2024~2025学年江苏省南京市六校高一(上)12月联合调研物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年江苏省南京市六校高一(上)12月联合调研物理试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试用时75分钟。
注意事项：
答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。选择题答案按要求填涂在答题卡上；非选择题的答案写在答题卡上对应题目的答案空格内，答案写在试卷上无效。考试结束后，交回答题卡。
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 在物理学的重大发现中科学家们提出了许多物理学方法，如比值法、控制变量法和建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的有（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
C. 定义加速度 时，采用了比值定义法，因此加速度与速度的变化量成正比
D. 牛顿采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法研究自由落体运动的规律
【答案】B
【解析】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想模型法。故A错误；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法。故B正确；
C．定义加速度时，采用了比值定义法，因此加速度只是在数值上等于单位时间内速度变化量，与速度的变化量没有关系。故C错误；
D．伽利略采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法研究自由落体运动的规律。故D错误。
故选B。
2. 对一些生活中现象，某人试图从牛顿运动定律角度加以分析，其中正确的是（ ）
A. “强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了
B. 汽车匀速直线运动时，所受合力为零，其惯性也为零
C. 人乘坐电梯加速上升时，电梯对人的支持力等于人对电梯的压力
D. “以卵击石”，石头对鸡蛋的作用力大小大于鸡蛋对石头的作用力大小
【答案】C
【解析】A．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的速度减小了，强弩的惯性只与质量有关，与速度无关。故A错误；
B．汽车匀速直线运动时，所受合力为零，由牛顿第二定律可知，其加速度是零，其惯性与运动的状态无关。故B错误；
C．人乘坐电梯加速上升时，电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。故D正确；
D．“以卵击石”，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”．在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则( )
A. 水泥制品受到的摩擦力大小一定等于G
B. 水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下
C. 若铁夹的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大
D. 若增大铁夹对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大
【答案】A
【解析】AB、以水泥制品为研究对象，竖直方向水泥制品受到重力的作用，若要静止，由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上，各静摩擦力的和与重力大小相等．故A正确，B错误；
C. 若“铁夹”抓住水泥制品的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力不变，故C错误；
D. 静摩擦力的和与重力大小相等，与铁夹对水泥制品的压力无关，故D错误．
故选A
点睛：以水泥制品为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求水泥制品所受的摩擦力大小．
4. 质量为、倾角为的斜面放在水平面上，质量为的物块沿着斜面匀速下滑，斜面始终静止不动。物块与斜面间的动摩擦因数为，关于斜面和物块的受力下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对物块的摩擦力大小为
B. 斜面对物块的作用力大小为
C. 地面对斜面摩擦力为
D. 地面对斜面支持力等于
【答案】D
【解析】A．物块处于平衡状态，则斜面对物块的摩擦力大小为
选项A错误；
B．物块匀速下滑，受力平衡，物块受重力和斜面对物块的作用力，则斜面对物块的作用力与物体的重力等大反向，可知斜面对物块的作用力大小为 ，选项B错误；
C．对整体受力分析可知，整体在水平方向受力为零，可知地面对斜面摩擦力为零，选项C错误；
D．对整体受力分析可知，整体在竖直方向受力为零，可知地面对斜面支持力
选项D正确。
故选D。
5. 如图所示，用该装置来探究小车的加速度与所受合力的关系，将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细沙，直到小车刚开始运动为止（设最大静摩擦等于滑动摩擦力大小），记下传感器的最大示数。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入适量细沙后释放，记下传感器的示数。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 实验中需要天平测量小车质量
B. 实验中小车运动时所受阻力为
C. 实验中小车所受合力为
D. 由于没有补偿阻力，实验不能完成
【答案】B
【解析】A．该实验是探究小车加速度与所受合力的关系，因此只需要保持小车和力传感器的总质量不变，实验中不需要天平测量小车质量，故A错误；
B．由题意可知，小车刚开始运动时，传感器的最大示数，可知实验中小车运动时所受阻力等于传感器的最大示数为，故B正确；
C．传感器的示数是小车做加速运动时细绳上拉小车的力，实验中小车所受的合力应为，故C错误；
D．没有补偿阻力，实验仍能完成，只是表达式变成了
即轻绳的拉力不满足与加速度a成正比关系，而是成一次函数关系，故D错误。
故选B。
6. “哑铃划船”是一种非常流行的锻炼身体的运动形式。如图所示，某次锻炼过程中，锻炼者一手握住哑铃，使哑铃在一竖直线上从静止向上运动到最高点停下，哑铃上升的高度为0.18m，若哑铃加速和减速过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为，则该过程所用时间为（ ）
A. 0.2s
B. 0.3s
C. 0.4s
D. 0.6s
【答案】D
【解析】设该过程所用时间为，根据对称性可得
解得
故选D。
7. 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.80cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.00cm。g取10m/s2，根据照片不可以估算出（ ）
A. 曝光时间内石子下落的距离
B. 石子下落到曝光时的时间
C. 曝光时石子下落的速度
D. 石子下落到地面的时间
【答案】D
【解析】A．设在曝光时间0.01s内，石子实际下落的距离为l，由题意得
解得
故A正确，不符合题意；
C．因曝光时间极短，故石子曝光时的瞬时速度近似等于这0.01s内的平均速度，即
故B正确，不符合题意；
B．石子下落到曝光时的时间为
故C正确，不符合题意；
D．因不知道石子曝光位置离地的高度，故无法求出石子下落到地面的时间，故D错误，符合题意。
本题选错误的，故选D。
8. 如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B之间用细绳相连，B和C之间用轻弹簧相连，通过系在A上的细绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将A、B间的细绳剪断，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）
A. 物块A的加速度大小为B. 物块B的加速度大小为
C. 物块C的加速度大小为gD. O、A间细绳的拉力大小为零
【答案】B
【解析】AD．现将A、B间的细绳剪断，剪断后，A处于静止状态，O、A间细绳的拉力大小为
故AD错误；
BC．A、B间的细绳剪断前，以C为对象，根据受力平衡可知，弹簧弹力大小为
将A、B间的细绳剪断，弹簧弹力保持不变，C的受力不变，C的加速度为0；以B为对象，根据牛顿第二定律可得
故B正确，C错误。
故选B。
9. 意大利科学家伽利略曾于1630年提出“最速降线”问题，如图（a）所示，从高处M点到地面N点有I、II两条光滑轨道，轨道I末端与N点相切。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知、两物块在离开M点到达N点的下滑过程中（ ）
A. 甲沿I下滑且率先到达N点
B. 甲沿II下滑且最终甲的位移比乙的大
C. 乙沿I下滑且乙的平均速度大于甲的平均速度
D. 乙沿I下滑且乙的加速度始终大于甲
【答案】C
【解析】A．由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，甲沿Ⅱ下滑；乙做加速度逐渐减小的加速运动，沿I下滑且率先到达N点，故A错误；
B．甲、乙下滑过程的初、末位置都相同，所以最终甲、乙的位移相同，故B错误；
C．根据
由于最终甲、乙的位移相同，且乙下滑所用时间较少，所以乙沿I下滑且乙的平均速度大于甲的平均速度，故C正确；
D．下滑过程甲的加速度保持不变，乙的加速度逐渐减小，一开始乙的加速度大于甲的加速度，最后乙的加速度小于甲的加速度，故D错误。
故选C。
10. 两个固定的光滑斜面AB和AC倾角分别为30°和60°，将一滑块分别从AB和AC两个斜面上由静止释放，滑块释放的高度之比为 ，则滑块到达斜面底端A点所用的时间之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设沿斜面AB和AC下滑时，高度分别为和，且有；两滑块沿光滑斜面下滑，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式有
联立解得
则滑块到达斜面底端A点所用的时间之比为
故选A。
11. 如图，天花板下细线悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块A置于斜面上，通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行，A、B始终处于静止状态，与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中（ ）
A. A受到的细线拉力可能先减小后增大
B. A受到的摩擦力一定缓慢增大
C. 细线的张力一定缓慢减小
D. 细线与竖直方向的夹角为可能增加
【答案】C
【解析】A．A受到的细线拉力等于沙漏B的重力，当B中的沙子缓慢流出的过程中A受到的细线拉力逐渐减小，选项A错误；
B．若开始时A受摩擦力沿斜面向下，则
则随着细线拉力的减小，A受到的摩擦力逐渐减小，选项B错误；
C．细线的张力
可知随细线的拉力T减小，细线OC的张力一定缓慢减小，选项C正确；
D．因滑轮C两边细绳的拉力相等，可知OC在两个细绳夹角的平分线上，因两根细绳的夹角不变，可知细线与竖直方向的夹角为不变，选项D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图所示，探究“两个互成角度的力的合成规律”，实验步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O1；
②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；
③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力的大小和方向；
④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、；
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；
⑥比较和F的一致程度。
（1）改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2________（选填“必须”或“不必”）与位置O1相同；
（2）实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；两个力的大小分别为：，。请根据图中给出的标度作出F1和F2力的图示_______，并求出合力为_________N。
（3）如图，比较符合实验事实是________（选填“甲”或“乙”）；
（4）若只有一只弹簧测力计，也能完成该实验，则至少需要_______次把橡皮条结点拉到O1点。
【答案】（1）不必 （2） 4.3##4.1##4.2##4.4##4.5
（3）甲 （4）3
【解析】
【小问1解析】
因为是两次不同的实验，所以改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2不必与位置O1相同。
【小问2解析】
根据平行四边形定则，作出F1和F2力的图示，如图所示
测得合力
F = 4.3 N
【小问3解析】
F是根据平行四边形定则求出F1、F2合力的理论值，不一定沿轻绳方向；是F1、F2合力的真实值，一定沿轻绳方向，故甲图比较符合实验事实。
【小问4解析】
若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧测力计拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧测力计的示数和两个拉力的方向；交换弹簧测力计和手拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，记下此时弹簧测力计的示数；只用一个弹簧测力计将结点拉至O点，并记下此时弹簧测力计的示数F′的大小和方向；所以若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O点。
13. 一辆质量为m的汽车在平直公路上以速度v匀速行驶，驾驶员突然发现正前方有三角警示牌，于是紧急刹车直至停下，汽车轮胎在路面上划出一道长度x的刹车痕迹。汽车在刹车过程中做匀减速直线运动。求：
（1）汽车刹车过程中的加速度大小；
（2）汽车刹车过程中的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设汽车刹车过程中的加速度为a，由
vt2－v02=2ax
可得
0－v2=2ax
解得
（2）设汽车刹车过程中的时间为t，在匀变速直线运动中，根据平均速度公式
=
=
可得
x=t
解得
t=
14. 依据运动员某次练习时推动冰壶滑行的过程建立如图所示模型：冰壶的质量，当运动员推力F为5N，方向与水平方向夹角为时，冰壶可在推力作用下沿着水平冰面做匀速直线运动，一段时间后松手将冰壶投出，重力加速度g取10m/s2，，，求：
（1）冰壶与地面间的动摩擦因数μ；
（2）若冰壶投出后在冰面上滑行的最远距离是，则冰壶离开手时的速度为多少？
【答案】（1）μ=0.02；（2）4m/s
【解析】（1）以冰壶为研究对象，由共点力作用下物体的平衡条件：在水平方向有
Fcsθ=μN
在竖直方向有
Fsinθ+mg=N
解得
μ=0.02
（2）由匀变速直线运动的位移速度加速度关系式得
由牛顿运动定律得
μmg=ma
代入数据后联立解得
v0=4m/s
15. 如图所示，一只可爱的企鹅喜欢在倾角为37°的冰面上游戏：先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，经t = 0.7 s后，在x = 0.56 m处，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。企鹅在滑行过程中姿势保持不变，企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ = 0.25，已知sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，取重力加速度g = 10 m/s2，求：
（1）企鹅向上加速“奔跑”结束时的速度大小v；
（2）企鹅向上运动的最大距离；
（3）企鹅完成一次游戏的总时间t总。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
由题可知，企鹅向上“奔跑”做匀减速直线运动，根据位移公式有
代入数据解得
【小问2解析】
设向上减速滑行时企鹅的加速度大小为a1，时间为t1，滑行位移为，根据牛顿第二定律有
根据速度时间公式有
根据速度位移公式有
联立解得
， ，
则向上运动的最大距离为
【小问3解析】
设向下滑行时，企鹅的加速度大小为a2，时间为t2，根据牛顿第二定律有

根据位移时间公式有
解得
，
所以总时间为
16. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上。其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）未拉A时，C受到B作用力的大小
（2）C从初始状态至恰好降到地面的过程中，A的位移大小
（3）动摩擦因数的最小值μmin。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
C受力平衡有

得
【小问2解析】
由几何关系得 A移动的位移为
【小问3解析】
C恰好降到地面时，B受C压力的水平分量最大

B受地面最大摩擦力
由题意可知，此时对应得动摩擦因数为最小值

解得