广西贵百河三市联考2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题（含解析）

百河三市联考2023-2024学年高一上学期12月月考
物理
（考试时间：75分钟 满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
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．下列说法正确的是（ ）
A．物体做单向直线运动的过程中，通过的路程就是位移
B．地球上各处的重力加速度方向相同
C．做直线运动的物体，速度为零时，加速度一定为零
D．牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不能用实验直接验证
2．如图，足球运动员准备罚点球时，一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．脚对静止的足球的压力方向都是竖直向下
B．如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变
C．足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的
D．脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的
3．甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲运动过程中，距出发点的最大距离为12m
B．0到6s内，甲、乙两物体位移大小不相等
C．第1s末到第3s末，甲、乙两物体速度方向相同
D．第2s末到第4s末甲位移大小为4m，乙位移大小为0
4．筷子，古称箸、梜，通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作，是华夏饮食文化的标志之一，也是世界上常用餐具之一，其发明于中国，如图所示，用筷子夹小球，小球始终处于静止状态，筷子均在竖直平面内，小球质量为m，与筷子之间的摩擦不能忽略，则下列说法正确的是（ ）
A．小球受到筷子的摩擦力一定沿筷子向上
B．筷子对小球的作用力的大小为mg
C．当筷子和竖直方向的夹角增大时，小球受到的合力增大
D．当筷子和竖直方向的夹角不变时，筷子对小球弹力越大摩擦力也越大
5．如图，在光滑水平地面上，A，B两物块用细线相连，A物块质量为1kg，B物块质量为2kg，细线能承受的最大拉力为4N。若要保证在水平拉力F作用下，两物块一起向右运动，则F的最大值为（ ）
A．6N B．5N C．4N D．7N
6．如图，商场常见的智能化自动扶梯，无人乘行时，扶梯运行得很慢；当一顾客站上扶梯的水平踏板下楼时，扶梯先匀加速一段时间，后匀速运动。下列说法中正确的（ ）
A．顾客始终受到两个力的作用
B．扶梯对人的支持力始终小于人的重力
C．加速阶段，人对扶梯踏板的摩擦力方向水平向右
D．加速阶段，扶梯对顾客作用力的方向沿扶梯斜向左下
7．在高速路上正常行驶的汽车，突然遇到紧急情况刹车，刹车后的运动近似看作匀减速直线运动，若在最初3s内的位移是51m，最后3s内的位移是9m，则汽车的刹车时间是（ ）
A．5s B．6s C．8s D．10s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。
8．如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是（ ）
A．可以增大重物的质量 B．可以将病人的脚向右移动
C．可以将两定滑轮的间距变大 D．可以将两定滑轮的间距变小
9．如图所示，两人高空玩魔术，一人在高空将长度L=2m木棒A自由释放，另一人在木棒正下方同时将一镂空竹筒B以速度竖直向上抛出，竹筒长度为l＝2m，初始木棒下端距竹筒上端距离h＝5m，竹筒直径略大于木棒直径，木棒穿越竹筒过程两者无接触，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从开始释放到木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为0.5s
B．从开始释放到木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为1s
C．木棒穿出竹筒时，木棒的速度大小为5m/s
D．木棒穿出竹筒时，木棒的速度大小为9m/s
10．如图一根细线系若一个质量为m的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后，细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α。开始时F水平，下列关于F和细线拉力的变化，你认为正确的是（ ）
A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小α角直至F竖直向上，则F逐渐减小
B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则逐渐增大
C．保持α角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则F逐渐增大
D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、都减小
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、非选择题（共5小题，共54分）
11．（6分）某实验小组测量滑块与长木板之间的动摩擦因数时，实验装置放置在水平桌面上，如图甲所示。实验中采用了微型力传感器来测量细线拉力F的大小。
（1）图乙是一次记录小车运动情况的纸带，A、B、C、D、E、F为某同学在纸带上的六个计时点。已知打点计时器所用的交流电源的频率为f，并用刻度尺测得A、C两点间的距离为，B、D两点间的距离为，则打点计时器在纸带上打下B点时瞬时速度大小的表达式________；小车运动的加速度计算表达式a=________（结果用、、f表示）。
（2）已知滑块质量为m，重力加速度为g，测得滑块加速度大小为a，力传感器的示数为F，则滑块与长木板间的摩擦因数表达式为μ＝________（结果用m、g、a、F表示）。
12．（10分）如图甲，用铁架台、弹簧、毫米刻度尺和多个质量已知且相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系：
（1）某同学将弹簧平放在水平桌面上量出弹簧的自然长度，然后按照图甲进行实验，根据实验数据绘图，作出如图乙所示的图像，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图可知图线不通过原点，其原因可能是________。
（2）由图乙知该弹簧的劲度系数k＝________N/m（计算结果保留两位有效数字，重力加速度g取）。
（3）实验中用两根不同的轻弹簧a和b进行实验，画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙（斜率较大的是a）所示，下列说法正确的是________。
A．a的劲度系数比b的大
B．a的劲度系数比b的小
C．a的原长比b的大
D．两个弹簧相比，用b弹簧制作的弹簧秤，灵敏度更高
（4）英国物理学家________得出了弹簧弹力的计算公式，该式的使用条件是________。
13．（11分）可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示，有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ＝0.25，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，。求：
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小。
（2）企鹅向上运动的最大总距离。
14．（12分）居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图所示，建材的质量m＝10kg，人的质量M＝60kg，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α＝30°、β＝60°，。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）人对地面的摩擦力大小（结果可用根号表示）。
15．（15分）甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s。已知甲车紧急刹车时加速度大小，乙车紧急刹车时加速度大小，乙车司机的反应时间为0.5s（即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车）。
（1）求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前至少应保持多大距离？（结果保留1位小数）
（2）若乙车紧急刹车时加速度大小，甲车紧急刹车时加速度大小，其他条件不变，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前至少应保持距离又该多大？（结果保留1位小数）
物理 参考答案
1．【答案】D
【详解】A．物体做单向直线运动的过程中，通过的路程和位移的大小相同，但路程是标量，位移是矢量，二者不一样，故A错误；B．重力加速度方向竖直向下，但地球是球体，竖直向下指的是与水平面垂直的位置，故不同位置方向并不同；C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度不一定为零，故C错误；D．牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不能用实验直接验证，故D正确。
2．【答案】C
【详解】A．脚对静止的足球的压力方向是垂直于脚与足球的接触面的，不一定是竖直向下，A错误；B．即使足球气打得足一点，足球仍然发生形变，B错误；C．足球地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的，C正确。D．脚对足球的压力是脚的下部发生弹性形变引起的，D错误。
3．【答案】D
【详解】A．根据图像可知，甲运动过程中，距出发点的最大距离为4m，故A错误；B．0～6s内，甲的位移。根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知0～6s内乙物体的位移为0，故位移大小相等，故B错误；C．根据x-t图像的斜率表示速度，第1s末到第3s末，甲的速度为负方向，乙图正负表示速度方向可知，第1s末到第3s末，乙的速度为正方向，故C错误；D．第2s末到第4s末甲的位移大小为。根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知乙的位移大小为0，故D正确。故选D。
4．【答案】B
【详解】A．对小球进行受力分析，重力使得小球有向下运动的趋势，筷子对小球的弹力使得小球有向上运动的趋势，当弹力的合力大于重力时，小球有向上运动的趋势，摩擦力沿筷子向下，当弹力的合力小于重力时，小球有向下运动的趋势，摩擦力沿筷子向上，当弹力的合力等于重力，小球所受摩擦力为0，故A错误；B．小球处于平衡状态，根据平衡条件可知，筷子对小球的作用力的大小等于小球的重力，即筷子对小球的作用力的大小为mg，故B正确；C．小球处于平衡状态，根据平衡条件可知，当筷子和竖直方向的夹角增大时，小球受到的合力不变，仍然为0；D．根据上述，筷子和竖直方向的夹角不变，当弹力的合力小于重力时，小球有向下运动的趋势，摩擦力沿筷子向上，此时筷子对小球弹力越大摩擦力越小，故D错误。故选B。
5．【答案】A
【详解】对两物块整体做受力分析有
对于B物体有，，联立解得F＝6N，故选A。
6．【答案】C
【详解】AB．加速时，人受3个力的作用，支持力小于重力，匀速时，支持力等于重力；C．加速时，扶梯对人的摩擦力方向向左，人对扶梯的摩擦力方向向右，C正确；D．加速阶段，扶梯对顾客作用力为支持力和摩擦力的合力，由力的合成可知力的方向斜向左上，D错误。
7．【答案】D
【详解】因为最初3s内的位移是51m，所以由运动学公式。其中x＝51m，。最后3s内的位移是9m，逆向运动可看成初速度为零的匀加速直线运动，则，其中，。联立可得，，所以汽车的刹车时间为。
8．【答案】AD
【详解】A．脚所受的拉力等于动滑轮两侧绳子的合力，绳子上的拉力等于重物的重量，所以增大重物的质量，可以使脚所受的拉力增大，故A正确；BC．将病人的脚向右移动，或者将两定滑轮的间距变大，则动滑轮两侧绳子的夹角2θ增大，由平行四边形定则可知合力将减小，故BC错误；D．将两定滑轮的间距变小，则动滑轮两侧绳子的夹角2θ减小，由平行四边形定则可知合力将增大，故D正确。
9．【答案】AD
【详解】AB．根据得相遇所用时间为t＝0.5s，A正确，B错误；
CD．木棒穿出竹筒时，根据得
此时木棒的速度大小为，C错误，D正确。故选AD。
10．【答案】BC
【详解】A．如图所示对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力作用，θ角不变，α角减小到90°，F最小，因此α角减小的过程中，逐渐减小，F先减小后增大，故A错误；B．保持F水平，根据正交分解和平衡条件有，
可知θ角增大时F、都逐渐增大，故B正确；
C．保持α角不变，增大θ角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图所示F水平时最大，水平时F最大，故逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；D．只增加细线的长度，小球受力情况不变，F、不变，故D错误。故选BC。
11．（6分）【答案】（1） （2）（每空2分）
【详解】（1）相邻两点间的时间间隔为
打点计时器在纸带上打下B点时瞬时速度大小的表达式
由可得小车运动的加速度计算表达式
（2）以滑块为研究对象，由牛顿第二定律知解得
12．（10分）（每空2分）【答案】（1）实验中没有考虑弹簧的自重（或弹簧竖直悬挂时的自然长度比水平放置时长）
（2）7.0N/m （3）AD（或DA）（只选A或只选D得1分，有错选0分） （4）胡克 弹性形变范围内
【详解】（1）由图可知图线不通过原点，其原因是实验中没有考虑弹簧的自重或弹簧竖直悬挂时的自然长度比水平放置时长；
（2）由图乙知该弹簧的劲度系数
（3）AB．根据可知，图像的斜率等于劲度系数，则a的劲度系数比b的大，选项A正确，B错误；C．图像与横轴L的截距等于弹簧原长，可知a的原长比b的小，选项C错误；D．因b弹簧劲度系数较小，则两个弹簧相比，用b弹簧制作的弹簧秤，灵敏度更高，选项D正确。
（4）英国物理学家胡克得出了弹簧弹力的计算公式，即胡克定律。胡克定律只在物体的弹性形变范围内成立。
13．（11分）【答案】（1）x＝16m；（2）17m
【详解】（1）在企鹅向上“奔跑”过程中根据
解得x＝16m
（2）在企鹅从卧倒到最高点，根据牛顿第二定律有
企鹅从卧倒到滑到最高点的过程中，做匀减速直线运动，设时间为，位移为，有
解得
企鹅向上运动的最大距离
14．（12分）【答案】（1），；（2）550N；（3）
【详解】（1）设细绳OA和OB上的拉力分别是和，水平方向有
竖直方向
解得，
（2）以人为研究对象，竖直方向
解得
（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
解得。由牛顿第三定律得人对地面的摩擦力
15．（15分）【答案】（1）18.7m（2）1.5m
【详解】（1）法一：在乙车司机反应时间为内，乙车位移，甲车位移。所以为了避免此时间段相撞，原来甲车必须领先乙车以上。
而时，，。0.5s末至车停下，，，为了避免此时间段相撞，甲车必须领先乙车，故为了避免相撞，刹车前甲车必须领先乙车。
法二：由于甲车刹车时加速度大，乙车刹车时加速度小，故甲乙间距离一直在减小，设乙车反应时间为，当两车都减为零时
甲车：
乙车：
要保证两车紧急刹车过程不相撞，则两车行驶过程至少保持距离
联立解得
（2）法一：与（1）同理。在乙车司机反应时间为内，甲车位移，乙车位移。所以为了避免此时间段相撞，原来甲车必须领先乙车以上。
而时，甲车速度，乙车速度。设乙车刹车后经t秒两车速度相等，有：，解得。在乙车开始刹车后这1.5秒时间内，甲、乙两车位移分别是：，。在此过程中两车距离继续减少。由上可知从甲车开始刹车到两车速度相等乙车向甲车靠近的总距离为：。
法二：由于甲车刹车时加速度小，乙车刹车时加速度大，故两车速度相等时不相撞，之后就不会撞，设两车共速需时间t，则
此过程甲的位移
乙的位移
为保证两车在紧急刹车过程不相撞，两车行驶过程至少应保持距离
联立解得
（解答题：用其他正确方法列出相关过程，也要相应给分）