2023-2024学年山东省淄博市高一(上)期末考试物理试卷（解析版）

这是一份2023-2024学年山东省淄博市高一(上)期末考试物理试卷（解析版），共23页。

2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 量纲分析是物理学中一种很重要的研究方法。例如，同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。其表达式为，式中为电阻率，结合单位换算（量纲分析），可以判断的单位是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】将电阻决定式的表达式变形有
对上述表达式进行单位运算有
即电阻率的单位是。
故选D。
2. 图甲为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，图乙为其运动轨迹示意图，OA段是直线，AB段是曲线，则巡视器（ ）
A. 在AB段运动时所受的合外力不为零
B. 在AB段运动时加速度为零
C. OA段与AB段的平均速度相同
D. 从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
【答案】A
【解析】AB．巡视器在AB段做曲线运动，根据物体做曲线运动条件可知，巡视器所受的合外力不为零，加速度不为零，故A正确，B错误；
C．OA段与AB段的位移方向不同，所以OA段与AB段的平均速度不相同，故C错误；
D．从O到B的位移大小小于OAB轨迹长度，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，某大型快递物流公司使用电动传输机进行货物运送，现将一箱子放置在倾斜的传送带上，与传送带一起斜向下匀速运动。若突然停电，传送带减速直至停止的整个过程中箱子与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A. 斜向下匀速运动时，箱子只受重力与支持力作用
B. 斜向下匀速运动时，箱子受到的静摩擦力沿传送带向下
C. 斜向下减速运动时，箱子受到的静摩擦力沿传送带向下
D. 斜向下减速运动时，箱子受到的静摩擦力沿传送带向上
【答案】D
【解析】AB．斜向下匀速运动时，根据受力平衡可知，箱子受重力、支持力和沿传送带向上的静摩擦力作用，故AB错误；
CD．斜向下减速运动时，传送带静止，箱子沿斜面向下运动，则所受的静摩擦力沿斜面向上，故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ）
A. P向下滑动B. P静止不动
C. P所受的合外力增大D. Q受到水平向左的摩擦力
【答案】B
【解析】ABC．设物体P与斜面的动摩擦系数为，物体P静止于固定的斜面上，则有
把物体Q轻轻地叠放在P上，仍满足
可知把物体Q轻轻地叠放在P上，物体P、Q均保持静止，P所受的合外力为零，故AC错误，B正确；
D．把物体Q轻轻地叠放在P上，物体Q保持静止，则物体Q水平方向不受力，物体P、Q间没有摩擦力，故D错误。
故选B。
5. 明代徐光启《农政全书》记载了戽斗（hùdu）是一种小型的人力提水灌田农具，如图所示。两人双手执绳牵斗取水，忽略绳子质量，戽斗装满水被提起后平衡时，每人的手相对地面的高度不变，两人之间的距离不变，则此时（ ）
A. 绳子越短，绳子对人的作用力越大
B. 绳子越长，绳子对人的作用力越大
C. 绳子越短，绳子对戽斗的作用力的合力越大
D. 绳子越长，绳子对戽斗的作用力的合力越大
【答案】A
【解析】AB．戽斗保持静止，设绳子与竖直方向的夹角为，根据对称性以及平衡条件可得
人对绳子的拉力为
绳子越短，越大，人对绳子的拉力越大，根据牛顿第三定律绳子对人的作用力越大，故A正确，B错误；
CD．戽斗保持静止，绳子对戽斗的作用力的合力与戽斗的重力平衡，等大反向，故绳子对戽斗的作用力的合力，故CD错误。
故选A。
6. 如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B之间用细绳相连，B和C之间用轻弹簧相连，通过系在A上的细绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将A、B间的细绳剪断，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）
A. 物块A的加速度大小为B. 物块B的加速度大小为
C. 物块C的加速度大小为gD. O、A间细绳的拉力大小为零
【答案】B
【解析】AD．现将A、B间的细绳剪断，剪断后，A处于静止状态，O、A间细绳的拉力大小为
故AD错误；
BC．A、B间的细绳剪断前，以C为对象，根据受力平衡可知，弹簧弹力大小为
将A、B间的细绳剪断，弹簧弹力保持不变，C的受力不变，C的加速度为0；以B为对象，根据牛顿第二定律可得
故B正确，C错误。
故选B。
7. 如图，某同学在水平桌面上用硬皮练习本做了一个斜面，将小球从斜面上某位置无初速释放，小球沿桌面飞出后做平抛运动。用刻度尺测得桌面离地面的高度为，小球落地点与桌面边缘的连线与水平地面的夹角为，已知重力加速度大小为g，则（ ）
A. 小球从离开桌面到落地的时间为
B. 小球从离开桌面到落地的时间为
C. 小球离开桌面时速度的大小为
D. 小球离开桌面时速度的大小为
【答案】C
【解析】AB．小球从离开桌面做平抛运动，竖直方向有
小球从离开桌面到落地的时间为
故AB错误；
CD．水平方向有
根据几何关系有
解得小球离开桌面时速度的大小为
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图甲所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块沿传送带向上运动的图像如图乙所示，，则（ ）
A. 传送带的速度大小为
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 物块上升的竖直最大高度为
D. 物块离开传送带时的速度大小为
【答案】C
【解析】A．由图可知，物块的速度为时，加速度发生变化，摩擦力方向发生变化，故传送带的速度大小为，故A错误；
B．物块在传送带底部，加速度大小为
物块在传送带底部，根据牛顿第二定律有
物块与传送带间的动摩擦因数为
故B错误；
C．物块与传送带共速时，根据牛顿第二定律有
解得
物块向上运动的最大位移为
物块上升的竖直最大高度为
故C正确；
D．物块下落过程中，根据牛顿第二定律有
解得
根据动力学公式
物块离开传送带时的速度大小为
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。在每个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. 神舟十六号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示，设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，返回舱的加速度随时间增大
B. 在时间内，返回舱的平均速度等于
C. 在时间内，返回舱的平均速度小于
D. 在时间内，返回舱受到向上的力逐渐减小
【答案】CD
【解析】A．图象斜率的绝对值表示加速度大小，在时间内，图象斜率的绝对值逐渐减小，可知返回舱的加速度随时间减小，故A错误；
B．在时间内，若返回舱做匀减速直线运动，返回舱的位移为
图象与坐标轴围成的面积表示位移，可知在时间内，返回舱实际图线与坐标轴围成的面积小于返回舱做匀减速直线运动图线与坐标轴围成的面积，即
根据平均速度的定义
可知在时间内，返回舱的平均速度小于，故B错误；
C．同理可得，在时间内，返回舱的平均速度小于，故C正确；
D．在时间内，图象斜率的绝对值逐渐减小，可知返回舱的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律
可知返回舱受到向上的力逐渐减小，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点O以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出某时刻R的坐标为，则此时（ ）
A. R的加速度大小为B. R的加速度大小为
C. R的速度大小为D. R的速度大小为
【答案】AD
【解析】AB．y轴方向上，R做匀速直线运动，x轴方向上，R做初速度为零的匀加速直线运动，则
解得
，
故A正确，B错误；
CD．x轴方向上，R的速度大小为
R速度大小为
故C错误，D正确。
故选AD
11. 利用手机APP中的加速度传感器可以生成加速度随时间的变化图像。小齐乘坐办公楼电梯用该APP来测量电梯运行时的加速度，电梯从一楼启动开始计时到五楼停止，得到了不同时刻加速度的值如图甲所示，进行降噪处理简化后的图如图乙所示。由图乙可知（ ）
A. 电梯在内运行的速度大小为B. 电梯停止运动的时刻
C. 电梯从一楼到五楼运行的高度为D. 内，小齐处于失重状态
【答案】AC
【解析】A．电梯在内加速度为0，做匀速运动，a-t图像与时间轴围成的面积代表速度，电梯在内运行的速度大小为
故A正确；
B．由图知，电梯减速时加速度大小为
减速到停止需要时间
所以电梯停止运动的时刻
故B错误；
C．电梯加速运动位移大小
匀速运动位移大小
减速运动位移大小
则电梯从一楼到五楼运行的高度为
故C正确；
D．内，加速度方向向上，小齐处于超重状态，故D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的弹簧上，A与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F，A、B一起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 在段，拉力F逐渐减小
B. 在段，物体加速上升
C. 位移为时，A、B之间弹力大小为
D. 位移为时，A、B一起运动的速度大小为
【答案】BCD
【解析】A．在段，弹簧弹力减小，加速度不变，根据
拉力
逐渐增大，故A错误；
B．在段，物体加速度方向不变，加速上升，故B正确；
C．初始状态下
当弹簧伸长了x1后，弹簧的弹力
以B为研究对象，则
得
故C正确；
D．根据
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某中学举行创新实验设计大赛，小明同学利用橡皮筋、若干硬币（每枚硬币的质量均为）、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图甲所示的实验装置，测量一个卡通龙玩具的质量，取重力加速度大小。主要实验步骤如下：
（1）他将硬币以5枚为一组，逐次放入塑料袋中，测量每次稳定后橡皮筋的长度，记录数据如下表：
（2）根据表中数据在图乙上补全描点，并绘制图线__________；
（3）经计算该橡皮筋的劲度系数为________（结果保留2位有效数字）：
（4）取出全部硬币，把卡通龙玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示，此时橡皮筋的长度为________；
（5）由上述数据可得，卡通龙玩具的质量为________（结果保留2位有效数字）。
【答案】（2）见解析 （3）20 （4）11.95 （5）
【解析】（2）根据表格数据描点，并作出对应图线如图所示
（3）根据受力平衡和胡克定律可得
可得
可知图像的斜率为
可得橡皮筋的劲度系数为
（4）取出全部硬币，把卡通龙玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示，此时橡皮筋的长度为。
（5）设卡通龙玩具质量为，则有
当硬币数量为时，有
联立可得卡通龙玩具的质量为
14. 某实验小组利用图甲所示装置“探究物体质量一定时加速度与力的关系”。带滑轮的长木板放在水平桌面上，一轻绳跨过轻质的动滑轮和定滑轮一端连接力传感器，另一端连接砂桶，力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验过程中，忽略轻绳与滑轮之间的摩擦，每次在释放小车稳定后，读出力传感器的示数并记为F。
（1）实验过程中，下列说法正确的是________。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．实验中必须先接通电源，再释放小车
C．实验中因为使用了力传感器，只需记录力传感器的示数，所以不需要平衡摩擦力
（2）在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为的交流电，根据纸带可计算小车运动的加速度大小为________。（结果保留3位有效数字）
（3）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，图线的斜率为k，则小车的质量为________。
A． B． C． D．
（4）该实验________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶质量远小于小车质量。
【答案】 （1）B （2）2.00 （3） B （4）不需要
【解析】（1）A．绳子拉力可由力传感器测得，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故A错误；
B．为打点稳定，实验中必须先接通电源，再释放小车，故B正确；
C．为使两倍绳子拉力等于小车的合外力，实验需要平衡摩擦力，故C错误。
故选B。
（2）相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法求出小车运动的加速度大小为
（3）根据牛顿第二定律
可得
图像的斜率为
小车的质量为
故选B。
（4）绳子拉力可由力传感器测得，该实验不需要满足砂和砂桶质量远小于小车质量。
15. 近年来由于司机驾驶时低头看手机导致的交通事故频繁发生，各地出台相关的法规严格惩罚这种违法行为来减少事故的发生。假如某人驾驶一辆汽车正在平直的公路上以的速度匀速行驶，突然发现前方处有障碍物便立即刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动。已知刹车后第1个内的位移大小是（汽车仍在行驶），
（1）求汽车刹车后内的位移大小；
（2）若该司机由于低头看手机导致后才刹车，其他条件不变，试通过计算分析汽车是否会撞到障碍物。
【答案】（1）50m；（2）汽车会撞到障碍物
【解析】（1）刹车后第1个内的位移大小是，由于汽车仍在行驶，则有
解得
利用逆向思维，汽车停止运动的时间
则汽车刹车后内的位移大小与停止运动总位移大小相等，则有
解得
（2）该司机由于低头看手机导致后才刹车，该过程，汽车做匀速直线运动，则有
由于
可知，汽车会撞到障碍物。
16. 两根细线、和一个轻弹簧将质量分别为m和的两个小球A和B连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，轻弹簧水平。重力加速度大小为g，，，求：
（1）细线对小球A的拉力大小和弹簧对小球B的拉力大小F；
（2）细线对小球B的拉力。
【答案】（1），；（2），方向与竖直方向夹角为
【解析】（1）对A、B整体进行受力分析，如图所示
根据平衡条件有
，
解得
，
（2）对B进行受力分析，如图所示
根据平衡条件有
，
解得
，
17. 某小区花园中心有一套园林喷水设备，如图所示。已知该喷头距地面高度，喷头在水平面内能向四周以相同速率喷出大量水射流（水射流是由喷嘴流出的高速水流束），水射流可以与水平面成的所有角度喷出。当水射流水平喷出时，水平射程为。忽略空气阻力，取重力加速度大小。
（1）求水射流喷出时的速率；
（2）若水射流竖直向上喷出，求水射流能达到的最大离地高度；
（3）若水射流保持与水平面成斜向上喷出，求水射流在地面上的落点所形成圆的周长L（结果可用根式表示）。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）水射流水平喷出时，有
解得水射流喷出时的速率为
（2）若水射流竖直向上喷出，求水射流能达到的最大离地高度
（3）若水射流保持与水平面成斜向上喷出，水射流向上运动的时间
水射流从最高点运动到地面过程中，有
解得
水射流水平射程为
水射流在地面上落点所形成圆的周长
18. 如图所示，质量为的足够长木板C静置于光滑水平面上，可视为质点、质量均为的煤块A、B静置于C上，B位于A右侧处。A、C间的动摩擦因数，B、C间的动摩擦因数，给C施加一水平向右的恒力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。
（1）若，求煤块B与C之间的摩擦力大小f；
（2）若，求从刚开始施加力至A、B第一次相遇所用的时间；
（3）若，求从刚开始施加力至A、B第一次相遇时木板C上的划痕长度x；
（4）若F取不同的值，t为从刚开始施加力至A、B第一次相遇所用的时间，试通过计算画出图像，图中需有必要的数据标注。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）煤块B与C之间的最大静摩擦力为
假设A、B、C相对静止，若，对整体，根据牛顿第二定律有
煤块B与C之间的摩擦力大小
假设成立，煤块B与C之间的摩擦力大小为。
（2）B、C相对静止，B的最大加速度为
A、C相对静止，A的最大加速度为
解得
，
假设A、B、C相对静止，若，对整体，根据牛顿第二定律有
解得
可知B与C间发生相对移动，以A、C为整体，根据牛顿第二定律有
解得
故A、C相对静止，A、B第一次相遇时，有
解得从刚开始施加力至A、B第一次相遇所用的时间为
（3）若，可知B与C间发生相对移动，以A、C为整体，根据牛顿第二定律有
解得
可知A与C间发生相对移动，对C，根据牛顿第二定律有
解得
A、B第一次相遇时，有
解得从刚开始施加力至A、B第一次相遇所用的时间为
从刚开始施加力至A、B第一次相遇时木板C上的划痕长度为
（4）A、B、C相对静止时，对整体，可得水平向右的恒力的最大值为
A、C相对静止时，对A、C，根据牛顿第二定律有
可得水平向右的恒力的最大值为
当，A、B、C相对静止，当时，对A、C，根据牛顿第二定律有
A、B第一次相遇时，有
整理得
当时，A、B第一次相遇所用的时间为，则
做出图像如图所示。
序号
1
2
3
4
5
硬币数量n/枚
5
10
15
20
25
长度l/
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56