湖南省多校联考2024-2025学年高一上学期12月联考物理试题（Word版附解析）

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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6小题，每小题4分，共24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. 某中学举行秋季运动会时，晓强和晓宇在直跑道完成了决赛，晓强用时，冲过终点时的速度为，晓宇用时，冲过终点时的速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 以晓宇为参考系，晓强始终是静止的B. 指的是时刻
C. 指的是平均速度D. 由以上数据可求两人的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知，两人完成所用时间不相等，所以以晓宇为参考系，晓强不可能始终是静止的，故A错误；
B．指的是时间间隔，故B错误；
C．是冲过终点时的速度，指的是瞬时速度，故C错误；
D．根据
可知由以上数据可求两人的平均速度，故D正确。
故选D。
2. 一辆货车沿平直的公路行驶时，前方遇到障碍，司机立即刹车，经过一段时间货车停止运动。下列说法正确的是（ ）
A. 刹车后，货车的惯性变大B. 货车静止后，货车的惯性变大
C. 货车的惯性与速度大小无关D. 货车所受的摩擦力越大，惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】一切物体在任何时候都有惯性，物体的惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体是否受力以及物体的运动状态都无关。
故选C。
3. 1590年的一天清晨，伽利略在比萨斜塔上进行了“两个铁球同时落地”的实验，从而推翻了亚里士多德重的物体比轻的物体下落得快的观点。假设实验时从距离地面高处将铁球由静止释放，经的时间两铁球落地，重力加速度，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 铁球第内和第内的位移之比为1:9
C. 铁球第内的位移大小为
D. 铁球在下落过程中的平均速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AD．实验时从距离地面高处将铁球由静止释放，经的时间两铁球落地，则有
则铁球在下落过程中的平均速度大小为
故A正确，D错误；
B．根据
可知铁球前内、前内、前内的位移之比为，则铁球第内和第内的位移之比为，故B错误；
C．铁球前内下落的高度为
铁球前内下落的高度为
则铁球第内的位移大小为
故C错误。
故选A。
4. 如图所示，倾角为、质量为的三角形斜劈放在水平面上，质量为的物体放在斜劈上。现在物体上施加一沿斜面向上的恒力，物体和三角形斜劈均静止，重力加速度为，。则下列说法正确的是（ ）
A. 物体所受的摩擦力大小为B. 物体对斜劈的压力大小为
C. 斜劈所受的摩擦力方向水平向左D. 斜劈所受的摩擦力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．以物体为对象，沿斜面方向由于
可知物体所受的摩擦力为0；垂直斜面方向根据受力平衡可得
可知物体对斜劈的压力大小为，故A错误，B正确；
CD．以物体和斜劈为整体，水平方向根据受力平衡可知，斜劈所受的摩擦力方向水平向右，大小为
故CD错误。
故选B。
5. 两玩具车A、B在同一平直轨道上无动力前进，通过传感器描绘了图线，如图所示。已知时刻，玩具车A在玩具车B的后方，且两玩具车之间的距离为。下列说法正确的是（ ）
A. 玩具车A的加速度大小为
B. 时，玩具车A、B的速度相等
C. 两玩具车最近的距离为
D. 两玩具车停止时，两车之间的距离为
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据位移公式有
变形有
对玩具A的图像有
，
解得
即玩具车A的加速度大小为，故A正确；
B．对玩具B图像，结合上述有
，
解得
即玩具车B的加速度大小为，时，根据速度公式有
，
解得
，
即时，玩具车A、B的速度不相等，故B错误；
C．当两者速度速度时有
结合上述解得
，
此时两玩具车距离最近
解得
故C错误；
D．两玩具车停止时，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
，
解得
，
则两玩具车停止时，两车之间的距离为
故D错误。
故选A。
6. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，的长度为，可视为质点的物块从斜面的顶端由静止释放，经的时间滑到斜面的底端。现给物块一沿斜面向上的初速度，使物块由斜面底端刚好滑到斜面顶端，重力加速度，。下列说法正确的是（ ）
A. 物块下滑时加速度大小为B. 物块与斜面体之间的动摩擦因数为0.25
C. 物块上滑时加速度大小为D. 物块上滑经过中点的速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．物块下滑时，根据运动学公式有
解得加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得物块与斜面体之间的动摩擦因数为
故A错误，B正确；
C．物块上滑时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小
故C错误；
D．设物块上滑经过中点的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。
7. 如图所示，一质点从点由静止开始做匀加速直线运动，A、、、为路径上的四个点，且。已知质点通过段用时为，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点的加速度大小为
B. 质点通过段用时
C. 质点通过段与段所用时间之比为
D. 质点通过段与段所用时间之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据位移公式有
解得
故A正确；
B．初速度为0的匀加速直线运动，连续相邻相等位移内的时间之比
则有
解得
故B错误；
CD．结合上述可知
则有
故C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，光滑的轻质滑轮用轻绳OO′拴接在天花板上，物体a、b用轻绳拴接后跨过滑轮，物体b、c之间用原长为L = 10 cm的轻弹簧连接后放在水平面上。当弹簧的长度为8 cm，连接物体b的轻绳与水平方向的夹角为37°时，物体b和物体c刚好静止。已知物体a、b、c的质量分别为0.5 kg、1.6 kg、1.6 kg，弹簧的劲度系数为k = 200 N/m，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳OO′与竖直方向的夹角为53°
B. 将物体b向左移动少许，系统静止时仍有θ = α = β
C. 物体c与水平面间的动摩擦因数为0.25
D. 物体b与水平面间的动摩擦因数为0.25
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意可知连接物体b的轻绳与水平方向的夹角为37°，则
以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可知轻绳OO′与∠aO′b的角平分线在同一直线上，则有
故A错误；
B．将物体b向左移动少许，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可知轻绳OO′与∠aO′b的角平分线在同一直线上，则有
故B正确；
C．初始时，弹簧弹力大小为
物体b和物体c刚好静止，以c为对象，根据平衡条件有
解得
故C正确；
D．以a为对象，可知连接a、b的轻绳拉力大小为
以b为对象，根据平衡条件有
又
联立解得
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一水平传送带以恒定的速度顺时针传动，传送带左右两端A、B之间的距离为，可视为质点的物体从传送带的右端以某速度向左冲上传送带，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 若物体速度大小为，物体离开传送带的速度大小为
B. 若物体的速度大小为，物体从传动带的左端离开
C. 若物体的速度大小为，物体离开传送带的速度大小为
D. 若将物体无初速度轻放在A端，则物体离开传送带的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．若物体的速度大小为，物体向左冲上传送带时的加速度大小为
假设物体可以从传送带的左端离开，根据运动学公式可得
解得
可知物体离开传送带的速度大小为，故A正确；
BC．若物体的速度大小为，则物体向左冲上传送带到速度减为0通过的距离为
物体速度减为0后，反向向右做匀加速直线运动，由于
可知物体从传动带的右端离开，离开传送带的速度大小为，故BC错误；
D．若将物体无初速度轻放在A端，设物体到达B端前一直做匀加速直线运动，则有
解得
可知物体刚好到达B端时与传送带共速，则物体离开传送带的速度大小为，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，质量为的物块P放在质量为的长木板Q上，长木板置于水平面上，物块与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为。现在物块P上施加一水平向右的恒力，重力加速度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 时，物块P的加速度为0
B. 时，长木板Q才开始运动
C. 时，物块P的加速度大小为
D. 时，长木板Q的加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物块P与长木板Q之间的最大静摩擦力大小为
长木板Q与水平面间的最大静摩擦力大小为
可知时，物块P与长木板Q处于静止状态，则物块P的加速度为0，故A正确；
B．由A选项分析可知，当时，长木板Q才开始运动，故B错误；
C．设当施加在P上的恒力为时，物块P与长木板Q刚好能保持相对静止一起做匀加速直线运动，以P、Q为整体，根据牛顿第二定律可得
以Q为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
，
可知时，物块P与长木板Q能保持相对静止一起做匀加速直线运动，以P、Q为整体，根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
故C正确；
D．当时，物块P与长木板Q发生相对滑动，以Q为对象，根据牛顿第二定律可得
解得长木板Q的加速度大小为
故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某实验小组同学在探究弹簧的弹力和弹簧形变量关系时，设计了如图1所示的装置。实验时，将带有光滑定滑轮的长木板固定在水平桌面上，轻弹簧固定在长木板的左端，刻度尺沿水平方向固定，使刻度尺的零刻度线与弹簧左端对齐，细绳的一端拴接在轻弹簧上，并跨过定滑轮与钩码相连，调节定滑轮的高度使细绳与长木板平行。逐个增加悬挂的钩码个数，测量弹簧的长度。已知每个钩码的质量均为，重力加速度。
（1）某次测量时，弹簧右端对应刻度尺的示数如图2所示，则此时弹簧的长度为_____cm。
（2）通过改变钩码的个数，同时记录相应的弹簧长度，然后利用记录的数据描绘了弹簧的总长度与钩码个数的图像，重复操作分别得到A、B两弹簧的图像如图3所示，则弹簧A的劲度系数为_____，若将弹簧A、B分别制成弹簧秤，则弹簧_____（选填“A”或“B”）制成的弹簧秤灵敏度更高。
【答案】（1）10.50
（2） ①. 100 ②. A
【解析】
【小问1详解】
图中刻度尺的分度值为，由图2可知此时弹簧的长度为
【小问2详解】
[1]设弹簧的原长为，根据胡克定律可得
可得
由题图图像可得
解得弹簧A的劲度系数为
[2]由于图像的斜率为，由题图可知弹簧A的劲度系数小于弹簧B的劲度系数，根据胡克定律可知，相同拉力时，A的形变量大于B的形变量，则弹簧A制成的弹簧秤灵敏度更高。
12. 晓宇同学利用如图1所示的实验装置完成了“探究加速度与外力关系”的实验。
（1）若打点计时器为电火花打点计时器，则电源为_____。
A. 8V的直流电源B. 8V的交流电源
C. 220V的直流电源D. 220V的交流电源
（2）下列实验操作正确的是_____。
A. 实验时，应先释放小车再接通电源
B. 平衡摩擦力时，纸带应穿过打点计时器并接通电源使打点计时器正常工作
C. 实验时，应保证小车的质量远大于沙桶的质量
D. 实验时，应用天平测量出沙桶的质量
（3）某次实验时，得到的纸带如图2所示，已知打点计时器的打点频率为，且图2中相邻两计数点间还有4个点未画出，则打下计数点5时小车的速度大小为_____，小车的加速度大小为_____（以上结果均保留两位小数）。
（4）通过改变沙桶的质量，记录传感器的示数，并测出相应的加速度，根据实验记录的数据描绘的图像如图3所示。已知图线的斜率为，则小车的质量为_____。
【答案】（1）D （2）B
（3） ①. 0.50 ②. 0.77
（4）
【解析】
【小问1详解】
若打点计时器为电火花计时器，则电源为220V的交流电源。
故选D。
【小问2详解】
A．实验时，为了充分利用纸带，应先接通电源再释放小车，故A错误；
B．平衡摩擦力时，纸带应穿过打点计时器并接通电源使打点计时器正常工作，通过纸带上的点迹判断小车是否做匀速直线运动，故B正确；
CD．由题实验装置图可知，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证小车的质量远大于沙桶的质量，也不需要用天平测量出沙桶的质量，故CD错误。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为
打下计数点5时小车的速度大小为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问4详解】
以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得小车的质量为
13. 如图1所示，一质量m=15kg的物体放在水平面上，在物体上施加一与水平方向成α=37°斜向上的恒力F=50N，物体刚好沿水平面做匀速直线运动，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ（结果可用分数表示）；
（2）如图2所示，若用一与竖直方向成α=37°的推力将该物体压在与图1水平面同种材料的竖直墙面上，物体沿墙面匀速上滑时推力的大小。
【答案】（1）
（2）250N
【解析】
【小问1详解】
对图1，根据平衡条件可得
联立解得
【小问2详解】
对图2，根据平衡条件可得
联立解得
14. 如图所示，质量为、足够长的木板乙置于水平面上，质量为的滑块甲置于长木板的最左端，已知滑块甲与长木板乙之间的动摩擦因数为，长木板乙与水平面间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块甲可视为质点，重力加速度。求：
（1）若时刻给长木板乙向左的初速度，此时滑块甲和长木板乙的加速度大小；
（2）在（1）的条件下，经过足够长时间后，滑块甲与长木板乙均静止时，滑块甲到长木板乙最左端的距离以及滑块甲的总位移大小。
【答案】（1），
（2），
【解析】
【小问1详解】
以甲为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
方向向左；以乙为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
方向向右
【小问2详解】
设经过，甲、乙速度相同，则有
解得
，
该过程甲、乙通过的位移大小分别为
，
共速后，由于，甲、乙保持相对静止一起做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
共速后甲、乙一起做匀减速直线运动通过的位移大小为
则滑块甲与长木板乙均静止时，滑块甲到长木板乙最左端的距离为
滑块甲的总位移大小为
15. 两汽车A、B沿同一平直的公路行驶，汽车A以的速度匀速行驶，汽车B在汽车A后方以的速度匀速行驶，当A、B两汽车的距离为时汽车A的司机发现前方有障碍，司机立即以的加速度刹车，汽车B的司机在汽车A刹车后经的时间开始刹车，刹车时的加速度大小为。求：
（1）通过计算判断两汽车是否发生碰撞；
（2）第（1）问中，若两汽车能碰撞，为避免发生碰撞汽车B刹车加速度的最小值；若不会碰撞，则两汽车之间距离的最小值。
【答案】（1）两汽车发生碰撞
（2）
【解析】
【小问1详解】
设B开始刹车后经过时间两车速度相等，则有
，
联立解得
，
从A车开始刹车到两车共速过程，A、B两车通过的位移大小分别
，
由于
可知两汽车是否发生碰撞。
【小问2详解】
设为避免发生碰撞汽车B刹车加速度的最小值为，设B开始刹车后经过时间两车速度相等，则有
，
从A车开始刹车到两车共速过程，A、B两车通过的位移大小分别
，
又
联立解得