肥城市2023-2024学年高一上学期12月联考
物理试题
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。
考试时间为90分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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. 2023年9月23日，第19届亚运会在浙江杭州盛大开幕。开幕式以“数实融合”为主题，不仅呈现了绚丽的烟花秀，还采用了数字化技术进行火炬点火。如图所示为数字火炬手正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景。已知火炬手跨越钱塘江大约用了30s，下列说法正确的是
A. 研究数字火炬手跑动的姿态时，可以把数字火炬手视为质点
B. 研究数字火炬手通过钱塘江的平均速度大小时，可以把数字火炬手视为质点
C. 以钱塘江面为参考系，数字火炬手是静止的
D. “30s”指的是时刻
2. 杜甫的《八阵图》中写到“功盖三分国，名成八阵图”，八阵图在民间影响极为深远。一个人晨练，按图示路线做半径的八阵图运动，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线ADCOABC行进，则从出发到他第二次经过C点时的位移x为
A. ，正南方向 B. ，东偏南方向
C. ，正南方向 D. ，东偏南方向
3. 关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是
A. 速度很大，加速度可能是零
B. 速度为零，加速度就一定为零
C. 速度很小，加速度一定很小
D. 速度变化越大，加速度就一定越大
4. 电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图所示，人笔直站在电动平衡车上，车在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是
A. 平衡车匀速前进时不受到摩擦力作用
B. 在行驶过程中刹车做减速运动时，平衡车受到地面的摩擦力向后
C. 将平衡车及人看成整体，整体受到的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
D. 将平衡车及人看成整体，整体受到的重力和地面对车的支持力是一对相互作用力
5. 如图所示，用力F将三角形物体A和矩形物体B压在竖直墙面上处于静上状态，F的方向与B的表面垂直，关于A与B分别受力的个数，正确的是
A. 4个，3个 B. 4个，4个 C. 5个，4个 D. 5个，5个
6. 自动驾驶汽车又称电脑驾驶汽车、轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。某自动驾驶汽车的自动记录功能记录了一段时间内汽车做直线运动时的速度一时间图像，如图所示。已知内的图像为直线，下列说法正确的是
A. 内，汽车的加速度大小为
B. 内，汽车的加速度越来越大
C. 内，汽车的平均速度大小为
D. 60s时，汽车回到出发点
7. 如图所示，倾斜传送带与水平方向夹角为，现将一质量为m的物块轻放（初速度为零）在传送带最上端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，关于物块刚放上传送带的一小段时间内，下列说法正确的是
A. 当传送带逆时针转动时，物块轻放后受静摩擦力，大小为
B. 当传送带顺时针转动时，物块轻放后所受摩擦力方向沿传送带向上，大小为
C. 如果传送带不运动，物块一定不受摩擦力作用
D. 传送带的速度越大，物块轻放后受到的摩擦力越大
8. 如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆上的圆环M上。现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，拉力F和环对杆的摩擦力的变化情况是
A. F大小保持不变，逐渐增大 B. F逐渐减小，大小保持不变
C. F逐渐增大，逐渐增大 D. F逐渐增大，逐渐减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像，根据图像判断，下列说法正确的是
A. 弹簧的劲度系数为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为6cm
D. 弹簧伸长4cm时，弹力的大小为2N
10. 中央电视台《国家地理频道》实验证实水球可以挡住高速运动的子弹。如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，以某一速度v射出的子弹恰好能穿出第三个水球，若子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则可以判定（忽略薄塑料膜片对子弹的作用）
A. 子弹在穿入每个水球前的速度大小之比为
B. 子弹在穿入每个水球前的速度大小之比为
C. 子弹在每个水球中运动的时间之比为
D. 子弹在每个水球中运动的时间之比为
11. 新能源电动汽车与传统内燃机汽车相比，有无污染、噪声低、能效高、维修方便、可操控性强等优点。某电动汽车由静止开始运动的过程（内）中的加速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是
A. 该过程中电动汽车的最大速度为
B. 电动汽车加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度
C. 电动汽车从开始运动到静止的位移大小为900m
D. 电动汽车做匀加速直线运动阶段与做匀减速直线运动阶段通过的位移大小之比为
12. 如图所示，拖把由拖杆和拖把头构成，某同学用这种拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加恒定推力F来推拖把。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板间的动摩擦因数为，重力加速度为g。若拖杆与竖直方向的夹角为，拖把头在地板上沿直线匀速向前移动，则下列说法正确的是
A. 推力F沿水平方向的分力大小为
B. 拖把头受到的滑动摩擦力大小为
C. 拖把头与地板间的动摩擦因数
D. 若拖杆与竖直方向夹角的正切值，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. （6分）某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳套。
（1）在做本实验时，下列操作中正确的有__________。（多选）
A. 同一次实验过程中O点位置不允许变动
B. 实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C. 实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角应取，以便于算出合力的大小
（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为__________N。
（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中__________（选填“F”或“”）是合力的理论值。
14. （8分）小胡同学为探究滑块做匀变速直线运动时速度与位移的关系，采用了如图所示的实验装置。具体步骤如下：
（1）测量遮光条到光电门的距离x和遮光条的宽度d。
（2）接通气源，由静止释放滑块，数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间t，则遮光条通过光电门时的速度大小为__________，滑块的加速度大小为__________。（均用题中给定的物理量符号表示）
（3）改变滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离x，测出相对应的遮光条经过光电门的遮光时间t，得出多组实验数据后，将实验数据做一定处理。若滑块做初速度为0的匀加速直线运动，则绘制的__________（选填“”“”或“”）图像为一条过原点的直线，进一步分析，求得直线的斜率为k，则滑块的加速度大小表达式为__________（用k、d表示）。
15. （8分）开车出行常用手机导航，如图甲是一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。图乙是其侧视图，支架斜面的倾角。若手机质量m=0. 30kg，手机与支架接触面间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取。则在汽车做匀速直线运动的过程中：
（1）若没有磁吸力，请通过计算说明手机会不会滑下来；
（2）若磁吸力，求支架对手机的弹力和摩擦力的大小。
16. （8分）一小钢球从离地80m高处由静止释放，不计空气阻力，重力加速度，求：
（1）小钢球到达地面所需的时间；
（2）小钢球下落2s时的速度；
（3）小钢球落地前最后一秒内的平均速度。
17. （14分）非洲大草原上一只猎豹正在追捕一只野兔。野兔从静止开始奔跑，经过50m距离能加速到最大速度，并能维持一段较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经过60m的距离能加速到最大速度，但只能维持这个速度4s，之后做加速度大小为的匀减速运动。设猎豹距离野兔x时开始攻击，野兔则在猎豹开始攻击后1s才开始奔跑，假定野兔和猎豹在加速阶段都是匀变速运动，且全程均沿同一直线奔跑。求：
（1）猎豹要在其加速阶段追上野兔，x的取值范围；
（2）猎豹要在其达到最大速度后减速前追上野兔，x的取值范围；
（3）猎豹要追上野兔，猎豹开始攻击野兔时的最大距离。
18. （16分）如图所示，粗糙水平地面上叠放着甲、乙两物块，质量为m的物块丙通过三段轻绳悬挂，结点为O，轻绳OB水平且B端与甲相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，三物块均处于静止状态。已知，重力加速度大小为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求轻绳OA、OB受到的拉力大小；
（2）求物块乙对地面的摩擦力大小和方向；
（3）若物块甲的质量，乙的质量，甲、乙之间的动摩擦因数，乙与水平面之间的动摩擦因数，g取，欲使甲、乙不滑动，求丙的质量m应满足的条件。
肥城市2023-2024学年高一上学期12月联考
物理参考答案及评分意见
1. B 【解析】研究数字火炬手跑动的姿态时，不能忽略火炬手的大小，不可以把数字火炬手视为质点，A错误；研究数字火炬手通过钱塘江的平均速度大小时，火炬手的大小为次要因素可以忽略，可以把数字火炬手视为质点，B正确；以钱塘江面为参考系，数字火炬手是运动的，C错误；“30s”指的是时间间隔，D错误。
2. A 【解析】根据位移的定义可知，出发点A到C点的位移大小为，方向为正南方向，A正确。
3. A 【解析】若物体以很大的速度做匀速直线运动，物体加速度为零，A正确；速度为零，速度变化率不一定为零，加速度不一定为零，B错误；速度很小，速度变化率不一定很小，加速度不一定很小，C错误；速度变化越大，若发生速度变化的时间很长，加速度不一定越大，D错误。
4. B 【解析】平衡车匀速前进时要受到向后的摩擦力作用，A错误；在行驶过程中刹车做减速运动时，车相对地面向前运动，平衡车受到地面的摩擦力向后，B正确；平衡车及人整体受到的重力和车对地面的压力既不是一对平衡力，也不是一对相互作用力，C错误；将平衡车及人看成整体，整体受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力，D错误。
5. C 【解析】对B进行受力分析，受竖直向下的重力、垂直B表面的压力F和A对它的支持力，由于有沿B表面向下的分力，根据受力平衡可知B受到沿表面向上的摩擦力，故B受4个力；对AB整体进行受力分析，整体受重力、压力F，由于压力F有水平方向的分力，故墙面对整体有水平向右的支持力，在竖直方向上，根据受力平衡可得整体必受到竖直向上的摩擦力，故A受自身重力、墙面对它的支持力和摩擦力、B对它的压力和摩擦力，共5个力，C正确。
6. A 【解析】根据图像的斜率表示加速度，可知内，汽车的加速度大小为，内，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，A正确，B错误；根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知内，汽车的位移满足，则内，汽车的平均速度满足，C错误；内，汽车一直沿同一方向做直线运动，故60s时，汽车离出发点最远，D错误。
7. B 【解析】当传送带逆时针转动时，物块轻放后受沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为，A错误；当传送带顺时针转动时，物块轻放后受沿传送带向上的滑动摩擦力，大小为，B正确；如果传送带不运动，物块轻放后可能下滑，受沿传送带向上的滑动摩擦力，也可能静止，受沿传送带向上的静摩擦力，C错误；物块轻放后受到的滑动摩擦力等于，与传送带的速度大小无关，D错误。
8. C 【解析】先对结点O受力分析，受物体A的拉力（等于重力）、拉力F和绳子的拉力T，根据平衡条件，结合三角形定则作图，如图甲所示，物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，拉力F逐渐增大，再对圆环M和物体A整体受力分析，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图乙所示。根据平衡条件，平行杆方向有，拉力F增大，则摩擦力f增大，根据牛顿第三定律，环对杆的摩擦力增大，C正确。
9. BC 【解析】当弹簧的弹力为0时，弹簧的长度等于原长，所以弹簧的原长，C正确；由图可知弹簧长度时，弹簧处于压缩状态，弹力大小为，根据胡克定律有，解得，A错误，B正确；弹簧伸长时，根据胡克定律有，D错误。
10. AD 【解析】把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动，子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度大小之比为，则子弹实际运动从左到右依次穿入每个水球前的速度大小之比为，A正确，B错误；子弹从右向左通过每个水球的时间之比为，则子弹实际运动穿过每个水球的时间之比为，C错误，D正确。
11. AC 【解析】由题中图像分析可知，电动汽车在内做匀加速直线运动，内做匀速直线运动，内做匀娍速直线运动，因此电动汽车的最大速度，A正确；根据匀变速直线运动规律可知，电动汽车在匀加速直线运动、匀减速直线运动阶段的平均速度均为，B错误；电动汽车做匀加速直线运动阶段通过的位移大小为. 做匀速直线运动阶段通过的位移大小为，做匀减速直线运动阶段通过的位移大小为，因此总位移大小为，C正确；根据前面分析可知电动汽车在加速阶段通过的位移大小与在减速阶段通过的位移大小之比为，D错误。
12. BD 【解析】将推力F正交分解，得水平分力，竖直分力，A错误；拖把头匀速运动，在水平方向上，由平衡条件得，故滑动摩擦力，B 正确；在坚直方向上，由平衡条件得，而，故可得，C错误；若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有，分析知，当F无限大时，有，此时不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把，整理得，D正确。
13. （1）AB （2）3. 8 （3）F（每空2分）
【解析】（1）要保证力的作用效果相同，同一次实验过程中O点位置不允许变动，A正确；实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，可以减小实验误差，B正确；如果先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，再调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向时，有可能导致原来弹簧的弹力超过最大量程，实验时两弹簧测力计应同时拉动，大小和夹角合适，把橡皮条另一端拉到O点，弹簧测力计的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，C错误；实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角取适当角度即可，没有必要非得垂直，D错误。
（2）弹簧测力计最小分度值为0. 2N，根据图示可得橡皮条的弹力大小为3. 8N。
（3）F是通过平行四边形作出，是合力的理论值。
14. （2） （3） （每空2分）
【解析】（2）遮光条通过光电门时的速度大小为，滑块的加速度大小为.
（3）由可得，
则绘制的图像为一条过原点的直线，斜率，则。
15. （1）会，见解析 （2）9. 8N 2. 4N
【解析】（1）若没有磁吸力，由于（1分）
可得（2分）
即最大静摩擦力小于重力沿支架接触面的分力，故手机会滑下来（1分）
（2）对手机受力分析，如图所示。
若磁吸力，支架对手机的弹力（1分）
此时最大静摩擦力（1分）
由于（1分）
则手机相对汽车静止，所受摩擦力为静摩擦力，摩擦力的大小为（1分）
16. （1）4s （2） 方向竖直向下 （3） 方向竖直向下
【解析】（1）根据自由落体公式（1分）
解得小钢球到达地面所需的时间（1分）
（2）小钢球下落2s时的速度（1分）
方向竖直向下（1分）
（3）小钢球3秒内下落的位移（1分）
最后1秒下落的位移（1分）
最后1秒内的平均速度（1分）
方向竖直向下（1分）
17. （1） （2） （3）110m
【解析】（1）设野兔最大速度为，加速运动最大距离为；猎豹最大速度为，加速运动最大距离为，野免做加速运动的加速度（1分）
野兔做加速运动的时间（1分）
猎豹做加速运动的加速度（1分）
猎豹做加速运动的时间（1分）
猎豹要在其加速阶段追上野兔，临界条件即为猎豹恰在最大速度时追上野兔，根据位移关系有
（1分）
解得，即猎豹要在其加速阶段追上野兔，x的取值范围为（1分）
（2）设猎豹匀速运动的时间为t，由已知可得，根据与的关系可知，当猎豹进入匀速过程2s后，野兔将做匀速运动，猎豹要在其从最大速度减速前追上野免，临界条件即为猎豹恰要开始减速时追上野免，根据位移关系有（1分）
解得（1分）
故猎豹要在其达到最大速度后减速前追上野兔，x的取值范围为（1分）
（3）猎豹要追上野兔的临界条件是两者共速，猎豹匀减速阶段的加速度大小为，设猎豹减速时间后两者共速，则有（1分）
解得
猎豹全程运动位移（1分）
野免全程运动位移（1分）
代入数据解得（1分）
18. （1） （2） 方向水平向右 （3）
【解析】（1）对结点O进行受力分析，由平衡条件可得（2分）
（2分）
解得（1分）
（1分）
（2）甲、乙整体水平方向上受到OB绳的拉力和水平地面的静摩擦力，由平衡条件得
，方向水平向左（2分）
根据牛顿第三定律可得，乙对地面的摩擦力大小为，方向水平向右（2分）
（3）甲乙之间的最大静摩擦力（2分）
乙与地面间的最大静摩擦力（1分）
对甲分析可得（1分）
又
解得，物块丙的质量应满足（1分）
