山东省烟台市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

山东省烟台市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.下列各组物理量，在国际单位制中属于基本物理量的是( )
A. 质量、长度、力 B. 时间、质量、长度 C. 速度、长度、时间 D. 加速度、力、时间
2.牛顿第一定律是牛顿总结伽利略等人的研究成果而得出的，是科学家们集体智慧的结晶。下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律可以通过实验直接验证
B. 物体的运动状态改变，其惯性一定会发生改变
C. 牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因
D. 伽利略通过理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
3.关于物体的速度和加速度之间的关系，下列说法正确的是( )
A. 速度变化量很大，加速度一定很大
B. 加速度保持不变，速度可能越来越小
C. 速度变化越来越快，加速度可能越来越小
D. 物体加速度方向和速度方向相同，当加速度逐渐减小时，物体的速度也逐渐减小
4.某同学在同一高度处先后将一轻一重的两个石块自由释放，其中重石块比轻石块晚释放，忽略空气阻力，重力加速度，在两个石块落地前，下列说法正确的是( )
A. 重石块速度变化的快
B. 两个石块之间的距离保持不变
C. 两个石块的速度之差保持不变
D. 当重石块运动了时，两个石块之间的距离为
5.如图所示是某运动员在立定跳远过程中的动作分解图片。图甲为从地面起跳的动作，图乙为上升过程的某一瞬间，图丙为到达最高点的瞬间，图丁为落地时的动作，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，运动员受到地面的支持力大于其对地面的压力
B. 乙图中，运动员在空中处于平衡状态
C. 丙图中，运动员速度为零，但加速度不为零
D. 丁图中，运动员受到地面的平均作用力大于其受到的重力
6.如图所示，将一倾角的斜面固定在水平地面上，在斜面底端点的正上方高度处水平发射一颗小弹丸，弹丸打在斜面上点位置，已知、两点间的距离，重力加速度，，不计空气阻力，则弹丸初速度的大小为( )
A. B. C. D.
7.甲、乙两物体从同一位置开始沿着同一直线运动，二者的位置坐标随着时间变化的关系图像如图所示。其中乙图线为一条抛物线，时对应抛物线的最低点。下列说法正确的是( )
A. 在内，乙物体的平均速度为
B. 在内，乙物体的平均速度为
C. 时，二者相距最远
D. 时，二者相距最远
8.如图所示，将一个质量为的滑块从倾角的固定斜面上的点由静止释放，同时对滑块施加一个与斜面底边平行的水平推力，已知滑块和斜面之间的动摩擦因数，点和斜面底边的距离，忽略滑块的大小，重力加速度，则滑块从点运动到斜面底边的时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共6小题，共18分。
9.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )
A. 速度一定变化 B. 加速度一定变化
C. 合力方向与速度方向不在同一条直线上 D. 合力方向与加速度方向不在同一条直线上
10.如图所示，一表面光滑的金属球静止在两挡板和之间，其中挡板处于竖直状态，挡板与水平方向的夹角为，下列说法正确的是( )
A. 保持不动，仅将沿顺时针方向缓慢转至水平，球对的作用力先减小后增大
B. 保持不动，仅将沿顺时针方向缓慢转至水平，球对的作用力逐渐减小
C. 保持不动，仅将沿逆时针方向缓慢转至水平，球对的作用力先减小后增大
D. 保持不动，仅将沿逆时针方向缓慢转至水平，球对的作用力逐渐增大
11.年月，受强降雨的影响，赣江发生洪水，导致江西多地发生洪涝灾害，党和政府积极组织抢险救援，保障人民群众的生命安全。在某次救援中，战士欲划小船从处横渡一条宽的小河，处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，点与障碍区域边缘连线与河岸的最大夹角为，如图所示。已知河中水流速度为，战士划船的速度即船相对静水的速度最大可达，小船可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 战士渡河的最短时间为
B. 战士渡河的最短距离为
C. 战士能够安全渡河的最小划船速度为
D. 战士以最小安全速度渡河时所需时间为
12.如图甲所示，某兴趣小组的同学将一根轻质弹簧悬挂在力传感器上，弹簧下端悬挂一质量为的小球，将小球向下拉一段距离后释放，使小球保持在竖直方向上下运动，传感器显示的某一段时间内弹簧弹力大小随时间变化的图像如图乙所示。当地的重力加速度为，不计空气阻力，弹力始终未超过弹性限度，下列说法正确的是( )
A. 时刻小球处于超重状态 B. 时刻小球的加速度为
C. 时刻小球处在最低点 D. 时间内小球的速度先增大后减小
13.年月日，潍烟高铁正式开通，标志着烟台从此迈入全域高铁时代。某列动车由节车厢组成，其中第节和第节为动力车厢，在列车匀加速启动过程中均可提供大小恒为的牵引力，其余车厢为普通车厢。假设每节车厢总质量均为，所受阻力大小均为为正的常数，重力加速度为，则在动车匀加速启动过程中，下列说法正确的是( )
A. 整列动车的加速度大小为
B. 、节车厢间的作用力大小为
C. 第节车厢对第节车厢的作用力大小为
D. 某节车厢中一质量为的乘客所受车厢的作用力大小为
14.年元宵节当晚，由千架无人机组成的超大规模灯光秀点亮烟台上空，为广大市民奉上了一场视觉盛宴。如图甲所示，一架无人机悬停在坐标原点，以水平向右为轴正方向，以竖直向上为轴正方向。从时刻开始，无人机在水平方向的速度随时间变化的图像如图乙所示，其在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图丙所示其中为正的常数，时，无人机恰好到达预定位置并重新悬停。无人机可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 时，无人机的速度大小为
B. 时，无人机的速度大小为
C. 时，无人机所处的位置为
D. 内，无人机位移与轴夹角的正切值
三、实验题：本大题共4小题，共20分。
15.在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学获得了一条点迹清晰的纸带如图所示，图中、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点之间还有个点未画出。为减小测量时的相对误差，依次测得各计数点到第一个计数点的距离，已知所用交流电的频率为，则打点计时器在打点时纸带的瞬时速度大小可表示为______，纸带的加速度大小可表示为______均用题目中给定的字母表示。
16.某科学兴趣小组在做“描绘物体做平抛运动的轨迹”实验中，采用了如图甲所示的装置。先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从水平轨道末端抛出，落在倾斜挡板上，钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹，这就记录了钢球运动轨迹上的一个点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列点，用平滑曲线连接各点可得到平抛运动轨迹。
某次实验，该小组得到物体做平抛运动的轨迹如图乙所示，、、为轨迹上的三个点，以为坐标原点，以重垂线方向为轴，建立直角坐标系，测得、两点坐标分别为、，重力加速度，则由此可计算出物体的初速度大小为______，物体抛出位置的坐标为______。
17.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲，橡皮条的一端固定，另一端连接一轻质小圆环，橡皮条的长度为。在图甲中，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，橡皮条伸长的长度为。撤去、，改用一个力单独拉住小圆环，如图甲仍使它处于点。
关于本实验下列说法正确的是______选填字母序号。
A.图中，与的方向的夹角越大越好
B.使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线
C.使用弹簧测力计读数时，视线应正对测力计刻度
D.重复实验再次进行探究时，圆环的位置必须与前一次相同
某次实验中，在纸板上已画出、、的作用点及作用线如图乙所示，并记录和，请在图乙方框中利用平行四边形定则做出和合力的力的图示所选标度已给定，并由所作图示可以得到合力的大小为______保留位有效数字。
18.某同学利用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系，所用器材包括：气垫导轨、滑块上方安装有宽度为的遮光片，前端装有力传感器、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。
用细绳跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过、两处光电门时的遮光时间。
为补偿阻力，实验前应进行的操作为：滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间______。
某次实验时，测量出遮光片经过、两处光电门时的遮光时间分别为、，已知、两处光电门中心之间的距离为，则此过程中滑块的加速度 ______用题目中给定的字母表示，此时对应力传感器的示数为，记录一组、数据。
保证滑块总质量不变，多次改变砝码盘中砝码的个数，记录并计算可得到对应的多组、数据，以力传感器的示数为纵坐标，以滑块的加速度为横坐标，根据实验测得的数据，利用描点法画出如图乙所示的图像，该图像为一条过坐标原点的倾斜直线，说明______，利用该图像可求出滑块总质量 ______结果保留位有效数字。
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
19.如图所示，水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶，时刻，在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为，车身长度，重力加速度，不计空气阻力。
求小球落在平板车上的位置到车身前端的距离；
为了避免小球落在平板车上，小球竖直向上抛出的同时，小车开始做匀加速直线运动，求平板车的加速度所满足的条件。
20.如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端固定一轻质的定滑轮，底端固定一垂直斜面的挡板。质量分别为、的物块甲、乙通过轻质弹簧连接在一起，物块甲静止在斜面底端紧靠挡板处。不可伸长的细绳跨过定滑轮一端与物块乙连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为的物块丙连接。开始时物块丙静止在直杆上点细绳与直杆垂直，且恰好与直杆间的相互作用力为零；现对物块丙施加一水平向右的拉力，使其缓慢移动，当移动到点时，物块甲恰好对挡板无压力，此时细绳与水平直杆的夹角，已知滑轮与水平直杆间的垂直距离为，重力加速度大小为，弹簧的轴线、物块乙与定滑轮之间的细绳共线且与斜面始终平行，不计滑轮大小，不计空气阻力和一切摩擦阻力，弹力始终未超过弹性限度，物块甲、乙、丙均可视为质点，。求：
物块丙静止在直杆上点时，甲对挡板的压力大小；
弹簧的劲度系数；
物块丙在点时受到直杆的弹力及拉力的大小。
21.手榴弹发射器不仅可以增加射程，而且打击更加精准，在远距离打击中具有显著优势。在某次军事演习中，战士利用手榴弹发射器在山顶点向山坡发射一枚手榴弹，经过时间，手榴弹击中山坡上的点，点距发射点的距离。忽略手榴弹的大小，不计空气阻力影响，山坡可视为倾角的足够长斜面，重力加速度，。
求手榴弹射出发射器时速度的大小及与水平方向的夹角；
求手榴弹距离山坡的最远距离；
以任意大小相同的初速度分别沿中的发射方向和水平方向发射两枚手榴弹，试证明此两枚手榴弹击中山坡上的同一点。
22.如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上，物块静止在斜面底端。时刻，物块在的水平恒力作用下沿斜面向上运动，同时物块在斜面顶端由静止释放，时撤去恒力，、两物块在斜面上始终未相遇。已知物块的质量，、两物块均可视为质点，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，，求：
撤去恒力时物块的速度大小；
物块沿斜面上滑的最大距离；
斜面的最小长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：在国际单位制中属于基本物理量的有：长度、质量、时间，它们的国际单位分别是米、千克、秒，故B正确，ACD错误；
故选：。
2.【答案】
【解析】解：牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，在总结前人的研究成果之上，加之丰富的想而推理得出的一条理想条件下的规律，故A错误；
B.惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故B错误；
C.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，故C正确；
D.伽利略理想斜面实验的推理结论是：力不是维持物体运动的原因，故D错误；
故选：。
3.【答案】
【解析】解：、速度变化量的大小与加速度的大小无关，速度变化量大，如果用的时间长，则加速度也很小，故A错误；
B、如果加速度方向与速度方向相反，则物体做减速运动，如果加速度保持不变，则物体做匀减速运动，所以速度越来越小，故B正确；
C、加速度是描述速度变化快慢的物理量，如果速度变化越来越快，则加速度是逐渐增大的，故C错误；
D、物体加速度方向和速度方向相同，物体做加速运动，当加速度逐渐减小时，物体的速度仍然是增大的，只是速度增加的越来越慢，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：忽略空气阻力，石块做自由落体运动
A、加速度是描述速度变化快慢的物理量，两石块都做自由落体运动，加速度相等，则两石块速度变化快慢相等，故A错误；
、以重石块为参考系，轻石块做匀速直线运动，轻石块做匀速直线运动，两石块的速度之差保持不变，在石块落地前，两石块间的距离逐渐增大，故B错误，C正确；
D、重石块运动时，轻石块运动了，则重石块运动时两石块间的距离，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：、甲图中，运动员受到地面的支持力和其对地面的压力是一对相互作用力，他们大小相等，故A错误；
B、乙图中，运动员在空中仅受重力作用，处于完全失重状态，故B错误；
C、丙图中，运动员在竖直方向的速度为零，只具有水平方向的速度，加速度等于重力加速度，故C错误；
D、丁图中，运动员做的是减速运动，具有向上的加速度，即运动员受到地面的平均作用力大于其受到的重力，故D正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：小球做平抛运动，有
根据勾股定理有
解得
故A正确，BCD错误；
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、由图示图像可知，内，乙物体的位移，该时间内乙的平均速度，故A错误；
B、乙图线为一条抛物线，则乙做匀变速直线运动，图像的斜率表示速度，时对应抛物线的最低点，此时切线斜率为零，乙的速度为零，
由图示图像可知，乙在内做匀减速直线运动且末速度为零，在内做初速度为零的匀加速直线运动，两阶段的加速度大小相等，
则内的位移，代入数据解得：，则内乙的平均速度，故B错误；
、当甲、乙两者速度相等时两者相距最远，由图示图像可知，甲做匀速直线运动
时，时，则时甲、乙相距最远，故C错误，D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】解：由题意可知，滑块受到的水平推力与重力下滑力大小相等，夹角为，则这两个力的合力为：，根据牛顿第二定律可得：，即有：，代入数据解得：
则滑块沿图中方向的分加速度为：
滑块沿图中方向做匀加速直线运动，则有：
代入数据解得：，故A正确，BCD错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：、曲线运动的轨迹是曲线，而速度的方向沿该点曲线的切线方向，故物体的速度方向时刻改变，故A正确；
B、物体做曲线运动的条件是合力方向和速度方向不在同一直线上，而合外力可以是恒力，也可以是变力，所以加速度可以恒定不变，例如平抛运动，故B错误；
C、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，故C正确；
D、由牛顿第二定律可知，合力的方向一定与加速度的方向在同一条直线上，故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、金属球受力如图所示
则，
保持不动，仅将沿顺时针方向缓慢转至水平位置过程，逐渐减小到零，则、都逐渐减小，
由牛顿第三定律可知，球对、的作用力都将逐渐减小，故A错误，B正确；
、保持不动，仅将沿逆时针方向缓慢转至水平过程，金属球受力如图所示
由图示可知，在将逆时针方向转至水平位置过程，对球的支持力先减小后增大，板对球的支持力逐渐减小，
由牛顿第三定律可知，球对的作用力先减小后增大，对的作用力一直减小，故C正确，D错误。
故选：。
11.【答案】
【解析】解：、当小船从障碍物边缘经过且船在静水中的速度与船渡河速度垂直时小船的速度最小，如图所示
则战士能够安全渡河的最小划船速度
战士以最小安全速度渡河的最小位移
此时渡河的速度即合速度
战士以最小安全速度渡河需要的时间，故C正确，D错误；
A、当船头垂直于河岸以最大划船速度渡河时渡河时间最短，则最短渡河时间，故A正确；
B、当船在静水中的速度与渡河速度合速度垂直时渡河位移最小，最小位移，故B正确。
故选：。
12.【答案】
【解析】解：、由图乙可知，时刻弹簧对小球的弹力大于小球的重力，小球所受合力向上，加速度向上，小球处于超重状态，故A正确；
B、由图乙可知，时刻弹簧对小球的弹力等于小球的重力，小球所受合力为零，根据牛顿第二定律可知，此时小球的加速度为零，故B错误；
C、由图乙可知，时刻弹簧对小球的弹力最小，即弹簧的形变量最小，此时小球处在最高点，故C错误；
D、由图乙可知，时间内小球受到的弹力一直减小即弹簧的形变量一直减小，小球向上运动；小球的弹力先大于重力，后小于重力，即小球的加速度先向上后向下，所以小球先加速后减速，故D正确。
故选：。
13.【答案】
【解析】解：、以节车厢整体为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得加速度：，故A正确；
B、以至节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得：，故B错误；
C、以至节车厢整体为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确；
D、乘客随列车一起沿水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向：
在水平方向：，解得：
则乘客所受车厢的作用力，故D错误。
故选：。
14.【答案】
【解析】解：时无人机重新悬停，则无人机在时速度为零，在轴方向：，解得：
A、由图乙所示图像可知，时，，则无人机在时的速度大小，故A错误；
B、时，，，时无人机的速度大小，故B正确；
C、时，，，时无人机的位置为，故C错误；
D、内，无人机的水平位移，竖直分位移，无人机的位移与轴夹角的正切值，故D正确。
故选：。
15.【答案】
【解析】解：交流电的频率为，两相邻计数点间还有个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔
打点时纸带的瞬时速度
根据由逐差法可知，纸带的加速度大小
故答案为：；。
16.【答案】
【解析】解：由于，因此相邻点迹的时间间隔相等，设为；
平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论
代入数据解得
水平初速度
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，点的竖直速度
设抛出点到的运动时间为
根据自由落体运动规律，点的竖直速度
代入数据解得
抛出点到点的高度
抛出点的纵坐标
抛出点到点的水平距离
抛出点的横坐标
因此抛出点的坐标。
故答案为：；。
17.【答案】
【解析】解：图中，与的方向的夹角适当，故A错误；
B.为了减小弹簧与外壳的摩擦力，使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，故B正确；
C.为了减小读数误差，使用弹簧测力计读数时，视线应正对测力计刻度，故C正确；
D.根据实验原理，同一次实验，结点的位置必须相同，重复实验再次进行探究时，圆环的位置不要求与前一次相同，故D错误。
故选：。
用单位长度，代表的力，根据力的图示法作图，所作力的图示如图所示：
用刻度尺量得，因此合力的理论值。
故答案为：；见解析；。
18.【答案】相等 滑块的总质量一定时，其加速度和合力成正比
【解析】解：当气垫导轨水平时，轻推滑块，滑块做匀速直线运动，滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间相等；
滑块通过光电门的瞬时速度
通过光电门的瞬时速度
根据运动学公式
代入数据解得加速度
实验中保持滑块总质量不变，改变拉力，作出的图像是过原点的倾斜直线，说明滑块的总质量一定时，其加速度和合力成正比；
根据牛顿第二定律
图像的斜率
结合函数图像斜率的含义，图像斜率
因此滑块总质量。
故答案为：相等；；滑块的总质量一定时，其加速度和合力成正比；。
19.【答案】解：以向上为正方向，小球从抛出到落到小车上时的运动时间为
则：
代入数据解得：不符合实际，舍去
该时间内小车的位移
小球落到平板车上的位置到车身前端的距离
设小球恰好不落在小车上时的加速度为，
小车的位移
代入数据解得：
加速度需要满足的条件是
答：小球落在平板车上的位置到车身前端的距离是；
平板车的加速度所满足的条件是。
20.【答案】解：在点时，对丙，由平衡条件得：
对甲、乙整体，由平衡条件得：
解得：
由牛顿第三定律可得甲对挡板的压力大小为
在点时，弹簧处于压缩状态，设弹簧的压缩量为，
对乙，由平衡条件可得：
在点时，弹簧处于拉伸状态，弹簧的伸长量为，
对甲，由平衡条件可得
由题意可知：
解得：
在点，丙受力如图所示
对丙，由平衡条件得：，
对甲、乙整体，由平衡条件得：
解得：，
答：物块丙静止在直杆上点时，甲对挡板的压力大小是；
弹簧的劲度系数是；
物块丙在点时受到直杆的弹力大小是，拉力的大小是。
21.【答案】解：由斜抛运动的规律可得：
联立代入数据解得：，；
由可知手榴弹的方向与斜面垂直，沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，如图所示：
将初速度分解为，
将重力加速度分解为：，
则手榴弹距离山坡的最远距离为：；
初速度大小为，当手榴弹沿方向发射时，其在空中运动时间为，落在斜面上位置距离点为，则有：，
当手榴弹沿水平方向抛出，其在空中运动的时间为，落在斜面上位置距离点为，有：，，联立解得：，则可知两次手榴弹落在同一位置。
22.【答案】解：恒力作用时，对受力分析如图
由牛顿第二定律有，代入数据得，撤去恒力时物块的速度大小；
此时上滑的距离，撤去后，对受力分析，设加速度大小为，由牛顿第二定律得，解得，物块沿斜面减速上滑的距离，减速上滑时间，所以上滑的最大距离；
物块沿斜面向下运动时，对受力分析，由牛顿第二定律得，解得，物块沿斜面向下运动时，对由牛顿第二定律得，解得，假设再经过物块、达到共速，则有，解得，整个过程沿斜面下滑的距离，速度相等时如果不相遇，则、两物块在斜面上始终未相遇，斜面的最小长度，联立解得。
第8页，共18页