湖北省武汉六中2028届高一上物理12月考试题(含答案)

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湖北省武汉六中2028届高一上物理12月考试题(含答案)

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武汉六中2025年高一上学期物理12月考试题
考试时间:2025年12月13日 下午14:15--15:45
一、选择题(1~7单选,8~10多选,每题4分,共40分)
1.我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁或玻璃上自由移动。如图所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是(  )
A B C D
2.如图,台秤上放一装有水的杯子,杯底用细线系一光滑小木球,若细线发生断裂,在小木球加速上升的过程中,不计水的阻力,台秤的读数将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
3.如图,质量分别为和的方形物体A和B在水平恒力作用下,沿光滑水平面向右运动,A刚好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,则A、B间的动摩擦因数为(  )
B. C. D.
4.如图所示,在斜面上同一竖直面内有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环分别从O点由静止释放,沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4.下列关系正确的是( )
t1t3 C.t2=t4 D.t25.在倾角为的斜面上,带支架的木板上用轻绳悬挂一小球,木板与斜面的动摩擦因数为μ,当整体沿斜面下滑且小球与木板及支架相对静止时,悬线与竖直方向的夹角为β,下列说法正确的是(  )
A.若μ=0,则β=0
B.若μ=tanα,则β=α
C.若0<μ<tanα,则0<β<α
D.若μ>tanα,则0<β<α
6.如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨。将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是(  )
A.增加瓦放在滑轨上的高度
B.增加每次运送瓦的片数
C.增大两杆与水平面的夹角
D.增大两杆之间的距离
7.如图甲所示,用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为mA=1kg、mB=2kg,当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离,t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1,同时对物块B施加同一方向的拉力F2,使A、B从静止开始运动,运动过程中F1、F2方向保持不变,F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示,则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析,正确的是(  )
A.t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N
B.t=2.0s时刻A、B之间作用力为零
C.t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
D.从t=0时刻到A、B分离,它们运动的位移为5.6m
8.两个质量均为m的物块叠放压在一个轻弹簧上面,处于静止状态,弹簧的劲度系数为k,时刻,给A物体一个竖直向上的作用力F,使得物块以0.5g的加速度匀加速上升,下列说法正确的是(  )
A.A、B分离前系统合外力大小与时间的平方成线性关系
B.A、B分离时弹簧处于压缩状态
C.在时刻A、B分离 D.分离时B的速度为
9.如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的足够长斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t撤去F,物体又经过时间t返回斜面底端.在整个运动过程中,斜面始终静止,斜面质量为M,则下列说法正确的是(  )
A.物体上滑和下滑过程中,斜面所受地面的摩擦力始终水平向左
B.物体返回斜面底端时的速度大小是撤去拉力F时的2倍
C.物体下滑过程中,斜面对地面的压力等于(m+M)g
D.物体开始所受拉力F=3mgsinθ
10.如图所示,在足够长的粗糙竖直墙壁上有一物块保持静止。某一时刻无初速度释放物块,并分别以两种方式施加外力,使物块时刻紧紧地贴合在墙壁上运动。假设两次释放物块完全相同,墙壁粗糙程度不变,比例系数k大小相同(在国际单位制下数值相等)。则(  )
A.方式一下落过程物体受到合外力方向会改变,方式二下落过程物体受到合外力方向不变
B.方式一下落过程物体速度先增大后减小,方式二下落过程物体速度一直增大
C.方式一下落过程中物体达到的最大速度为
D.方式二下落过程中物体达到的最大速度为
二、实验题(每空2分,共16分)
11.如图所示,某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数的实验装置,将斜面固定在桌子边缘,在斜面上装有两个光电门1、2,绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有遮光片的物块上,另一端吊着装有砂的砂桶,物块静止在斜面上。
(1)通过调节定滑轮高度,使连接物块的细线与斜面平行;给物块一个初速度使物块沿斜面向上滑动,观察物块通过光电门1、2时光电计时器记录的遮光片遮光的时间,如果通过光电门1的遮光时间t1小于通过光电门2的遮光时间t2,则需要 (填“增加”或“减少”)砂桶内砂的质量,直到物块上滑时,通过两个光电门的遮光时间相等;
(2)已知斜面的高为h、长为L,测出物块和遮光片的总质量为M,要测量物块和斜面间的动摩擦因数,还需要测量 (写出需要测量的物理量名称和符号),则物块与斜面间的动摩擦因数为μ= (用已知的和测量的物理量表示)。
12.如图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。
(1)如图2所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,则小车的加速度a= 。已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a= m/s2(结果保留两位有效数字)
(2)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力。在处理数据时,他以小车的加速度的倒数 为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出图像。下面能够正确反映关系的示意图是 ____。
A.B.C.D.
(3)另一同学在探究小车加速度a与所受合外力F的关系时,设计并采用了如下图所示的方案。
其实验操作步骤如下:
A.挂上砝码盘和砝码,调节木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
B.取下砝码盘和砝码,测出其总质量为m,并让小车沿木板下滑,测出加速度a;
C.改变砝码盘中砝码的个数,重复步骤A和B,多次测量,作出图像。
①该实验方案 满足条件(选填“需要”或“不需要”);
②若小红同学实验操作规范,随砝码盘中砝码个数的增加,作出的图像最接近下面的 。
B. C.
13.(10分)如图所示,某发射系统内有一矩形箱子,箱子内有一竖直放置的轻弹簧,弹簧上方有一物块P,箱子内上表面和下表面都装有压力传感器。 箱子静止时,上方传感器的读数,下方传感器的读数。 重力加速度g取。
(1)求P的质量m;
(2)当系统在竖直方向运动时,上方传感器的读数,求此时箱子的加速度a。
14.(16分)如图甲所示,倾斜传送带与水平地面夹角为,传送带以的速率顺时针转动,一个质量为的黑色煤块以初速度的速度从传送带底端滑上传送带,黑色煤块在传送带上上升的图像如图乙所示,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为,传送带足够长,取,,,求:
(1)传送带与水平地面夹角的大小和动摩擦因数的大小;
(2)黑色煤块在传送带上运动的总时间;
(3)黑色煤块在传送带上形成的划痕长度。
【(18分)如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)若恒力F=0,物块滑出木板时的速度是多大? (2)C点的纵坐标是多少?(3)当外力多大时,物块恰好不能木板右端滑出 。
答案
选择题(1~7单选,8~10多选,每题4分,共40分)
1.C。
2.A
3.C
4.D
5.C
6.D
7.A
8.BC
9.AB
10.AD
实验题(每空2分,共16分)
11.【答案】 增加 砂和砂桶的总质量m
【详解】(1)[1] 如果通过光电门1的遮光时间t1小于通过光电门2的遮光时间t2,说明物块在做减速运动;要想使物块通过两个光电门的遮光时间相等需要物块做匀速运动,增加绳的拉力也就是增加砂桶内砂的质量。
(2)[2][3] 实验还需要测量砂和砂桶的总质量m,设斜面倾角为θ,根据力的平衡有
根据几何关系有

解得
12.【答案】(1) (2)C (3)不需要 A
【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动的推论,这里,所以加速度
[2]将,,代入
可得
(2)设砂和砂桶的质量为,根据牛顿第二定律,对砂和砂桶有
对小车有 联立可得
变形为 所以与是线性关系,且截距为正,斜率为正。 故选C。
(3)[1]在这个实验方案中,当小车匀速下滑时,有
取下砝码盘和砝码后,小车受到的合力
这里直接把当作小车受到的合力 不需要满足
[2]根据牛顿第二定律 可得 所以图像是一条过原点的倾斜直线。
故选A。
三、计算题(13题10分,14题16分,15题18分,共44分)
13.【答案】(1);(2),方向竖直向上
【详解】(1)木箱静止时,弹簧重力不计,对弹簧和木块整体进行受力分析,受重力、上方传感器向下的压力
下方传感器向上的支持力
根据平衡条件有
解得P的质量
(2)上表面传感器的读数变成5N,即
而弹簧弹力不变,则下方传感器向上的支持力仍为20N,对物体由牛顿第二定律,有
解得
方向竖直向上。
14.【答案】(1),;(2);(3)
【详解】(1)由于黑色煤块的初速度大于传送带的速度,所以黑色煤块相对传送带向上运动,根据牛顿第二定律有
根据图像可得
当煤块的速度减小到与传送带速度相等时,结合图像知,由于黑色煤块所受重力沿传送带方向的分力大于滑动摩擦力,因此黑色煤块将相对传送带向下运动,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律有
根据图像可得
结合上述式子,可得
(2)黑色煤块减速到与传送带共速需要的时间为,由图知,在这个阶段黑色煤块运动位移
煤块减速到速度为零需要的时间为,在这个阶段煤块运动位移
黑色煤块向上滑行的最远距离为
黑色煤块之后向下加速运动直到回到底端,加速度为,由
得回到底端的速度
向下加速运动直到回到底端的时间为,有
可得黑色煤块在传送带上运动的总时间
(3)黑色煤块速度大于传送带时
黑色煤块速度小于传送带时
黑色煤块速度方向与传送带速度方向相反时
则黑色煤块在传送带上形成的划痕长度
15.【答案】(1) (2) (3)
【详解】A.若恒力F=0,物块刚滑上木板时,设物块和木板的加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律
得到

由题意可知,当F=0时,设经时间t1物块从木板右侧滑出,位移差为1m,则
且物块从木板右侧滑出时,需满足物块的速度大于木板的速度,即
联立解得

则物块滑出木板时的速度为
故A错误;
BD.C、D两点对应的为恰好可一起匀加速运动,即物块与木板共速后,木板的加速度a3大小等于物块的最大加速度a1,则有
解得
物块刚滑上木板时,设木板的加速度为a4,由牛顿第二定律有
设经时间t2两者速度相等,有
解得

故B正确,D错误;
C.当物块恰好不能从木板右端滑出时,即物块恰好滑到木板右侧与木板共速,对应图中B点,设木板加速度为a5,用时间为t3此时有
解得
故C正确。
故选BC。

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