安徽省县中联盟2024-2025学年高一（上）联考物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.年诺贝尔物理学奖花落机器学习领域两位学者，以表彰他们“基于人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明”在物理学的探索和发现过程中，研究方法往往比物理知识本身更加重要下列物理研究过程中采用了控制变量法的是( )
A. 在某些情况下把物体简化为质点 B. 探究加速度与物体质量、物体受力的关系
C. 验证力不是维持物体运动的原因 D. 匀变速直线运动公式的推导
2.游泳是奥运会的重要比赛项目之一，除仰泳项目外，自由泳、蛙泳、蝶泳及个人混合泳的各项比赛必须从出发台起跳入水下列有关游泳比赛中运动和力的说法正确的是( )
A. 运动员起跳时受地面的支持力是由于地面的形变产生的
B. 运动员起跳入水过程中看到水面迎面扑来是选择水面为参考系
C. 运动员冲刺过程中，随着速度的增大其惯性也逐渐增大
D. 运动员划水加速前进时，水对他的作用力大于他对水的作用力
3.仰韶文化时期的尖底双耳瓶装水“虚则欹倾斜、中则正、满则覆”。如图所示，用两细绳悬挂装有适量水的该瓶，瓶竖直而立。设瓶含水的重力为，下列有关说法正确的是( )
A. 重力只作用在瓶的重心上 B. 瓶含水的重心一定在两绳所在线的交点
C. 装水量会影响瓶含水的重心位置 D. 图中每根细绳的拉力等于
4.如图所示，体育课同学们在练习排球。将排球竖直向上垫起后，若排球经到达最高点，又经过后排球落地，不计空气阻力，取重力加速度大小，则排球上升到最高点时距地面的高度为( )
A. B. C. D.
5.质点从时刻开始做匀减速直线运动，其图像如图所示则质点在前内和第内的位移之比为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，、两个质量分别为和的物块叠放在水平地面和区直墙壁之间，对物块施加水平力作用，物块、处于静止状态已知各接触面光滑，则物块和物块受力的个数分别为( )
A. 个、个 B. 个、个 C. 个、个 D. 个、个
7.如图所示，两间距为且相互平行的等长支架和固定在水平面上，、等高，两支架与水平面的夹角均为一个半径、质量的水泥圆筒搁置在两支架之间恰好保持静止，已知水泥圆筒与支架间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力取下列说法正确的是( )
A. 每根支架对水泥圆筒的支持力大小为
B. 每根支架对水泥圆筒的支持力大小为
C. 水泥圆筒与支架间的动摩擦因数为
D. 水泥圆筒与支架间的动摩擦因数为
8.某学校门口的平直公路上设有图甲所示减速带，一校车经过此路段过程中司机控制校车的加速度大小随位移均匀变化的图像如图乙所示，校车制动后经过到达减速带时速度恰好为，则校车制动的初速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.两位同学在晨练中从同地同时出发，速度与时间的关系图像如图所示，其中曲线为的运动图像，直线为的运动图像。关于、两位同学的运动，下列说法正确的是( )
A. 时刻，的加速度小于的加速度
B. 时刻，同学追上了同学
C. 时间内，的位移大于的位移
D. 时间内，的平均速度小于的平均速度
10.如图所示，甲、乙为长度、半径、材料均相同的质量分布均匀的圆柱体和半圆柱体，甲表面光滑，乙表面粗糙，圆柱体甲的质量为，两物体靠在一起放置在粗糙固定的水平桌面上现过圆柱体甲的轴心施加一个始终沿水平方向大小可变的作用力，将圆柱体甲缓慢地拉至圆柱体乙的顶端，乙始终处于静止状态空气阻力不计，重力加速度大小在甲缓慢移动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 桌面所受乙的压力由开始时逐渐增大到
B. 甲、乙间的压力由开始时最大值逐渐减小到
C. 拉力由开始时最大值逐渐减小到
D. 桌面对乙的摩擦力由开始时最大值逐渐减小到零
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
关于本实验操作，下列说法正确的是_____填正确答案标号；
A.悬挂钩码后立即读数
B.钩码的数量可以任意增减
C.测弹簧原长时，需将弹簧放置在水平桌面上测量
D.实验中，必须使刻度尺保持竖直状态
实验中，某同学以弹簧弹力为纵轴、弹簧长度为横轴建立坐标系，依据实验数据作出图像如图所示，由图线可得出该弹簧的原长为____，弹簧的劲度系数为____劲度系数计算结果保留分式；
若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的弹簧劲度系数将____选填“偏大”“偏小”或“不受影响”。
12.某同学设计了如图甲所示的实验方案做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验”。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器能感应力大小的装置相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是补偿阻力。正确补偿阻力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新补偿阻力？____填“需要”或者“不需要”；
在安装器材时，要调整小滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。你认为这样做的目的是_____填标号；
A.使力传感器的读数等于细绳的拉力
B.在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
C.保证小车最终能够实现匀速直线运动
某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，、、、、是选取的计数点，每相邻两计数点间还有个计时点图中未标出，已知交流电源的频率为，由图数据可求得：打下点时小车的速度大小为____，小车的加速度大小为____结果保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，冰雪斜面与水平面夹角，一质量为的雪橇在冰雪斜面上恰能匀速下滑。现某人用沿与斜面也成角的力拉雪橇沿斜面向上运动，雪橇也刚好匀速上滑。已知重力加速度为，求：
雪橇与冰雪斜面的动摩擦因数；
拉力的大小。
14.如图所示，在一次警犬追球训练中，小球被训练员踢出后在球场上做匀减速直线运动，其初速度大小为，加速度大小为。与此同时警犬从同一位置由静止开始以加速度做匀加速直线运动追赶小球。小球和警犬均可视为质点，求：
从小球被踢出到停下，小球的位移大小；
警犬追上小球前与足球的最大距离；
警犬从开始运动到追上小球经历的时间。
15.如图所示，粗糙水平面上静止放置一圆弧表面光滑的四分之一圆柱体，光滑轻小滑轮在圆心的正上方用轻杆固定。细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端与质量为小球可视为质点连接，小球置于四分之一圆柱体表面上处，长度与圆柱体半径相等，与竖直方向成角，物块通过光滑圆环悬挂在细线上，与竖直方向成角，整个装置处于静止状态。已知四分之一圆柱体与地面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细线、圆环质量不计，重力加速度大小。
求轻质弹簧的伸长量和物块的质量；
求杆对滑轮作用力的大小和方向；
若调整细线长度使小球从处移至处与圆柱表面相切，整个装置仍然保持静止，已知，，求四分之一圆柱体的质量的最小值结果可保留根式。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.把物体简化为质点是突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型的研究方法，A错误
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法， B正确
C.伽利略通过理想实验的方法验证了力不是维持物体运动的原因，C错误
D.匀变速直线运动公式的推导，利用了微元法，D错误．
2.【答案】
【解析】A.运动员起跳时由于地面形变要恢复原状，对接触的脚施加力的作用，A正确
B.运动员起跳入水过程中，运动员看到水面迎面扑来，是选择自己为参考系的缘故，B错误
C.质量是物体惯性的唯一衡量标准，与速度无关，C错误
D.由牛顿第三定律可知，水对运动员的作用力等于运动员对水的作用力，D错误．
故选：。
3.【答案】
【解析】A.重心是重力的等效作用点，重力不是只作用于重心上，A错误
B.根据共点力平衡，瓶含水的重心应该在几何中心线上两耳连线下方，可能在两绳所在线的交点的上方，不一定在交点上，B错误
C.重心的位置与质量分布情况有关，所以装水多少会影响瓶的重心，C正确
D.因为细绳斜拉，其在竖直方向上的一个分力等于，则每根细绳的拉力大于，D错误．
故选：。
4.【答案】
【解析】根据题意可知排球从最高点经过 后排球落地，根据自由落体运动公式可知最高点时距地面的高度为
故选C。
5.【答案】
【解析】将质点的运动逆向看做做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论连续相等时间内位移之比等于可知，则前内和第内的位移之比故A正确、BCD错误。
6.【答案】
【解析】由整体分析可知，、整体受到地面向上的支持力，重力、墙壁对的弹力、水平力共个力的作用，且，隔离分析，受重力、墙壁对的弹力、对的支持力共个力的作用隔离分析，受重力、水平力、地面对的支持力和对的压力共个力的作用故选D。
7.【答案】
【解析】由底部沿支架向上看，受力关系如图所示：
，且，；
可得；
，又，
联立解得动摩擦因数为；
故B正确，ACD错误。
8.【答案】
【解析】由匀变速直线运动中位移与速度的关系，
校车制动过程中做非匀变速运动，运用“微元法”，
可知“”图线与轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”，
即，解得校车制动的初速度大小为，选项C正确．
9.【答案】
【解析】A.根据 图像斜率的绝对值表示加速度的大小可知 时刻， 的加速度小于 的加速度，故A正确；
B.根据 图像与 轴围成面积表示位移可知 时间内 的位移大，则 时刻， 同学没有追上了 同学，故B错误；
C.根据 图像与 轴围成面积表示位移可知 时间内， 的位移大于 的位移，故C正确；
D.根据 结合选项可知 时间内， 的平均速度大于 的平均速度，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.取整体为研究对象，桌面所受乙的压力不变，总等于二者的总重力，故A错误；
圆柱体甲受重力、拉力、半圆柱体的支持力作用处于平衡状态，这三个力构成封闭三角形，如图所示：
，
开始时与竖直方向成角，对应图中的最大三角形，此时拉力和半圆柱体的支持力都最大，
其大小分别为，，随着甲向上移动，三角形逐渐减小，拉力、半圆柱体的支持力都逐渐减小，当甲移动到乙顶端时，减小到零，减小到，故B正确，C错误；
D.取整体为研究对象，桌面对乙的摩擦力等于拉力，所以摩擦力随拉力的减小而减小，桌面对乙的摩擦力由开始时最大值逐渐减小到零，故D正确。
11.【答案】
偏小
【解析】悬挂钩码后，应让钩码稳定后处于平衡状态时读数，故A错误；
B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故B错误；
C.在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直放置时测量长度，减小自重带来的影响，故A错误；
D.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确。
故选D。
根据 可知当弹力为零时，弹簧的长度为原长，即该弹簧的原长为， 图像的斜率为弹簧的劲度系数，即
若实验中刻度尺没有完全竖直，则测得的长度变化量偏大，因此得到的劲度系数偏小。
12.【答案】不需要
【解析】正确补偿阻力后，改变小车的质量再次实验，不需要重新补偿阻力。
力传感器的读数等于细绳的拉力，与拴小车的细绳与木板是否平行无关，故A错误；
实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力。不能保证小车最终能够实现匀速直线运动，故B正确，C错误。
故选B。
相邻两点的时间间隔为
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打点计时器在打点时小车的瞬时速度大小为
根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为
13.【答案】雪橇在冰雪斜面上恰能匀速下滑，有
解得
雪橇匀速上滑时，对雪橇受力分析，平行斜面方向
垂直斜面方向
其中 ，解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】小球被训练员踢出后在球场上做匀减速直线运动，小球从被踢出到停下，小球的运动时间为
小球的位移大小
警犬追上小球前与小球有共同速度时的距离最大
解得
警犬追上小球前与小球的最大距离
设警犬从开始运动到追上小球经历的时间为 ，则
解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】根据题意可知， 长度与圆柱体半径相等， 与竖直方向成 角，以小球为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得
根据胡克定律可知，轻质弹簧的伸长量为
以光滑圆环为对象，根据受力平衡可得
又
解得物块的质量为
以滑轮为对象，由题图可知滑轮左侧绳子与右侧弹簧间的夹角为 ，且绳子拉力大小等于弹簧弹力大小，根据平衡条件可知，杆对滑轮作用力大小为
由图中几何关系可知杆对滑轮作用力方向斜向上偏右，与竖直方向的夹角为 。
以小球为对象，根据相似三角形可得
可知调整细线长度使小球在圆柱表面移动过程中，圆柱体对小球的支持力大小保持不变；若调整细线长度使小球从 处移至 处 与圆柱表面相切，以小球为对象，由于此时弹簧弹力与圆柱体的支持力垂直，根据平衡条件可得圆柱体的支持力大小为
当小球在 处时，小球对圆柱体的压力的水平分力最大，竖直分力最小；以圆柱体为对象，小球在 处时，圆柱体受到的地面摩擦力大小为
圆柱体受到的地面支持力大小为
又
联立解得
则四分之一圆柱体的质量的最小值为 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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