辽宁省沈阳市第二中学2022-2023学年高一物理上学期12月阶段试卷（Word版附答案）

沈阳二中2022-2023学年度上学期12月份阶段验收

高一（25届）物理试题

一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 如图甲所示，将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右拉滑块，观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是(　　)

A. 作用力大时，反作用力小

B. 作用力和反作用力的大小总是相等

C. 反作用力总是在作用力出现后才产生的

D. 图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．观察分析两个力传感器相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、而且同时变化，A、C错误，B正确；

D．作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系，与物体的运动状态无关，D错误。

故选B。

2. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角，一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）

A. 作用力为 B. 作用力为

C. 摩擦力 D. 摩擦力为

【答案】B

【解析】

【详解】设斜杆的弹力大小为，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得

解得

以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示

可知每根斜杆受到地面的作用力应与平衡，即大小为，每根斜杆受到地面的摩擦力为

B正确，ACD错误；

故选B。

3. 一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为x，运动时间为t，绘制的图像如图所示，则物块在前3 s内的位移为（　　）

A. 25 m B. 24 m C. 20 m D. 15 m

【答案】A

【解析】

【详解】由题意知物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，则位移为

整理得

由图像知

所以物体减为零的时间为

物块在前3 s内的位移为

故选A。

4. 如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是3L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设子弹穿出A时的速度为，子弹穿过两木块过程中的加速度大小为，根据匀变速直线运动公式有

联立解得

故选D。

5. 如图所示，一个质量为m的物块静止于倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，此时对物块施加一个水平向左且平行于斜面底端的力F，且F从零缓缓增大直至物块沿斜面刚好运动，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A. 物块受到的摩擦力方向仍然沿斜面向上

B. 物块受到的摩擦力方向由沿斜面向上缓慢向右转动，最后完全水平向右

C. 整个过程中物块受到的摩擦力大小始终不变

D. F的最大值为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．物体在斜面上受力如图

物块受到的摩擦力方向为水平推力和重力沿斜面分力的合力的反方向，AB错误；

C．由平衡条件

因为F从零缓缓增大直至物块沿斜面刚好运动，所以摩擦力大小也在改变，C错误；

D．因为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以物块沿斜面刚好运动时

解得F的最大值为

D正确。

故选D。

6. 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有

则有

对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有

则有

则1、3两木块的距离为

故选C。

7. 如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以底边为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）

A. 圆柱体对木板的压力逐渐增大

B. 圆柱体对木板的压力先增大后减小

C. 两根细绳上的拉力均先增大后减小

D. 两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为，木板对圆柱体的支持力为，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示

在矢量三角形中，根据正弦定理

在木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从逐渐减小到0，又

且

可知

则

可知从锐角逐渐增大到钝角，根据

由于不断减小，可知不断减小，先增大后减小，可知先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为，绳子拉力为，则

可得

不变，逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。

故选B。

8. 如图，物块、和的质量相同，和、和之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在上的细线悬挂于固定点。整个系统处于静止状态，现将细绳剪断，将物块的加速度记为，和相对原长的伸长分别为和，重力加速度大小为，在剪断瞬间（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．对a、b、c分别受力分析如图所示

根据平衡条件，有对a

对b

对c

因弹簧的弹力不能突变，绳子的弹力可以突变，绳子断时拉力立即为零，即，a的合外力

由牛顿第二定律得a的加速度

故A正确，B错误；

CD．绳子断后，b、c受力不变，有：

，

可得

，

即

C正确，D错误；

故选AC。

9. 如图，一倾斜轻杆的上端固定于天花板上的O点，另一端固定一定质量的小球A，小球A通过细线与另一小球B相连，整个装置在竖直面内处于静止状态。现对小球B施加水平向右的外力F，使它缓慢移动到绳子与杆在一条直线上的位置。对此过程下列说法正确的是（　　）

A. 绳子中弹力先变大后变小

B. 绳子中的弹力逐渐变大

C. 轻杆对球A的弹力一直变大

D. 绳子与轻杆共线时，杆对球A的弹力一定沿杆向上

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．设B的细线与竖直方向夹角为，绳子中的弹力为T，对小球B受力分析可知

，

则随着角逐渐变大，则绳子张力T逐渐变大，水平外力F逐渐变大，故A错误，B正确；

C．对AB的整体受力分析，则轻杆的弹力

可知随着F的增大，轻杆的弹力逐渐增大，故C正确；

D．绳子与轻杆共线时，对球A受力分析可知，竖直向下的重力和绳子对A沿杆向下的拉力，则杆对球A的弹力方向沿着球A的重力与绳子对A的拉力的合力的反方向，可知杆对球A的弹力不是沿杆向上，故D错误。

故选BC。

10. 在水平面上固定一粗糙斜面，先让一滑块从斜面顶端由静止下滑到底端，再让滑块以某一速度从底端上滑刚好能滑到顶端，用照相机记录滑块下滑和上滑的频闪照片如图所示。已知照片上相邻位置的时间间隔相等，下列说法正确的是（　　）

A. 图甲是滑块上滑的频闪照片

B. 滑块下滑时的速度变化快

C. 图甲中物块加速度小于图乙中物块的加速度

D. 滑块下滑到底端时的速度小于其沿斜面上滑时的初速度

【答案】CD

【解析】

【详解】AC．设下滑、上滑的时间分别为、，滑块沿斜面上滑的过程，可逆向看做由静止下滑的过程，根据

由下滑加速度

上滑加速度

可知

故

图甲滑块沿斜面运动时间为，图乙滑块所用时间为，则图甲滑块沿斜面运动时间较长，可知图甲为下滑照片，故A错误，C正确；

B．由于，又有

则滑块上滑时的速度变化快，故B错误；

D．滑块沿斜面上滑的过程，可逆向看做由静止下滑的过程，根据

又因为，则可得

即滑块下滑到底端时的速度小于其沿斜面上滑时的初速度，故D正确。

故选CD。

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺和频闪仪。具体实验步骤如下：

A．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下；

B．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；

C．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度；

D．采集数据并进行处理。

（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率应满足的条件是________。

（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为40Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第1个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地的重力加速度大小g=________，此时第8个水滴的速度大小v8=_______m/s。（结果均保留三位有效数字）

【答案】    ①. 频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率    ②. 9.76    ③. 3.67

【解析】

【详解】（1）[1]实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，说明每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，因此频闪仪的闪光频率应满足的条件是：频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率。

（2）[2] 频闪仪的闪光频率为40Hz，可知闪光周期为

由，可得当地的重力加速度大小为

[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得第8个水滴的速度大小为

12. 在探究“弹力和弹簧伸长量的关系”时，小明同学用如图(a)所示的实验装置进行实验；将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得实验数据如下：

①小明同学根据实验数据坐标纸上用描点法画出x－m图像如图(b)所示。

②作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是______，该弹簧的劲度系数k=______N/m。(结果保留3位有效数字，重力加速度g取10 m/s2)

③该同学得到该弹簧的劲度系数的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果______。选填（“偏大” “偏小”或“相同”）

【答案】    ①. 砝码盘中未放砝码时弹簧的长度    ②. 25.9    ③. 相同

【解析】

【详解】(2)[1]图线与纵坐标轴的交点表示砝码盘中未放砝码时弹簧的长度

[2]结合表中数据可知，弹簧的劲度系数

(3)[3]根据公式ΔF=kΔx计算出的劲度系数，是否考虑砝码盘的质量对结果无影响，故结果相同

13. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。

（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；

（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；

（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律可得

代入数据解得

（2）根据运动学公式

解得

（3）根据牛顿第二定律

根据运动学公式

代入数据联立解得

14. 如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B质量分别为和，A和B之间动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为，轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为，轻绳不可伸长，现用外力将物体B匀加速向右拉出。（取，）

求：（1）物体A受到的滑动摩檫力f1的大小？

（2）物体B加速度a的大小？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）隔离物体A，对物体A受力分析，如图

水平方向

竖直方向

又

解得物体A受到的滑动摩檫力f1的大小

（2）隔离物体B，受力分析

水平方向

竖直方向

由牛顿第三定律可知

又

解得物体B加速度a的大小

15. 有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为0），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞，反弹速度与入射速度大小相等。以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现在支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。已知小球的重力加速度大小为g。求：

（1）小球开始下落位置离玻璃管底部距离H的可能值；

（2）与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离h的可能值。（温馨提示：所有结果用字母g，T和n表示）

【答案】（1）和；（2）h可以是小于等于H的任意值和

【解析】

【详解】（1）小球沿竖直线上下运动时，其离开玻璃管底部的距离h随时间t变化的关系如图所示

设照片拍摄到的小球位置用A表示，A离玻璃管底部的距离为h，小球开始下落处到玻璃管底部的距离为H，小球可以在下落的过程中经过A点，也可在上升的过程中经过点，现以表示小球从最高点（即开始下落处）落到玻璃管底部所需的时间（也就是从玻璃管底部反跳后上升到最高点所需的时间），显然，若闪光照相的时间间隔是小球运动周期（）的整数倍，即

则点可在小球运动范围内的任意位置上均与题述情况相符，这时小球下落的高度为

若小球由最高点降落到点所经历的时间为，则小球每相邻2次经过点的时间为，则只要满足为的整数倍，可符合题意，由于前一种情况已包括为的偶数倍，故需补充为的奇数倍，则有

这时小球下落的高度为

（2）根据题意，由（1）分析可知，若闪光照相的时间间隔是小球运动周期（）的整数倍，则点可在小球运动范围内的任意位置上，即h可以是小于等于H的任意值，若满足为的奇数倍，则由竖直上抛对称性可得