山東省聊城市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量抽測高一物理試題本試卷共6頁，滿分100分，考試時(shí)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(xiàng)選擇題：本題共8個(gè)小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.北京時(shí)間2023年10月26日17時(shí)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(gè)對接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。北京時(shí)間2023年10月26日19時(shí)34分，神舟十六號航天員乘組順利打開“家門”，歡迎遠(yuǎn)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(shí)間2023年10月26日17時(shí)46分”和“6.5小時(shí)”都是指時(shí)間間隔B.對接完成后，載人飛船相對“天和核心艙”是運(yùn)動的C.在地面觀測載人飛船在太空中的運(yùn)行軌跡時(shí)，可以將載人飛船看做質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)〖答案〗C〖解析〗A．“北京時(shí)間2023年10月26日17時(shí)46分”是指時(shí)刻；而“6.5小時(shí)”是指時(shí)間間隔，選項(xiàng)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(xiàng)B錯誤；C．在地面觀測載人飛船在太空中的運(yùn)行軌跡時(shí)，載人飛船大小可忽略不計(jì)，可以將載人飛船看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)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(jì)，不可以將載人飛船看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)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(dǎo)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(jī)等國產(chǎn)先進(jìn)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(jī)在高空沿直線勻速飛行時(shí)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(shí)，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(shí)，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(jī)在高空沿直線勻速飛行時(shí)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(shí)，位移的方向向前，如果汽車向前做減速運(yùn)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(shí)，速度的方向向前，如果汽車向前做減速運(yùn)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(gè)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(shí)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(gè)物體的質(zhì)量均為1kg，均靜止在光滑水平面上，從時(shí)四個(gè)物體開始運(yùn)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(yùn)動位移最大的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗A項(xiàng)中圖像的縱坐標(biāo)值表示位置，則0~4s內(nèi)物體從1m到，位移為；B項(xiàng)中圖像的面積表示位移，則0~4s內(nèi)的正負(fù)面積相等，總位移為零；C項(xiàng)中圖像的面積表示速度的變化量，而物塊從靜止開始運(yùn)動，則其圖像為和B項(xiàng)圖像完全相同，則0~4s內(nèi)的總位移為零；D項(xiàng)中的圖像根據(jù)牛頓第二定律可改為圖像，和C項(xiàng)的圖像完全相同，再作出圖像如圖B項(xiàng)所示，則0~4s內(nèi)的總位移為零；綜上分析可知BCD三項(xiàng)在0~4s的位移相同均為零；A項(xiàng)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(gè)小球，用一條輕繩將小球從圓環(huán)的底部緩慢拉到最高點(diǎn)，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?yàn)閷ο?，根?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(diǎn)處固定一根質(zhì)量為的豎直桿，輕質(zhì)細(xì)繩的一端連接豎直桿的點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為的光滑球，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知細(xì)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(xì)繩對球的拉力大小為〖答案〗D〖解析〗我們需要對球O2進(jìn)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(xì)繩對它的拉力T。由于球O2處于平衡狀態(tài)，所以這三個(gè)力的合力為零。根據(jù)幾何關(guān)系，我們可以得到以下兩個(gè)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(gè)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(xì)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(shí)間的測量。如圖所示，將真空長管沿豎直方向放置，自其中點(diǎn)豎直向上拋出小球，測得小球從離開點(diǎn)到落回點(diǎn)所用時(shí)間為，小球在運(yùn)動過程中經(jīng)過點(diǎn)上方高為處的點(diǎn)，小球先后兩次經(jīng)過點(diǎn)所用時(shí)間為，則等于（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗小球從O點(diǎn)上升到最大高度過程中，根據(jù)公式可得小球從P點(diǎn)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(dá)測試速度后剎車做勻減速直線運(yùn)動。在車輛開始剎車的同時(shí)，超聲波測速儀發(fā)出超聲波脈沖，此時(shí)車輛距離測速儀355m，當(dāng)車輛恰好停止時(shí)，測速儀剛好收到反射回來的超聲波信號，此時(shí)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(shí)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(yùn)動的時(shí)間為，汽車的勻減速到靜止的運(yùn)動可以看成逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則有超聲波來回時(shí)間為，單程的時(shí)間為，則有則超聲波與汽車相遇時(shí)，超聲波的路程為聯(lián)立解得，故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4個(gè)小題，每小題4分，共16分。每題有多個(gè)選項(xiàng)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(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合，這種科學(xué)研究方法有力的促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。圖、圖表示的是伽利略在兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和推理的過程，對這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是（）A.圖通過對自由落體運(yùn)動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動B.圖中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測量更容易C.圖中的“理想實(shí)驗(yàn)”可以在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)D.圖中的“理想實(shí)驗(yàn)”通過邏輯推理得出物體的運(yùn)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(yùn)動研究，合理外推得出自由落體運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動，故A錯誤；B．圖a中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來“沖淡”重力的作用效果，主要是使時(shí)間測量更容易，故B正確；C．圖b中沒有摩擦阻力的斜面實(shí)際并不存在，故圖中的“理想實(shí)驗(yàn)”不可以在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，故C錯誤；D．圖中的“理想實(shí)驗(yàn)”通過邏輯推理得出物體的運(yùn)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(yīng)用。某物理興趣小組的同學(xué)制作了一個(gè)承重支架如圖所示，三根輕質(zhì)細(xì)繩甲、乙、丙和上部支架的結(jié)點(diǎn)分別為A、B、C，三根細(xì)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(xì)繩甲對A點(diǎn)的拉力沿繩向上B.細(xì)繩丙對C點(diǎn)的拉力沿繩向上C.細(xì)繩丙對C點(diǎn)的拉力大于D.細(xì)繩丙對C點(diǎn)的拉力小于〖答案〗BC〖解析〗A．細(xì)繩的彈力方向沿繩指向繩收縮的方向，可知，細(xì)繩甲對A點(diǎn)的拉力沿繩向下，故A錯誤；B．細(xì)繩的彈力方向沿繩指向繩收縮的方向，可知，細(xì)繩丙對C點(diǎn)的拉力沿繩向上，故B正確；CD．對上部支架和書整體進(jìn)行分析，整體受到重力，A、B細(xì)繩向下的拉力，根據(jù)對稱性可知，A、B細(xì)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(xì)繩丙對C點(diǎn)的拉力大于，故C正確，D錯誤。故選BC。11.工業(yè)機(jī)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(jī)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(jī)可以拉動工件以的速度勻速上升，同時(shí)水平軌道右端的電動機(jī)可以拉動支架以的速度勻速向右運(yùn)動。在正常工作過程中下列說法正確的是（）A.工件運(yùn)動的速度B.若工件運(yùn)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(shí)向右移動6m〖答案〗AD〖解析〗A．工件有兩垂直的分運(yùn)動合成，合速度大小為故A錯誤；B．若工件運(yùn)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(shí)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(diǎn)沿斜面向上滑行，到達(dá)C點(diǎn)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(yùn)動的時(shí)間相等，取，則（）A.物塊沿斜面向上滑行通過點(diǎn)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(shí)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(yùn)動，運(yùn)動時(shí)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(gè)小題，共60分。13.某研究小組的同學(xué)在做“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(diǎn)，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)通過兩根細(xì)繩互成角度地將小圓環(huán)拉到點(diǎn)，記錄兩個(gè)測力計(jì)的示數(shù)、及兩根細(xì)繩、的方向，然后只用一個(gè)測力計(jì)通過一根細(xì)繩再次將小圓環(huán)拉到點(diǎn)，記錄測力計(jì)的示數(shù)及細(xì)繩的方向。在圖乙中作出了、、的圖示。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。A.理想實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是_______。A.兩根細(xì)繩、必須一樣長B.兩繩夾角的平分線應(yīng)與橡皮筋在同一直線上C.在使用彈簧測力計(jì)時(shí)要保證彈簧測力計(jì)與木板平面平行D.第一次把小圓環(huán)拉到點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩、必須相互垂直（3）請?jiān)趫D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(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍之內(nèi)，則可以得出兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（兩空均選填“”、“”、“”、“”）。〖答案〗（1）B（2）C（4）FF3〖解析〗（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。故選B。（2）A．兩根細(xì)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(yīng)讓各力盡量貼近木板，且與木板平行，同時(shí)讀數(shù)時(shí)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(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)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(gè)分力的合力的理論值；而F3是力F1和F2合力的實(shí)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(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍之內(nèi)，則可以得出兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。14.在“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度和力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源D．實(shí)驗(yàn)中不需要保證遠(yuǎn)大于（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)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(xué)以力傳感器的示數(shù)為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的圖像是一條過原點(diǎn)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(xué)某次實(shí)驗(yàn)畫出的圖像如圖丙所示，請分析圖像不過原點(diǎn)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(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(xì)線拉力大小，所以實(shí)驗(yàn)中不需要保證遠(yuǎn)大于，故D正確。（2）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)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(xué)某次實(shí)驗(yàn)畫出的圖像如圖丙所示，由圖像可知，當(dāng)時(shí)，小車已經(jīng)有了一定的加速度，所以圖像不過原點(diǎn)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?。唬?）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(yùn)鐵路系統(tǒng)因調(diào)度失誤，導(dǎo)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(shí)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(jì)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(shí)的加速度至少應(yīng)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(dāng)B車速度減小到等于A車速度時(shí)，所用時(shí)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(shí)的加速度至少，當(dāng)B車速度減小到等于A車速度時(shí)，所用時(shí)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(jī)械手臂和傳送帶根據(jù)物流碼進(jìn)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(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，機(jī)械手臂將可看做質(zhì)點(diǎn)的包裹輕放在一級傳送帶的左端，包裹運(yùn)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(shí)，水平方向速度等于離開一級傳送帶右端時(shí)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(shí)的加速度大?。唬?）包裹在一級傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間；（3）二級傳送帶以速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，包