安徽省部分地区大联考2023-2024学年高一上学期12月月考试题物理（含解析）

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安徽省2023—2024学年（上）高一冬季阶段性检测
物 理
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 第19届亚运会在杭州市举行，我国游泳名将张雨霏以2分5秒57的成绩到达终点（也是起点位置），拿下女子200米蝶泳金牌，这是中国游泳队在本届亚运会的首金。下列说法正确的是（　　）
A. “2分5秒57”指的是时刻
B. 200米蝶泳的路程为200m
C. 张雨霏200米蝶泳平均速度的大小约为1.59m/s
D. 在研究张雨霏的技术动作时，可以把张雨霏看成质点
2. 学生沿着南北方向的街道行走，从学校出发的位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 在A处的瞬时速度大小为6m/min，方向向南
B. 在B处的瞬时速度大小为5.3m/min，方向向西
C. 在C处的瞬时速度大小为12m/min，方向向西北
D. 整个过程的平均速度为0
3. 如图所示，一质量为m的物体分别通过轻弹簧和不可伸长的轻绳悬挂在水平天花板和竖直墙壁上，与竖直方向夹角为θ，水平拉直，物体静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A. 剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
B. 剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
C. 若将轻弹簧换成等长的不可伸长的轻绳，剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
D. 若将轻弹簧换成等长不可伸长的轻绳，剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
4. 如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面均光滑。一质量为m的物块B沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A保持静止，则当物块B沿倾角β＝60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（　　）
A. A与地面间没有摩擦力
B. A与地面间摩擦力变大
C. A对地面的压力变小
D. A对地面的压力大小不变
5. 甲、乙两辆汽车一前一后同向运动，甲在前面做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，乙在后面做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，则（　　）
A. 若，它们一定不相遇
B. 若，它们可能相遇两次
C. 若，它们可能相遇两次
D 若，它们一定相遇两次
6. 如图所示，原长L＝40cm的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一小球，该装置可从水平位置开始绕O点逆时针缓慢地转到竖直位置，弹簧的形变始终在弹性限度内。经测量，当直槽与水平线的夹角为30°时，弹簧的长度为35cm，当直槽与水平线的夹角为37°时，弹簧的长度为34cm，重力加速度g取，sin37°＝0.6.根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A. 可以求出弹簧的劲度系数
B. 可以求出小球的质量
C. 当直槽与水平线夹角为53°时，弹簧的形变量为10cm
D. 当直槽与水平线夹角为90°时，弹簧的长度为30cm
7. 小木块在水平外力F的作用下由静止开始沿光滑水平面运动，运动过程中F随时间t变化的图像如图所示。下列速度v随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
8. 一本质量为M书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。现用一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一同运动，则A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（　　）
A B. C. D.
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，绕过光滑轻质动滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，动滑轮下吊着一个小球，处于静止状态。保持B点高度不变，在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　）
A. 绳上的张力变大
B. 人对地面的压力不变
C. 地面对人的摩擦力变大
D. 滑轮受到绳的作用力不变
10. 如图所示，物块A、B、C的质量均为m，其中物块A、B上下叠放，A放在轻弹簧上，B、C通过一绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，用手托住C使绳子处于恰好伸直无拉力的状态。某一时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C还未触地，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 释放C后瞬间，A、B间的弹力大小为mg
B. A、B分离之前物块B做匀加速运动
C. A、B分离时，物块A的速度恰好达到最大值
D. A、B分离时，连接B、C的绳子拉力大小为mg
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 橡皮绳也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位制中，杨氏模量Y单位应该是________（填选项序号）。
A.Pa B.N·m C.N/m D.N
（2）有一段横截面为圆形的橡皮绳，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。
①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度，利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。
②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验，当悬挂钩码的质量为m时，测得橡皮绳长度为，已知当地重力加速度为g，则此橡皮绳Y值的表达式为Y＝________（用D、、、m、g表示）。
12. 某物理学习兴趣小组用图1所示的装置研究加速度与力的关系，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，1、2、3……为选取的连续5个计数点。重物质量为m，重力加速度为g，滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦不计。
（1）本实验中，小车的质量________（填“需要”或“不需要”）远大于重物的质量。
（2）依据图2纸带计算，打计数点3时小车的瞬时速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________（结果均保留3位有效数字）。
（3）由牛顿第二定律可得，实验中弹簧秤读数应为F＝________（用m、g、a表示）。
（4）由于绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，实验中发现F的计算值总是略________（填“大于”或“小于”）弹簧秤的读数。
13. 利用如图1所示装置研究物体运动与受力的关系。开始时将一质量为m＝1.5kg的物体置于水平桌面上，使物体获得水平向右的初速度，同时对物体施加一个水平向右的恒定拉力F，1s后撤去拉力，物体继续运动，最后停下来。通过速度传感器得到物体运动过程中速度与时间图线如图2所示（向右为速度正方向）。求：
（1）物体整个运动过程的位移；
（2）水平向右的恒定拉力F为多大。
14. 在一竖直井的井底，利用弹射器将物块竖直向上射出，1.2s后在井口处被人接住，取向上为正方向，测得物块在被接住前0.5s内的位移为0.25m。不计空气阻力和弹射器的高度，重力加速度g取。求：
（1）物块射出时的初速度大小；
（2）竖直井的深度。
15. 如图所示，水平地面上依次摆放两块完全相同的木板，长度均为l＝1m，质量均为。一质量为的物块（可视为质点）以的速度冲上A木板的左端，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。
（1）若物块滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件；
（2）若，求物块滑到木板A右端时的速度大小和在木板A上运动的时间；
（3）若，请通过计算判断物块能否从木板B右端离开，若不能离开，求物块最终离B板左端的距离。
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物理
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 第19届亚运会在杭州市举行，我国游泳名将张雨霏以2分5秒57的成绩到达终点（也是起点位置），拿下女子200米蝶泳金牌，这是中国游泳队在本届亚运会的首金。下列说法正确的是（　　）
A. “2分5秒57”指的是时刻
B. 200米蝶泳的路程为200m
C. 张雨霏200米蝶泳平均速度的大小约为1.59m/s
D. 在研究张雨霏的技术动作时，可以把张雨霏看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．“2分5秒57”指的是时间，故A错误；
B．200米蝶泳的路程为200m，故B正确；
C．平均速度等于位移除以时间，张雨霏200米蝶泳的位移为零，故平均速度为零，故C错误；
D．在研究张雨霏的技术动作时，不可以把张雨霏看成质点，故D错误。
故选B。
2. 学生沿着南北方向的街道行走，从学校出发的位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 在A处的瞬时速度大小为6m/min，方向向南
B. 在B处的瞬时速度大小为5.3m/min，方向向西
C. 在C处的瞬时速度大小为12m/min，方向向西北
D. 整个过程的平均速度为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．位移—时间图像斜率表示速度，在A处的瞬时速度大小为
故A错误；
B．在B处的斜率为0，则在B处的瞬时速度大小为0，故B错误；
C．在C处的瞬时速度大小为
故C错误；
D．由图可知，整个过程的位移为0，所以整个过程的平均速度为0，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，一质量为m物体分别通过轻弹簧和不可伸长的轻绳悬挂在水平天花板和竖直墙壁上，与竖直方向夹角为θ，水平拉直，物体静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A. 剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
B. 剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
C. 若将轻弹簧换成等长的不可伸长的轻绳，剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
D. 若将轻弹簧换成等长的不可伸长的轻绳，剪断轻绳瞬间，物体的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．剪断轻绳瞬间，弹簧的弹力不能突变，此瞬间物体的合力大小等于绳子的拉力，由牛顿第二定律得
解得
故A正确，B错误；
CD．若将轻弹簧换成等长的不可伸长的轻绳，剪断轻绳瞬间，小球向下摆动，则合力方向与绳垂直，根据牛顿第二定律可得
解得
故CD错误。
故选A。
4. 如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面均光滑。一质量为m的物块B沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A保持静止，则当物块B沿倾角β＝60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（　　）
A. A与地面间没有摩擦力
B. A与地面间摩擦力变大
C. A对地面的压力变小
D. A对地面的压力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】物块B沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，对A和B进行受力分析，如图
有
同理，当物块B沿倾角β＝60°左侧斜面下滑时，有
AB．根据
可知A与地面间有摩擦力，且摩擦力大小不变，A、B均错误；
CD．根据
可知，A对地面的压力变小，C正确，D错误。
故选C。
5. 甲、乙两辆汽车一前一后同向运动，甲在前面做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，乙在后面做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，则（　　）
A. 若，它们一定不相遇
B. 若，它们可能相遇两次
C. 若，它们可能相遇两次
D. 若，它们一定相遇两次
【答案】C
【解析】
【详解】设甲在乙前面处，设经时间能相遇，有
整理得
AB．若，则
有一个解，所以能相遇一次，A、B均错误；
CD．若，则
可能有两个解，也可能有一个解，还可能无解，所以它们可能相遇两次，也可能相遇一次，还可能不相遇，C正确，D错误
故选C。
6. 如图所示，原长L＝40cm的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一小球，该装置可从水平位置开始绕O点逆时针缓慢地转到竖直位置，弹簧的形变始终在弹性限度内。经测量，当直槽与水平线的夹角为30°时，弹簧的长度为35cm，当直槽与水平线的夹角为37°时，弹簧的长度为34cm，重力加速度g取，sin37°＝0.6.根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A. 可以求出弹簧的劲度系数
B. 可以求出小球的质量
C. 当直槽与水平线夹角为53°时，弹簧的形变量为10cm
D. 当直槽与水平线夹角为90°时，弹簧的长度为30cm
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对小球进行受力分析，根据平衡关系，可得
代入数据，有
根据上面两个表达式，无法求出小球的质量和弹簧的劲度系数，A、B均错误；
CD．当直槽与水平线夹角为53°时，有
当直槽与水平线夹角为90°时，有
根据比例关系，可得
C错误，D正确。
故选D。
7. 小木块在水平外力F的作用下由静止开始沿光滑水平面运动，运动过程中F随时间t变化的图像如图所示。下列速度v随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，力与时间的关系为
根据牛顿第二定律
可得
可知加速度逐渐增大，故图像的斜率逐渐增大，故选D。
8. 一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。现用一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一同运动，则A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】书与A4纸恰好运动
由于A4纸的上下两面均有摩擦力，要想A4纸不滑出，则
整理得
解得
故选B。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，绕过光滑轻质动滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，动滑轮下吊着一个小球，处于静止状态。保持B点高度不变，在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　）
A. 绳上的张力变大
B. 人对地面的压力不变
C. 地面对人的摩擦力变大
D. 滑轮受到绳的作用力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．滑轮两边绳上的力大小相等，人缓慢向右移动一小段距离的过程，滑轮两边绳间的夹角变小，根据
解得
可知，变小，绳上的张力T变小，故A错误；
B．对人分析有
结合上述解得
根据牛顿第三定律，人对地面的压力为
可知人对地面的压力不变，故B正确；
C．对人分析可知地面对人的摩擦力为
可知变小，地面对人的摩擦力变小，故C错误；
D．对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为
即滑轮受到绳的作用力不变，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，物块A、B、C的质量均为m，其中物块A、B上下叠放，A放在轻弹簧上，B、C通过一绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，用手托住C使绳子处于恰好伸直无拉力的状态。某一时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C还未触地，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 释放C后瞬间，A、B间的弹力大小为mg
B. A、B分离之前物块B做匀加速运动
C. A、B分离时，物块A的速度恰好达到最大值
D. A、B分离时，连接B、C的绳子拉力大小为mg
【答案】CD
【解析】
【详解】释放C前，弹簧上的弹力为
释放C后瞬间，弹簧弹力瞬时不变，对A、B、C整体，根据牛顿第二定律，有
解得
对A，有
解得
A错误；
B．A、B分离前，A、B、C加速度相同，对整体，有
C向下运动，弹力T减小，所以加速度减小，B错误；
C．A、B分离时，对B、C整体，有
解得
此时，A加速度也恰好为0，弹簧弹力为
之后A继续向上运动，弹簧弹力小于重力，A减速，所以在A、B分离时，物块A的加速度为0，速度恰好达到最大值，C正确；
D．A、B分离时，对B、C整体，有
解得
对C，绳上拉力为
D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 橡皮绳也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________（填选项序号）。
A.Pa B.N·m C.N/m D.N
（2）有一段横截面为圆形的橡皮绳，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。
①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度，利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。
②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验，当悬挂钩码的质量为m时，测得橡皮绳长度为，已知当地重力加速度为g，则此橡皮绳Y值的表达式为Y＝________（用D、、、m、g表示）。
【答案】 ①. A ②.
【解析】
【详解】（1）[1] 由
F＝kx
可得
Y的单位为
故选A。
（2）[2]根据上面推导，得
其中
代入可得
12. 某物理学习兴趣小组用图1所示的装置研究加速度与力的关系，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，1、2、3……为选取的连续5个计数点。重物质量为m，重力加速度为g，滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦不计。
（1）本实验中，小车质量________（填“需要”或“不需要”）远大于重物的质量。
（2）依据图2纸带计算，打计数点3时小车的瞬时速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________（结果均保留3位有效数字）。
（3）由牛顿第二定律可得，实验中弹簧秤读数应为F＝________（用m、g、a表示）。
（4）由于绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，实验中发现F的计算值总是略________（填“大于”或“小于”）弹簧秤的读数。
【答案】 ①. 不需要 ②. 0.325 ③. 1.21 ④. ⑤. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]绳子中的拉力大小可由弹簧秤的示数直接读出，不需要使小车的质量远大于重物的质量；
（2）[2]打计数点3时小车的瞬时速度
[3]小车运动的加速度
（3）[4]由图可知，弹簧秤的示数等于绳子的拉力，且小车加速度为重物的两倍，则有
解得
（4）[5]绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，使得纸带速度偏小，计算得加速度a偏小，可知计算得F偏大。
13. 利用如图1所示装置研究物体运动与受力的关系。开始时将一质量为m＝1.5kg的物体置于水平桌面上，使物体获得水平向右的初速度，同时对物体施加一个水平向右的恒定拉力F，1s后撤去拉力，物体继续运动，最后停下来。通过速度传感器得到物体运动过程中速度与时间图线如图2所示（向右为速度正方向）。求：
（1）物体整个运动过程的位移；
（2）水平向右的恒定拉力F为多大。
【答案】（1），方向水平向右；（2）
【解析】
【详解】（1）v-t图像中图线和横轴所围的面积表示位移，可知位移为
方向水平向右
（2）到时间内物体做匀减速运动，由图可知其加速度大小为
根据牛顿第二定律有
到时间内物体在恒定拉力作用下匀加速运动，由图可知其加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
14. 在一竖直井的井底，利用弹射器将物块竖直向上射出，1.2s后在井口处被人接住，取向上为正方向，测得物块在被接住前0.5s内的位移为0.25m。不计空气阻力和弹射器的高度，重力加速度g取。求：
（1）物块射出时的初速度大小；
（2）竖直井的深度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设被接住前0.5s时物块的速度为v，从此时到被接住过程
得到
设射出的初速度为，由
解得
（2）从射出到被接住过程
解得
15. 如图所示，水平地面上依次摆放两块完全相同的木板，长度均为l＝1m，质量均为。一质量为的物块（可视为质点）以的速度冲上A木板的左端，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。
（1）若物块滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件；
（2）若，求物块滑到木板A右端时的速度大小和在木板A上运动的时间；
（3）若，请通过计算判断物块能否从木板B右端离开，若不能离开，求物块最终离B板左端的距离。
【答案】（1）；（2），；（3）不能，
【解析】
详解】（1）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得
若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得
联立两式，代入数据得
（2）若，则物块在木板A上滑动时，木板A、B都要运动。
设物块在木板A上做减速运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律得
对两木板
得
相对位移
得
此时物块的速度
（3）物块滑到木板A末端时，A、B两木板的速度
物块在B板上滑动时，物块的加速度大小仍然为
对B板
得
假设物块没有从右端离开，经时间，二者共速
解得
相对位移
解得
由于
假设成立
物块没有从B木板右端离开，最终离B木板左端的距离为
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