山西省晋城市2024-2025学年高一上学期12月选科调研考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1秘密★启用前2024-2025学年山西省高一选科调研考试物理试题（考试时间75分钟，满分100分）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。一、选择题（1-7题为单项选择，每题只有一项符合题意，每题4分。共28分，8-10为多项选择题，每题至少有两项符合题意，每题6分，少选得3分，错选、不选不得分，共18分，本大题46分）1.下列有关弹力与摩擦力的说法正确的是（）A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力C.摩擦力一定是阻力D.阻力一定是摩擦力【答案】B【解析】AB．根据摩擦力的产生条件可知，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，故A错误，B正确；CD．“摩擦力”是根据性质命名的，“阻力”是根据作用效果命名的，摩擦力与运动方向同向时为动力，反之为阻力。阻力可能是摩擦力，也可能是其他性质的力，故CD错误。故选B。2.物理界有一个争论了很久的悖论——芝诺之龟。问题如下：乌龟每秒可以爬行一米，而运动员每秒跑十米，运动员和乌龟赛跑时，运动员让乌龟先爬了100米再出发，当运动员跑完100米后，乌龟又向前爬行了10米，运动员只好再次出发追赶乌龟，但是在运动员再往前跑完10米后，乌龟又向前爬行出了1米，如此循环下去，无论运动员怎么努力追赶，他都无法真正追赶上乌龟。我们以现在的知识可以解释该问题，当运动员和乌龟的距离无限小时就可以说运动员追上了乌龟，这里用到的物理思维方法是（）A.极限法 B.转化法 C.等效替代法 D.科学推理法【答案】A【解析】当运动员和乌龟的距离无限小时就可以说运动员追上了乌龟，就是指位移趋近于零，所用的物理思维方法是极限法。故选A。3.雪橇比赛中，一只狗拉着雪橇在水平面上做匀速直线运动，细绳与水平面的夹角为，雪橇（上、下表面水平）上的橇夫相对于雪橇静止，如图所示，橇夫和雪橇的受力个数分别是（）A.2个；4个 B.2个；5个 C.3个；4个 D.3个；5个【答案】B【解析】橇夫做匀速直线运动，处于平衡状态，只受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，对于雪橇，受到竖直向下的重力，竖直向下的压力，竖直向上的支持力，沿绳方向的拉力，水平方向的摩擦力。故选B。4.春节是中华民族的传统节日，为了营造喜庆的氛围，大街上悬挂着灯笼，如图所示，一根轻质水平细杆的一端固定在电线杆上的B点，另一端O点固定有一个光滑圆环，有一根细绳一端固定在电线杆B点正上方A点，另一端穿过光滑圆环拴接一个质量为5kg的灯笼。已知细绳OA段与细杆OB间的夹角为，g取。则下列说法正确的是（）A.细杆OB对轻绳的作用力方向水平向左B.若将A点向上移动少许，细绳的拉力变大C.OA段细绳的拉力为25ND.细杆OB对细绳的弹力为50N【答案】D【解析】BC．因圆环光滑，所以OA段细绳的拉力始终等于灯笼的重力，即50N，故BC错误；AD．O点受到OA段细绳的拉力、悬挂灯笼的竖直绳的拉力和细杆OB对细绳的弹力，细杆OB对细绳的弹力与OA段细绳的拉力、悬挂灯笼的竖直绳的拉力的合力等大反向，因OA段细绳的拉力、悬挂灯笼的竖直绳的拉力大小均为50N且互成角，所以这两个力的合力大小为50N，方向沿两个力夹角的角平分线向右下方，所以，细杆OB对细绳的弹力大小为50N，方向与水平方向成向左上方，故A错误，D正确。故选D。5.西汉司马迁在《史记·项羽本纪第七》中描述：“籍（项羽名）长八尺余，力能扛鼎，才气过人，虽吴中子弟皆已惮籍矣。”“力能扛鼎”对于一位同学来说是不可能的事情，若两位同学同时用力向上拉鼎便可以将鼎提起，设某一个鼎的质量为m，两位同学分别施加如图所示的拉力F，两个力的夹角为，此时鼎刚好脱离地面并加速，则鼎此时的加速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】解析】对鼎受力分析，如图由二力合成，可知两位同学的拉力之和为根据牛顿第二定律，可得联立解得故选D。6.如图所示，A、B两个劲度系数分别为的大小两个轻质弹簧套在一起均下端固定在水平地面上，此时，小弹簧B高出大弹簧A0.2m。当在该弹簧组的正上方施加一个竖直向下的力缓慢压缩弹簧后，测得压力F与压缩距离x之间的关系（图像）可能是下图中的哪一图（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据胡克定律知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，开始下压0.2m的过程，劲度系数为与CD选项的斜率相同，之后两弹簧相当于是并联连接，劲度系数为与C项第二段的斜率相同。故选C。7.如图所示，一根细线系着一个质量为m的小球，细线另一端固定在横梁上，用力F拉小球，小球平衡后细线与竖直方向的夹角为。现改变拉力F的方向，并保持角不变，其中拉力F的可能情况由图中（竖直向上）、（垂直于细线方向）、（水平向右）中选择，则下列说法正确的是（）A.可能为B.不可能为C.是所有拉力可能情况中的最小值，即D.若拉力为，其值为【答案】C【解析】ABC．小球受竖直向下的重力mg和沿细绳斜向上的拉力T以及拉力F，三力平衡，则力F必在mg和T夹角的对角范围内，即在如图所示中的Ⅱ区域明显图中不在上图所示中的Ⅱ区域，当拉力与细绳拉力T垂直时，拉力最小，所以是所有拉力可能情况中的最小值，由几何关系得最小值为故AB错误，C正确；D．受力分析如图所示由几何知识，有故D错误。故选C。8.一个物体受到3个力的作用处于静止状态，那么这个物体的受力情况可能是下列四组力中的哪一组（）A.3N、4N、5N B.10N、15N、26NC.5N、7N、13N D.100N、100N、200N【答案】AD【解析】两个力、的合力大小的范围为物体受到3个力的作用处于静止状态，则任意两个力的合力与第三力等大反向，任意一个力的大小必须在另外两个力的合力的范围内。故选AD。9.在光滑水平面上有甲、乙、丙三个物块，甲和乙物块用轻质弹簧相连，乙和丙物块用细线相连，在水平外力F作用下一起做匀加速直线运动。现在乙物块上粘一块橡皮泥，放上橡皮泥的瞬间，甲、乙两物块的加速度、和甲、乙两物块间的弹簧弹力及乙、丙两物块间的细绳拉力的变化情况正确的是（）A.不变 B.变小 C.变大 D.变大【答案】ABD【解析】放上橡皮泥的瞬间，甲、乙之间的弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可知甲物块的加速度不变。对乙、丙物块受力分析，由牛顿第二定律，可得放上橡皮泥的瞬间，乙物块质量增大，则变小。对丙物块，由牛顿第二定律可知将变大故选ABD。10.“往返跑”是体育项目中常用的训练方法（该段过程中训练者需触摸折返线后反向运动），某训练者在训练过程中先以加速度做匀加速度直线运动，经过时间t，速度变为，位移为x1；又以加速度大小为做匀变速直线运动，又经过时间t返回到起点，此时速度大小为，匀变速直线运动过程中位移大小为。有关该过程，下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】A．根据解得故A正确；B．依题意，又联立，解得故B错误。D．根据解得故D正确；C．根据解得故C错误故选AD。二、实验题（每空2分，共14分）11.图甲为某物理小组在探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验装置图。橡皮条一端固定，另一端系一轻质小圆环，橡皮条的原长为GE；如图乙所示，用一根细线系在小圆环，细线的两端分别系在两个弹簧测力计上，互成角度的手拉两个弹簧测力计使小圆环置于O点，记录两个弹簧测力计的示数并记录细线的方向。撤去，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，记下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向。根据该实验步骤回答下列问题。（1）实验中遗漏的步骤是____________。（2）某次实验记录了和的大小分别为3.0N和2.4N，并用力的图示法作出两个拉力的方向，以这两个力为邻边作平行四边形，得其对角线为，再作出一个拉力时的图示，如图丙所示。则力合力的理论值是______（选填“”或“F”）。若方向为水平方向，为竖直方向，则______N。【答案】（1）用一个弹簧测力计仍使小圆环拉至O点（2）1.8N【解析】【小问1解析】根据实验原理，共同拉小圆环的作用效果要与改用一个弹簧测力计单独拉小圆环的作用效果相同，故用一个弹簧测力计仍使小圆环拉至O点；【小问2解析】根据实验原理可知，合力的理论值是用平行四边形定则作出的那个值，即；若方向为水平方向，为竖直方向，由平行四边形定则可知12.兴趣小组利用如下装置探究“加速度与力的关系”的实验。器材包含：气垫导轨（含气泵）、光电门（两个）、数字计时器、带挡光片的滑块、砝码5个（质量均为5g）、砝码盘、刻度尺和天平。实验步骤：固定好光电门，调整导轨水平，用刻度尺测出两个光电门之间的距离及挡光片的宽度，用天平称量出砝码盘的质量为5g。滑块用细线跨过定滑轮连接在砝码盘上，将5个砝码放到滑块上，由静止释放滑块，记录滑块经过两个光电门的时间；再从滑块中取出一个砝码放到砝码盘中，重复上述操作，直至将5个砝码全部取出，根据测量的数据描出滑块加速度a与砝码及砝码盘的总重力F的关系（图像），如图乙所示。根据实验步骤回答下列问题：（1）调整导轨水平的方法是滑块不挂砝码盘时打开气泵，轻轻推动滑块，调节至滑块通过两个光电门的______，即可说明导轨水平。（2）上述操作中多余或者遗漏的步骤是______。A.遗漏了“平衡摩擦”B.“称量砝码盘的质量”多余C.遗漏了“调节细线与导轨平行”（3）根据图乙，可以计算出滑块的质量是______g。（结果保留整数）（4）误差分析：上述实验______（选填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的质量远小于滑块的质量。【答案】（1）时间相同（2）C（3）191##188##189##190##192##193##194（4）不需要【解析】【小问1解析】若滑块通过两个光电门的时间相同，则速度相同，则可说明导轨水平。【小问2解析】A．利用气垫导轨和光电门装置探究“加速度与力的关系”的实验，不需要平衡摩擦力，A错误；B．砝码盘也有重力，对拉力有影响，并且图像中斜率为总质量的倒数。故“称量砝码盘的质量”并非多余，B错误；C．为了保证拉力方向不变，“调节细线与导轨平行”是必须的，故C正确；故选C。【小问3解析】设滑块的质量为M，砝码盘及每一个砝码的质量都为m，则n个砝码及砝码盘的总重力以滑块、砝码及砝码盘整体为研究对象，设当砝码盘中有n个砝码时，细线上的拉力为，据牛顿第二定律，对砝码盘及砝码有对滑块有联立可得加速度为即图像中斜率为解得【小问4解析】每次从滑块中取出的砝码都放到砝码盘中，测量的数据描出滑块加速度a与砝码及砝码盘的总重力F的关系（图像），则a与F成正比，图像中斜率表示滑块、砝码、砝码盘的总质量，故不需要砝码盘的质量远小于滑块的质量。三、计算题（13题10分，14题13分，15题17分，共40分）13.如图所示是某游乐场的滑梯规格图，滑梯的水平跨度为，高度为，重力加速度g取。（1）若能在滑梯上滑下，求游玩者裤料与滑梯间的动摩擦因数最大值；（2）若游玩者裤料与滑梯间的动摩擦因数最小值为，求游玩者下滑到最低点的最大速度v。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】游玩者裤料与滑梯间的动摩擦因数达到最大值时，游玩者刚好能够匀速下滑，有解得【小问2解析】若游玩者裤料与滑梯间的动摩擦因数最小值为，游玩者做匀加速直线运动，有解得14.蹦极项目越来越得到大家的青睐。如图甲所示，一个质量为的游玩者由悬挂点静止竖直跳下，先后经过了A、B和C三点。下落过程中游玩者的速度与时间关系（图像）如图乙所示，已知游玩者由静止开始下落至A点的时间（图像OA段为直线），B点为图像的最高点，C点的加速度大小为。假设弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，且劲度系数为，忽略空气阻力（g取）。求：（1）A点距离悬挂点的高度；（2）B点距离悬挂点的高度；（3）悬挂点距离水面高度的最小值（为了人的安全，蹦极装置一般置于水面之上）。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】A点距离悬挂点的高度为【小问2解析】设B点对应弹性绳的伸长量为，由B点对应的加速度为零得求得所以，B点距离悬挂点的高度为【小问3解析】设C点对应弹性绳的伸长量为，由牛顿第二定律得求得所以，悬挂点距离水面高度的最小值为15.在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，长木板锁定在地面上。如图甲所示。用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力随拉力F变化的图像，如图乙所示。已知木块和木板的质量均为，g取。求：（1）图乙中“？”处的力应为______N；（2）木块与长木板间的动摩擦因数；（3）现在解除木板锁定，木块放在木板的适当位置，用一个水平恒力