山东省淄博市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

山东省淄博市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.年月日，中国人民解放军火箭军成功发射枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹，导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中点 B. 图中点 C. 图中点 D. 图中点
2.潭溪山玻璃漂流为山东省最长峡谷漂流，一游客在潭溪山乘皮筏漂流，途经点和点，如图所示。已知该游客从点漂流到点的路程为，用时，、间的直线距离为，则从点漂流到点的过程中( )
A. 该游客的位移大小为
B. 该游客的平均速率为
C. 该游客的平均速度大小为
D. 若以所乘皮筏为参考系，美女峰的平均速度为
3.如图所示，小齐同学做化学实验时，将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上，向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中，则( )
A. 烧杯的重心在烧杯上
B. 杯与水的共同重心将一直上升
C. 杯与水的共同重心将先上升后降低
D. 杯与水的共同重心将先降低后上升
4.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )
A. 不变，变大 B. 不变，变小 C. 变大，变大 D. 变小，变小
5.惯性制导已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是“加速度计”。加速度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为的滑块，滑块两侧分别与劲度系数为和的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块原来静止，弹簧均处于自然长度，滑块上指针指在刻度处。通过标尺可测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。导弹沿水平方向运动，某时刻指针向左偏离点的距离为弹簧始终在弹性限度内，此时导弹的加速度( )
A. 方向向左，大小为 B. 方向向右，大小为
C. 方向向右，大小为 D. 方向向左，大小为
6.甲、乙两车沿着一条平直公路同向同速行驶，相距。时刻，前面的甲车开始减速，经过一段时间，后面的乙车也开始减速，两车的图像如图所示。如果甲车在减速过程中行驶的距离为，乙车停止时与前方甲车相距( )
A.
B.
C.
D.
7.年月日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船返回舱在返回过程中的某一竖直下落阶段为：返回舱先加速下落，之后打开降落伞减速下降。返回舱和伞受到的阻力与速度大小的平方成正比，即为常数，设伞打开时速度大小为，返回舱和伞的总质量为，重力加速度为。在该阶段，下列说法正确的是( )
A. 打开伞前返回舱处于超重状态
B. 打开伞后返回舱处于失重状态
C. 打开伞时返回舱的加速度大小为
D. 打开伞后返回舱能达到的最小速度为
8.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙，若两球被释放的时间间隔为，在不计空气阻力的情况下，它们在空中的运动过程中( )
A. 甲、乙两球速度之差越来越大 B. 甲、乙两球速度之差越来越小
C. 甲、乙两球间的距离始终保持不变 D. 甲、乙两球间的距离越来越大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站速度变化是，下列说法正确的是( )
A. 飞船的加速度大小为 B. 飞船的加速度大小为
C. 空间站的质量为 D. 空间站的质量为
10.在抛球杂技表演中，演员在一辆速度为的水平向右做匀速直线运动的自行车上，时刻，以相对于自行车的初速度竖直向上抛出一个小球。不计空气阻力，重力加速度大小。若以地面为参考系，关于小球上升阶段的说法正确的是( )
A. 小球做匀变速直线运动
B. 小球做匀变速曲线运动
C. 时小球的速度大小为
D. 小球在内的位移大小为
11.高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。一辆货车在行驶过程中发生故障，以的速度驶入避险车道，避险车道上坡路面的倾角，如图所示。货车进入避险车道后牵引力为零，货车在避险车道上停下后恰好未发生溜滑现象，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 货车与路面间的动摩擦因数为
B. 货车与路面间的动摩擦因数为
C. 货车在避险车道上行驶的最大距离为
D. 货车在避险车道上行驶的最大距离为
12.机场工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率逆时针运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距。工作人员把一件小包裹可视为质点由静止轻放到传送带顶端，当包裹位移为时，速度大小恰好达到。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A. 包裹刚放上传送带时的加速度大小为
B. 包裹与传送带间的动摩擦因数为
C. 包裹在传送带上运动的总时间为
D. 包裹到达传送带末端的速度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.利用图甲的实验装置研究小车在斜面上做匀加速直线运动的过程，用打点计时器记录小车从斜面顶端由静止释放并拖动纸带的运动情况。某次实验中，打出一条纸带，从比较清晰的点起，计数点分别记为、、、、、、，每相邻两个计数点间的时间间隔为，依次测得各相邻计数点间的距离为、、、、、，如图乙所示。
实验时，图乙中纸带的______选填“左”或“右”端是和小车相连的。
打点计时器打计数点时，小车的速度表达式 ______，要求充分利用测量数据，写出小车运动过程中的加速度表达式 ______。以上表达式均用题中所给物理量符号表示
在本实验中，要充分利用测量数据计算加速度是为了减小______误差。填“偶然”或“系统”
14.图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
实验时需要下列哪个器材______。
A.弹簧秤
B.重垂线
C.打点计时器
D.秒表
以下实验过程的一些做法，其中合理的有______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球
C.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
D.每次必须严格的等距离下降记录小球位置
图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点、、，测得、两点竖直坐标为、为，测得、两点水平距离为，则小球的初速度大小 ______，若点竖直坐标为，则小球在点的速度大小 ______。以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图甲为天工开物中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图乙所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面间夹角，人与木板总质量，当每条绳子拉力的大小时，人与木板沿直线匀速前进，重力加速度大小，，。求此过程中：
地面对木板的摩擦力大小；
地面对木板的支持力大小及木板与地面间的动摩擦因数。
16.公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为这段时间汽车仍保持原速。晴天汽车在干燥的路面上以的速度行驶时，晴天汽车在干燥的路面上刹车过程中的加速度大小为。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的。
求晴天时的安全距离；
若要求雨天的安全距离与第问中的安全距离相同，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
17.年月发生在淄川的马鞍山保卫战是鲁中抗日战场的重要战役。在保卫战中，驻守峰顶的战士们利用石头、器具等击退了敌人余次进攻，图甲为马鞍山保卫战遗址。图乙为攀登峰顶处的陡坡侧视图，斜坡高，其下端点与一长的平台相连，为中点，垂直于延长线并与其相交于点。某战士将石块从斜坡顶端点以的初速度水平抛出，恰好落到平台中点。已知重力加速度大小，，，忽略空气阻力，石块在竖直平面内运动，石块与敌人均看作质点。
求石块从点抛出到落到平台点所用时间和斜坡的长度；
若将石块从点水平抛出，要使石块能够落到平台上，求石块水平初速度大小的范围，以及石块落到平台点的速度；
若某战士发现一敌人正从坡底端点沿斜坡方向匀速向上运动，同时该战士立即从点以与水平方向成斜向上的初速度抛出石块，经过时间恰好击中敌人，求击中敌人位置距点的距离。
18.如图所示，质量的木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一质量小物块，在木板右侧有一竖直墙壁，木板右端与墙壁的距离为。某时刻给木板和物块相同的初速度，二者保持相对静止一起水平向右运动，一段时间后，木板与墙壁碰撞碰撞时间极短，碰后木板速度反向、大小不变，、两物体发生相对滑动，经过时间二者再次达到共速且方向水平向左，运动过程中物块始终未离开木板。已知木板与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求：
木板刚接触墙壁时，、两物体的瞬时速度大小；
物块与木板之间的动摩擦因数；
整个运动过程中物块在木板上的划痕长度。
答案和解析
1.
【解析】解：图中点标出的受力方向不应该在轨迹的切线方向的反方向，而应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故A错误；
B.曲线运动速度沿着曲线的切线方向，图中位置中，速度方向应沿运动轨迹的切线方向，故B错误；
曲线运动的点的速度方向沿切线方向，受到的合力指向运动轨迹弯曲的内侧，受到的合力没有指向运动轨迹弯曲的内侧，故C正确，D错误。
故选：。
2.
【解析】解：、位移指的是从点漂流到点的有向线段，故路程大小为，位移大小等于，故A错误；
B、平均速率为路程与时间的比值，已知该游客从点漂流到点的路程为，用时，可解得平均速率等于，故B错误；
C、该游客的平均速度大小为，故C正确；
D、若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为，但是两个速度的方向相反，故D错误。
故选：。
3.
【解析】解：空杯子的重心在杯子中心偏点下，对空杯缓慢加水的过程中，重心位置不断下降，当水加满后，重心又回到原来位置，故重心的位置先下降后上升，故ABC错误，D正确。
故选：。
4.
【解析】以木板为研究对象，对其受力分析如图
木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即，绳剪短后同样是，故F大小不变；
根据共点力的平衡条件可知
将两轻绳各剪去一小段，轻绳与竖直方向夹角变大，故减小，变大，故A正确，BCD错误。
故选：。
5.
【解析】解：滑块受到左侧弹簧的向右的弹力，大小为，同时小物体还受到右侧弹簧的向右的弹力，大小也为，故合力为，方向水平向右，由牛顿第二定律得：加速度：，方向水平向右，故B正确，ACD错误。
故选：。
6.
【解析】解：甲在时间内做匀减速运动，通过的位移为；
乙在时间内通过的，解得乙车停止时与前方甲车相距，解得，故BCD错误，A正确。
故选：。
7.
【解析】解：打开伞前加速下落，返回舱处于失重状态，故A错误；
B.打开伞后，减速下降，加速度向上，返回舱处于超重状态，故B错误；
C.打开伞时，阻力，根据牛顿第二定律可得，解得，故C正确；
D.打开伞后返回舱达到最小速度，则，解得，故D错误。
故选：。
8.
【解析】解：、甲、乙两球的速度差，两球的速度差保持不变，故AB错误；
、甲、乙两球的位移差，即两球间的距离，两球间的距离越来越大，故C错误，D正确。
故选：。
9.
【解析】解：在飞船与空间站对接后，推进器工作内，飞船和空间站的加速度大小为：；
设空间站质量为，对飞船和空间站由牛顿第二定律得，，故AD正确，BC错误。
故选：。
10.
【解析】解：小球在水平方向上以的速度做匀速直线运动，这是由自行车的运动决定的，在竖直方向上，小球以的初速度竖直向上抛出，仅受重力作用，因此做匀变速直线运动。由于水平方向和竖直方向上的运动同时发生，且相互独立，所以小球的整体运动是这两个方向运动的合成，由于合加速度即重力加速度的方向与合初速度的方向不在同一直线上，因此小球做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；
C.在水平方向上，小球的速度始终保持为。在竖直方向上，小球的速度由于重力作用而减小，根据速度时间公式，竖直方向上的速度为，因此，时小球的速度大小为等于，故C正确；
D.在水平方向上，小球的位移为，在竖直方向上也有位移，合位移一定大于，故D错误。
故选：。
11.
【解析】解：货车在避险车道上停下后恰好未发生溜滑现象，则火车满足，解得，故A正确，B错误；
火车在避险车道上运动时，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有，得，又因为汽车的初速度，根据匀变速直线运动推论有，故C正确，D错误。
故选：。
12.
【解析】解：、包裹做初速度为零的匀加速直线运动，由公式可知，加速度，故A正确；
B、包裹刚放上传送带时，对包裹，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，故B正确；
D、包裹加速到与传送带速度相等需要的时间
由于，包裹与传送带共速后相对传送带向下滑动，继续做匀加速直线运动，
由牛顿第二定律得：，代入数据解得：
由匀变速直线运动的公式得：
代入数据解得，包裹到达传送带底端的速度大小，故D正确；
C、包裹从与传送带共速运动到传送带底端的时间
包裹在传送带上运动的总时间，故C错误。
故选：。
13.左 偶然
【解析】解：因为小车是从静止出发的，所以小车的速度越来越大，相邻两点间的距离越来越大，纸带的左端密集，所以纸带的左端和小车相连。
根据匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于该段距离内的平均速度可得：，根据逐差法可得小车的加速度为．
偶然误差是因为数据的测量而引起的误差，所以在本实验中，要充分利用测量数据计算加速度是为了减小偶然误差。
故答案为：左；，；偶然。
14.
【解析】解：实验时需要重垂线确定竖直方向，弹簧秤、打点计时器、秒表都不需要，故B正确，ACD错误；
故选：。
、要在同一高度由静止释放小球，以保证每次实验的初速度相等，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，确保初速度水平，故AB正确；
C、描点后，用平滑的曲线连接，故C错误；
D、实验中只需要多记录几个小球的位置，作出轨迹，并不需要每次必须等距离的下降挡板，记录钢球位置，故D错误。
故选：。
根据匀变速直线运动规律可知，则
则
根据竖直方向的运动规律有
则
解得
故答案为：；；；
15.对人与木板整体分析受力，如图所示。
水平方向根据平衡条件有
竖直方向根据平衡条件有
解得
由解得
答：地面对木板的摩擦力大小为；
地面对木板的支持力大小为，木板与地面间的动摩擦因数为。
16.安全距离
雨天的刹车加速度大小
雨天行车的安全距离
代入数据解得，雨天行车的最大速度
答：晴天时的安全距离是；
汽车在雨天安全行驶的最大速度是。
17.根据石块在竖直方向做自由落体运动有
解得
石块的水平位移为
根据几何关系有
则
解得
石块落在点时速度最小，落在点时速度最大，根据平抛运动规律可得
所以石块水平初速度大小的范围为
解得
石块落在点时竖直方向的速度为
则
解得，与水平方向夹角为斜向下
设石块斜抛初速度大小为，则石块在水平方向的位移大小为
石块在竖直方向的位移大小为
根据图中几何关系有
则
代入数据解得
答：石块从点抛出到落到平台点所用时间为，斜坡的长度为；
石块水平初速度大小的范围为，以及石块落到平台点的速度为，与水平方向夹角为斜向下
击中敌人位置距点的距离为。
18.、整体向右做匀减速直线运动距离为的过程，由牛顿第二定律得：
根据运动学公式得：
联立解得：
碰墙后的加速度方向向左，由牛顿第二定律得：
碰墙后加速度方向向右，由牛顿第二定律得：
碰墙后的运动过程中，以水平向左为正方向，经过后、共速，根据运动学公式得：
联立解得：，
碰墙后到两者共速的过程始终相对向右运动，因，故两者共速后相对静止一起做匀减速运动直到速度为零。
碰墙后到两者共速的过程，对地的位移大小为：
碰墙后到两者共速的过程，对地的位移大小为：
整个运动过程中物块在木板上的划痕长度为：
联立解得：
木板刚接触墙壁时，、两物体的瞬时速度大小为；
物块与木板之间的动摩擦因数为；
整个运动过程中物块在木板上的划痕长度为。
第1页，共14页