2024~2025学年山东省百师联考高一上学期12月联考物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省百师联考高一上学期12月联考物理试卷（解析版），共24页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（以下简称导弹），准确落入预定海域。下列说法正确的是（ ）
A. “8时44分”是指时间间隔
B. 研究导弹全程的运动轨迹时不可以将导弹视为质点
C. 导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的
D. 导弹某段时间内的路程可能小于位移大小
【答案】C
【解析】A．“8时44分”是指时刻，故A错误；
B．研究导弹全程的运动轨迹时，导弹大小、形状可忽略不计，可将导弹视为质点，故B错误；
C．导弹发射过程中以模拟弹头为参考系，导弹是静止的，故C正确；
D．导弹某段时间内的路程大于或等于位移大小，故D错误。
故选C。
2. 关于描述物体运动的物理量中，下列说法正确的是（ ）
A. 平均速度的大小就是平均速率
B. 如果物体的瞬时速度为零，则其加速度一定为零
C. 物体有加速度时，速度就一定增大
D. 在相同时间内，速度变化量越大，物体加速度一定越大
【答案】D
【解析】A．平均速率是路程与时间的比值，只有物体在做单向直线运动时，平均速度的大小才等于平均速率，故A错误；
B．如果物体的瞬时速度为零，其加速度不一定为零，例如竖直上抛到最高点处瞬时速度为零，加速度为自由落体加速度，故B错误；
C．物体有加速度时，若加速度方向与速度方向相反，速度将减小，故C错误；
D．根据
在相同时间内，速度变化量越大，物体加速度一定越大，故D正确。
故选 D。
3. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是（ ）
A. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B. 伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持物体运动的原因
C. 牛顿第一定律只有在无摩擦力条件下才成立
D. 笛卡儿认为，在水平面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持它运动
【答案】B
【解析】AD．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的维持，物体就要静止在某个地方，故AD错误；
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持物体运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；
C．任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止，这里的力是指所有力，并不是单指摩擦力，故C错误。
故选B。
4. 某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（ ）
A. 在0～5s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态
B. 在5s～10s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力
C. 在10s～20s内，电梯减速上升，该同学处于失重状态
D. 在20s～25s内，电梯加速下降，该同学处于超重状态
【答案】C
【解析】A．在0～5s内，从速度--时间图像可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误；
B．5～10 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B错误；
C．在10～20s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C正确；
D．20～25s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，小宁同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书，快递员将书置于箱子上放在小宁家门口，为了将包裹拖进房间，小宁需要从零开始逐渐增大拉力。纸巾箱子与书籍间的摩擦力、箱子与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知一箱纸巾的质量，书的质量，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 箱子与地面间的动摩擦因数为0.6
B. 箱子与书籍间的动摩擦因数为0.6
C. 当时，箱子与书籍保持静止
D. 当时，箱子与书籍发生相对运动
【答案】C
【解析】A．对书籍和箱子整体受力分析可知，整体受到重力
地面给整体的支持力
设箱子与地面间的动摩擦因数为，结合图乙，整体与地面间的滑动摩擦力
联立解得
故A错误；
B．对书籍受力分析可知，书籍受到重力
箱子给书籍的支持力
设箱子与书籍间的动摩擦因数为，结合图乙，箱子与书籍间的滑动摩擦力
联立解得
B错误；
C．图乙可知箱子与地面间的最大静摩擦力为30N，故当时，因此箱子与书籍处于静止状态，由平衡条件可知，箱子与书籍间没有摩擦力作用，故C正确；
D．图乙可知箱子与地面间的最大静摩擦力为30N，故当时，箱子与地面间摩擦力是滑动摩擦力，而箱子与书籍间还没达到最大静摩擦力，所以箱子与书籍间是静摩擦力，因此箱子在地面上滑动，而箱子与书籍保持相对静止，故D错误。
故选 C。
6. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图像表示六个物体运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中A物体与B物体在末一定相遇
B. 乙图中C物体与D物体在末一定相遇
C. 丙图中E物体的加速度大小为
D. 丁图中F物体在末的速度大小为20m/s
【答案】AD
【解析】A．在图像中，交点表示相遇，甲图中，A物体与B物体在1s末相遇，故A正确；
B．图线围成面积表示位移，乙图中C物体与D物体在位移相等，但由于不知两者的初始位置，所以C物体与D物体在末不一定相遇，故B错误；
C．根据速度与位移的关系式
可得
因此在图像中，斜率表示，有
解得
故C错误；
D．根据位移公式
可得
在图像中，斜率表示，纵截距表示初速度，有
可得
丁图中F物体在末的速度大小为
速度为负号表示速度与初速度方向相反，速度大小为，故D正确。
故选AD。
7. 如图所示，半球体放置在水平面上，细线一端固定在球心正上方的天花板上，另一端连接光滑、可视为质点的小球，小球静止在半球体上。半球体由于受热均匀缓慢膨胀时，球心始终在细线悬点正下方，则（ ）
A. 细线对小球的拉力减小B. 细线对小球的拉力增大
C. 半球体对小球的支持力增大D. 半球体对小球的支持力减小
【答案】C
【解析】AB．设细线长度为，悬点到半球体球心的距离为，半球体半径为，以小球为研究对象，受力分析如图所示，
由相似三角形可知
解得
绳子长度L不变，高度h，所以拉力T不变。AB错误。
CD．由
可知，半球体受热均匀缓慢膨胀时，增大，但h不变，所以N变大。C正确，D错误。
故选D。
8. 如图所示，倾角的光滑斜面静置于水平面上，用轻质弹簧将质量均为的、两球连接，放在斜面上，用细线把球与斜面顶端连接，弹簧与细线均平行于斜面。已知重力加速度为，，。若斜面水平向右做加速度大小为的匀加速直线运动，则（ ）
A. 弹簧的拉力大小为
B. 球对斜面的压力大小为
C. 在细线被剪断的瞬间，球的瞬时加速度方向水平向右，大小为
D. 在细线被剪断的瞬间，球的瞬时加速度方向沿斜面向下，大小为
【答案】C
【解析】A．将加速度沿斜面向上和垂直斜面向下分解，则沿斜面向上的分加速度大小为
与斜面垂直方向上的分加速度大小为
根据牛顿第二定律，对球，沿斜面方向有
解得弹簧的拉力大小为
故A错误；
B．对球由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律知，球对斜面的压力大小为，故B错误；
C．在细线被剪断的瞬间，球的受力情况没有发生变化，球的瞬时加速度方向水平向右，大小为，故C正确；
D．在细线被剪断的瞬间，细线的拉力突变为零，而弹簧的拉力大小仍为F，球沿斜面向下的分加速度大小为
与斜面垂直向下的分加速度大小仍为，则球的瞬时加速度方向不是沿斜面向下，大小大于，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，2024年8月郑钦文斩获巴黎奥运会网球女单冠军。若网球可视为质量分布均匀的球体，则关于网球运动中蕴含的力学知识，以下说法正确的是（ ）
A. 网球的重心在网球的几何中心
B. 网球撞击球拍时，球拍对网球的力大于网球对球拍的力
C. 网球的速度越大，惯性越大
D. 球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】AD
【解析】A．网球是质量分布均匀的球体，则其重心在网球的几何中心，A正确；
B．网球撞击球拍时，由牛顿第三定律可知球拍对网球的力等于网球对球拍的力，B错误；
C．网球的惯性由质量决定，与速度无关，C错误；
D．球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，D正确。
故选AD。
10. 某质点做匀减速直线运动，依次经过A、B、C三点，最后停在D点，如图所示。已知，，从点运动到点和从点运动到点两个过程速度变化量都为，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点的加速度大小为
B. 质点到达点时速度大小为
C. A、D两点间的距离为12.25m
D. 质点从A点运动到D点的时间为3s
【答案】BC
【解析】A．从点运动到点和从点运动到点两个过程速度变化量都为，根据加速度的定义式可知，从点运动到点和从点运动到点两个过程的时间相等，则有
，
解得
，
故A错误；
B．匀变速直线运动，全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则质点到达点时速度大小为
故B正确；
C．质点最后停在点，利用逆向思维，A、D两点间的距离
结合上述解得
故C正确；
D．利用逆向思维，质点从点运动到点的时间
则质点从点运动到点的时间
故D错误。
故选BC。
11. 用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图所示。若AC能承受的最大拉力为300N，BC能承受的最大拉力为210N，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 当重物的重力为300N时，开始瞬间AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力大
B. 当重物重力为300N时，开始瞬间AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力小
C. 当重物的重力为350N时，开始瞬间AC不断，BC刚好断
D. 当重物的重力为350N时，开始瞬间AC断，BC也断
【答案】AC
【解析】AB．取点为研究对象进行受力分析如图所示，
当重物的重力为300N时，AC拉力
BC拉力
可知当重物的重力为300N时，AC、BC都不断，且AC拉力比BC拉力大，故A正确，B错误；
CD．当重力为350N时，假设绳子不断，AC拉力
BC拉力
所以AC不断，BC绳刚好断，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图所示，传送带始终保持的恒定速率运行，将一煤块（可视为质点）无初速度地放在A处，煤块与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为，取。则下列说法正确的是（ ）
A. 煤块一直做匀加速直线运动
B. 煤块经过5.1s到达处
C. 煤块到达处时速度大小为
D. 煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
【答案】BC
【解析】AC．开始时煤块初速度为零，相对传送带向右滑动，设煤块刚开始时的加速度为，煤块从放上传送带到与传送带共速过程中的位移为，由牛顿第二定律和运动学公式得
解得
由于，所以煤块是先做初速度为0的匀加速直线运动，与传送带共速后，做匀速直线运动，故煤块到达处时速度大小为，A错误，C正确；
B．设煤块在传送带上做加速运动的时间为，做匀速运动的时间为，则
煤块到达处所用时间
解得
B正确；
D．煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度
D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 在实验室中，老师将学生分成若干小组进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。同学们讨论的实验步骤如下：
①如图甲，将两细绳套拴在橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在水平木板上，橡皮筋的原长为GE；
②如图乙，用两个相同的弹簧测力计沿细绳互成角度拉套在橡皮筋结点的细绳套，橡皮筋和细绳套的结点在拉力、的共同作用下到达某一位置静止，记为，橡皮筋伸长的长度为EO，记录两个弹簧测力计的拉力和的大小和方向；
③如图丙，只用一个弹簧测力计拉细绳套，使结点仍到位置，记录弹簧测力计的拉力的大小和方向；
④根据力的平行四边形定则作出和的合力；
⑤比较与的大小、方向的一致程度。
（1）本实验采用的科学方法是______。
A. 理想实验法B. 控制变量法C. 等效替代法D. 建立物理模型法
（2）图乙中弹簧测力计的示数为______N。
（3）为了让实验误差尽量减小，下列说法正确的是______。
A. 橡皮筋应与两细绳夹角的平分线在同一直线上
B. 读数时，视线要正对弹簧测力计刻度
C. 两细绳必须等长
（4）下图分别为四位同学提交的实验报告中的实验记录，符合实验事实的是______。
A. B.
C. D.
【答案】（1）C （2）5.80 （3）B （4）A
【解析】
【小问1解析】
此实验用一个力的作用效果代替两个力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，C正确。
故选C。
【小问2解析】
图乙中弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为5.80N。
【小问3解析】
A．橡皮筋与两细绳夹角的平分线可以不在同一直线上，A错误；
B．实验中，为了减少实验的误差，所以弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B正确；
C．通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋时，并非要求两细绳等长，C错误。
故选B。
【小问4解析】
由题意可知是理论值，其应该是平行四边形的对角线，而F是测量值，其方向与EO在同一直线上，A正确。
14. 用图1所示实验装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）以下操作正确的是______。（多选）
A. 拉小车的细绳要与长木板平行
B. 需要抬高长木板的右侧以补偿阻力
C. 补偿阻力时要移去槽码和纸带
D. 释放小车后立即启动打点计时器
（2）某次正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、……、。已知打点计时器的打点周期为，则小车加速度的表达式是______。
A. B.
C. D.
（3）甲乙两组同学各自独立实验，都探究加速度与质量的关系。他们都以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示，纵轴上的截距均为。由图像得甲组同学所用的槽码质量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组所用的槽码质量，根据理论推导可知______。（已知重力加速度为）
（4）图3中的图线不过原点的原因是______。
A. 没有以小车、砝码和槽码的总质量作为自变量
B. 未满足槽码的质量远小于小车质量
C. 补偿阻力时，木板的倾斜角度过大
【答案】（1）AB （2）B （3）大于 （4）A
【解析】
【小问1解析】
A．为了减小误差，拉小车的细绳要与长木板平行，否则小车所受拉力大小等于绳上力沿木板方向的分力，A正确；
B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要抬高长木板的右侧以补偿阻力，B正确；
C．补偿阻力时需要移去槽码，但不能移去打点计时器和纸带，阻力也包含纸带与限位孔间的阻力，且需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，C错误；
D．应先启动打点计时器再释放小车，D错误。
故选AB。
【小问2解析】
根据逐差法可知，小车的加速度为
故选B。
【小问3解析】
设槽码的质量为，细绳的拉力为，由牛顿第二定律得，对槽码有
对小车和砝码有
解得
则图像斜率为
故斜率越小，槽码的质量越大，由图可知甲的斜率较小，故甲组所用的槽码质量大于乙组所用的槽码质量。根据理论推导可知，纵轴截距
【小问4解析】
A．根据以上分析可知，图像与纵轴交点为，如果以小车、砝码和槽码的总质量作为自变量，则
图线过原点，A正确；
BC．并非未满足槽码的质量远小于小车质量，如果补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，则
图像仍不会过原点，但是图像不会是直线，故BC错误。
故选A。
15. 一小石块从空中自由下落5m后掉入淤泥，落到淤泥底时速度恰好为零，全过程用时1.1s，假设石块在淤泥中的加速度恒定，空气阻力忽略不计，取。求：
（1）石块在淤泥里下落的时间；
（2）石块在淤泥中运动的加速度大小；
（3）石块陷入淤泥的深度。
【答案】（1） （2） （3）0.5m
【解析】
【小问1解析】
石块落入淤泥后做减速运动，设石块做自由落体运动的时间为，则有
解得
则石块在淤泥里下落的时间
【小问2解析】
由自由落体运动公式，石块落入淤泥时的速度
解得
由运动学公式
解得石块在淤泥中运动的加速度大小为
【小问3解析】
石块落到淤泥底时速度恰好为零，则陷入淤泥的深度
解得
16. 疲劳驾驶是一种危险的驾驶行为， 极易引发交通事故。一轿车在平直公路上以v0=23m/s的速度匀速行驶，在它正前方x0=28m处有一货车以v1=25m/s的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始做匀减速直线运动。由于疲劳导致反应迟钝，轿车司机在货车减速后才发现危险，并立即采取紧急制动措施，使轿车开始做匀减速直线运动。若货车从故障开始，需向前滑行x=125m才能停下。
（1）求货车做匀减速直线运动的加速度大小a；
（2）求当轿车开始刹车时，两车之间的距离；
（3）若轿车和货车不发生追尾，求轿车刹车的最小加速度a'。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由匀变速直线运动位移—速度公式有
解得
【小问2解析】
从货车开始减速到轿车开始刹车的过程中，由位移—时间公式得，这段时间内货车运动的位移大小
解得
轿车匀速运动的位移大小
解得
当轿车开始刹车时，两车之间的距离
解得
【小问3解析】
轿车开始刹车时，货车的速度大小
解得
设再经时间两者速度相等，恰好不相碰，有
由轿车和货车的位移关系有
解得
17. 如图所示，倾角的斜面体C固定于水平桌面上，物块A悬挂在水平绳OP和倾斜绳OQ的结点处，水平绳OP另一端固定于竖直墙壁上，OQ与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，，。改变物块A的质量，使A、B始终保持静止，求：
（1）当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时，绳OP的拉力大小；
（2）当物块A的质量时，斜面体受到物块B给的静摩擦力的大小和方向；
（3）物块A质量的范围。
【答案】（1）16N （2）5N，方向沿斜面向上 （3）
【解析】
【小问1解析】
设绳OQ的拉力大小为，对物块B受力分析，有
解得
对结点受力分析，有
解得
【小问2解析】
当物块A的质量时，由平衡条件可知，绳OQ的拉力大小为
解得
假设物块B受到的静摩擦力方向沿斜面向下，对物块B受力分析，有
解得
由牛顿第三定律可知，斜面体受到物块B给的静摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上。
【小问3解析】
当物块A的质量最大时，B受到的静摩擦力方向沿斜面向下且达到最大；对物块B受力分析，沿斜面方向有
对结点受力分析，竖直方向有
解得
当物块A的质量最小时，B受到的静摩擦力方向沿斜面向上且达到最大，有
解得
综合分析，可知物块质量的范围为
18. 如图所示，两个滑块A和B的质量，放在静止于水平地面上足够长的木板C的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为；木板的质量，与地面间的动摩擦因数，某时刻A、B两滑块同时开始相向滑动，初速度大小分别为、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小为。求：
（1）刚开始时滑块A与木板C的加速度大小；
（2）滑块A与木板C刚好相对静止时，滑块B的速度大小；
（3）为确保滑块A、B不相撞，则木板C至少多长？
【答案】（1），0 （2） （3）2.5m
【解析】
【小问1解析】
对滑块受力分析得
解得
对滑块B受力分析得
解得
对木板C受力分析得
则木板C受力平衡，木板与地面间无摩擦，故
【小问2解析】
设滑块经时间速度减到0，在此过程中，滑块满足
滑块满足
联立解得
【小问3解析】
滑块从开始滑动到速度减到0的过程中，向右运动的位移
滑块B向左运动位移
设从滑块速度减到0到滑块A、滑块B、木板C达到共同速度所用时间为，则在此过程中以滑块、木板C为整体满足
滑块B满足
木板C的长度至少为
解可得
L=2.5m
故板长最短为2.5m。