湖南省名校联考联合体2022-2023学年高一上学期12月月考物理试题含解析

名校联考联合体2022年秋季高一12月联考物理第Ⅰ卷选择题(共44分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给的四个选项中，只有一个答案是符合题目要求的)1.以下说法正确的是()A.体积很大的物体一定不能看成质点B.升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的C.上午第一节课8点上课，这里8点指时刻D.一个物体的位移为零，路程也一定为零2.2020年11月24日，我国“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。在着陆过程最后阶段，“嫦娥五号”先悬停在距月面100m高处，再缓慢下降到着陆点上方4m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中，下列说法正确的是()A.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力B.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力C.探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力D.若探测器减速下落，则探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力3.关于以下两个斜面实验的说法中正确的是()A.牛顿使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律B.伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律C.牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因D.伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律4.一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移()、位移与时间比值()、速度()、加速度()随时间t变化的图像正确的是(设初速度的方向为正方向)A. B. C. D.5.如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC水平，AC边竖直，∠ABC＝α，AB及AC两边上分别套用有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为(细线长度小于BC)()A.θ＝αB.θ＞C.θ＜αD.α＜θ＜6.如图所示，A、B两球用劲度系数为的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为，则与的大小关系为()A. B.C. D.因、大小关系未知，故无法确定二、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.下列各组的三个共点力，合力可能为0的有()A.2N，5N，10N B.4N，5N，8N C.10N，20N，40N D.7N，6N，10N8.如图所示，质量分别为m和3mA和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，剪断瞬间A和B两球所受的弹力大小分别为和，剪断瞬间A和B两球的加速度大小分别为、，重力加速度为g，则()A.， B.，C.， D.，9.如图所示，质量为，倾角为的斜面体放在光滑的水平面上，质量为的小物块在沿斜面向下的力作用下向下运动，此过程中斜面体保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是()A.小物块与斜面间的动摩擦因数B.小物块沿斜面向下运动的加速度为C.斜面体对小物块的作用力大于D.若将力方向突然改为沿斜面向上，在小物块继续沿斜面下滑的过程中，斜面体向右运动10.如图所示，一根粗细和质量分布均匀的绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，过环与绳结点P，Q的切线与竖直方向的夹角均为，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时()A.每个环对杆的压力大小为mgB.绳子最低点处的弹力的大小为C.水平杆对每个环的摩擦力大小为D.两环之间的距离增大，两环静止时杆对环的摩擦力增大第Ⅱ卷非选择题(共56分)三、实验题(本题共2小题，每空2分，共16分)11.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2，主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点处，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧测力计的示数；③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力________；④比较_________即可初步验证；⑤只改变绳套2的方向，重复上述试验步骤．回答下列问题：(1)将上述实验步骤补充完整；(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________(填选项前的序号)．A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大12.在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、天平、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有______(选填选项前的字母)。A．220V、50Hz的交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是______。A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上D．只要平衡好了摩擦力就可以认为砝码和砝码盘的重力等于小车所受的合外力(3)某同学得到了如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点之间还有一个点没有画出。由此得到小车加速度的大小a＝______。(结果保留三位有效数字)(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是______(选填“系统误差”或“偶然误差”)。设拉力的真实值为，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是______。四、计算题(本题共3小题，共40分。13题14分，14题14分，15题12分)13.一架直升机悬停在距离地面H＝60m的高处，将一箱物资从直升机上由静止开始投下，如果不打开物资上的自动减速伞，物资将匀加速下落，经4s落到地面。为了防止物资与地面的剧烈撞击，须在物资下落一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开，减速伞打开后物资加速度大小为。忽略减速伞打开的时间，求：(1)减速伞打开前物资下落的加速度大小；(2)若要使物资落地时速度恰好为零，打开减速伞时物资的速度v为多大(结果可用根号表示)？物资距离地面的高度h为多少？14.如图，上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上，A、B为固定在小车上的挡板，C、D为竖直放置的轻质薄板。A、C和D、B之间分别用两个相同的轻质弹簧连接，薄板C、D间夹住一个长方体金属块(视为质点)。金属块与小车上表面有一定的距离并与小车保持静止，此时金属块所受到的摩擦力为最大静摩擦力。已知金属块的质量，弹簧劲度系数，金属块和薄板C、D间的动摩擦因数。设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取重力加速度，求：(1)此时弹簧的压缩量；(2)当小车、金属块一起向右加速运动，加速度大小时，A、C和D、B间弹簧形变量的大小；(3)当小车、金属块一起向右加速运动，加速度大小时，A、C和D、B间弹簧形变量的大小。15.如图所示，光滑水平面上质量为m光滑圆柱体放在质量为M且形状对称的V形槽中。截面如图所示，它们的左边接触处为A。用一细绳拴住V形槽，细绳平行于桌面，另一端通过定滑轮垂下一重物，不计各种摩擦及滑轮质量。求解以下问题：(重力加速度为g)(1)若三者保持相对静止，求系统的加速度和绳上的拉力。(2)若，欲使圆柱体在运动中不离开V形槽，重物最大不能超过多少？(3)若不论多大，圆柱体都不能离开V形槽，求的取值范围。名校联考联合体2022年秋季高一12月联考物理第Ⅰ卷选择题(共44分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给的四个选项中，只有一个答案是符合题目要求的)1.以下说法正确的是()A.体积很大的物体一定不能看成质点B.升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的C.上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻D.一个物体的位移为零，路程也一定为零【答案】C【解析】【详解】A．物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题，A错误；B．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“地面”为参考系的，B错误；C．上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻，C正确；D．物体的位移为零时，其路程不一定为零。比如绕操场一圈，路程不为零，但位移等于零，D错误。故选C。2.2020年11月24日，我国“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。在着陆过程最后阶段，“嫦娥五号”先悬停在距月面100m高处，再缓慢下降到着陆点上方4m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处过程中，下列说法正确的是()A.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力B.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力C.探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力D.若探测器减速下落，则探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力【答案】B【解析】【详解】A．探测器受到喷射气体的反冲力的施力物体是喷射气体，自身重力的施力物体是月球，不是一对相互作用力，A错误，B．探测器缓慢下降，说明探测器受力平衡，因此探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力，B正确；CD．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对相互作用力，由牛顿第三定律可知，这一对相互作用力大小相等，方向相反，CD错误；故选B。

3.关于以下两个斜面实验的说法中正确的是()A.牛顿使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律B.伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律C.牛顿使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因D.伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律【答案】B【解析】【详解】AB．图甲是伽利略为了便于计时，通过构建斜面，“冲淡”重力作用的效果，利用逻辑推理，得出自由落体运动的规律，A错误，B正确；CD．图乙是伽利略进行的理想斜面实验，通过逻辑推理，得出力不是维持物体运动的原因，CD错误。故选B。4.一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移()、位移与时间比值()、速度()、加速度()随时间t变化的图像正确的是(设初速度的方向为正方向)A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A.x-t图象的斜率表示速度，斜率增大，物块的速度在增大，而物体做减速运动，故A错误；B.根据x=v0t-at2，变形可得：故图象为直线，选项B正确；C.物块运动的方向一直为正方向，因此速度为正，物块做匀减速直线运动，v=v0-at，故v-t图线为直线，且初速度的方向为正方向，故C错误；D.由于物块与水平面间的动摩擦因数恒定，因此加速度恒定，且加速度方向与运动方向相反，即加速度为负值，选项D错误．5.如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC水平，AC边竖直，∠ABC＝α，AB及AC两边上分别套用有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为(细线长度小于BC)()A.θ＝αB.θ＞C.θ＜αD.α＜θ＜【答案】D【解析】【详解】两铜环都静止，都处于平衡状态．以右侧的铜环为对象，从竖直方向的平衡考虑，θ＞α；以左侧的铜环为对象，从沿AB方向的平衡考虑，θ＜；所以细线跟AB所成的角θ的大小必须满足α＜θ＜．故本题选D．6.如图所示，A、B两球用劲度系数为轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为，则与的大小关系为()A. B.C. D.因、大小关系未知，故无法确定【答案】C【解析】【详解】以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力与重力mg大小相等，方向相反，即，作出力的合成如图，由三角形相似得又由题，，得，可见，绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数K无关，所以得到故选C。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.下列各组的三个共点力，合力可能为0的有()A.2N，5N，10N B.4N，5N，8N C.10N，20N，40N D.7N，6N，10N【答案】BD【解析】【详解】A．2N，5N的合力范围是3N~7N，10N不在合力范围之内，所以2N，5N，10N三个力的合力不可能是0，A错误；B．4N，5N的合力范围是1N~9N，8N在合力范围之内，所以4N，5N，8N三个力的合力可能是0，B正确；C．10N，20N合力范围是10N~30N，40N不在合力范围之内，所以10N，20N，40N三个力的合力不可能是0，C错误；D．7N，6N的合力范围是1N~13N，10N在合力范围之内，所以7N，6N，10N三个力的合力可能是0，D正确。故选BD。8.如图所示，质量分别为m和3m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，剪断瞬间A和B两球所受的弹力大小分别为和，剪断瞬间A和B两球的加速度大小分别为、，重力加速度为g，则()A.， B.，C.， D.，【答案】AD【解析】【详解】AB．悬线剪断前，以B为研究对象可知，弹簧的弹力F＝3mg则故A正确，B错误；CD．剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得，对A有得对B有得故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示，质量为，倾角为的斜面体放在光滑的水平面上，质量为的小物块在沿斜面向下的力作用下向下运动，此过程中斜面体保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是()A.小物块与斜面间的动摩擦因数B.小物块沿斜面向下运动的加速度为C.斜面体对小物块的作用力大于D.若将力的方向突然改为沿斜面向上，在小物块继续沿斜面下滑的过程中，斜面体向右运动【答案】AB【解析】【详解】A．设物块与斜面间的弹力大小为，则有设小物块与斜面间的动摩擦因数为，物块与斜面间的摩擦力大小为，则有斜面体放在光滑的水平面上处于静止状态，说明小物块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下，则有联立解得故A正确；B．以小物块为对象，根据牛顿第二定律可得由于可得小物块沿斜面向下运动的加速度为故B正确；C．斜面体对小物块的作用力为故C错误；D．若将改为向上，小物块继续沿斜面下滑的过程中，小物块对斜面体的作用力的合力仍竖直向下，斜面体不会运动，故D错误。故选AB。10.如图所示，一根粗细和质量分布均匀的绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，过环与绳结点P，Q的切线与竖直方向的夹角均为，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时()A.每个环对杆的压力大小为mgB.绳子最低点处的弹力的大小为C.水平杆对每个环的摩擦力大小为D.两环之间的距离增大，两环静止时杆对环的摩擦力增大【答案】BD【解析】【详解】A．对两个环与绳整体受力分析，结合对称性有由牛顿第三定律有解得A错误；B．以左侧绳为研究对象，受力分析如图甲所示根据平衡条件，有，解得，B正确；C．对环进行受力分析如图乙所示根据平衡条件，有C错误；D．当两环之间的距离增大，变大，结合上述，f变大，D正确。故选BD。第Ⅱ卷非选择题(共56分)三、实验题(本题共2小题，每空2分，共16分)11.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2，主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点处，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧测力计的示数；③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力________；④比较_________即可初步验证；⑤只改变绳套2的方向，重复上述试验步骤．回答下列问题：(1)将上述实验步骤补充完整；(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________(填选项前的序号)．A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大【答案】①.②.和③.A【解析】【详解】(1)[1][2]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力通绳套过比较和，在误差允许范围内相同，则可初步验证．(2)[3]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出如答图所示示意图．根据示意图可知，绳套1的拉力大小逐渐增大，故A正确BCD错误．12.在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、天平、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有______(选填选项前的字母)。A．220V、50Hz的交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是______。A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上D．只要平衡好了摩擦力就可以认为砝码和砝码盘的重力等于小车所受的合外力(3)某同学得到了如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点之间还有一个点没有画出。由此得到小车加速度的大小a＝______。(结果保留三位有效数字)(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是______(选填“系统误差”或“偶然误差”)。设拉力的真实值为，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是______。【答案】①.AC##CA②.AC##CA③.3.75④.系统误差⑤.5%【解析】【详解】(1)[1]打点计时器接交流电源，处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离。故选AC；(2)[2]在平衡摩擦力时，不能挂砝码和砝码盘；要保证细线和纸带与木板平行，先接通电源，再释放小车，若小车做匀速直线运动，则纸带上的点间距是均匀的，即说明平衡了摩擦力，也将纸带与限位孔的阻力平衡掉了。故选AC；(3)[3]由图知根据由题意可知得(4)[4][5]小车在做匀加速直线运动时，砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动，细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg，此误差不可避免，为系统误差；小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动，对砝码和砝码盘有对小车有代入得四、计算题(本题共3小题，共40分。13题14分，14题14分，15题12分)13.一架直升机悬停在距离地面H＝60m的高处，将一箱物资从直升机上由静止开始投下，如果不打开物资上的自动减速伞，物资将匀加速下落，经4s落到地面。为了防止物资与地面的剧烈撞击，须在物资下落一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开，减速伞打开后物资加速度大小为。忽略减速伞打开的时间，求：(1)减速伞打开前物资下落的加速度大小；(2)若要使物资落地时速度恰好为零，打开减速伞时物资的速度v为多大(结果可用根号表示)？物资距离地面的高度h为多少？【