山东省聊城市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

山东省聊城市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.诗词是中国传统文化的重要组成部分，有些诗词中蕴含丰富的物理知识，下列诗句中包含的物理知识说法正确的是( )
A. “春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”中的“一日”指的是时刻
B. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以江水为参考系来描述轻舟运动的
C. “卧看满天云不动，不知云与我俱东”，说明选择不同的参考系物体的运动情况可能不同
D. “朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，根据“千里江陵一日还”可计算出诗人的平均速度
2.如图所示，图甲、图乙分别为物理教材上伽利略设计的两个“斜面”上的实验，关于这两幅图说法正确的是( )
A. 图甲实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B. 伽利略借助图甲实验得到了自由落体运动是匀加速直线运动
C. 图乙实验表明牛顿第一定律可用实验证实
D. 图乙实验证明了力是维持物体运动状态的原因
3.“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和渔歌子中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，、两个小球的质量分别为和，用无弹性轻绳与天花板连接，、之间用轻弹簧连接，整个系统保持静止。已知重力加速度为，则将轻绳剪断瞬间，、的加速度大小分别为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，物体、、叠放在水平桌面上，水平向右的力作用于物体上，使、、以相同的速度向右匀速运动，下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力方向水平向右 B. 物体受到两个摩擦力作用
C. 物体受到的摩擦力方向水平向右 D. 与水平桌面间可能没有摩擦力
6.抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目，金华某校把它引入到体育校本课和大课间锻炼环节。如图所示，该同学保持一只手不动，另一只手沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A. 沿虚线向左移动时，细线的拉力将减小
B. 沿虚线向上移动时，细线的拉力将减小
C. 沿虚线斜向上移动时，细线的拉力将减小
D. 沿虚线向右移动时，细线对空竹的合力将增大
7.如图所示，一个质量为的沙发静止置于水平地面，甲、乙两人同时从背面和侧面用的力推沙发，与相互垂直，且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 沙发所受摩擦力大小为
B. 沙发将沿着的方向移动，加速度为
C. 沙发将沿着的方向移动，加速度为
D. 沙发的加速度大小为
8.年春晚杂技节目跃龙门为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲所示的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力时间图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 演员在时刻速度为零，加速度为零
B. 演员在时刻速度最大
C. 演员离开弹性网后上升的最大高度为
D. 演员在到时间段内处于超重状态
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.两物体沿同一直线运动，、的运动图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )
A. 内的路程为，的路程为
B. 内与内，的速度等大反向
C. 内，、的运动方向均只改变一次
D. 末，、均回到出发点
10.如图所示为机场中运送行李的水平传送带，、为传送带的两端点，传送带始终以的速率顺时针运动。某乘客将行李无初速度放在传送带的点，行李与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。则( )
A. 若传送带足够长，行李始终受到向右的摩擦力
B. 若传送带足够长，行李加速运动的时间为
C. 要使行李达到与传送带共速，间的最小距离为
D. 行李与传送带间的相对路程最大值为
11.物理必修一教材封面如图。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为。忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断正确的是( )
A. 出口下方处的径迹长度约是处的倍
B. 出口下方处的径迹长度约是处的倍
C. 出口下方范围内砂粒数约与范围砂粒数相等
D. 出口下方范围内砂粒数约为范围砂粒数的倍
12.某旅客在站台上候车线处候车，若“高铁”每节车厢长为，进站时可以看做匀减速直线运动，第节车厢经过该旅客用时为，“高铁”停下时旅客刚好在号车厢门口车厢门口可近似看成在两节车厢连接处，如图所示。下列判断正确的是( )
A. 第节车厢经过该旅客用时为
B. 第节车厢口和第节车厢口经过该旅客时的速度之比为
C. 第节车厢经过他的时间与第、、节车厢经过该旅客的总时间相同
D. “高铁”的加速度为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某学习小组在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，操作如下：
将橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为如图甲所示；
用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力的共同作用，处于点静止，橡皮条伸长的长度为如图乙所示；
撤去，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于点静止，拉力为如图丙所示；
以为邻边画平行四边形，画出对角线，与比较，如图丁所示。
下列说法中正确的是_______
A.弹簧测力计应在使用前校零
B.拉力的夹角要小于
C.改变拉力，重复多次实验，每次都要使点静止在同一位置
D.实验中必须记录及的大小和方向
图丁中，______填“”或“”一定与共线；
经过多次重复操作，两个互成角度的力的合成规律遵循______。
14.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置。
该实验运用的实验方法是______填“控制变量法”或“等效替代法”；
该实验中小车质量为，砝码及砝码盘的质量为，______填“需要”或“不需要”满足；
在补偿小车与长木板之间的阻力后，打出了一条纸带，每五个点取一个计数点，量出计数点、、三点到点的距离如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率为，则小车的加速度大小_____；结果保留两位有效数字
改变砝码的质量，重复实验，得到多组小车的加速度及对应的力传感器示数，根据测量数据作出的图线为如图丙所示的直线，图像不过原点的原因是_______
A.补偿阻力不足 补偿阻力过度
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，质量为的小球通过轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态，弹簧处于水平状态，轻绳与竖直方向的夹角为，已知弹簧的劲度系数，，，重力加速度。求：
细绳的拉力大小；
弹簧的形变量。
16.某跳伞运动员做低空跳伞表演。该运动员从悬停的飞机上跳下，运动员先做自由落体运动，当速度达到时打开降落伞做匀减速直线运动，加速度大小为，到达地面时速度为。已知重力加速度。求：

运动员在空中下落的时间；
悬停飞机距地面的高度。
17.自动驾驶是基于通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相较传统“单车式”无人驾驶，具有革命性演进。如图所示，甲、乙两辆自动驾驶测试车，在平直公路的同一车道上向右匀速行驶，甲车在前乙车在后，两车的速度均为，两车相距。甲车行驶至点时因前方突发情况紧急刹车，甲车随即将刹车信号传递给乙车，甲车刹车经过后危险解除，随后甲车立即改为匀加速运动，甲车通过点时速度恰好达到。已知甲车刹车和加速时的加速度大小均为，求：
若甲车以匀速通过段，将少用多长时间；
若乙车接到信号后仍以做匀速运动，通过计算判断两车是否会发生碰撞；如果碰擅，两车将在甲车通过点后多久碰撞；如果不发生碰撞，计算两者之间的最小距离。
18.风洞实验室中可产生大小和方向都可以调节的风力。如图所示为某风洞中的实验示意图。一质量为的小球套在一根固定的粗糙直杆上，直杆与水平方向的夹角为，小球在竖直向上的风力作用下，从点静止出发沿直杆向上运动，在杆上点右上方有一点，间距离，若风力，风力作用后撤去，杆与球间的动摩擦因数，重力加速度。求：
风力作用时小球的加速度大小；
小球上滑过程中距点的最大距离；
小球从点开始运动后经多长时间会向下经过点。
答案和解析
1.【答案】
【解析】“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”中的“一日”指的是时间间隔，A错误；
“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以江岸为参考系来描述轻舟运动的，B错误
“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，说明选择不同的参考系物体的运动情况可能不同，这是运动的相对性，C正确；
“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，根据“千里江陵一日还”可计算出诗人的平均平均速率，D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】伽利略利用图甲实验证明了自由落体是匀加速直线运动，故A错误，B正确；
伽利略利用图乙实验设计证明了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动的原因，牛顿第一定律是牛顿推导出的，故CD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误；
离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在初速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误；
C.离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】轻绳剪断前，以为对象，可得弹簧弹力为
将轻绳剪断瞬间，弹簧弹力保持不变，以为对象吗，根据牛顿第二定律可得
由于的受力保持不变，所以轻绳剪断瞬间，的加速度为。
故选A。
5.【答案】
【解析】A.以为对象，根据受力平衡可知，受到水平向右的拉力，则受摩擦力水平向左，故A错误；
做匀速运动，根据受力平衡可知，水平方向不受摩擦力作用，以为对象，由平衡条件可知，受到桌面对水平向左的摩擦力和对水平向右的摩擦力，物体受到两个摩擦力作用，故B正确，CD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.对空竹受力分析可知
沿虚线向左移动时，角减小，则细线的拉力将减小，选项A正确；
B.沿虚线向上移动时，两点水平间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角不变，则细线的拉力不变，选项B错误；
C.沿虚线斜向上移动时，夹角不变，则细线的拉力将不变，选项C错误；
D.沿虚线向右移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，选项D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.沙发所受滑动摩擦力大小为 ，故A错误；
根据平行四边形定则，可得 与 的合力大小为 ，设合力与 的夹角为 ，则有 ，解得 ，根据牛顿第二定律有 ，解得加速度大小为 ，故沙发将沿着与 的夹角为 方向移动，故D正确，BC错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.由乙图可知，演员在时刻速度为零，弹力最大，加速度最大，A错误；
B.当弹力等于重力时，演员的速度最大，由图可知，演员在时刻，弹力为零，速度不是最大，B错误；
C.由乙图可知，演员在空中运动的时间为 ，根据竖直上抛运动的对称性可知，演员上升的时间
故演员上升的高度
C正确；
D.演员在时刻，弹力大于重力，演员处于超重状态，演员在时刻，弹力小于重力，演员处于失重状态，D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】A.由甲图可知，内的路程为，由乙图可知，正向位移为，反向位移为，故B的路程为，位移为零，A正确；
B. 图像中，图像的斜率表示物体的速度，由甲图可知，内与内，的速度等大同向，B错误；
C.由甲图可知，先沿正方向匀速运动，后沿反方向匀速运动，再沿正方向匀速运动，运动方向改变次，由乙图可知，先沿正方向加速运动，后沿正方向减速运动，接着沿负方向加速运动，再沿负方向减速运动，运动方向改变一次，C错误；
D.结合图像及上述分析可知，末，、均回到出发点，D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】若传送带足够长，行李一开始受到向右的摩擦力，向右加速运动，当行李速度等于传送带速度时，行李受到的摩擦力为，行李开始做匀速运动；行李加速运动的加速度大小为
行李加速运动的时间为
行李加速运动的位移大小为
则要使行李达到与传送带共速，间的最小距离为 ，故AC错误，B正确；
D.如果行李可以达到与传送带共速，行李与传送带间的相对路程最大，则有
故D正确。
11.【答案】
【解析】根据可知，出口下方处速度约为处的 倍，出口下方处的径迹长度约是处的 倍，故A正确，B错误；
C.根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为：：可知从出口下落与的时间是相等的，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方范围内的砂粒数约与范围的砂粒数相等，故C正确。
D.出口下方运动时间为
出口下方运动时间为
则出口下方运动时间为
其中
由于砂粒随时间均匀漏下，则出口下方范围内砂粒数约为范围砂粒数的 倍，故D错误。
故选AC。
12.【答案】
【解析】根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
解得
同理可得第、节车厢经过该旅客 ，
第、、节车厢经过该旅客的总时间
AC正确；
B.根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则第节车厢口经过他时有
第节车厢口经过他时有
则第节车厢口和第节车厢口经过他时的速度之比为
B错误；
D.设第节车厢刚到达旅客处时，车的速度大小为 ，加速度大小为，则有
从第节车厢刚到达旅客处至列车停下来，则有
联立解得
D正确。
故选ACD。
13.【答案】
平形四边形定则
【解析】弹簧测力计使用之前必须校零，A正确；
B.拉力 的夹角要适当，不易太大或太小，也未必要小于 ，B错误；
C.对于同一次实验，要使点在同一位置静止，但对多次实验时，每次实验的结点静止的位置可以不同，C错误；
D.为了方便作出力的图示，每次实验需要记录 及的大小和方向，D正确。
故选AD。
是根据平行四边形定则作出的理论值，而是实验得出的实际值，故一定与共线；
本实验是验证两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则，即矢量的合成法则。
14.【答案】控制变量法
不需要

【解析】在探究加速度与力、质量的关系的实验中，先控制质量不变，探究加速度与力的关系；再控制力不变，探究加速度与质量的关系；该实验运用的实验方法是控制变量法。
由图中装置可知，拉力大小可以通过力传感器测得，所以不需要满足 。
每五个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为
根据
可得小车的加速度大小为
由 图线可知，当力达到一定数值时，小车才开始有一定的加速度，因此图像不过原点的原因是：补偿阻力不足。
故选A。
15.【答案】对小球受力分析
竖直方向受力平衡
解得
水平方向受力平衡
由胡克定律得
联立解得
16.【答案】加速阶段时间为 ，减速阶段时间为 ，则 ，
解得
故下降时间为
加速阶段位移为 ，减速阶段位移为 ，由运动学公式得 ，
解得
故悬停飞机距地面的高度为

17.【答案】题意知甲车减速时间为 ，设减速阶段的位移为 ，减速后的速度为 ，加速时间为 ，加速阶段的位移为 ，则有 ， ， ，
若匀速通过 和 段用的时间为 ，则
故
联立解得少用时间
在甲车变速运动的过程中，乙车运动的位移为 ，则
解得
因为
故两车不会发生碰撞
相距最小距离为
联立解得

18.【答案】在力 作用时，沿杆的方向，小球受到风力 的分力，重力的分力以及摩擦力，所以根据牛顿第二定律有 ，
解得
作用时小球的位移为 ，刚撤去 时小球的速度为 ，则有 ，
解得 ，
撤去力 后，小球做匀减速直线运动，减速位移为 ，根据牛顿第二定律可得
由运动学规律可得
解得
则小球上滑过程中距点的最大距离为
撤去外力 后小球上滑的时间为 ，则有
小球下滑时根据牛顿第二定律有
解得
因此小球由最高点返回 点时有
解得
则下滑时经过 点时的时间
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