2024-2025学年山东省百师联考高一（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年山东省百师联考高一（上）期中物理试卷（含答案），共12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.下列物理概念中，判断正确的是( )
A. 晚自修是18：00开始，“18：00”指的是时间
B. 正在航拍的四旋翼无人飞机，调整飞机在空中的姿态时能将无人飞机看作质点
C. 李白在《望天门山》中写道：“孤帆一片日边来”，这句诗中参考系选择的是孤舟
D. 在花样滑冰比赛中判断运动员滑冰的技术难度时，是不能把运动员看作质点的
2.下列说法正确的是( )
A. 当质点做直线运动时，路程等于位移的大小
B. 平均速率就是平均速度的大小，是标量
C. 速度变化率大，加速度不一定大
D. 速度方向为正，加速度方向可能为负
3.如图所示，某同学用右手竖直握着一个玻璃瓶向右匀速走去，下列说法正确的是( )
A. 玻璃瓶是运动的，所以不会受到静摩擦力
B. 玻璃瓶受到的摩擦力的方向一定向左
C. 该同学的右手一定受到向下的摩擦力
D. 握力增大时，玻璃瓶受到的摩擦力增大
4.甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，甲的位移—时间图像和乙的速度—时间图像如图所示，则两物体从原点出发后( )
A. 0～6s内甲做往返运动，乙做单向直线运动
B. 甲、乙均在第3s末改变运动方向
C. 在2～4s内，甲的加速度为零，乙的加速度为−4m/s2
D. 在2～4s内，甲的平均速度为零，乙的平均速度为−4m/s
5.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程可超过百米。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，其a−t图像如图所示。由此图像可知( )
A. 电梯在第1s内做匀加速运动
B. 电梯在第1s末到第10s末之间的位移大小为18m
C. 电梯从第11s末到第30s末做匀速运动，速度大小为20m/s
D. 第41s末时，电梯回到原先所在的出发点
6.如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等。现让另一小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，则( )
A. 斜面上bc、cd段的长度之比为4：9
B. 滑块N通过bc、cd段所用时间相等
C. 滑块N通过c点的速度等于通过bd段的平均速度
D. 滑块N通过c、d点的速度之比为 3：2 2
7.为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的木板上放置一个质量为1kg的物块，物块通过细线连接固定在实验台上的力传感器，如图甲。水平向左拉木板，传感器记录的F−t图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，下列说法中正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向右
B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.2
C. 1.0～1.3s时间内，物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
D. 1.0～1.3s时间内，木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
8.如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于竖直固定环上的A、B两点，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与OA的夹角α=120°，拉力大小为F2，将两绳同时缓慢沿顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是( )
A. F1逐渐增大B. F1逐渐减小C. F2逐渐减小D. F2先减小后增大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，一个球形物体静止于光滑水平地面上并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点分别是物体与墙、物体与地面的接触点。下列说法中正确的是( )
A. 物体对地面的压力就是物体的重力
B. 物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力
C. 物体受到地面的支持力是由于地面发生形变而产生的
D. 物体与竖直墙壁接触，墙壁对物体施加水平向右的弹力
10.如图甲所示，水平轻杆BC一端固定在竖直墙上，另一端C处固定一个光滑轻质定滑轮，一端固定的轻绳AD跨过定滑轮拴接一个质量为m的重物P，∠ACB=30°。如图乙所示，水平轻杆HG一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过轻绳EG固定，∠EGH=30°，在轻杆的G端用轻绳GF悬挂一个与重物P质量相等的重物Q。重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 轻杆BC产生的弹力方向沿杆向外B. 轻杆BC对定滑轮的作用力大小为mg
C. 轻杆HG产生的弹力方向沿杆向外D. 轻绳EG上的拉力大小为2mg
11.升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 矿井的深度为80m
B. 螺钉松脱后做自由落体运动
C. 螺钉落到井底时的速度大小为40m/s
D. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后再做自由落体运动
12.一辆警车沿平直街道以10m/s的速度匀速巡逻，通过O点时，发现前方某处有警情，立即前往处理。警车加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示，且警车速度为0时刚好到达警情发生处。下列说法正确的是( )
A. 在距离O点0～30m范围内，警车做匀减速直线运动
B. 警车距离O点30m时，有最大速度，其大小为20m/s
C. 警车速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m
D. 警情发生处到O点的距离为(30+20 3)m
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速度。第一小组使用了电磁打点计时器和纸带，如图甲所示，第二小组使用了气垫导轨和光电门，如图乙所示。

(1)关于电磁打点计时器，以下说法正确的是______。(多选)
A.采用直流电源供电，电压为220V
B.打点的周期由交流电的频率决定
C.纸带移动速度越大，相邻两点的间距越大
D.纸带移动速度越小，相邻两点的间距越大
(2)关于光电门测速度，下列说法正确的是______。(多选)
A.利用光电门测量的速度可以近似认为是瞬时速度
B.图乙中滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间
C.遮光条宽度适当窄一些，光电门测量的瞬时速度更准确
D.利用光电门只能测量物体做匀变速直线运动的速度
(3)第一小组得到纸带的一部分如图丙所示，将纸带上一点标记为A点，然后按打点顺序每隔四个点(图上未画出)依次标为B、C、……，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.33cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.26cm。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为a= ______m/s2。
(4)第二小组实验中，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离为L，遮光条固定在滑块上，用数字计时器测得遮光条通过两个光电门1、2的遮光时间分别为t1和t2，已知遮光条的宽度为d，则滑块运动的加速度大小为a= ______(用L、t1、t2、d表示)。
14.某同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。
(1)实验装置如图甲，下列操作规范的有______。
A.实验前，必须先把弹簧水平放置测量其原长
B.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
C.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.实验结束后，不需要整理并复原实验器材
(2)该同学在实验过程中，每次都待弹簧处于静止状态时读出弹簧的长度，某次测量指针指在刻度尺的位置如图乙所示，则该读数为______cm；
(3)该同学根据记录的数据进行处理，描绘出弹簧的伸长量Δx与弹力F相关的点如图丙所示；
(4)请你根据所学知识用线来拟合这些点，并根据拟合的线，回答以下问题：
①根据所测得的数据和关系曲线可以判断，弹簧形变长度在0−6cm范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数k= ______N/m；(结果保留3位有效数字)
②图线中后半部分明显偏离直线，你认为造成这种现象的主要原因是______。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.(1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力F1=20N、F2=20N、F3=40N互成120°角，求它们的合力的大小和方向；
(2)在同一平面内的四个共点力F1=20N、F2=30N、F3=22N、F4=40N，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。(sin37°=0.6,cs37°=0.8，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明)
16.从离地面高H的空中自由落下一个小球，落地前瞬间小球的速度为100m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2，求小球：
(1)释放处离地面的高度H；
(2)自开始下落计时3s内的位移大小ℎ1；
(3)小球落地前最后1s内的位移大小ℎ2。
17.在笔直公路上前后行驶着甲、乙、丙三辆汽车，速度分别为7m/s、9m/s、10m/s。当甲、乙两车相距4m，乙、丙两车相距8m时，由于前方发生事故，三辆车同时刹车制动，假设三辆车均做匀减速直线运动，甲车的加速度大小为1m/s2，直到三辆车都停下来未发生撞车事件，求：
(1)甲车做匀减速直线运动停下来发生的位移大小；
(2)甲、乙两车恰好未发生撞车事件时乙车加速度的大小；
(3)丙车做匀减速直线运动的加速度至少为多大？(结果可用分数表示)
18.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上，可视为质点的光滑小球乙质量m=2kg，用轻绳拴接置于半圆柱体上；物块甲用轻绳拴接放在斜面体上且轻绳与斜面平行，拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O点，且O点位于半圆柱体圆心的正上方。已知O点到水平面的高度为2R，拴接小球乙的轻绳长度为 3R，物块甲与斜面间的动摩擦因数μ= 34，整个装置始终处于静止状态。取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(结果可用分式、根式表示)
(1)拴接小球乙的轻绳拉力的大小；
(2)半圆柱体丙受到水平地面摩擦力的大小；
(3)物块甲质量的取值范围。
参考答案
1.D
2.D
3.C
4.C
5.C
6.D
7.B
8.C
9.BC
10.BCD
11.AD
12.BCD
13.BC AC 0.64 d22L(1t22−1t12)
14.B 39.81 100 超过弹簧的弹性限度
15.解：(1)以垂直于F3方向为x轴，沿F3方向为y轴，如图所示，由于F1和F2沿x轴的分力大小相等，方向相反，则F1、F2、F3的合力为F合=F3−F1cs60°−F2cs60°=40N−20×12N−20×12N=20N，方向沿F3方向；

(2)以垂直于F3方向为x轴，沿F3方向为y轴，将F2分解到x轴和y轴上，如图所示，则沿x轴方向的合力为Fx=F4−F2sin37°=40N−30×0.6N=22N，则沿y轴方向的合力为Fy=F1+F2cs37°−F3=20N+30×0.8N−22N=22N，则F1、F2、F3、F4的合力为F合= Fx2+Fy2= 222+222N=22 2N，方向于x轴的夹角满足tanθ=FyFx=2222=1，所以θ=45°，即它们合力的方向与F4夹角为45°斜向右下方；

答：(1)F1、F2、F3的合力为20N，方向沿F3方向；
(2)F1、F2、F3、F4的合力为22 2N，方向沿与F4夹角为45°斜向右下方。
16.解：(1)小球下落过程做自由落体运动，则有
H=v22g=10022×10m=500m
(2)自开始下落计时3s内的位移大小
ℎ1=12gt12=12×10×32m=45m
(3)假设小球落地前1s的速度为v1，根据v=v0+at，则有
v1=v−gt=(100−10×1)m/s=90m/s
小球落地前最后1s内的位移大小
ℎ2=v1+v2t=90+1002×1m=95m
答：(1)释放处离地面的高度为500m；
(2)自开始下落计时3s内的位移大小为45m；
(3)小球落地前最后1s内的位移大小为95m。
17.解：(1)根据匀变速直线运动位移—速度公式可得
0−v12=−2a1x甲
解得甲车做匀减速直线运动停下来发生的位移为
x甲=24.5m
(2)甲、乙两车恰好未发生撞车事件，设经过t1时间甲、乙两车速度相等，则有
v共=v1−a1t1=v2−a2t1
根据位移关系有
x乙−x甲=s1
又
x乙=v2+v共2t1
x甲=v1+v共2t1
联立，解得乙车的加速度大小为
a2=1.5m/s2
(3)在乙车与甲车恰好不相碰的情况下，假设丙车匀减速至停下时，乙车早已经停下，而丙车停下来车头的位置与乙车车尾的位置相同，此时丙车的加速度最小；乙车减速到停下所用时间为
t乙=v2a2=6s
乙车做匀速直线运动停下来发生的位移为
x乙=v222a2=922×1.5m=27m
根据位移关系有
x丙−x乙=s2
又
x丙=v322a3
代入数据，联立解得
a3=107m/s2
则丙车减速到停下所用时间
t丙=v3a3=10107s=7s
由于
t丙=7s>t乙=6s
可知，假设成立，所以丙车做匀加速直线运动的加速度至少为107m/s2。
答：(1)甲车做匀减速直线运动停下来发生的位移大小为24.5m；
(2)甲、乙两车恰好未发生撞车事件时乙车加速度的大小为1.5m/s2；
(3)丙车做匀减速直线运动的加速度至少为107m/s2。
18.解：(1)对小球受力分析如下图所示：

小球静止，合力为零，小球所受支持力和绳子拉力的合力与重力等大反向，
由相似三角形可得：mg2R=NR=T 3R
代入数据可得轻绳拉力的大小为：T=10 3N
(2)小球为质点，所以拴接乙球的轻绳与半圆柱体相切，可知轻绳与半圆柱的半径垂直，
设轻绳与竖直方向的夹角为α，可得sinα=R2R=12，则α=30°
以小球乙和半圆柱体丙组成的整体为研究对象，受力分析如下图所示：

可知半圆柱体所受的摩擦力方向水平向左，由力的平衡可得：f=Tsinα=10 3×12N=5 3N
(3)以结点O为研究对象，对其受力分析如下图所示：

由力的平衡可得：F2=Ttanα
设物块甲的质量为m1，当静摩擦力沿斜面向上达到最大值时，由力的平衡有：F2′+μm1gcs30°=m1gsinθ
由牛顿第三定律可知F2=F2′
代入数据可得：m1=8kg
当静摩擦力沿斜面向下达到最大值时，由力的平衡有：F2′=m1gsinθ+μm1gcsθ
代入数据可得：m1=87kg
所以物块甲质量的取值范围为：87kg≤m1≤8kg
答：(1)拴接小球乙的轻绳拉力的大小为10 3N；
(2)半圆柱体丙受到水平地面摩擦力的大小为5 3N；
(3)物块甲质量的取值范围为87kg≤m1≤8kg。