山东省大联考2024-2025学年高一上学期12月模拟选课走班调考试物理试题（解析版）

高一模拟选课走班调考物理本试卷满分100分，考试用时90分钟。注意事项：1. 答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.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.试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律的示意图，其中体现的物理思想方法是（　　）A. 等效替代法B. 微元法C. 控制变量法D. 实验与逻辑推理相结合的方法【答案】D【解析】伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法。故选D。2. 北京时间2024年11月30日22时25分，长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场2号工位发射升空，成功将互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送至低地球轨道。下列说法正确的是（　　）A. 北京时间2024年11月30日22时25分指的是时间B. 研究火箭离开发射架的过程，火箭可视为质点C. 研究火箭的工作状态，火箭可视为质点D. 研究火箭将卫星从地面送至低地球轨道的过程，火箭可视为质点【答案】D【解析】A．北京时间2024年11月30日22时25分指的是时刻，故A错误；B．研究火箭离开发射架过程，火箭的大小相对发射架不可忽略，火箭不可视为质点，故B错误；C．研究火箭的工作状态，火箭各部分工作情况不同，火箭不可视为质点，故C错误；D．研究火箭将卫星从地面送至低地球轨道的过程，火箭的大小和形状可以忽略，火箭可视为质点，故D正确。故选D。3. 如图所示，小球以某一初速度从固定斜面底端A点开始沿斜面做匀减速运动，运动到顶端E点速度恰好为零。已知AB、BC、CD、DE之间的长度均相等，小球在AB之间的运动时间为，小球在BC之间的运动时间为，则等于（　　）A. B. C. D. 【答案】A【解析】小球从斜面底端A点斜向上做匀减速直线运动直至速度为零，由通过连续相等位移所用时间之比的特点，则有通过各段所用的时间之比为所以故选A。4. 如图所示，在水平桌面上用三角支架将手机固定并保持平衡，每个支架与水平桌面的夹角均相同。现将每个支架与水平桌面的夹角变小一些，下列说法正确的是（　　）A. 手机受到支架的支持力变大B. 桌面对每个支架的支持力不变C. 桌面对每个支架的静摩擦力不变D. 桌面对三个支架静摩擦力的合力变大【答案】B【解析】A．对手机受力分析，手机受到重力和支架的支持力，根据平衡条件可知，手机受到重力和支架的支持力始终等大反向，又因为手机的重力不变，所以支架的支持力不变，故A错误；B．对手机和支架整体受力分析，整体受到重力和桌面对支架的支持力，根据平衡条件可知，整体的重力和桌面对支架的支持力始终等大反向，因为整体的重力不变，所以桌面对支架的支持力不变，而桌面对每个支架的支持力为桌面对支架的支持力的，所以桌面对每个支架的支持力也不变，故B正确；C．设每个支架与水平桌面的夹角为，手机和支架的总质量为，每个支架的作用力为，则解得则，桌面对每个支架的静摩擦力为当减小时，减小，则增大，故C错误；D．对手机和支架整体受力分析，整体受到重力和桌面对支架的支持力，即桌面对三个支架静摩擦力的合力始终为零，故D错误。5. 棒球运动员将水平飞来的棒球沿相反的方向击出，棒球可视为质点，不计空气阻力，在击球的过程中，球棒对棒球的作用力的方向为（　　）A. 沿竖直方向向上B. 沿棒球飞出方向C. 沿棒球飞出方向与竖直向上之间的某一方向D. 沿棒球飞来方向与竖直向上之间的某一方向【答案】C【解析】棒球运动员将水平飞来棒球沿相反的方向击出，在击球的过程中，球棒对棒球的作用力具有竖直向上的分力，同时具有沿棒球飞出方向的水平分力，根据力的合成可知，球棒对棒球的作用力的方向沿棒球飞出方向与竖直向上之间的某一方向。故选C。6. 杂技演员用手抓着竖直细杆从顶端由静止开始先向下做匀加速运动，加速度大小为a，然后再做匀减速运动，经过相同的时间恰好减速到零。设加速阶段受到细杆的摩擦力为，减速阶段受到细杆的摩擦力为，重力加速度为g，则等于（　　）A. B. C. D. 【答案】C【解析】设匀加速运动的末速度为v，则匀加速运动阶段匀减速运动阶段由牛顿第二定律得，联立解得故选C。7. 如图所示，倾角为的斜面静止在光滑水平地面上，斜面上有一个半圆形的光滑凹槽，与斜面的交点分别为P、Q，斜面质量为。现给斜面一水平方向的作用力F，可以使质量为的小球恰好位于P点，不计一切摩擦力，重力加速度，关于F的大小和方向，下列说法正确的是（　　）A. ，水平向左 B. ，水平向右C. ，水平向左 D. ，水平向右【答案】B【解析】对小球受力分析，如图所示由题意可知，小球在竖直方向上，受力平衡，则解得则对小球根据牛顿第二定律解得小球的加速度大小为方向与合力方向相同，水平向右；对小球和斜面整体，根据牛顿第二定律代入数据，解得方向与加速度方向相同，水平向右。故选B。8. 三个相同的足球按照如图所示的方式静止在一端有垂直挡板的平板上，平板与水平面的夹角为，现逐渐减小，三个足球仍能按图示状态保持静止，不计所有摩擦，则正切值的最小值为（　　）A. B. C. D. 【答案】A【解析】当取最小时，即将发生相对滑动，下面两积木间恰好无弹力，对最右边积木进行受力分析，如下图所示建立如图所示直角坐标系，沿x轴方向，根据平衡条件有当取最小时，对最上面积木受力分析，如下图所示根据平衡条件有联立解得即木板与水平面夹角的正切值的最小值为，故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 我国航天事业取得长足的发展，天宫空间站已成为进行航天活动和开展科研实验的重要场所。下列说法正确的是（　　）A. 航天员在空间站中处于完全失重状态，因此其惯性为零B. 航天员进入空间站需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因C. 航天员在空间站内双手互拉弹簧秤两端，可以测量拉力大小D. 航天员在空间站中可以利用天平测量某一物体的质量【答案】BC【解析】A．航天员在空间站中处于完全失重状态，航天员的质量不变，惯性不变，故A错误；B．航天员进入空间站需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确；C．在完全失重时，胡克定律仍适用，航天员在空间站内双手互拉弹簧秤两端，可以测量拉力大小，故C正确；D．在空间站中物体处于完全失重状态，所以航天员在空间站中不可以利用天平测量某一物体的质量，故D错误。故选BC。10. 物块在力F的作用下静置在固定斜面上，下列四种情况中，物块与斜面之间的摩擦力可能为零的是（　　）A. B. C. D. 【答案】CD【解析】A．物块受竖直向下的重力和力F、垂直斜面向上的支持力，三个力的合力不可能为零，所以一定受到沿斜面向上的摩擦力，故A错误；B．物块受竖直向下的重力和水平向左力F、垂直斜面向上的支持力，三个力的合力不可能为零，所以一定受到沿斜面向上的摩擦力，故B错误；C．物块受竖直向下的重力和水平向右的力F、垂直斜面向上的支持力，三个力的合力可能为零，所以可以不受摩擦力，故C正确；D．物块受竖直向下的重力和竖直向上力F，当力F与重力大小相等时，摩擦力为零，故D正确。故选CD。11. 甲、乙两车在时刻经过同一地点，两车运动的速度v与时间t的关系如图所示，甲车的图像形状在之间关于对称，时刻两车恰好也在同一地点。下列说法正确的是（　　）A. 之间甲车运动的加速度先减小后增大B. 时刻两车速度方向相反C. 时刻两车也经过同一地点D. 时刻两车相距最远【答案】ACD【解析】A．图像的斜率表示加速度，之间甲车运动的加速度先减小后增大，故A错误；B．时刻两车速度相等，方向相同，故B错误；C．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由于甲车的图像形状在之间关于对称，时刻两车恰好也在同一地点，所以时间内两图像与坐标轴围成的面积相等，时刻两车也经过同一地点，故C正确；D．时间内，乙车的速度大于甲车的速度，时刻两车有共同速度，两车相距最远，故D正确。故选ACD。12. 图甲所示，重物通过两根轻质细杆AB、CD悬挂在水平横梁上，AB与CD之间的夹角为120°处均为光滑的铰链。现将水平横梁在竖直面内缓慢转动90°，变成如图乙所示的状态，在此过程中下列说法正确的是（　　）A. 细杆AB对重物的作用力一直为拉力B. 细杆CD对重物的作用力一直为拉力C. 细杆AB对重物的作用力一直逐渐增大D. 细杆CD对重物的作用力先逐渐减小，后逐渐增大【答案】AD【解析】A．如图甲所示若剪断AB杆，重物将向下摆动，所以AB杆提供的是拉力；如图乙所示若剪断AB杆，重物将向下摆动，所以AB杆提供的是拉力，所以将水平横梁在竖直面内缓慢转动90°过程中，细杆AB对重物的作用力一直为拉力，故A正确；B．如图乙所示若将CD杆换成绳，重物将不能保持该状态，所以CD杆提供的是支持力，故B错误；CD．对甲图受力分析如图所示 根据正弦定理有因为不变，所以上式比值不变。由增大到，先减小后增大，所以细杆CD对重物的作用力减小后增大；由减小到，先增大后减小，所以细杆AB对重物的作用力先增大后减小，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数。将弹簧竖直悬挂，先不挂钩码，记下弹簧下端指针指示的标尺刻度，然后在弹簧的下端悬挂钩码保持静止，并改变钩码个数，读出弹簧下端指针每次对应的标尺刻度，其中某次弹簧指针指示的标尺刻度如图乙所示。利用测得数据作出不同个数的钩码重力与对应弹簧伸长量之间的关系图像，如图丙所示。（1）图乙所示的指针指示的刻度为______cm；（2）该弹簧的劲度系数为______N/m（保留3位有效数字）；（3）本实验中由于没考虑弹簧自重，劲度系数的测量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）14.60 （2）400 （3）等于【解析】【小问1解析】根据刻度尺读数规则可知，该读数为14.60cm。【小问2解析】由图丙，根据胡克定律可知，斜率表示弹簧的劲度系数，故【小问3解析】由胡克定律可知，劲度系数等于弹力的变化量除以对应的弹簧形变量的变化量，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量值等于真实值。14. 某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置来测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。如图甲所示，物块连着纸带在重物的牵引下在水平桌面上加速运动，重物落地（不反弹）后物块连着纸带继续减速一段距离后停止，物块与滑轮没有相碰。从打出的纸带上每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器电源的频率为50Hz，当地重力加速度。（1）根据纸带上打点的情况分析，重物落地的瞬间应该对应纸带上______（选填“5、6”或“6、7”或“7、8”）计数点之间的某一时刻；（2）若本实验中已经测得物块的质量为M，重物的质量为m，测得加速运动时的加速度为a，则物块与水平桌面之间的动摩擦因数______（用给定的物理量字母来表示）；（3）若本实验中没有天平这一实验器材，仍然可以测得物块与水平桌面之间的动摩擦因数______（保留2位有效数字）；（4）本实验中动摩擦因数的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）6、7 （2） （3）0.20 （4）偏大【解析】【小问1解析】根据逐差相等，以及从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，且位移差在误差允许的范围内相等，是加匀速运动；在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，且位移差在误差允许的范围内相等，是匀减速运动，所以物块在相邻计数点6、7之间某时刻开始减速。【小问2解析】设物块和重物间绳子的拉力为，对重物根据牛顿第二定律对物块，根据牛顿第二定律联立，解得【小问3解析】打点计时器电源的频率为50Hz，则打点周期为从打出的纸带上每5个点取1个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为根据乙图，从计数点7到计数点11为物块只受摩擦力时的匀减速，根据逐差相等公式可知，此过程物块的加速度大小为根据牛顿第二定律解得【小问4解析】物块和重物在运动过程中，除物块受到水平桌面的滑动摩擦力之外，还有滑轮的摩擦力、纸带受到的摩擦力等其他阻力，所以本实验中动摩擦因数的测量值比真实值偏大。15. 如图所示，电动机通过缆绳拉动小车沿固定斜面以速度匀速上行，关闭电动机后，小车继续沿斜面运动一段距离L后减速到零。已知斜面倾角为，小车的质量为，小车运动时受到的摩擦阻力与小车总重力成正比，比例系数为k，电动机运行时输出的牵引力，取重力加速度，不计缆绳的质量，求（1）比例系数k值；（2）小车上行的距离L。【答案】（1） （2）【解析】【小问1解析】小车上滑时做匀速直线运动，即小车受力平衡，根据平衡条件可知解得【小问2解析】关闭电动机后，对小车，根据牛顿第二定律解得根据运动学公式可得，小车匀减速上行的距离为16. 如图所示，甲、乙两辆完全相同的汽车停在长直水平道路上，两车头之间的距离。甲车从静止开始做匀加速直线运动，乙车看到甲车启动后经过的反应时间，也以相同的加速度开始做匀加速直线运动，最终两车达到最大速度后都以相同的速度匀速运动。两车加速的加速度大小为，最大速度为，求：（1）甲车达到最大速度时，乙车运动的位移大小；（2）两车均达到最大速度后，两车头之间的距离。【答案】（1） （2）【解析】【小问1解析】甲车达到最大速度的时间甲车达到最大速度时，乙车运动的时间甲车达到最大速度时，乙车运动的位移大小【小问2解析】甲车先匀加速再匀速，当乙车达到最大速度时，甲车的位移乙车的位移两车均达到最大速度后，两车头之间的距离17. 日常生活中，我们中国人习惯用筷子夹取食物，筷子是中国人常用的饮食工具，也是中国传统文化的特色体现。如图甲所示，用两根筷子夹住小球，使小球静止不动，小球的受力均在同一竖直平面内，每根筷子和竖直方向的夹角均为，小球与筷子之间的动摩擦因数为，小球与筷子间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球的质量，重力加速度。（1）按图甲所示中筷子夹小球的方式，①若小球与筷子之间没有摩擦力，求每根筷子对小球的压力大小；②要使小球保持静止不动，求每根筷子对小球压力的取值范围；（2）按图乙所示的方式用筷子夹小球，小球的受力仍均在同一竖直平面内，每根筷子和竖直方向的夹角均为。若超过某个临界值，无论筷子对小球的压力多大，都不能使小球保持静止不动，求此夹角的临界值的正切。【答案】（1）①1N；② （2）【解析】【小问1解析】①对小球进行受力分析，如下图所示，设筷子对小球的压力大小为则有解得②若小球刚要向下滑动，所受摩擦力斜向上，受力分析如下图所示则有其中解得若小球刚要向上滑动，所受摩擦力斜向下，则有其中解得所以筷子对小球压力的取值范围为【小问2解析】按图乙所示的方式用筷子夹小球，受力分析如下图所示若小球不能保持静止，则有其中整理可得当无穷大时，要使上式成立，需满足即18. 质量为的长木板静置在粗糙水平地面上，木板的上表面AB之间粗糙，BC之间光滑，BC之间的长度为。某时刻，质量为的小滑块（可视为质点）以初速度从C点向左滑上长木板，同时给长木板施加一方向水平向右、大小为的恒定拉力，最终小滑块恰好没有从长木板上滑下。已知长木板与水平地面之间的动摩擦因数为，小滑块与长木板上表面AB之间的动摩擦因数为，重力加速度为，求：（1）长木板开始运动时的加速度大小；（2）小滑块相对木板从C点运动到B点的时间；（3）小滑块向左运动的最大距离；（4）长木板的长度。【答案】（1） （2） （3） （4）【解析】【小问1解析】长木板开始运动时，对长木板由牛顿第二定律得解得【小问2解析】小滑块相对木板从点运动到点的过程中，小滑块向左匀速运动，木板向右匀加速运动，则有解得小滑块相对木板从C点运动到B点的时间【小问3解析】小滑块相对木板运动到点以后的过程中，先减速后反向加速，由牛顿第二定律得解得小滑块减速至零的过程中小滑块减速至零的过程中向左运动的距离小滑块向左运动的最大距离为【小问4解析】当小滑块向左减速及向右加速的过程中，对有解得由于，当小滑块加速至二者共速后，二者保持相对静止一起加速运动解得从小滑块开始减速到反向加速到与木板共速的过程中所以长木板的长度为