回运动。在乙图中得到a车图如下
由图线与t轴围成的面积可知，2s末，两车相遇，之后a车先静止再往回运动，b车往前运动，即两车相遇一次。
同理得，6s末两车相距最远，为b车的位移
故AB错误，C正确；
D．b车一直往前运动。故D错误。
故选C。
6. 某品牌菜刀如图所示，菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前前部的顶角小，后部的顶角大，下列说法正确的是（ ）
A. 在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关
C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角不同，分开其他物体的力会有所不同
D. 刀刃顶角的大小对分开其他物体的力没有影响
答案 C
解析
把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示
当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知，这两个分力大小相等（F1=F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示。
在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，得
由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大。
但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚。使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思。
故选C。
7. 一质量为m的平板车静止于光滑水平面上，在t= 0时刻受水平拉力 F=F0作用，拉力F随时间t的变化规律如图所示，则平板车在t=t1时刻的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
答案 A
解析
根据动量定理
解得
故选A。
8. 高速公路上，一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道.上，另有一辆SUV小汽车以32m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差，刹车时的加速度保持在4m/s2，而SUV小汽车配备有ABS防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保持在8m/s2。若前方大货车突然紧急刹车，SUV小汽车司机的反应时间是0.50s，为了避免发生追尾事故，大货车刹车前，小汽车和大货车之间的距离至少为（ ）
A. 28m B. 31m C. 45m D. 54m
答案 B
解析
在“反应时间”里小汽车做匀速运动的距离
若客车恰好与轿车发生追尾，则速度相等是恰好追尾的条件，速度相等时
代入数据得
t=4s
轿车与客车之间的距离为s，则
轿车刹车时的加速度 ，客车刹车时的加速度 ，将数据代入，得
故选B。
9. 在0~t0时间内，下列四个选项中的图像表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 BC
解析
做匀减速直线运动的物体的速度随时间均匀减小，其v-t图线接近时间轴。
故选BC。
10. A、B两物体的重力分别是。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3.5N，则地面对B的弹力大小及细线的拉力大小的可能值分别是（ ）
A. 5.5N和3.5N B. 8.5N和0.5N
C. 2.5N和6.5N D. 1.5N和7.5N
答案 BD
解析
若A、B间轻弹簧被压缩，弹力为F=3.5N，则对A分析可知细绳的拉力
T=GA-F=0.5N
对AB的整体分析可知，地面对B的支持力
N= GA+GB-T=8.5N
若A、B间轻弹簧被拉长，弹力为F=3.5N，则对A分析可知细绳的拉力
T=GA+F=7.5N
对AB的整体分析可知，地面对B的支持力
N= GA+GB-T=1.5N
故选BD。
11. 如图所示，在两块相同的竖直木板A、B间有4块相同的砖，其总质量为m。用两个大小均为F的力水平压木板，使砖静止不动，重力加速度大小为g，则第1块砖对第2块砖的摩擦力大小和方向分别为（ ）
A. B. C. 竖直向上 D. 竖直向下
答案 BC
解析
把4块砖看着一个整体受力分析，受到重力，竖直木板A及B对整体的竖直向上的静摩擦力，由平衡条件可得：每块木板对砖的摩擦力大小
把砖2，3，4整体作为研究对象受力分析，竖直方向受到重力，竖直木板B对砖4竖直向上的静摩擦力，砖1对砖2的静摩擦力作用，由平衡条件可得
方向竖直向上，故选BC。
12. 在长沙岳麓大道平直路面上行驶的无人驾驶汽车甲和乙，其x-t图像分别为图中的直线和曲线，已知乙车的加速度恒定，t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，则（ ）
A. 甲车的速度一直不变
B. 乙车在t=1s时刻的速度方向发生变化
C. 乙车的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻甲车和乙车的距离为13.5 m
答案 AD
解析
A．x--t图像斜率表示速度，甲图线斜率不变，甲车的速度一直不变，故A正确；
B．0到4s内乙图线斜率一直为正，在t=1s时刻的速度方向未发生变化，故B错误；
C．t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，速度相等，此时乙车速度
1s到3s时间内，乙车位移为12m，平均速度即t=2s时速度为
乙车的加速度大小
故C错误；
D．t=0时刻，乙车速度大小
0-3s内，乙车位移大小
t=0时刻甲车和乙车的距离
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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. 某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V___________（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在_____________（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
（2）下列是该实验中的一部分基本步骤：
A.释放小车，让小车带着纸带运动
B安装纸带
C把电火花打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是__________________。
答案 ①. 交流 ②. 靠近 ③. CBDA
解析
(1)[1]使用220V交流电源。
[2]实验过程中，释放小车前，小车应停在靠近仪器A的位置。
(2)[3]使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，基本步骤为：先把打点计时器固定好，穿好纸带，再接通电源进行打点，之后松开纸带让小车带着纸带运动，故正确的顺序是CBDA。
14. “祖冲之”研究小组利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，调节定滑轮使细绳与长木板平行。
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带。上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（2）保持小车（含车上砝码）质量不变，某同学研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，则该图线不过原点的原因是_________。
答案 ①. 0.73 ②. 0.88 ③. 小车（含车上砝码）的重力沿长木板的分力大于滑动摩擦力或长木板倾角过大
解析
（1）[1]打下C点时，小车的速度大小为
[2]小车的加速度大小为
（2）[3]由图像可知，在不加外力F时，小车已经有了加速度，则该图线不过原点的原因是小车（含车上砝码）的重力沿长木板的分力大于滑动摩擦力或长木板倾角过大。
15. 一质量m=2kg的滑板在一水平拉力的作用下，沿粗糙水平地面匀速滑动，已知滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，求∶
（1）滑板受到的重力G的大小；
（2）滑板与地面间的滑动摩擦力f的大小。
答案 （1）20N；（2）6N
解析
（1）由重力公式
G=mg
解得
G=20N
（2）由滑动摩擦力表达式可得
解得
f=6N
16. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为m的木块（木块与弹簧不拴接），初始时木块处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在木块.上，使木块开始向上做匀加速直线运动，拉力F与木块位移x之间的关系如图乙所示，取重力加速度大小g= 10 m/s2，求∶
（1）弹簧劲度系数k；
（2）木块的加速度a的大小。
答案 （1）500N/m；（2）5 m/s2
解析
（1）（2）刚开始木块处于静止状态，重力等于弹簧弹力，设此时弹簧压缩量为△x
mg=k△x
拉力F1=10N时，根据牛顿第二定律
F1+k△x -mg=ma
木块与弹簧分离后，拉力F2= 30 N，根据牛顿第二定律
F2-mg=ma
解得
k=500N/m
a=5 m/s2
17. 放在水平地面上的一木块，从t=0时刻开始受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，木块速度v与时间t的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）在t=6s时刻撤去F，同时加反向的水平恒力F'，经过，木块的速度刚好与撤去F时的速度大小相等，求F'的大小。
答案 （1）μ=0.4；（2）F'=4N
解析
（1）木块匀速运动时所受水平推力F=2N，即滑动摩擦力f=2N
当F=3N时，木块做匀加速直线运动
F-f=ma
解得
m=0.5kg
μ=0.4
（2）在t=6s时刻木块的速度大小v=4m/s
设撤去F直到木块速度为零的时间为t1
设木块速度为零到速度大小与撤去F时相等的时间为t2
解得
F'=4N
物理
考生注意：
1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章到第四章第3节。
第I卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 梅花是高洁的象征，是洁白无瑕的，但是与雪花相比还是要逊色三分，说明参考系的不同可能会影响人的判断。下列关于参考系的说法正确的是（ ）
A. 只能选取大地作为参考系
B. 参考系不同，物体运动状态一定不同
C. “地球同步卫星”是以地球为参考系
D 参考系不能任意选择
2. 爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B. 物体速度越大惯性越大
C. 物体的质量是惯性的唯一量度
D. 给物体施加外力能改变物体的惯性
3. 鼎是我国青铜文化的代表，是文明的见证。大盂鼎是西周早期青铜礼器中的重器，质量，取重力加速度大小，现有两个大力士缓慢抬起大盂鼎（离开地面），则他们所用力的合力大小为（ ）
A. 1500N B. 1535N C. 153.5N D. 1565 N
4. “万里长江横渡，极目楚天舒”，在武汉长江江面有艘气垫船（视为质点）从静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，经过4s后做匀速直线运动，再经过1min刚好到达黄鹤楼渡口，整个运动在一条直线上，则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是（ ）
A. 600m B. 620m C. 640m D. 580m
5. a、b两车从同一位置同时向同一方向运动，甲图是a车的位移（x）—时间（t）图像，乙图是b车的速度（v）—时间（t）图像，在0~6s内（ ）
A. a、b两车相距的最远距离是25m
B. 除起点外，a、b两车相遇两次
C. 除起点外，a、b两车相遇一次
D. b车有段时间往回行驶
6. 某品牌菜刀如图所示，菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前前部的顶角小，后部的顶角大，下列说法正确的是（ ）
A. 在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关
C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角不同，分开其他物体的力会有所不同
D. 刀刃顶角的大小对分开其他物体的力没有影响
7. 一质量为m平板车静止于光滑水平面上，在t= 0时刻受水平拉力 F=F0作用，拉力F随时间t的变化规律如图所示，则平板车在t=t1时刻的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
8. 高速公路上，一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道.上，另有一辆SUV小汽车以32m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差，刹车时的加速度保持在4m/s2，而SUV小汽车配备有ABS防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保持在8m/s2。若前方大货车突然紧急刹车，SUV小汽车司机的反应时间是0.50s，为了避免发生追尾事故，大货车刹车前，小汽车和大货车之间的距离至少为（ ）
A. 28m B. 31m C. 45m D. 54m
9. 在0~t0时间内，下列四个选项中的图像表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A.
B.
C.
D.
10. A、B两物体的重力分别是。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3.5N，则地面对B的弹力大小及细线的拉力大小的可能值分别是（ ）
A. 5.5N和3.5N B. 8.5N和0.5N
C. 2.5N和6.5N D. 1.5N和7.5N
11. 如图所示，在两块相同的竖直木板A、B间有4块相同的砖，其总质量为m。用两个大小均为F的力水平压木板，使砖静止不动，重力加速度大小为g，则第1块砖对第2块砖的摩擦力大小和方向分别为（ ）
A. B. C. 竖直向上 D. 竖直向下
12. 在长沙岳麓大道平直路面上行驶的无人驾驶汽车甲和乙，其x-t图像分别为图中的直线和曲线，已知乙车的加速度恒定，t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，则（ ）
A. 甲车的速度一直不变
B. 乙车在t=1s时刻的速度方向发生变化
C. 乙车的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻甲车和乙车的距离为13.5 m
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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. 某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V___________（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在_____________（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
（2）下列是该实验中的一部分基本步骤：
A.释放小车，让小车带着纸带运动
B安装纸带
C把电火花打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是__________________。
14. “祖冲之”研究小组利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，调节定滑轮使细绳与长木板平行。
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带。上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（2）保持小车（含车上砝码）的质量不变，某同学研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，则该图线不过原点的原因是_________。
15. 一质量m=2kg的滑板在一水平拉力的作用下，沿粗糙水平地面匀速滑动，已知滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，求∶
（1）滑板受到的重力G的大小；
（2）滑板与地面间的滑动摩擦力f的大小。
16. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为m的木块（木块与弹簧不拴接），初始时木块处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在木块.上，使木块开始向上做匀加速直线运动，拉力F与木块位移x之间的关系如图乙所示，取重力加速度大小g= 10 m/s2，求∶
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）木块的加速度a的大小。
17. 放在水平地面上的一木块，从t=0时刻开始受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，木块速度v与时间t的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）在t=6s时刻撤去F，同时加反向的水平恒力F'，经过，木块的速度刚好与撤去F时的速度大小相等，求F'的大小。
2021-2022学年山西省高一上学期12月联合考试
物理 答案解析
考生注意：
1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章到第四章第3节。
第I卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 梅花是高洁的象征，是洁白无瑕的，但是与雪花相比还是要逊色三分，说明参考系的不同可能会影响人的判断。下列关于参考系的说法正确的是（ ）
A. 只能选取大地作为参考系
B. 参考系不同，物体运动状态一定不同
C. “地球同步卫星”是以地球为参考系
D. 参考系不能任意选择
答案 C
解析
A．参考系可以任意选择，任何物体均可以作为参考系，故A错误；
B．参考系不同，物体运动状态可能相同，如百米跑道上的运动员，以地面为参考系或以观众席上静止的观众为参考系，其运动状态相同，故B错误；
C．地球同步卫星相对于地球同步，故参考系是地球，故C正确；
D．参考系可以任意选择，任何物体均可以作为参考系，故D错误。
故选C。
2. 爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B. 物体速度越大惯性越大
C. 物体的质量是惯性的唯一量度
D. 给物体施加外力能改变物体的惯性
答案 C
解析
A．牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，说明力不是维持物体运动状态的原因。故A错误；
B．惯性是物体的固有属性，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体运动的速度无关，故B错误；
C．惯性与物体外部因素无关，质量是惯性的唯一量度，故C正确；
D．惯性只与质量有关，与其他任何因素无关，故D错误。
故选C。
3. 鼎是我国青铜文化的代表，是文明的见证。大盂鼎是西周早期青铜礼器中的重器，质量，取重力加速度大小，现有两个大力士缓慢抬起大盂鼎（离开地面），则他们所用力的合力大小为（ ）
A. 1500N B. 1535N C. 153.5N D. 1565 N
答案 B
解析
大盂鼎的重力为
两个大力士缓慢抬起大盂鼎时，大盂鼎视为处于静止状态，受平衡力作用，两个大力士所用力的合力与大盂鼎所受的重力是平衡力，二者大小相等，故他们所用力的合力大小为1535N。故B正确。
故选B。
4. “万里长江横渡，极目楚天舒”，在武汉长江江面有艘气垫船（视为质点）从静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，经过4s后做匀速直线运动，再经过1min刚好到达黄鹤楼渡口，整个运动在一条直线上，则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是（ ）
A. 600m B. 620m C. 640m D. 580m
答案 B
解析
经过4s的位移
4s后的速度
v=at1=10m/s
匀速运动的位移
则这艘气垫船的始发点到黄鹤楼渡口的距离是
故选B。
5. a、b两车从同一位置同时向同一方向运动，甲图是a车的位移（x）—时间（t）图像，乙图是b车的速度（v）—时间（t）图像，在0~6s内（ ）
A. a、b两车相距最远距离是25m
B. 除起点外，a、b两车相遇两次
C. 除起点外，a、b两车相遇一次
D. b车有段时间在往回行驶
答案 C
解析
ABC．a车0~2s内，做匀速直线运动，速度为
2~4s内静止。
4~6s内，以大小为20m/s速度往回运动。在乙图中得到a车图如下
由图线与t轴围成的面积可知，2s末，两车相遇，之后a车先静止再往回运动，b车往前运动，即两车相遇一次。
同理得，6s末两车相距最远，为b车的位移
故AB错误，C正确；
D．b车一直往前运动。故D错误。
故选C。
6. 某品牌菜刀如图所示，菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前前部的顶角小，后部的顶角大，下列说法正确的是（ ）
A. 在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关
C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角不同，分开其他物体的力会有所不同
D. 刀刃顶角的大小对分开其他物体的力没有影响
答案 C
解析
把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示
当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知，这两个分力大小相等（F1=F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示。
在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，得
由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大。
但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚。使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思。
故选C。
7. 一质量为m的平板车静止于光滑水平面上，在t= 0时刻受水平拉力 F=F0作用，拉力F随时间t的变化规律如图所示，则平板车在t=t1时刻的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
答案 A
解析
根据动量定理
解得
故选A。
8. 高速公路上，一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道.上，另有一辆SUV小汽车以32m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差，刹车时的加速度保持在4m/s2，而SUV小汽车配备有ABS防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保持在8m/s2。若前方大货车突然紧急刹车，SUV小汽车司机的反应时间是0.50s，为了避免发生追尾事故，大货车刹车前，小汽车和大货车之间的距离至少为（ ）
A. 28m B. 31m C. 45m D. 54m
答案 B
解析
在“反应时间”里小汽车做匀速运动的距离
若客车恰好与轿车发生追尾，则速度相等是恰好追尾的条件，速度相等时
代入数据得
t=4s
轿车与客车之间的距离为s，则
轿车刹车时的加速度 ，客车刹车时的加速度 ，将数据代入，得
故选B。
9. 在0~t0时间内，下列四个选项中的图像表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 BC
解析
做匀减速直线运动的物体的速度随时间均匀减小，其v-t图线接近时间轴。
故选BC。
10. A、B两物体的重力分别是。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3.5N，则地面对B的弹力大小及细线的拉力大小的可能值分别是（ ）
A. 5.5N和3.5N B. 8.5N和0.5N
C. 2.5N和6.5N D. 1.5N和7.5N
答案 BD
解析
若A、B间轻弹簧被压缩，弹力为F=3.5N，则对A分析可知细绳的拉力
T=GA-F=0.5N
对AB的整体分析可知，地面对B的支持力
N= GA+GB-T=8.5N
若A、B间轻弹簧被拉长，弹力为F=3.5N，则对A分析可知细绳的拉力
T=GA+F=7.5N
对AB的整体分析可知，地面对B的支持力
N= GA+GB-T=1.5N
故选BD。
11. 如图所示，在两块相同的竖直木板A、B间有4块相同的砖，其总质量为m。用两个大小均为F的力水平压木板，使砖静止不动，重力加速度大小为g，则第1块砖对第2块砖的摩擦力大小和方向分别为（ ）
A. B. C. 竖直向上 D. 竖直向下
答案 BC
解析
把4块砖看着一个整体受力分析，受到重力，竖直木板A及B对整体的竖直向上的静摩擦力，由平衡条件可得：每块木板对砖的摩擦力大小
把砖2，3，4整体作为研究对象受力分析，竖直方向受到重力，竖直木板B对砖4竖直向上的静摩擦力，砖1对砖2的静摩擦力作用，由平衡条件可得
方向竖直向上，故选BC。
12. 在长沙岳麓大道平直路面上行驶的无人驾驶汽车甲和乙，其x-t图像分别为图中的直线和曲线，已知乙车的加速度恒定，t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，则（ ）
A. 甲车的速度一直不变
B. 乙车在t=1s时刻的速度方向发生变化
C. 乙车的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻甲车和乙车的距离为13.5 m
答案 AD
解析
A．x--t图像斜率表示速度，甲图线斜率不变，甲车的速度一直不变，故A正确；
B．0到4s内乙图线斜率一直为正，在t=1s时刻的速度方向未发生变化，故B错误；
C．t=3s时，甲车和乙车的图线刚好相切，速度相等，此时乙车速度
1s到3s时间内，乙车位移为12m，平均速度即t=2s时速度为
乙车的加速度大小
故C错误；
D．t=0时刻，乙车速度大小
0-3s内，乙车位移大小
t=0时刻甲车和乙车的距离
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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. 某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V___________（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在_____________（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
（2）下列是该实验中的一部分基本步骤：
A.释放小车，让小车带着纸带运动
B安装纸带
C把电火花打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是__________________。
答案 ①. 交流 ②. 靠近 ③. CBDA
解析
(1)[1]使用220V交流电源。
[2]实验过程中，释放小车前，小车应停在靠近仪器A的位置。
(2)[3]使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，基本步骤为：先把打点计时器固定好，穿好纸带，再接通电源进行打点，之后松开纸带让小车带着纸带运动，故正确的顺序是CBDA。
14. “祖冲之”研究小组利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，调节定滑轮使细绳与长木板平行。
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带。上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（2）保持小车（含车上砝码）质量不变，某同学研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，则该图线不过原点的原因是_________。
答案 ①. 0.73 ②. 0.88 ③. 小车（含车上砝码）的重力沿长木板的分力大于滑动摩擦力或长木板倾角过大
解析
（1）[1]打下C点时，小车的速度大小为
[2]小车的加速度大小为
（2）[3]由图像可知，在不加外力F时，小车已经有了加速度，则该图线不过原点的原因是小车（含车上砝码）的重力沿长木板的分力大于滑动摩擦力或长木板倾角过大。
15. 一质量m=2kg的滑板在一水平拉力的作用下，沿粗糙水平地面匀速滑动，已知滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，求∶
（1）滑板受到的重力G的大小；
（2）滑板与地面间的滑动摩擦力f的大小。
答案 （1）20N；（2）6N
解析
（1）由重力公式
G=mg
解得
G=20N
（2）由滑动摩擦力表达式可得
解得
f=6N
16. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为m的木块（木块与弹簧不拴接），初始时木块处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在木块.上，使木块开始向上做匀加速直线运动，拉力F与木块位移x之间的关系如图乙所示，取重力加速度大小g= 10 m/s2，求∶
（1）弹簧劲度系数k；
（2）木块的加速度a的大小。
答案 （1）500N/m；（2）5 m/s2
解析
（1）（2）刚开始木块处于静止状态，重力等于弹簧弹力，设此时弹簧压缩量为△x
mg=k△x
拉力F1=10N时，根据牛顿第二定律
F1+k△x -mg=ma
木块与弹簧分离后，拉力F2= 30 N，根据牛顿第二定律
F2-mg=ma
解得
k=500N/m
a=5 m/s2
17. 放在水平地面上的一木块，从t=0时刻开始受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，木块速度v与时间t的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）在t=6s时刻撤去F，同时加反向的水平恒力F'，经过，木块的速度刚好与撤去F时的速度大小相等，求F'的大小。
答案 （1）μ=0.4；（2）F'=4N
解析
（1）木块匀速运动时所受水平推力F=2N，即滑动摩擦力f=2N
当F=3N时，木块做匀加速直线运动
F-f=ma
解得
m=0.5kg
μ=0.4
（2）在t=6s时刻木块的速度大小v=4m/s
设撤去F直到木块速度为零的时间为t1
设木块速度为零到速度大小与撤去F时相等的时间为t2
解得
F'=4N
同课章节目录