山东省淄博市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份山东省淄博市2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2024年9月25日，中国人民解放军火箭军成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹，导弹的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是( )
A. 图中A点B. 图中B点C. 图中C点D. 图中D点
2.潭溪山玻璃漂流为山东省最长峡谷漂流，一游客在潭溪山乘皮筏漂流，途经M点和N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为1.5km，用时5min，M、N间的直线距离为0.9km，则从M点漂流到N点的过程中( )
A. 该游客的位移大小为1.5km
B. 该游客的平均速率为18m/s
C. 该游客的平均速度大小为3m/s
D. 若以所乘皮筏为参考系，美女峰的平均速度为0
3.如图所示，小齐同学做化学实验时，将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上，向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中，则( )
A. 烧杯的重心在烧杯上
B. 杯与水的共同重心将一直上升
C. 杯与水的共同重心将先上升后降低
D. 杯与水的共同重心将先降低后上升
4.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )
A. F1不变，F2变大B. F1不变，F2变小C. F1变大，F2变大D. F1变小，F2变小
5.惯性制导已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是“加速度计”。加速度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数为k和2k的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块原来静止，弹簧均处于自然长度，滑块上指针指在0刻度处。通过标尺可测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。导弹沿水平方向运动，某时刻指针向左偏离0点的距离为x(弹簧始终在弹性限度内)，此时导弹的加速度( )
A. 方向向左，大小为3kxmB. 方向向右，大小为3kxm
C. 方向向右，大小为kxmD. 方向向左，大小为kxm
6.甲、乙两车沿着一条平直公路同向同速行驶，相距152m。t=0时刻，前面的甲车开始减速，经过一段时间，后面的乙车也开始减速，两车的v-t图像如图所示。如果甲车在减速过程中行驶的距离为200m，乙车停止时与前方甲车相距( )
A. 2m
B. 5m
C. 10m
D. 25m
7.2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船返回舱在返回过程中的某一竖直下落阶段为：返回舱先加速下落，之后打开降落伞减速下降。返回舱和伞受到的阻力f与速度v大小的平方成正比，即f=kv2(k为常数)，设伞打开时速度大小为v0，返回舱和伞的总质量为m，重力加速度为g。在该阶段，下列说法正确的是( )
A. 打开伞前返回舱处于超重状态
B. 打开伞后返回舱处于失重状态
C. 打开伞时返回舱的加速度大小为kv02m-g
D. 打开伞后返回舱能达到的最小速度为 mg2k
8.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙，若两球被释放的时间间隔为1s，在不计空气阻力的情况下，它们在空中的运动过程中( )
A. 甲、乙两球速度之差越来越大B. 甲、乙两球速度之差越来越小
C. 甲、乙两球间的距离始终保持不变D. 甲、乙两球间的距离越来越大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为4.0×103kg，其推进器的平均推力为1.2×103N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化是6.0×10-2m/s，下列说法正确的是( )
A. 飞船的加速度大小为1.2×10-2m/s2B. 飞船的加速度大小为3.0×10-2m/s2
C. 空间站的质量为9.6×103kgD. 空间站的质量为9.6×104kg
10.在抛球杂技表演中，演员在一辆速度为4m/s的水平向右做匀速直线运动的自行车上，t=0时刻，以相对于自行车4m/s的初速度竖直向上抛出一个小球。不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。若以地面为参考系，关于小球上升阶段的说法正确的是( )
A. 小球做匀变速直线运动
B. 小球做匀变速曲线运动
C. t=0.1s时小球的速度大小为5m/s
D. 小球在0∼0.1s内的位移大小为0.4m
11.高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。一辆货车在行驶过程中发生故障，以v0=90km/h的速度驶入避险车道，避险车道上坡路面的倾角θ=30°，如图所示。货车进入避险车道后牵引力为零，货车在避险车道上停下后恰好未发生溜滑现象，取重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 货车与路面间的动摩擦因数为 33
B. 货车与路面间的动摩擦因数为 32
C. 货车在避险车道上行驶的最大距离为31.25m
D. 货车在避险车道上行驶的最大距离为62.50m
12.机场工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v=4m/s逆时针运行的传送带与水平面间的夹角α=30°，转轴间距L=6m。工作人员把一件小包裹(可视为质点)由静止轻放到传送带顶端，当包裹位移为1m时，速度大小恰好达到4m/s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 包裹刚放上传送带时的加速度大小为8m/s2
B. 包裹与传送带间的动摩擦因数为 35
C. 包裹在传送带上运动的总时间为1.75s
D. 包裹到达传送带末端的速度大小为6m/s
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.利用图甲的实验装置研究小车在斜面上做匀加速直线运动的过程，用打点计时器记录小车从斜面顶端由静止释放并拖动纸带的运动情况。某次实验中，打出一条纸带，从比较清晰的点起，计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F，每相邻两个计数点间的时间间隔为T，依次测得各相邻计数点间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6，如图乙所示。

(1)实验时，图乙中纸带的______(选填“左”或“右”)端是和小车相连的。
(2)打点计时器打计数点E时，小车的速度表达式vE= ______，要求充分利用测量数据，写出小车运动过程中的加速度表达式a= ______。(以上表达式均用题中所给物理量符号表示)
(3)在本实验中，要充分利用测量数据计算加速度是为了减小______误差。(填“偶然”或“系统”)
14.图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)实验时需要下列哪个器材______。
A.弹簧秤
B.重垂线
C.打点计时器
D.秒表
(2)以下实验过程的一些做法，其中合理的有______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球
C.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
D.每次必须严格的等距离下降记录小球位置
(3)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点O为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为20.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则小球的初速度大小v0= ______m/s，若C点竖直坐标y3为45.0cm，则小球在C点的速度大小vC= ______m/s。(以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小g=10m/s2)
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图甲为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图乙所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面间夹角θ=37°，人与木板总质量m=74kg，当每条绳子拉力的大小F=200N时，人与木板沿直线匀速前进，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求此过程中：

(1)地面对木板的摩擦力大小f；
(2)地面对木板的支持力大小FN及木板与地面间的动摩擦因数μ。
16.公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为t0=1s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥的路面上以v0=20m/s的速度行驶时，晴天汽车在干燥的路面上刹车过程中的加速度大小为a=103m/s2。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的35。
(1)求晴天时的安全距离x；
(2)若要求雨天的安全距离与第(1)问中的安全距离相同，求汽车在雨天安全行驶的最大速度v。
17.1942年11月发生在淄川的马鞍山保卫战是鲁中抗日战场的重要战役。在保卫战中，驻守峰顶的战士们利用石头、器具等击退了敌人10余次进攻，图甲为马鞍山保卫战遗址。图乙为攀登峰顶处的陡坡侧视图，斜坡PA高h=45m，其下端点A与一长LAB=30m的平台AB相连，C为AB中点，PO垂直于BA延长线并与其相交于O点。某战士将石块从斜坡顶端P点以v0=25m/s的初速度水平抛出，恰好落到平台中点C。已知重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，忽略空气阻力，石块在竖直平面内运动，石块与敌人均看作质点。

(1)求石块从P点抛出到落到平台C点所用时间t和斜坡的长度LPA；
(2)若将石块从P点水平抛出，要使石块能够落到平台AB上，求石块水平初速度大小的范围，以及石块落到平台B点的速度vB；
(3)若某战士发现一敌人正从坡底端A点沿斜坡方向匀速向上运动，同时该战士立即从P点以与水平方向成α=37°斜向上的初速度抛出石块，经过时间t0=4s恰好击中敌人，求击中敌人位置距A点的距离s。
18.如图所示，质量mA=0.9kg的木板A置于粗糙水平地面上，木板A左端放置一质量mB=0.1kg小物块B，在木板A右侧有一竖直墙壁，木板右端与墙壁的距离为x0=2.5m。某时刻给木板A和物块B相同的初速度v0=3m/s，二者保持相对静止一起水平向右运动，一段时间后，木板A与墙壁碰撞(碰撞时间极短)，碰后木板A速度反向、大小不变，A、B两物体发生相对滑动，经过时间t=1.2s二者再次达到共速且方向水平向左，运动过程中物块B始终未离开木板A。已知木板A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)木板A刚接触墙壁时，A、B两物体的瞬时速度大小v1；
(2)物块B与木板A之间的动摩擦因数μ2；
(3)整个运动过程中物块B在木板A上的划痕长度L。
答案和解析
1.C
【解析】解：A.图中A点标出的受力方向不应该在轨迹的切线方向的反方向，而应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故A错误；
B.曲线运动速度沿着曲线的切线方向，图中B位置中，速度方向应沿运动轨迹的切线方向，故B错误；
CD.曲线运动的CD点的速度方向沿切线方向，C受到的合力指向运动轨迹弯曲的内侧，D受到的合力没有指向运动轨迹弯曲的内侧，故C正确，D错误。
故选：C。
2.C
【解析】解：A、位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故路程大小为1.5km，位移大小等于0.9km，故A错误；
B、平均速率为路程与时间的比值，已知该游客从M点漂流到N点的路程为1.5km，用时5min，可解得平均速率等于5m/s，故B错误；
C、该游客的平均速度大小为v=xt,解得v=3m/s，故C正确；
D、若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为3m/s，但是两个速度的方向相反，故D错误。
故选：C。
3.D
【解析】解：空杯子的重心在杯子中心偏点下，对空杯缓慢加水的过程中，重心位置不断下降，当水加满后，重心又回到原来位置，故重心的位置先下降后上升，故ABC错误，D正确。
故选：D。
4.A
【解析】以木板为研究对象，对其受力分析如图
木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即F1=0，绳剪短后同样是F1=0，故F ​1大小不变；
根据共点力的平衡条件可知2F2csθ=mg
将两轻绳各剪去一小段，轻绳与竖直方向夹角θ变大，故csθ减小，F2变大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5.B
【解析】解：滑块受到左侧弹簧的向右的弹力，大小为ks，同时小物体还受到右侧弹簧的向右的弹力，大小也为2ks，故合力为F=3ks，方向水平向右，由牛顿第二定律得：加速度：a=Fm=3ksm，方向水平向右，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6.A
【解析】解：甲在0-4t0时间内做匀减速运动，通过的位移为x甲=v0⋅4t02=2v0t0=200m；
乙在0-5t0时间内通过的x乙=2t0+5t02⋅v0=72v0t0，解得乙车停止时与前方甲车相距Δx=152m-(x乙-x甲)，解得Δx=2m，故BCD错误，A正确。
故选：A。
7.C
【解析】解：A.打开伞前加速下落，返回舱处于失重状态，故A错误；
B.打开伞后，减速下降，加速度向上，返回舱处于超重状态，故B错误；
C.打开伞时，阻力f=kv02，根据牛顿第二定律可得f-mg=ma，解得a=kv02m-g，故C正确；
D.打开伞后返回舱达到最小速度，则kv2=mg，解得v= mgk，故D错误。
故选：C。
8.D
【解析】解：AB、甲、乙两球的速度差Δv=g(t+1)-gt=g，两球的速度差保持不变，故AB错误；
CD、甲、乙两球的位移差，即两球间的距离d=12g(t+1)2-12gt2=gt+g2，两球间的距离越来越大，故C错误，D正确。
故选：D。
9.AD
【解析】解：在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，飞船和空间站的加速度大小为：a=ΔvΔt=0.065m/s2=0.012m/s2；
设空间站质量为m，对飞船和空间站由牛顿第二定律得F=(m+M)a，m=9.6×104kg，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
10.BC
【解析】解：AB.小球在水平方向上以4m/s的速度做匀速直线运动，这是由自行车的运动决定的，在竖直方向上，小球以4m/s的初速度竖直向上抛出，仅受重力作用，因此做匀变速直线运动。由于水平方向和竖直方向上的运动同时发生，且相互独立，所以小球的整体运动是这两个方向运动的合成，由于合加速度(即重力加速度g)的方向与合初速度的方向不在同一直线上，因此小球做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；
C.在水平方向上，小球的速度始终保持为4m/s。在竖直方向上，小球的速度由于重力作用而减小，根据速度—时间公式v=v0-gt，竖直方向上的速度为vy=3m/s，因此，t=0.1s时小球的速度大小为 vx2+vy2等于5m/s，故C正确；
D.在水平方向上，小球的位移为x=vxt=4×0.1m=0.4m，在竖直方向上也有位移，合位移一定大于0.4m，故D错误。
故选：BC。
11.AC
【解析】解：AB.货车在避险车道上停下后恰好未发生溜滑现象，则火车满足mgsin30°=μmgcs30°，解得μ= 33，故A正确，B错误；
CD.火车在避险车道上运动时，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律有mgsin30°+μmgcs30°=ma，得a=10m/s2，又因为汽车的初速度v0=90km/h=25m/s，根据匀变速直线运动推论有x=v022a=2522×10m=31.25m，故C正确，D错误。
故选：AC。
12.ABD
【解析】解：A、包裹做初速度为零的匀加速直线运动，由v-x公式可知，加速度a=v22x=422×1m/s2=8m/s2，故A正确；
B、包裹刚放上传送带时，对包裹，由牛顿第二定律得：mgsin30°+μmgcs30°=ma，代入数据解得：μ= 35，故B正确；
D、包裹加速到与传送带速度相等需要的时间t1=va=48s=0.5s
由于μμ1，故两者共速后相对静止一起做匀减速运动直到速度为零。
A碰墙后到两者共速的过程，B对地的位移大小为：
xB=v1-v共2t
A碰墙后到两者共速的过程，A对地的位移大小为：
xA=v1+v共2t
整个运动过程中物块B在木板A上的划痕长度为：
L=xA+xB
联立解得：L=2.4m
(1)木板A刚接触墙壁时，A、B两物体的瞬时速度大小v1为2m/s；
(2)物块B与木板A之间的动摩擦因数μ2为0.2；
(3)整个运动过程中物块B在木板A上的划痕长度L为2.4m。