山东省名校联盟2024-2025学年高一上学期12月联考物理试卷（含解析）

山东省名校联盟2024-2025学年高一上学期12月联考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.年月日凌晨，在巴黎奥运会游泳项目男子米自由泳决赛中，中国选手潘展乐以秒的成绩夺得冠军，并打破世界纪录。比赛中，他表现出了惊人的爆发力、世界顶尖的半程转身技术和稳定的冲刺能力。国际标准游泳池长度为。下列说法中正确的是
A. 项目的米是指运动员位移的大小
B. 比赛成绩秒是指他夺冠的那一时刻
C. 研究他的转身技术时不可以把他看作质点
D. 冲刺阶段他的惯性随着速度增大而变大
2.如图所示，将小球从点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹回点不再上升，不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 小球下落过程中，加速度方向向下 B. 小球上升过程中，加速度方向向上
C. 小球下落过程中，加速度越来越大 D. 小球上升过程中，加速度越来越小
3.如图甲、乙所示，，两球均保持静止。甲图中两球靠在一起放在水平地面上，乙图中球用轻绳拴住并悬挂在竖直墙上，球在水平地面上。已知所有接触面均光滑，关于两球受力情况下列说法中正确的是
A. 两图中球均受三个力
B. 两图中球受到地面的支持力均等于它的重力
C. 图甲中球对地面的压力就是它的重力
D. 图乙中球受到球的弹力是因为球产生形变
4.某司机驾驶汽车正以的速度行驶，在距离人行横道停车线处看到有行人通行，司机经过一定反应时间后采取制动措施。制动后，汽车以的加速度做匀减速直线运动。为了在停车线前停车，该司机的反应时间不应超过
A. B. C. D.
5.两物体同时开始沿直线运动，物体的位移时间图像和物体的速度时间图像分别如图甲、图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 内，物体做单向直线运动
B. 内，物体做单向直线运动
C. 内，物体位移大小为零
D. 内，物体平均速度大小为
6.如图甲所示，质量为的物块在水平力的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为，力随时间变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是
A. 前物块一直做加速运动 B. 后物块受静摩擦力
C. 时物块离出发点最远 D. 物块受到的摩擦力的最大值等于
7.如图所示，三根不可伸长的轻质细绳一端拴在同一结点上，绳另一端固定在右侧竖直墙面上，绳另一端拴接一砖块，绳跨过左侧光滑定滑轮拴接一相同砖块，整个装置处于静止状态。测出绳与竖直墙面的夹角为，则结点左侧绳与竖直方向的夹角为
A. B. C. D.
8.甲、乙两车均可视为质点在平直公路上沿两平行车道同向直线行驶，两车运动的图像如图所示为位移。已知时乙车在甲车前面处，下列说法正确的是
A. 后甲车超过乙车 B. 两车在时速度相等
C. 两车相距最近距离为 D. 甲车的加速度大小为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.在物理学研究过程中，科学家们创造了许多重要的物理学研究方法，高一上学期我们学习了理想实验法、控制变量法、微元法、极限思想法和理想模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是
A. 在研究合力和分力的关系时，采用了极限思想法
B. 著名的伽利略斜面实验，应用了理想实验的方法
C. 忽略物体的大小和形状，用质点代替物体，采用了等效替代法
D. 探究加速度和合外力、质量关系的实验，主要应用了控制变量法
10.一个物体做匀变速直线运动，物体的位置随时间变化的函数关系是，则根据此函数式可以得到
A. 物体的初速度大小为 B. 物体的加速度大小为
C. 物体第秒内的位移大小为 D. 物体前秒内的位移大小为
11.某物体从足够高处由静止开始下落，下落过程中受到的空气阻力随速度增大而增大，其加速度随时间变化的关系图像如图所示，已知该物体质量，重力加速度，下列说法正确的是
A. 物体先做加速运动再做减速运动 B. 时物体所受阻力大小为
C. 物体下落过程中最大速度为 D. 内物体的平均速度等于
12.如图所示，，两小球分别用一轻弹簧和轻质细线悬挂在天花板上，轻弹簧和轻质细线与水平方向的夹角分别为和，，两小球间拴接的轻弹簧劲度系数是轻弹簧的劲度系数的倍且恰好处于水平状态。设重力加速度为，已知，，则
A. 轻弹簧和轻质细线的拉力大小之比为
B. 轻弹簧和轻弹簧的形变量之比为
C. 、两小球的质量之比为
D. 剪断轻质细绳的瞬间，小球的瞬时加速度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某物理兴趣小组利用三根完全相同、满足胡克定律的橡皮筋进行“验证力的平行四边形定则”实验橡皮筋的形变均在弹性限度内。如图甲所示，在水平木板上固定一张白纸，将三根橡皮筋的一端系在同一结点上，小组同学互相配合，沿三个不同方向用力拉这三根橡皮筋的另一端。已知橡皮筋原长均为。
当三根橡皮筋稳定时，需在白纸上标记结点的位置，测量三根橡皮筋的长度，还要记录_______________。
单选当结点静止时，三根橡皮筋的长度不可能是________。
A.，，
B.， ，
C.， ，
单选在某次实验中，三根橡皮筋的方向如图乙所示，保持结点的位置与段橡皮筋长度、方向不变，保持段橡皮筋的方向不变，将段橡皮筋缓慢逆时针旋转，则在此过程中段与段橡皮筋的弹力大小变化正确的是________。
A.段橡皮筋弹力先减小后增大
B.段橡皮筋弹力一直减小
C.段橡皮筋弹力先增大后减小
D.段橡皮筋弹力一直增大
14.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。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，另一端绕过光滑的定滑轮和质量不计的动滑轮与挂在竖直平面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
实验中__________填写“需要”或“不需要”满足所挂钩码质量远小于小车质量。
若某同学实验过程中忘记了平衡摩擦力，其他操作都正确，则他所得到的小车关系图像应是下图中的___________图中纵坐标表示小车的加速度，横坐标表示细线对小车的拉力。
A. ．
C. ．
某小组在实验中打出的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有个点未画出，打点计时器使用的交流电源的频率为。则小车的加速度大小为__________结果保留两位有效数字。
若所有操作都正确，现测得小车的质量为，小车的加速度为，当地重力加速度为，则钩码的总质量__________用、、表示。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.随着科技的普及和推广，消费者对于新技术和新设备的接受度逐渐提高。如图所示的送餐机器人作为一种新颖的服务方式，吸引了不少消费者的注意力。它通过先进的导航技术和多传感器系统，能够自主避障，实现快速准确的送餐服务。若餐具与机器人水平托盘之间的动摩擦因数，机器人的速度不超过，现让机器人从静止启动沿水平方向做匀加速直线运动。餐具与水平托盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：
机器人送餐过程的最大加速度是多少？
机器人加速至最大速度的最小位移是多少？
16.如图所示，倾角为、质量为的斜面体放在水平面上，质量为的重物放在斜面上，质量为的重物与重物通过细绳相连于点，其中细绳处于水平状态，另一根与点相连的细绳悬挂于天花板上且与竖直方向夹角为，、、都处于静止状态。已知重力加速度大小为，，。求：
水平细绳的拉力；
斜面对重物的摩擦力；
地面对斜面的支持力。
17.近些年来，国家大力发展低空经济，无人机的应用越来越广泛。质量为的轻型无人机悬停在距离地面高度为的空中，由于突发故障，动力突然消失致使无人机自由下落，后动力装置恢复正常，可提供竖直向上的升力。
已知无人机着地速度不能超过，不计空气阻力，重力加速度取。求：
动力装置恢复正常时无人机距离地面的高度；
动力装置所提供的升力至少多大；
若动力装置恢复正常后提供的竖直升力为，则升力作用后无人机距离地面的高度是多少？
18.现代化的工厂车间通常采用流水线生产作业，如图所示是某流水线一部分的示意图：光滑的水平面上有一固定光滑平台，平台左侧静置一质量的运输平板小车，小车上表面与平台等高。平台右侧紧贴一传送带，传送带与水平面成角。某次操作工人进行测试时，让传送带以速度顺时针稳定运行，然后再让质量的小工件视为质点从小车的左端以某一初速度向右滑上小车，发现当工件滑至小车最右端时，恰好与小车达到共同速度，此后当小车与平台相撞后，工件保持速度大小不变经平台滑上传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数，工件从平台转至传送带时速度大小保持不变，传送带足够长，取。求：
工件滑上小车时初速度的大小；
工件在传送带上运动的时间；结果可保留根号
若工件在传送带上相对滑动时会留下划痕，则传送带上的划痕为多长。结果可保留根号
答案解析
1.
【解析】A.项目的米是指运动员路程的大小，故A错误；
B.比赛成绩秒是一段时间，是时间间隔，故B错误；
C.研究他的转身技术时，他的形状、大小不能忽略，不能看作质点，故C正确；
D.物体惯性的大小仅取决于物体的质量，与速度无关，故D错误。
2.
【解析】小球下落、上升过程中，仅受重力作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下，大小恒定不变，故A正确BCD错误。
3.
【解析】A.甲图中球受重力、支持力两个力，乙图中球受重力、的支持力、绳子的拉力三个力，故A错误；
B.乙图图中球受到地面的支持力大于它的重力，故B错误；
C.图甲中球对地面的压力球发生形变，作用在地面上的弹力不是它的重力，故C错误；
D.图乙中球受到球的弹力是因为球产生形变，故D正确。
4.
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移关系
则汽车从刹车到停止的位移
所以匀速位移最多为，即反应时间不应超过
故选B。
5.
【解析】A. 图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，可知， 内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动，故A错误；
B.由图乙可知 内，物体的速度方向一直是正方向，做单线直线运动，故B正确；
C.内，物体位移大小为
故C错误；
D.内，物体的位移为
所以平均速度为。故D错误。
故选B。
6.
【解析】开始时力较小，则摩擦力较小，物块向下做加速运动，随着的增大，物块的加速度减小，当加速度减到零时速度最大，此时，此时，
然后摩擦力将大于重力，物块做加速度增加的减速运动继续向下，直到停止，可知物块受到的摩擦力的最大值大于，选项A正确，BCD错误；
故选A。
7.
【解析】根据平行四边形法则作图，如图所示
由于甲、乙质量相等，通过矢量的合成法则，结合几何关系，则有，
因，
则，故选D。
8.
【解析】D、根据匀变速直线运动的位移时间公式
可得
由图像可知，甲、乙的初速度分别为
，
加速度满足
，
解得，
故D错误；
、设时刻两车速度相等，则
解得
此时两车相距最近，
根据位移公式，将代入解得
，
由于
则两车不会相遇，
两车最近距离为故B错误，C正确；
A.根据位移公式，将代入解得，
由于，甲车未能超过乙车，故A错误。
9.
【解析】A.在研究合力和分力的关系时，采用了等效替代法，故A错误；
B.著名的伽利略斜面实验，应用了理想实验的方法，故B正确；
C.忽略物体的大小和形状，用质点代替物体，采用了物理理想模型法，故C错误；
D.探究加速度和合外力、质量关系的实验，主要应用了控制变量法，故D正确。
10.
【解析】根据匀变速直线运动位移时间公式，可得，，故物体的初速度为，加速度为，故A正确，B错误
C.物体第秒的位移为，故C错误
D.物体前秒的位移为，故D正确
11.
【解析】A.物体加速度方向始终不变，与速度方向相同，故物体做加速运动，当加速度减为后物体匀速，故A错误；
B.时物体的加速度大小，由，可得此时阻力大小，故B正确；
C.图像的面积表示速度变化量，故物体下落过程中最大速度为，故C正确；
D.由于物体内做加速度减小的加速运动，其平均速度大于以相同初末速度做匀加速的平均速度，即物体的平均速度大于，故D错误。
12.
【解析】对两个物体受力分析，
都处于静止状态，受力平衡，则有：
对：，，
对：，，
A、联立，代入数据得：，故A错误；
B、由结合得轻弹簧和轻弹簧的形变量之比为，故B正确；
C、联立得：，故C正确；
D、剪断轻质细绳的瞬间，受到的合力与原来的拉力等大反向，联立得，则的瞬时加速度大小为，故D错误。
故选BC。
13.三根橡皮筋的方向；；。
【解析】在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置，只需要记住三根橡皮筋的长度及方向。
三力平衡时，三个力能合成封闭三角形，根据胡克定律
可知，弹力与橡皮筋伸长量成正比，所以橡皮筋伸长量也能合成封闭三角形
A.三根橡皮筋伸长量分别为 、 和 ，能合成封闭三角形，故A不符合题意；
B.三根橡皮筋伸长量分别为 、 和 ，不能合成封闭三角形，故B符合题意
C.三根橡皮筋伸长量分别为 、 和 ，能合成封闭三角形，故C不符合题意。
故选B。
保持结点位置与 段橡皮筋长度、方向不变，保持 段橡皮筋的方向不变，将 段橡皮筋逆时针旋转，可知， 段橡皮筋弹力增大， 段橡皮筋弹力一直增大。
故选D。
14.不需要


【解析】因细绳上连有拉力传感器可以准确测出绳的拉力从而得到小车的合力，则不需要用钩码的重力近似替代绳的拉力，则实验中不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。
若某同学实验过程中忘记了平衡摩擦力，则用一定的外力拉物体时加速度为零，故图像不过坐标原点，与横坐标有交点；又因为使用了拉力传感器，故图像不会弯曲，故选D。
图中相邻两计数点间还有个点未画出，故计数点间的时间间隔为
由逐差法求加速度可得
钩码挂在动滑轮下，若小车的加速度为，则钩码加速度为 ，对钩码受力分析，由牛顿第二定律可知
可得
小车平衡摩擦力后，由牛顿第二定律可得
联立可得
15.解：设餐具及食物质量为，当它们与机器人托盘之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，机器人送餐过程的加速度最大，
根据牛顿第二定律有，
可求得。
根据匀变速直线运动规律知，当机器人以最大加速度加速时位移最小，
则加速阶段有，
代入数据求得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.解：对点进行受力分析，可知受到的拉力，的拉力以及左侧绳子的拉力，受力如图
根据平衡条件可得，
解得。
物体受到重力、斜面支持力、绳子的拉力以及斜面的摩擦力，受力如图
沿斜面的方向，
垂直斜面方向，
解得，。
斜面受到重力、地面的支持力、对的压力以及对的摩擦力，地面对的摩擦力，受力如图
根据牛顿第三定律，，
竖直方向，
解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
17.解：自由下落的高度，
下落时距离地面的高度。
自由下落，过了后的速度，
恢复正常操控后向下匀减速直线运动的过程中选向下为正方向，
，
联立可求得：。
无人机动力系统提供的作用力为时，
内下落高度，
此时距离地面的高度。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
18.设工件与小车上表面间的动摩擦因数为 ，对工件根据牛顿第二定律有
根据速度与时间公式有
对小车根据牛顿第二定律有
联立解得
当工件速度大于传送带的速度，减速到与传送带同速的过程：
当工件速度小于传送带的速度，向上减速到零的过程：
工件下滑过程
工件在传送带上运动总时间
当工件速度大于传送带的速度，工件相对传送带向上
当工件速度小于传送带的速度，工件相对传送带向下
工件向下运动过程中
综上所述划痕总长为

【解析】详细解答和解析过程见答案
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