精品解析：河北省2022-2023学年高一上学期12月联考物理试题

河北省高一年级上学期12月联考 物 理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章至第四章第4节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 快递员穿梭于城市的每一个角落、服务千家万户，给我们的生活带来了很大的便利。一天，快递员从甲地取包裹，骑电动车运送过程中多次直行、拐弯，等待红绿灯，总共用时30分钟，运动的路程为6km，将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析，正确的是（ ） A. 研究快递员从甲地到乙地所用的时间，不能将他看成质点 B. 题中“30分钟”指的是时刻 C. 快递员遇到红灯减速前进时，速度方向与加速度方向相反 D. 快递员的平均速度大小为12 km/h 2. 如图所示，关于两个斜面实验，下列分析正确的是（ ） A. 伽利略利用图甲、乙中的斜面进行实验，均可得出力是维持物体运动的原因 B. 伽利略利用图甲、乙中的斜面进行实验，均可得出自由落体运动的规律 C. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因；利用图乙中的斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 D. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验，得出自由落体运动的规律；利用图乙中的斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因 3. 某航天飞机主要由3部分组成：带机翼的轨道器，用于运载航天员和物资；外部推进剂箱，用于携带供3台主发动机使用的液氢和液氧；一对大型固体推进剂捆绑式助推火箭。发射时，助推火箭和轨道器主发动机同时点火，产生高温高压的燃气向后喷出，从而使航天飞机加速飞行，下列分析正确的是（ ） A. 航天飞机加速飞行的动力来自高温高压的燃气对它的反作用力 B. 航天飞机加速飞行的动力来自空气对它的反作用力 C. 航天飞机对高温高压的燃气的作用力与高温高压的燃气对航天飞机的反作用力是一对平衡力 D. 航天飞机加速上升时，高温高压的燃气对航天飞机的推力小于航天飞机受到的重力 4. “企鹅服”是一个失重对抗防护的设备，如图所示。人长期生活在完全失重的状态下，人体的肌肉会萎缩。“企鹅服”里面有很多弹力袋，对人体肌肉有一定的压力，从而对肌肉产生压强，压强的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角α为30°时，物块静止不动；当木板的倾角α为45°时，物块匀加速下滑，在这两种情况下，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（  ） A. 0.5 B. C. D. 6. 高台蹦极是一项很刺激的户外运动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”过程。蹦极者站在高塔顶端，弹性长绳一端固定，另一端绑在蹦极者的踝关节处，蹦极者双臂伸开，双腿并拢离开高塔。设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个所用的时间为，下落第四个所用的时间为，把蹦极者视为质点，若蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则的取值范围为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，为使一质量为10 kg的小推车从光滑斜面底端移到斜面顶端，一人在前用的力通过绳子拉车，另一人从后边用的力推车，斜面的倾角，与斜面的夹角，与斜面的夹角，取重力加速度大小，，，则小推车在斜面上运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一架无人机给农田撒农药的示意图如图甲所示。开始时无人机悬停在某一高度，撒农药时，沿水平方向上运动的速度v随时间t变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 无人机在3 s时的加速度大小为 B. 在5 s～17.5 s内，无人机受到的合力为0 C. 在0～27.5 s内，无人机在加速过程和减速过程中的位移大小相等 D. 在0～27.5 s内，无人机的位移大小为40 m 9. 两个质量分别为0.1 kg和0.2 kg的小球，用两根劲度系数分别为100 N/m和200 N/m的轻弹簧按如图所示的方式连着并悬挂起来，要使两弹簧的总长度最长，取重力加速度大小，下列说法正确的是（  ） A. 劲度系数为100 N/m的轻弹簧在上方，质量为0.1 kg的小球在上方 B. 劲度系数为200 N/m的轻弹簧在上方，质量为0.2kg的小球在上方 C. 两弹簧的总伸长量的最大值为0.04 m D. 两弹簧的总伸长量的最大值为0.035 m 10. 小聪同学将质量均为m的物体A和B用轻绳连接后跨过定滑轮（不计轻绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）将物体A悬挂，物体B刚好与地面接触，且物体B与地面间的动摩擦因数恒定不变，如图所示，当他用水平变力F拉物体B时，在物体B沿水平方向从C处向右缓慢运动到D处的过程中，下列分析正确的是（ ） A. 轻绳的弹力逐渐增大 B. 地面对物体B的支持力逐渐增大 C. 地面对物体B的摩擦力逐渐增大 D. 水平变力F逐渐增大 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）某同学通过正确的实验步骤，得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧受到的重力），由图线可知，弹簧的原长为______cm，劲度系数为______N/m。 （2）该同学将本实验的弹簧改装成一弹簧测力计，用该改装后的弹簧测力计测量时的示数如图丙所示，该弹簧测力计的示数为______N，该弹簧的伸长量为______cm。 12. 某研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时加速度与力的关系，该小组的同学在实验室设计了如图甲所示的装置，图甲中A为小车，B为电磁打点计时器，C为力传感器，P为小桶（内有砂子），M是一端带有定滑轮、水平放置的足够长的木板。不计绳子与滑轮间的摩擦，取重力加速度大小。 （1）要顺利完成该实验，除图甲中的实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是______（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）。 （2）平衡摩擦力后再做实验，______（填“需要”或“不需要”）小桶和砂子的总质量远小于小车的质量。 （3）已知交流电源的频率为50 Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有四个点未画出，由该纸带可求得打计数点“3”时小车的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______。（结果均保留两位有效数字） （4）不断增大小桶和砂子的总质量，则小车的加速度大小会趋近于______。（结果保留三位有效数字） 13. 如图甲所示，将两个物块A、B放在水平地面上，已知A的质量为2m，B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为，B与地面间的摩擦不计，现用大小为F，水平向右的推力推A，使两个物块A、B一起向右做匀加速直线运动，重力加速度大小为g。 （1）求物块A、B运动的加速度大小a； （2）求物块A对B的作用力大小； （3）若其他条件不变，只将推力改为水平向左推B，如图乙所示，求物块A对B的作用力大小。 14. 如图所示，质量的空货箱被轻质细线悬挂且处于静止状态，细线AO与竖直方向的夹角为30°，细线BO水平，细线CO竖直，取重力加速度大小。 （1）分别求细线AO、BO对结点O的拉力大小； （2）若三根细线能承受的最大拉力均为，要使三根细线均不断裂，求货箱内能装货物的最大质量。 15. 一兔子在距离山洞（洞口略大于野兔）处的草地上玩耍，此时兔子可视为静止，被离它处的猎豹发现，猎豹、兔子和山洞在同一水平直线上，猎豹立即由静止开始以的加速度追击兔子、当猎豹达到最大速度后只能做匀速运动。猎豹追击的同时，兔子以的加速度向山洞跑去，兔子达到最大速度后也只能做匀速运动，为了避免撞上山壁，猎豹要以的加速度做匀减速直线运动，兔子可以跑进山洞（不用减速）。通过计算分析，猎豹能否抓到兔子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省高一年级上学期12月联考 物 理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章至第四章第4节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 快递员穿梭于城市的每一个角落、服务千家万户，给我们的生活带来了很大的便利。一天，快递员从甲地取包裹，骑电动车运送过程中多次直行、拐弯，等待红绿灯，总共用时30分钟，运动的路程为6km，将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析，正确的是（ ） A. 研究快递员从甲地到乙地所用的时间，不能将他看成质点 B. 题中“30分钟”指的是时刻 C. 快递员遇到红灯减速前进时，速度方向与加速度方向相反 D. 快递员的平均速度大小为12 km/h 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究快递员从甲地到乙地所用的时间，可以将他看成质点，故A错误； B．“30分钟”指的是时间间隔，故B错误； C．快递员遇到红灯减速前进时，速度方向与加速度方向相反，故C正确； D．快递员运动过程中的平均速率为12km/h，平均速度小于12km/h，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，关于两个斜面实验，下列分析正确的是（ ） A. 伽利略利用图甲、乙中的斜面进行实验，均可得出力是维持物体运动的原因 B. 伽利略利用图甲、乙中的斜面进行实验，均可得出自由落体运动的规律 C. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因；利用图乙中的斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 D. 伽利略利用图甲中的斜面进行实验，得出自由落体运动的规律；利用图乙中的斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因 【答案】C 【解析】 【详解】伽利略利用题图甲中的斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因；利用题图乙中的斜面进行实验，通过不断增大倾角，由一般的匀加速运动通过极限法推理到自由落体运动，从而得出自由落体运动的规律，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 某航天飞机主要由3部分组成：带机翼的轨道器，用于运载航天员和物资；外部推进剂箱，用于携带供3台主发动机使用的液氢和液氧；一对大型固体推进剂捆绑式助推火箭。发射时，助推火箭和轨道器主发动机同时点火，产生高温高压的燃气向后喷出，从而使航天飞机加速飞行，下列分析正确的是（ ） A. 航天飞机加速飞行的动力来自高温高压的燃气对它的反作用力 B. 航天飞机加速飞行的动力来自空气对它的反作用力 C. 航天飞机对高温高压的燃气的作用力与高温高压的燃气对航天飞机的反作用力是一对平衡力 D. 航天飞机加速上升时，高温高压的燃气对航天飞机的推力小于航天飞机受到的重力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．航天飞机加速飞行的动力来自高温高压的燃气对它的作用力，与有没有空气毫无关系，故B错误，A正确； C．由牛顿第三定律可知，航天飞机对高温高压的燃气的作用力与高温高压的燃气对航天飞机的反作用力是一对相互作用力，故C错误； D．航天飞机加速上升时，由牛顿第二定律可知，高温高压的燃气对航天飞机的推力大于航天飞机受到的重力，故D错误。 故选A。 4. “企鹅服”是一个失重对抗防护的设备，如图所示。人长期生活在完全失重的状态下，人体的肌肉会萎缩。“企鹅服”里面有很多弹力袋，对人体肌肉有一定的压力，从而对肌肉产生压强，压强的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据知，用国际单位制中的基本单位表示，其单位为 即压强的单位用国际单位制中的基本单位可表示为。 故选A。 5. 如图所示，物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角α为30°时，物块静止不动；当木板的倾角α为45°时，物块匀加速下滑，在这两种情况下，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（  ） A. 0.5 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题分析得知、木板的倾角为30°时物块处于静止状态，受到的静摩擦力与重力沿木板向下的分力相等，设物块的质量为m，由平衡条件可知，物块受到的静摩擦力大小 木板的倾角为45°时，物块沿木板匀加速下滑，受到的滑动摩擦力大小 由 解得 故选D。 6. 高台蹦极是一项很刺激的户外运动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”过程。蹦极者站在高塔顶端，弹性长绳一端固定，另一端绑在蹦极者的踝关节处，蹦极者双臂伸开，双腿并拢离开高塔。设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个所用的时间为，下落第四个所用的时间为，把蹦极者视为质点，若蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则的取值范围为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】蹦极者下落高度L的过程可视为做自由落体运动，对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移的时间之比为，可知 则可得出 故选C。 7. 如图所示，为使一质量为10 kg的小推车从光滑斜面底端移到斜面顶端，一人在前用的力通过绳子拉车，另一人从后边用的力推车，斜面的倾角，与斜面的夹角，与斜面的夹角，取重力加速度大小，，，则小推车在斜面上运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】建立直角坐标系xOy（x轴沿斜面向上，y轴垂直斜面向上），受力分析如图所示 把、、m沿x、y轴分解，沿y轴方向的合力为零，所以小推车受到的合力 根据牛顿第二定律有 解得，小推车在斜面上运动的加速度大小为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一架无人机给农田撒农药的示意图如图甲所示。开始时无人机悬停在某一高度，撒农药时，沿水平方向上运动的速度v随时间t变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 无人机在3 s时的加速度大小为 B. 在5 s～17.5 s内，无人机受到的合力为0 C. 在0～27.5 s内，无人机在加速过程和减速过程中的位移大小相等 D. 在0～27.5 s内，无人机的位移大小为40 m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．无人机在3 s时的加速度大小 选项A错误； B．在5 s～17.5s内，无人机做匀速直线运动，受到的合力为0，选项B正确； C．图线与时间轴所围成的“面积”表示位移大小，因为加速时间比减速时间短，所以无人机在加速过程比减速过程的位移小，选项C错误； D．在0～27.5s内，无人机的位移大小 选项D正确。 故选BD。 9. 两个质量分别为0.1 kg和0.2 kg的小球，用两根劲度系数分别为100 N/m和200 N/m的轻弹簧按如图所示的方式连着并悬挂起来，要使两弹簧的总长度最长，取重力加速度大小，下列说法正确的是（  ） A. 劲度系数为100 N/m的轻弹簧在上方，质量为0.1 kg的小球在上方 B. 劲度系数为200 N/m的轻弹簧在上方，质量为0.2kg的小球在上方 C. 两弹簧的总伸长量的最大值为0.04 m D. 两弹簧的总伸长量的最大值为0.035 m 【答案】AC 【解析】 【详解】上面的弹簧要承受两个小球所受的总重力，伸长量为，下面的弹簧只要承受一个小球所受的重力，为使伸长量最长，下面的应为0.2 kg的小球，伸长量为，总伸长量为 当和时 最大，即劲度系数为100 N/m的轻弹簧在上方，质量为0.1 kg的小球在上方时，两弹簧的总伸长量的最大值为0.04 m。 故选AC。 10. 小聪同学将质量均为m的物体A和B用轻绳连接后跨过定滑轮（不计轻绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）将物体A悬挂，物体B刚好与地面接触，且物体B与地面间的动摩擦因数恒定不变，如图所示，当他用水平变力F拉物体B时，在物体B沿水平方向从C处向右缓慢运动到D处的过程中，下列分析正确的是（ ） A. 轻绳的弹力逐渐增大 B. 地面对物体B的支持力逐渐增大 C. 地面对物体B的摩擦力逐渐增大 D. 水平变力F逐渐增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由于物体B是缓慢运动的，每一运动过程都可以看成静止状态，每个物体所受的合力均为零，所以连接A、B的轻绳的弹力T的大小保持不变，故A错误； B．根据题意，对物体B受力分析，如图所示 由平衡条件有 ， mg不变，大小不变，逐渐减小，逐渐增大，所以地面对物体B的支持力逐渐增大，根据可知，地面对物体B的摩擦力f逐渐增大，则拉物体B的水平变力逐渐增大，故BCD正确。 故选BCD。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）某同学通过正确的实验步骤，得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧受到的重力），由图线可知，弹簧的原长为______cm，劲度系数为______N/m。 （2）该同学将本实验的弹簧改装成一弹簧测力计，用该改装后的弹簧测力计测量时的示数如图丙所示，该弹簧测力计的示数为______N，该弹簧的伸长量为______cm。 【答案】 ①. 12 ②. 75 ③. 3.00 ④. 4 【解析】 【详解】（1）[1]图像与横轴截距表示弹簧原长，故原长为12 cm； [2]图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则有 （2）[3][4]弹簧秤的最小分度为0.1N，由题图丙得到弹簧的弹力大小为3.00 N。根据胡克定律可得 12. 某研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时加速度与力的关系，该小组的同学在实验室设计了如图甲所示的装置，图甲中A为小车，B为电磁打点计时器，C为力传感器，P为小桶（内有砂子），M是一端带有定滑轮、水平放置的足够长的木板。不计绳子与滑轮间的摩擦，取重力加速度大小。 （1）要顺利完成该实验，除图甲中的实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是______（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）。 （2）平衡摩擦力后再做实验，______（填“需要”或“不需要”）小桶和砂子的总质量远小于小车的质量。 （3）已知交流电源的频率为50 Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有四个点未画出，由该纸带可求得打计数点“3”时小车的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______。（结果均保留两位有效数字） （4）不断增大小桶和砂子的总质量，则小车的加速度大小会趋近于______。（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 不需要 ③. 0.43 ④. 0.75 ⑤. 19.6 【解析】 【详解】（1）[1]由于要处理纸带数据，需要利用刻度尺测量两个计数点之间的距离，因此还需要的器材是刻度尺。 （2）[2]由于绳子的一端连接有能够测绳子拉力大小的力传感器，所以不需要小桶和砂子的总质量远小于小车的质量。 （3）[3][4]打相邻两个计数点的时间间隔 根据 解得小车的加速度大小 （4）[5]设小车运动的加速度大小为a，则小桶运动的加速度大小为，对小桶和砂子，根据牛顿第二定律有 对小车有 整理后有 当时，解得 13. 如图甲所示，将两个物块A、B放在水平地面上，已知A的质量为2m，B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为，B与地面间的摩擦不计，现用大小为F，水平向右的推力推A，使两个物块A、B一起向右做匀加速直线运动，重力加速度大小为g。 （1）求物块A、B运动的加速度大小a； （2）求物块A对B的作用力大小； （3）若其他条件不变，只将推力改为水平向左推B，如图乙所示，求物块A对B的作用力大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块A、B整体，根据牛顿第二定律有 解得 （2）采用隔离法，对B物块，根据牛顿第二定律有 解得 （3）只将推力改为水平向左推B，由牛顿第二定律可知整体的加速度大小不变，即 采用隔离法，对A物块，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，则物块A对B的作用力大小为 14. 如图所示，质量的空货箱被轻质细线悬挂且处于静止状态，细线AO与竖直方向的夹角为30°，细线BO水平，细线CO竖直，取重力加速度大小。 （1）分别求细线AO、BO对结点O的拉力大小； （2）若三根细线能承受的最大拉力均为，要使三根细线均不断裂，求货箱内能装货物的最大质量。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）以结点O为研究对象，货箱受到CO细线的大小等于mg的拉力、OB细线的拉力和OA细线的拉力，如图所示 根据平衡条件有 所以细线AO对结点O的拉力大小 细线BO对结点O的拉力大小 （2）三根细线能承受的最大拉力均为，根据（1）中分析可知，只要OA不断裂，其他两根细线就不会断裂、故有 解得 15. 一兔子在距离山洞（洞口略大于野兔）处的草地上玩耍，此时兔子可视为静止，被离它处的猎豹发现，猎豹、兔子和山洞在同一水平直线上，猎豹立即由静止开始以的加速度追击兔子、当猎豹达到最大速度后只能做匀速运动。猎豹追击的同时，兔子以的加速度向山洞跑去，兔子达到最大速度后也只能做匀速运动，为了避免撞上山壁，猎豹要以的加速度做匀减速直线运动，兔子可以跑进山洞（不用减速）。通过计算分析，猎豹能否抓到兔子。 【答案】不能 【解析】 【详解】如图所示 当速度相等时 猎豹的位移为 兔子的位移为 此时 故猎豹不能抓到兔子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $