郑州市五校联考2023-2024学年高一上学期12月月考
物理
（90分钟 100分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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. 在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法
B. 当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法
C. 加速度的定义采用的是控制变量法
D. 理想实验是依据逻辑推理，把实际实验理想化的物理研究方法
2. 每个小朋友都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实。消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时，从地面开始向上运动。他在竖直方向上飞行的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 消防员上升的最大高度为125m
B. 消防员在10～30s内正处于下降阶段
C. 消防员在50～60s内处于失重状态
D. 消防员在70～80s内加速度大小为1.5m/s2
3. 鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（ ）
A. B. C. D.
4. 小明在做“用DIS测瞬时速度”的实验时，保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如下表，则可以判断挡光片的安装方式为（ ）
实验序号 挡光片宽度 挡光时间 速度
1 6cm 0.17593s 0.341m/s
2 4cm 0.11627s 0.344m/s
3 2cm 0.05780s 0.346m/s
A.
B.
C. 以上两种都可以
D. 以上两种都不可以
5. 中国书法是一种艺术．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带，该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住．则下列关于行笔过程中各物体的受力情况判断正确的是( )
A. 镇纸受到了向右的静摩擦力
B. 毛笔对纸的压力小于纸对毛笔的支持力
C. 白纸受到了3个摩擦力
D. 桌面受到了向右的静摩擦力
6. 明朝谢肇的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可．一游僧见之,曰:无烦也,我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身,假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,则木楔两侧产生推力N的大小为( )
A. B.
C. D.
7.在一台式电子秤上放着一个箱子，在箱子的顶上装有一个电磁铁A，在箱子的底部放着一块铁片B，如图所示。接通电源，在电磁铁A将铁片B加速吸上去的过程中，电子秤的读数将（ ）
变大 B. 变小
C. 不变 D. 无法断定
8. 某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m=25kg的棱台形金砖，挑战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ=78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ=0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2.计算时取，，若要抓起金砖，力F至少约为（ ）
A．500N
B．1000N
C．2500N
D．无论多大的力都无法抓起金砖
9. 如图所示，A是一个密度均匀的光滑小球，B是一个圆弧形滑块，最初A、B相切于圆弧形滑块的最低点，开始B与A均处于静止状态，现用一水平推力F将滑块B向右缓慢推过一段较小的距离，在此过程中（ ）
A. 墙壁对球的弹力不变
B. 滑块对球的弹力增大
C. 地面对滑块摩檫力不变
D. 推力F不变
10. 如图所示，质量为2kg的物体A静止在劲度系数为200N/m的竖直轻弹簧上方。质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 轻弹簧的压缩量为0.25m
B. 物体B对物体A的压力为12N
C. 物体B的瞬时加速度为10m/s2
D. 物体A的瞬时加速度为6m/s2
11．必修一教材封面如图。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为0。忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断正确的是（ ）
A．出口下方4cm处的径迹长度约是1cm处的2倍
B．出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的9倍
C．出口下方0～3cm范围内砂粒数约为3～6cm范围砂粒数的倍
D．出口下方0～3cm范围内砂粒数约与3～12cm范围砂粒数相等
12. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，时撤去F，整个过程木板运动的图像如图乙所示。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．内木板的加速度为2m/s2
B．地面与木板间的动摩擦因数为
C．拉力F的大小为21N
D．物块最终停止时的位置与木板右端的距离为
二、实验题（本题共8空，每空2分，共16分）
13．如图1所示是某位同学做探究小车速度随时间变化的规律得到的一条理想的纸带，在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。从每一个计数点处将纸带剪开分成六条（分别叫a、b、c、d、e、f），将这六条纸带按时间先后顺序紧靠但不重叠地粘在坐标系中，得到如图2所示的直放图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示y-x关系的图像。已知打点计时器的工作频率为50Hz。为表示v-t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v。
（1）这种实验数据处理的方法可称为___________。
A．类比法 B．等效替代法 C．比值法 D．控制变量法
（2）若纸条c的长度为5.00cm，则图中t3为___________s，v3=___________m/s。（保留两位有效数字）
14．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学对教材上的实验方案做了改进。如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线中的拉力F，小车在大小为2F的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是_________。
A．必须用天平测出砂和砂桶的质量，以其重力来表示绳中的拉力大小
B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，测出加速度a与相应力传感器的示数F
D. 可以先释放小车，再打开打点计时器
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_________m/s2。（结果保留两位有效数字）
(
丙
)（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，测得图线的斜率为k，图线在F轴上的截距为b，不计轻绳与滑轮间的摩擦，
则小车与轨道间的滑动摩擦力f＝_________，小车质量m=_________。(用b、k表示)
（4）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为_________m/s2。（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）
三、解答题（共4题，共36分）
15. (6分)如图所示，水平面上有一重为50N的木箱，同时受到F1＝20N和F2＝12N的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：
（1）木箱所受摩擦力的大小和方向？
（2）若只将F1撤去，木箱的加速度大小和方向？
16. (8分)物理学爱好者张先生很喜欢钓鱼。他驾驶着小船来到平静的湖面上，当船匀速前进时控制面板显示发动机推力为40N。关闭发动机后一条大鱼上钩，如图所示，鱼在水面下拖着船一起以相同速度水平匀速向前行驶。张先生估计：绷直的钓鱼线与水平面夹角为45°，鱼所受水的浮力为其重力的80%，船所受阻力大小恒定不变，忽略鱼和钓鱼线所受阻力，重力加速度g取10m/s2。根据张先生的估计，求：
（1）鱼水平向前游动的动力F大小；
（2）鱼的质量多少，钓鱼线所受拉力大小。
17. (9分)如图所示，传送带与地面倾角，从A到B长度为15.25m，传送带以5m/s的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.8kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），。求：
（1）煤块从A到B运动的时间；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。
(13分)质点A沿直线以vA＝5m/s匀速运动，某时刻（t＝0）在A后面与A相距△x＝7.75m的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示．求：
（1）质点B在第1s内的位移多大？
（2）质点B追上A之前，哪个时刻二者间的距离最大？这个最大距离为多少？
（3）质点B出发后经多少时间追上A？
（物理参考答案）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D C C B D D A C BC BD AD BC
二、实验题（本题共8空，每空2分，共16分）
13．（1）_____B___ （2）t3为____0.25___s， v3=____0.50___m/s。
14．（1）____C__。 （2）_2.4 _m/s2。
（3）f＝___2b ，m=___2/k （4）_ 4.9__m/s2。
三、解答题（共4题，共36分）
15、(6分)（1）f=8N 水平向右 （2）0.4m/s2.水平向右
解：（1）对木箱受力分析得，木箱所受最大静摩擦力为：fm=μmg=10N （1分）
因F1-F2=8N < fm=μmg=10N， 故木箱静止不动 （1分）
木箱受f=8N 静摩擦力，方向水平向右。 （1分）
（2）F2＝12N > fm=μmg=10N，故木箱加速向右滑行 （1分）
有牛顿第二定律得：F2-μmg=ma （1分）
解之得：木箱的加速度大小为a=0.4m/s2.方向水平向右。 （1分）
16．(8分)（1）40N；（2）15kg；30N
解：（1）当船匀速前进时控制面板显示发动机推力为40N，
可知船受的阻力为f=40N， 对鱼和船整体受力分析可知F=f=40N （2分）
（2）对鱼受力分析可知 （2分）
其中 （2分）
解得m=20kg （1分）
T=40N （1分）
17. (9分)（1）2.5s；（2）4m
解:（1）开始阶段，由牛顿第二定律得
所以可得 （1分）
煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间为 （1分）
煤块加速至与传送带速度相等时，煤块的位移为 （1分）
因1.25m<16m，所以煤块加速到10m/s时仍未到达B点，此时摩擦力方向改变。
第二阶段有所以得 （1分）
设第二阶段煤块滑动到B的时间为t2，则解得t2＝2s （1分）
煤块从A到B的时间 t=t1+t2=2.5s （1分）
（2）第一阶段煤块的速度小于皮带速度，煤块相对皮带向上移动，
煤块与皮带的相对位移大小为1.25m
故煤块相对于传送带上移1.25m； （1分）
第二阶段煤块的速度大于皮带速度，煤块相对皮带向下移动，
煤块相对于皮带的位移大小为
解得 4m 即煤块相对传送带下移4m； （1分）
故传送带表面留下黑色炭迹的长度为4m （1分）
18. (13分)（1）1m；（2）18m；（3）10.5s
解：(1)质点B在第1s内的位移 （2分）
(2)质点B的速度为5m/s时，A. B之间的距离最大
设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为△t．
由运动学公式： （1分）
由质点B加速度与时间关系知,经过时间t1=4.5s时，A. B之间的距离最大． （1分）
在时间t1内质点A发生的位移： （1分）
质点B在第1s内的位移：
质点B在第2s内的位移，式中△T=1s
代入数据得：
质点B在第3s内的位移： 解得：x3=3m
质点B在第ns(n为整数)内的位移
质点B在t1时间内的位移 ：（2分）
故A. B之间的最大距离： （1分）
(3)设经历时间t(t为正整数)B追上A时间t内A的位移：
时间t内B的位移
B追上A时有： （1分）
此式无整数解，但可求得10s t 11s，10s内
A发生的位移：
B发生的位移：
故在10s后,B需比A多发生的位移： （1分）
设10s后需时间追上A,则： （1分）
计算得出：t′=0.5s （1分）
故B出发后需经过时间10.5s追上A （1分）
