湖北省新高考联考协作体2023_2024学年高一物理上学期12月联考试卷含解析

这是一份湖北省新高考联考协作体2023_2024学年高一物理上学期12月联考试卷含解析，共14页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 关于质点和参考系，下列说法正确的是（ ）
A. “钟表的时针在转动”中时针是以表盘为参考系
B. “人从桥上过，桥流水不流”中“桥流水不流”中的“桥流”以河岸为参考系
C. 研究跳水运动员的入水动作姿势时可以把远动员看作质点
D. “迢迢牵牛星，皎皎河汉女”，在研究它们的相对运动时，不能将它们视为质点
【答案】A
【解析】
【详解】A．研究对象是时针，以表盘为参考系，时针和表盘之间的相对位置发生了变化，故A正确；
B．研究对象是桥，以河岸为参考系，桥的位置未发生变化；以水为参考系，桥的位置发生了变化，则“桥流”，故B错误；
C．研究对象是运动员的入水姿势，故不能看成质点，故C错误；
D．牛郎星、织女星间的距离很远，在研究它们的相对运动时，它们的大小和形状可以忽略，可以将牛郎星和织女星看成质点，故D错误。
故选A。
2. 某同学猜想影响流体阻力的因素有三种，分别是物体相对于流体的速度、物体的横截面积和物体的形状。现在要设计实验验证猜想，应该采用下列哪种研究方法（ ）
A. 微元法B. 放大法
C. 极限思想D. 控制变量法
【答案】D
【解析】
【详解】物理学中对多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素问题转换成单因素问题。
故选D
3. 物体受到三个大小分别为8N、12N、17N的恒定共点力作用。下列说法正确的是（ ）
A. 物体一定做匀加速直线运动
B. 物体可能做匀变速运动
C. 物体所受合力大小一定为37N
D. 三个力的合力大小范围为
【答案】B
【解析】
【详解】CD．根据矢量运算法则，8N和12N的合力范围为，再与17N的合力为，故CD错误；
A．当合力为0的时候，物体做匀速直线运动或者静止，故A错误；
B．合力不为零时，则物体加速度恒定，如果速度方向与加速度方向一致，则物体做匀加速直线运动，故B正确。
故选B。
4. 一物体从某一地点出发做匀加速直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，该物体的速度大小为2m/s
B. 时，该物体的加速度大小为
C. 时，该物体的速度大小为4m/s
D. 该物体第2s内的位移大小为8m
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据匀变速直线运动位移时间公式
将图中的，代入解得
，
故AB错误；
C．时，该物体的速度大小为
故C正确；
D．该物体第2s内的位移大小为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，三个光滑长木板A、B、C靠在墙角，木板底端在同一点，它们与水平方向夹角分别为、和，现从木板顶端由静止释放三个相同的小球，小球滑到底端的时间为t，小球可看作质点，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】对小球受力分析如图
设长木板底端到墙壁距离为d，根据牛顿运动定律
联立解得
故
因为
小于
故
故选ABD。
6. 质量为m的人站在升降机内的磅秤上，升降机以加速度a在竖直方向做匀变速直线运动，若人处于失重状态，下列说法正确的是（ ）
A. 升降机的加速度方向一定是竖直向下
B. 人的重力减少了ma
C. 升降机一定向上运动
D. 升降机一定向下运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．失重的加速度是竖直向下，A正确；
B．失重并不是重力减少，B错误；
CD．加速度是竖直向下，但不能根据加速度竖直向下判断出速度方向，CD错误。
故选A
7. 如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A. 水平拉力的大小一直增大
B. 物块M所受细绳的拉力大小不变
C. 物块M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. 物块M所受斜面的摩擦力大小一定一直减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．对N进行受力分析如图所示，因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力是一对平衡力，从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大，细绳的拉力也一直增大，故A正确，B错误；
CD．M的质量与N的质量的大小关系不确定，设斜面倾角为，若
则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大，若
则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后反向增大，故CD错误。
故选A。
8. 一辆汽车正以大小为14m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻突然发现前方有障碍物，开始以大小为的加速度进行刹车，下列说法正确的是（ ）
A. 2s时，汽车的速度大小为10m/sB. 2s内，汽车位移大小为12m
C. 10s内，汽车位移大小为40mD. 汽车在7秒后会停下来
【答案】AD
【解析】
【详解】D．汽车做匀减速直线运动，停车时间为
D正确；
A．2s后汽车的速度为
A正确；
B．2s内位移大小为
B错误；
C．2s内位移大小
C错误。
故选AD。
9. A、B两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动，A车做刹车运动，它们速度的平方随位置x变化的图像如图所示，分别对应直线A和直线B，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车A的加速度大小为
B. 汽车B的加速度大小为
C. 汽车A、B分别经过处的时间差是2s
D. 汽车A、B在处相遇
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由于图像均为倾斜直线，则满足
即
根据图像可知，对汽车A有
解得
对汽车B有
解得
故A正确，B错误；
C．对于B车，根据公式
当时，代入数据解得
对于B车，根据公式
当时，代入数据解得
则汽车A、B分别经过处的时间差是2s，故C正确；
D．时，对于A车，根据公式
得
对于B车，根据公式
得
故时两车不能相遇，故D错误。
故选AC。
10. 在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。若一足够长的传送带速度为，某行李箱与传送带之间的动摩擦因素为，重力加速度的大小取。下列说法正确的（ ）
A. 行李箱加速的时间为
B. 行李箱加速的位移大小为
C. 行李箱与传送带的相对位移为
D. 若想要减小行李箱与传送带的相对位移，则需要提高传送带的速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A．行李箱在传送带上的加速度
加速到与传送带共速需要的时间
故A错误；
B．加速的位移
故B正确；
C．传送带这段时间的位移
行李箱与传送带的相对位移为
故C正确；
D．根据BC选项的分析可知相对位移s等于传送带位移与行李箱位移之差，加速度不变，提高传送带的速度，会增大s，故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 利用生活中常见的科技设计创新实验是高中常见的一种方法。某小组为了测定当地的重力加速度g的大小。设计了如图1所示的实验，将小球靠在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息。
（1）如图2所示，为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片I、II、III，已知手机拍摄每秒钟可拍30帧，则相邻两帧之间的时间间隔为________s。图片II中小球的瞬时速度大小为________m/s（结果保留三位有效数字）。
（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是________；
A．小球释放位置一定要在刻度尺零刻线位置
B．固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺，且尽量远一点
C．可以选择乒乓球下落释放，进行实验
D．铅垂线的作用是检验刻度尺是否沿竖直方向
【答案】 ①. ②. 0.840 ③. D
【解析】
【详解】（1）[1]计算帧之间的时间间隔的公式是：时间间隔=1/帧速率，则可得相邻两帧之间的时间间隔为
[2]根据匀变速直线运动中，平均速度等于时间中点速度可得
（2）[3]A．所取得距离是刻度差值，则无需保证小球释放位置一定要在刻度尺零刻线，故A错误；
B．实验时需要通过手机拍摄的照片来获取位置数据，为了能够精确读数，类似于用肉眼进行刻度尺读数的要求，摄像镜头应正对刻度尺，距离适中，不能太远，以免刻度拍摄不清晰，故B错误；
C．为了尽量减小空气阻力对实验的影响，应选择材质密度大的小球，则不可用乒乓球，故C错误；
D．铅垂线的作用是检验刻度尺是否固定在竖直平面内，故D正确。
故选BD。
12. （1）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，某同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到两根弹簧的形变量与受到的拉力的关系如图所示，则弹簧甲的劲度系数是________N/m，弹簧乙的劲度系数是________N/m。
（2）若要在两根弹簧中选用一根来制作精确较高的弹簧测力计，应选弹簧________；
（3）若将两根弹簧串联起来，竖直静止悬挂一个重的物体，则甲弹簧的伸长量为________cm，乙弹簧的伸长量为________cm。
【答案】 ①. 50 ②. 200 ③. 甲 ④. 4 ⑤. 1
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图可取点求弹簧劲度系数分别为
（2）[3]由于甲弹簧劲度系数更小，则由可知，当所测弹力相同时，甲弹簧形变量更明显，由此可知用甲弹簧可制作精确较高的弹簧测力计。
（3）[4][5] 若将两根弹簧串联起来，竖直静止悬挂一个重的物体，由由可知，两弹簧形变量分别为
13. 在过年时，家家户户都要晒腊鱼腊肉，某同学观察到晾晒方式有以下三种，已知重力加速度的大小为g。
（1）如图（a）所示，用一根绳子悬挂，已知鱼的质量为m，求绳子中的张力大小。
（2）如图（b）所示，用两根等长的绳子悬挂，两绳子夹角为，已知鱼的质量为m，求绳子中的张力大小。
（3）如图（c）所示，用圆形簸箕把鱼装好，在其圆周上四等分点系四条等长的细绳，簸箕直径和绳子长度均为L，已知鱼和簸箕总质量为m，且认为鱼在簸箕上均匀分布，求绳子中的张力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物体静止，由受力平衡条件有
（2）物体静止，由对称性和竖直方向受力平衡条件有
（3）物体静止，由对称性和竖直方向受力平衡条件有
14. 在发射火箭过程中，假设火箭助推器提供推力使火箭匀加速上升，20s后速度达到，然后助推器脱落，因为惯性助推器继续向上，经匀减速运动后落回地面进行回收。假设助推器脱落后的运动过程中，受到的阻力大小恒为助推器重力的倍，重力加速度的大小取，求：
（1）助推器脱落时的高度；
（2）助推器能上升到距离地面的最大高度；
（3）助推器从脱落到落回地面经历的时间。
【答案】（1）12km；（2）72km；（3）
【解析】
【详解】（1）助推器匀加速上升，根据匀变速直线运动规律有
（2）助推器脱落后向上做匀减速运动，初速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
根据速度位移公式可知
（3）助推器脱落后上升时间为
助推器从最高点回到地面过程中做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
15. 如图（a）所示，粗糙的水平桌面上有一物块A与细绳相连，通过定滑轮和动滑轮与另一物块B相连，细线另一端固定在天花板上。已知物块B离地高度为h，静止释放物块B，物块A、B一起运动起来，当物块B落地后立即停止运动，物块A始终未运动到桌子右端，物块A的图像如图（b）所示，重力加速度大小取，不计滑轮的质量和摩擦，求：
（1）0~1s物块A的加速度大小及位移大小。
（2）物块A与桌面之间的动摩擦因数。
（3）物块A和物块B的质量比mA:mB。
【答案】（1）4m/s2，2m；（2）02；（3）2:3
【解析】
【详解】（1）由图像知0~1s，加速度大小和位移大小分别为
（2）由图像知，1~3s加速度大小
根据牛顿第二定律有
所以
（3）0~1s对物块A受力分析有
对物块B受力分析有
由动滑轮特点知
解得