山東省聊城市2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年度第一學期期末教學質(zhì)量抽測高一物理試題本試卷共6頁，滿分100分，考試時間90分鐘。所有試題的〖答案〗均在答題卡的指定位置作答，在試卷上作答不得分。一、單項選擇題：本題共8個小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.北京時間2023年10月26日17時46分，神舟十七號載人飛船成功對接于空間站“天和核心艙”前向端口，整個對接過程歷時約6.5小時。北京時間2023年10月26日19時34分，神舟十六號航天員乘組順利打開“家門”，歡迎遠道而來的神舟十七號航天員乘組入駐“天宮”。以下說法正確的是（）A.“北京時間2023年10月26日17時46分”和“6.5小時”都是指時間間隔B.對接完成后，載人飛船相對“天和核心艙”是運動的C.在地面觀測載人飛船在太空中的運行軌跡時，可以將載人飛船看做質(zhì)點D.在地面觀測載人飛船與“天和核心艙”對接過程，可以將載人飛船看做質(zhì)點〖答案〗C〖解析〗A．“北京時間2023年10月26日17時46分”是指時刻；而“6.5小時”是指時間間隔，選項A錯誤；B．對接完成后，載人飛船相對“天和核心艙”是靜止的，選項B錯誤；C．在地面觀測載人飛船在太空中的運行軌跡時，載人飛船大小可忽略不計，可以將載人飛船看做質(zhì)點，選項C正確；D．在地面觀測載人飛船與“天和核心艙”對接過程，載人飛船大小不可忽略不計，不可以將載人飛船看做質(zhì)點，選項D錯誤。故選C。2.在一檔展現(xiàn)我國人民生活水平飛速發(fā)展的電視節(jié)目中，導演用富有感染力的視角拍攝了高鐵列車、新能源汽車、C919大飛機等國產(chǎn)先進交通工具的逐步普及。關(guān)于以上交通工具的說法中正確的是（）A.C919大飛機在高空沿直線勻速飛行時速度很大，加速度也很大B.高鐵列車啟動過程中，速度變化量很大，加速度也很大C.新能源汽車在平直道路上行駛時，位移的方向向前，加速度的方向可能向后D.新能源汽車在平直道路上行駛時，速度的方向向前，加速度的方向不可能向后〖答案〗C〖解析〗A．C919大飛機在高空沿直線勻速飛行時速度很大，但加速度為0，故A錯誤；B．加速度與速度變化量沒有直接關(guān)系，高鐵列車啟動過程中，速度變化量很大，但加速度不一定很大，故B錯誤；C．新能源汽車在平直道路上行駛時，位移的方向向前，如果汽車向前做減速運動，則加速度的方向向后，故C正確；D．新能源汽車在平直道路上行駛時，速度的方向向前，如果汽車向前做減速運動，則加速度的方向向后，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，用一個勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，現(xiàn)在用力緩慢拉A直到B剛好離開地面，則這一過程A上升的高度為()A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗最初彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)平衡條件對A有B剛好離開地面時彈簧處于拉伸狀態(tài)，根據(jù)平衡條件對B有這一過程A上升的高度為故選B。4.A、B、C、D四個物體的質(zhì)量均為1kg，均靜止在光滑水平面上，從時四個物體開始運動，并記錄A物體的圖像、B物體的圖像、C物體的圖像、D物體所受水平拉力的圖像如下圖所示，0~4s內(nèi)物體運動位移最大的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗A項中圖像的縱坐標值表示位置，則0~4s內(nèi)物體從1m到，位移為；B項中圖像的面積表示位移，則0~4s內(nèi)的正負面積相等，總位移為零；C項中圖像的面積表示速度的變化量，而物塊從靜止開始運動，則其圖像為和B項圖像完全相同，則0~4s內(nèi)的總位移為零；D項中的圖像根據(jù)牛頓第二定律可改為圖像，和C項的圖像完全相同，再作出圖像如圖B項所示，則0~4s內(nèi)的總位移為零；綜上分析可知BCD三項在0~4s的位移相同均為零；A項的位移最大。故選A。5.如圖所示，豎直固定的光滑半圓形環(huán)上穿有一個小球，用一條輕繩將小球從圓環(huán)的底部緩慢拉到最高點，且輕繩保持水平。則該過程中，輕繩拉力、半圓形環(huán)對小球的作用力的大小變化情況是（）A.先增大后減小 B.先減小后增大C.逐漸增大 D.逐漸減小〖答案〗C〖解析〗設(shè)半圓形環(huán)對小球的作用力與豎直方向的夾角為，以小球為對象，根據(jù)受力平衡可得，可得，由于逐漸增大，逐漸減小，逐漸增大，則和都逐漸增大。故選C。6.如圖所示，質(zhì)量為的半球形物體放在水平地面上，在最高點處固定一根質(zhì)量為的豎直桿，輕質(zhì)細繩的一端連接豎直桿的點，另一端連接一個質(zhì)量為的光滑球，整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知細繩和桿的夾角為，繩長等于半球形物體（的半徑，重力加速度為），則（）A.半球體受到地面的摩擦力水平向右B.半球體對地面的壓力等于C.半球體對球的支持力大小為D.細繩對球的拉力大小為〖答案〗D〖解析〗我們需要對球O2進行受力分析。球O2受到重力mg，半球體O1對它的支持力FN，以及細繩對它的拉力T。由于球O2處于平衡狀態(tài)，所以這三個力的合力為零。根據(jù)幾何關(guān)系，我們可以得到以下兩個方程FNcos+Tcos=mg（1）FNsin=Tsin（2）A.從（2）方程中可以看出，F(xiàn)N和T在水平方向上分力大小相等，方向相反，所以半球O1受到地面的摩擦力為零，故A錯誤；B.對于半球體O1，它受到重力Mg，地面的支持力FN1，球O2對它的壓力FN2，以及地面對它的摩擦力f。由于半球體O1處于平衡狀態(tài)，所以這四個力的合力為零。根據(jù)牛頓第三定律，球O2對半球體O1的壓力FN2等于半球體O1對球O2的支持力FN，即球體O1對地面的壓力等于地面的支持力FN1，由于故B錯誤；C.將方程（2）化簡，得到FN=T（3）將方程（3）代入方程（1），得到2FNcos=mg所以半球體O1對球O2的支持力大小為故C錯誤；D.細繩對球O2的拉力大小為故D正確。故選D。7.重力加速度的精確值在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中具有重要的意義?！皩ΨQ自由下落法”可將值的測量轉(zhuǎn)變?yōu)殚L度和時間的測量。如圖所示，將真空長管沿豎直方向放置，自其中點豎直向上拋出小球，測得小球從離開點到落回點所用時間為，小球在運動過程中經(jīng)過點上方高為處的點，小球先后兩次經(jīng)過點所用時間為，則等于（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗小球從O點上升到最大高度過程中，根據(jù)公式可得小球從P點上升的最大高度為依據(jù)題意可得聯(lián)立解得故選B。8.車輛研發(fā)過程中要測試其在不同初速度下的剎車性能。在測試場地的平直跑道上固定一臺超聲波測速儀，車輛正對測速儀先加速行駛，到達測試速度后剎車做勻減速直線運動。在車輛開始剎車的同時，超聲波測速儀發(fā)出超聲波脈沖，此時車輛距離測速儀355m，當車輛恰好停止時，測速儀剛好收到反射回來的超聲波信號，此時車輛距離測速儀335m。若超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，則汽車剎車時的加速度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設(shè)汽車的加速度為，運動的時間為，汽車的勻減速到靜止的運動可以看成逆向的初速度為零的勻加速直線運動，則有超聲波來回時間為，單程的時間為，則有則超聲波與汽車相遇時，超聲波的路程為聯(lián)立解得，故選B。二、多項選擇題：本題共4個小題，每小題4分，共16分。每題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯或不選得0分。9.伽利略創(chuàng)造性地把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合，這種科學研究方法有力的促進了人類科學認識的發(fā)展。圖、圖表示的是伽利略在兩項研究中實驗和推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是（）A.圖通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B.圖中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C.圖中的“理想實驗”可以在實驗室實現(xiàn)D.圖中的“理想實驗”通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持〖答案〗BD〖解析〗A．圖a通過對小球在斜面上的運動研究，合理外推得出自由落體運動是一種勻變速直線運動，故A錯誤；B．圖a中先在傾角較小的斜面上進行實驗，來“沖淡”重力的作用效果，主要是使時間測量更容易，故B正確；C．圖b中沒有摩擦阻力的斜面實際并不存在，故圖中的“理想實驗”不可以在實驗室實現(xiàn)，故C錯誤；D．圖中的“理想實驗”通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持，故D正確。故選BD。10.張拉整體結(jié)構(gòu)在生活中具有非常豐富應用。某物理興趣小組的同學制作了一個承重支架如圖所示，三根輕質(zhì)細繩甲、乙、丙和上部支架的結(jié)點分別為A、B、C，三根細繩拉力均不為零，上部支架和書的總質(zhì)量為。以下說法正確的是（）A.細繩甲對A點的拉力沿繩向上B.細繩丙對C點的拉力沿繩向上C.細繩丙對C點的拉力大于D.細繩丙對C點的拉力小于〖答案〗BC〖解析〗A．細繩的彈力方向沿繩指向繩收縮的方向，可知，細繩甲對A點的拉力沿繩向下，故A錯誤；B．細繩的彈力方向沿繩指向繩收縮的方向，可知，細繩丙對C點的拉力沿繩向上，故B正確；CD．對上部支架和書整體進行分析，整體受到重力，A、B細繩向下的拉力，根據(jù)對稱性可知，A、B細繩向下的拉力T的大小相等，右側(cè)C繩對其向上的拉力F，根據(jù)平衡條件有可知，細繩丙對C點的拉力大于，故C正確，D錯誤。故選BC。11.工業(yè)機器人的普及使工廠的生產(chǎn)效率大大提高，某生產(chǎn)線上機器人的部分構(gòu)造如圖所示，高為的支架豎直放置在長為的水平軌道上，支架頂端的電動機可以拉動工件以的速度勻速上升，同時水平軌道右端的電動機可以拉動支架以的速度勻速向右運動。在正常工作過程中下列說法正確的是（）A.工件運動的速度B.若工件運動的速度與水平方向夾角為，則C.2s內(nèi)工件的位移大小為D.若工件上升高度為4m，則工件同時向右移動6m〖答案〗AD〖解析〗A．工件有兩垂直的分運動合成，合速度大小為故A錯誤；B．若工件運動的速度與水平方向夾角為，可得故B正確；C．2s內(nèi)工件的位移大小為故C錯誤；D．若工件上升高度為4m，則工件同時向右移動為故D正確。12.如圖所示，斜面中段粗糙，段光滑。物塊以12m/s的初速度從點沿斜面向上滑行，到達C點速度恰好為零。已知段的長度為1.6m，物塊上滑過程中，在段的加速度是段加速度的兩倍，且段和段運動的時間相等，取，則（）A.物塊沿斜面向上滑行通過點的速度為4m/sB.斜面段的長度為4.8mC.物塊沿斜面向下滑行通過段的時間為1.6sD.物塊與段斜面間的動摩擦因數(shù)為〖答案〗ACD〖解析〗A.設(shè)物體在AB段的加速度大小為，BC段加速度大小為，有有得故A正確；B.在上滑AB段在上滑BC段得故B錯誤；C.由題意可知，滑動摩擦力與重力沿斜面向下的分力大小相等，從A到B，物體下滑通過BA段做勻速運動，運動時間為故C正確；D.由上分析可知得故D正確。故選ACD。三、非選擇題：本題包括6個小題，共60分。13.某研究小組的同學在做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗時，采用如圖甲所示的裝置，在水平放置的方木板上將橡皮筋的一端固定在點，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，用兩個彈簧測力計通過兩根細繩互成角度地將小圓環(huán)拉到點，記錄兩個測力計的示數(shù)、及兩根細繩、的方向，然后只用一個測力計通過一根細繩再次將小圓環(huán)拉到點，記錄測力計的示數(shù)及細繩的方向。在圖乙中作出了、、的圖示。（1）本實驗采用的科學方法是______。A.理想實驗法B.等效替代法C控制變量法D.建立物理模型法（2）關(guān)于本實驗，以下說法正確的是_______。A.兩根細繩、必須一樣長B.兩繩夾角的平分線應與橡皮筋在同一直線上C.在使用彈簧測力計時要保證彈簧測力計與木板平面平行D.第一次把小圓環(huán)拉到點時，兩根細繩、必須相互垂直（3）請在圖乙中，以和為鄰邊作平行四邊形，并作出。、所夾的對角線，記為。（4）通過對比______和______的大小和方向，若偏差均在實驗允許的誤差范圍之內(nèi)，則可以得出兩個互成角度的力的合成規(guī)律（兩空均選填“”、“”、“”、“”）?！即鸢浮剑?）B（2）C（4）FF3〖解析〗（1）本實驗采用的科學方法是等效替代法。故選B。（2）A．兩根細繩盡量長些，但是沒必要必須等長，故A錯誤。B．兩繩夾角的平分線不一定要與橡皮筋在同一直線上，故B錯誤；C．為了減小誤差，防止出現(xiàn)分力情況應讓各力盡量貼近木板，且與木板平行，同時讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度，故C正確；D．第一次把小圓環(huán)拉到O點時，兩根細繩OB、OC不一定必須相互垂直，故D錯誤。故選C。（4）圖乙中F是兩個分力的合力的理論值；而F3是力F1和F2合力的實際測量值。所以通過對比F和F3的大小和方向，若偏差均在實驗允許的誤差范圍之內(nèi)，則可以得出兩個互成角度的力的合成規(guī)律。14.在“探究質(zhì)量一定時，加速度和力的關(guān)系”實驗中，某同學設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。其中小車和動滑輪的總質(zhì)量為，沙和沙桶的總質(zhì)量為。一根輕繩跨過光滑定滑輪和動滑輪，輕繩的一端連接沙桶，另一端連接力傳感器，力傳感器可直接測出輕繩的拉力大小。（1）（多選）在實驗過程中，下列操作正確的是_______。A．調(diào)整長木板左端的定滑輪，使得輕繩與長木板平行B．在不掛沙桶和紙帶的前提下，將帶有滑輪的長木板右端墊高，以平衡阻力C．小車應靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源D．實驗中不需要保證遠大于（2）該同學在實驗中得到一條如圖乙所示的紙帶，已知所用交流電的頻率是50Hz，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出。根據(jù)紙帶中的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度為________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學以力傳感器的示數(shù)為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的圖像是一條過原點的傾斜直線，已知圖線的斜率為，則小車和動滑輪的總質(zhì)量_______。（4）該同學某次實驗畫出的圖像如圖丙所示，請分析圖像不過原點的原因：_______?！即鸢浮剑?）AD##DA（2）2.0（3）（4）平衡摩擦力過度，木板的傾角抬得過大〖解析〗（1）A．調(diào)整長木板左端的定滑輪，使得輕繩與長木板平行，故A正確；B．在不掛沙桶和紙帶的前提下，將不帶有滑輪的長木板右端墊高，以平衡阻力，故B錯誤；C．為了充分利用紙帶，小車應靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，故C錯誤；D．由于可以通過力傳感器測得細線拉力大小，所以實驗中不需要保證遠大于，故D正確。（2）相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)逐差法可得小車的加速度為（3）以小車和動滑輪為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的斜率為解得小車和動滑輪的總質(zhì)量為（4）該同學某次實驗畫出的圖像如圖丙所示，由圖像可知，當時，小車已經(jīng)有了一定的加速度，所以圖像不過原點的原因是：平衡摩擦力過度，木板的傾角抬得過大。15.在魔術(shù)表演中，魔術(shù)師用藏在袖子中的透明絲線與放置在水平桌面上的木箱相連，“施展魔法”向右拉動木箱。如圖所示，已知木箱的質(zhì)量，木箱與桌面之間的動摩擦因數(shù)，拉動木箱的絲線拉力大小，絲線與水平桌面之間的夾角。已知，，，求：（1）木箱所受支持力的大小；（2）水平桌面所受摩擦力的大小和方向。〖答案〗（1）11N；（2）5.5N，水平向右〖解析〗（1）木箱所受支持力的大?。?）水平桌面所受摩擦力的大小木箱受摩擦力水平向左，則桌面受摩擦力水平向右。16.某產(chǎn)業(yè)園內(nèi)部貨運鐵路系統(tǒng)因調(diào)度失誤，導致快慢不同的A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛，A車在前，速度；B車在后，速度。B車在距A車600m時發(fā)現(xiàn)A車，立即采取制動措施剎車。（1）若B車以的加速度剎車，通過計算判斷兩車是否發(fā)生碰撞；（2）若要避免發(fā)生碰撞，B車剎車時的加速度至少應是多少?！即鸢浮剑?）兩車發(fā)生碰撞；（2）〖解析〗（1）若B車以的加速度剎車，當B車速度減小到等于A車速度時，所用時間為該過程B車的位移為A車的位移為由于可知兩車發(fā)生碰撞。（2）若要避免發(fā)生碰撞，設(shè)B車剎車時的加速度至少，當B車速度減小到等于A車速度時，所用時間為該過程B車的位移為A車的位移為又聯(lián)立解得17.隨著網(wǎng)絡(luò)購物的普及，配備了智能化分揀系統(tǒng)的快遞云倉逐漸增多，快遞包裹主要依靠機械手臂和傳送帶根據(jù)物流碼進行識別分揀。如圖所示為一、二級分揀傳送帶，一級傳送帶長為，以速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，機械手臂將可看做質(zhì)點的包裹輕放在一級傳送帶的左端，包裹運動到一級傳送帶的右端后下落到二級傳送帶上，包裹落到二級傳送帶時，水平方向速度等于離開一級傳送帶右端時的速度，且不反彈，二級傳送帶長度足夠長。已知包裹和一級、二級傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為，，求：（1）包裹在一級傳送帶上加速時的加速度大??；（2）包裹在一級傳送帶上運動的時間；（3）二級傳送帶以速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，包