山东省威海市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题【含答案解析】

高一物理1．本试卷共6页，满分100分，考试用时90分钟。2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。4．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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于质点的说法正确的是（）A.研究排球运动员的扣球动作时，排球可以看成质点B.研究跨栏运动员的跨栏动作时，运动员可以看成质点C.研究短道速滑运动员的运动轨迹时，运动员可以看成质点D.研究载人飞船的姿态调整时，飞船可以看成质点【答案】C【解析】【详解】A．研究排球运动员的扣球动作时，排球的大小和形状不可以忽略，排球不可以看成质点，A错误；B．研究跨栏运动员的跨栏动作时，运动员的大小和形体动作不可以忽略，运动员不可以看成质点，B错误；C．研究短道速滑运动员的运动轨迹时，运动员的大小和形状可以忽略，运动员可以看成质点，C正确；D．研究载人飞船的姿态调整时，载人飞船的大小和形状不可以忽略，飞船不可以看成质点，D错误。故选C。2.树叶从空中下落的轨迹如图所示，P为轨迹上一点，下列说法正确的是（）A.树叶经P点时速度一定为0B.树叶经P点时的加速度一定为0C.树叶经P点时的加速度的方向与轨迹相切D.树叶从A点运动到P点，平均速度的方向由A指向P【答案】D【解析】【详解】B．根据图像可知，树叶做曲线运动，速度不断发生变化，即速度的变化量不等于0，可知，树叶经P点时的加速度一定不为0，故B错误；A．根据图像可知，树叶做曲线运动，速度不断发生变化，可知，树叶经P点时的速度不一定为0，故A错误；C．树叶做曲线运动，所受外力的合力方向指向轨迹内侧，可知，树叶经P点时的加速度的方向与轨迹不相切，故C错误；D．根据平均速度的表达式有可知，平均速度的方向与位移方向相同，树叶从A点运动到P点，平均速度的方向由A指向P，故D正确。故选D。3.如图所示，小船从岸边A处渡河，船在静水中的速度大小，船头与上游河岸的夹角为，河水的流速大小，，，则小船相对河岸的速度大小为（）A.2.4m/s B.3.0m/s C.4.5m/s D.5.0m/s【答案】B【解析】【详解】由题意可知，船头与上游河岸的夹角为，船在静水中的速度可以分解为垂直河岸的分速度和平行河岸的分速度，如图所示，垂直河岸的分速度大小为平行河岸的分速度大小为方向与水流方向相反。由运动的合成可得小船相对河岸的速度大小为故选B。4.如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，OB位于同一竖直线上，活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力使活塞缓慢下降压榨M，当OA与竖直方向的夹角为30°时，活塞对M的压力为（）A.10N B.5N C. D.【答案】C【解析】【详解】对A点的受力如图所示。则根据平行四边形法则，有则活塞对M的压力为故选C。5.小球a从距地面高5m的位置由静止释放，同时在a正下方另一小球b从地面以10m/s的初速度竖直向上抛出，重力加速度取，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.b下降的过程中与a相碰B.两小球经历0.6s相碰C.两小球相碰时速度大小相等D.两小球相碰时距地面高度为4m【答案】C【解析】【详解】B．设经历时间t后两小球相碰，该过程中小球a的位移为小球b的位移为两球相碰，所以两球之间的位移关系有解得故B项错误；A．b球上升阶段需要时间为，有解得所以两球在b球上升过程中相碰，故A项错误；C．碰撞时a球的速度大小为b球的速度大小为故C项正确；D．将有故D项错误故选C。6.如图所示，质量为0.1kg的小球套在固定的水平杆上，受到竖直面内与杆成53°的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20N。重力加速度取，，，则小球与杆之间的动摩擦因数为（）A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析，受力如图所示。解得故选D。7.排球运动员在距离地面H处将排球以的初速度水平击出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.仅增加，排球飞行的时间变长B.仅增加，排球落地时的竖直分速度增大C.仅增加H，排球落地时的速度增大D.仅增加H，排球落地时的速度与地面的夹角减小【答案】C【解析】【详解】A．由得排球飞行的时间可知仅增加，排球飞行的时间不变，故A错误；B．排球落地时的竖直分速度可知仅增加，排球落地时的竖直分速度不变，故B错误；C．排球落地时的速度可知仅增加H，排球落地时的速度增大,故C正确；D．设排球落地时的速度与地面的夹角为，则仅增加H，增大，排球落地时的速度与地面的夹角增大。故D错误。故选C。8.如图所示，用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂起来，两小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，细线a对球1的拉力为，细线c对球2的拉力为，则为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】将两个小球看成一个整体，竖直方向有水平方向有整理有故选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.神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（）A.飞船依次通过两段的平均速度之比为B.飞船依次通过两段的平均速度之比为C.飞船依次通过两段的速度变化量之比为D.飞船依次通过两段的速度变化量之比为【答案】AC【解析】【详解】在初速度为零的匀变速直线运动中，连续相等位移的时间比为神舟飞船返回地面的过程可以看作是反方向的初速度为零的匀加速直线运动，设返回地面过程中第一段位移所用时间为，第二段位移所用时间为，故飞船依次通过两段的平均速度之比为飞船依次通过两段的速度变化量之比为故选AC。10.某质点运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A.秒内加速度始终为B.4s末运动方向发生改变C.6s末的速度为6m/sD.前6s内的位移大小为40m【答案】AB【解析】【详解】A．图像的斜率表示加速度，秒内加速度始终为故A正确；B．前4s质点做负向减速运动，4s后做正向加速运动，4s末运动方向发生改变，故B正确；C．6s末的速度为故C错误；D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，前6s内的位移大小为故D错误。故选AB。11.如图所示，水平传送带始终以0.5m/s的速度顺时针匀速转动。时，地面上的工人将10kg的物体静止放在传送带的左端，同时以1m/s的速度走到右端，物体传送到右端时工人将其拿走。已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.05，传送带的水平长度为2m，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.时，物体对传送带的摩擦力大小为5N，方向向右B.时，物体对传送带的摩擦力为0C.工人需要在传送带右端等待2.5sD.工人需要在传送带右端等待1s【答案】BC【解析】【详解】A．物体相对传送带向左运动，因此物体受到传送带向右摩擦力，由牛顿第二定律可得解得加速度物体做加速运动，由速度时间公式，可得物体与传送带达到共速所用时间可知物体在1s时间内做匀加速直线运动，则有在时，物体受到传送带向右的摩擦力为由牛顿第三定律可知，物体对传送带的摩擦力大小为5N，方向向左，A错误；B．物体与传送带达到共速后，物体与传送带相对静止，则从开始与传送带一起向右做匀速直线运动到右端，物体做加速运动的位移为物体与传送带一起向右做匀速直线运动到右端所用时间为因此时，物体对传送带的摩擦力是零，B正确；CD．物体在传送带的左端运动到右端所用时间为工人从传送带的左端运动到右端所用时间为可知工人需要在传送带右端等待2.5s，C正确，D错误。故选BC。12.如图所示，粗糙水平地面上并排放置A、B两物块，一轻弹簧的右端固定在墙面上，左端拴接在B上，A、B与地面间的动摩擦因数分别为、。在水平向右的外力作用下A、B静止。某时刻撤去外力，A、B向左运动，分离时弹簧处于压缩状态，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.BC.分离时B的加速度为D.分离时B的加速度为【答案】BC【解析】【详解】A、B分离时，它们之间的作用力是零，此时A、B的加速度相等，设为a，对A物块，只受到摩擦力作用，以向右为正方向，由牛顿第二定律可得解得对B物块，受到向左弹簧的弹力T和向右的摩擦力，由牛顿第二定律可得可得可知故选BC三、非选择题：本题共6小题，共60分13.某同学做“探究力的分解规律”实验步骤如下：A．如图甲所示，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE；B．如图乙所示，用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其处于O点，橡皮条伸长的长度为EO，读出弹簧测力计的示数F并记录其方向；C．如图丙所示，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，________，读出两弹簧测力计的示数、并记录二者方向；D．画出F、和的图示，猜想并验证三者之间的关系；F．改变和的方向重复实验。请回答下列问题：（1）请将步骤C补充完整_______；（2）下列说法正确的是______；A.实验中采用了等效替代的方法B.实验中应测量GE的长度C.实验中和的夹角尽量接近90°D.实验中和的数值一定小于F（3）如图丁所示，画出F、和的图示____________，请根据你的猜想验证三者的关系（保留验证过程），并写出实验结论____________。【答案】①.仍使其处于O点②.A③.④.在误差允许的范围内，力的分解满足平行四边定则【解析】【详解】（1）[1]用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，仍使其处于O点；（2）[2]实验中采用了等效替代的方法，两次实验力的效果一样；（3）[3][4]连接3个力的末端，与O点构成了平行四边形，且F在对角线上。得出结论：在误差允许的范围内，力的分解满足平行四边定则。14.某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动规律，通过实验得到一条图乙所示的纸带，并在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没画出，D、E、G到A点的距离分别为、和，打点计时器所用电源的频率为f。请回答下列问题：（1）实验中，下列措施必要的是________。A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.保证小车的质量远大于钩码的质量D.抬高长木板不带定滑轮的一端，平衡小车与长木板间的摩擦力（2）计算F点速度大小的表达式为________（用题中字母表示）。（3）若测得，，则纸带运动的加速度______（已知）。（4）若实验时交流电的频率大于50Hz，则加速度的测量值_______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】①.AB##BA②.③.1.5④.小于【解析】【详解】（1）[1]AB．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，AB正确；CD．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，不需要平衡摩擦力，只要能让小车做匀加速运动即可，只要摩擦力恒定即可，CD错误；故选AB。（2）[2]相邻两个计数点间时间间隔计算F点速度大小的表达式为（3）[3]由逐差法，纸带运动的加速度（4）[4]若实验时交流电的频率大于50Hz，打点周期小于，实际周期算大了，故加速度的测量值小于真实值。15.如图所示，跳台滑雪运动员在滑道上获得一定速度后从A处水平飞出，最终落在斜坡上的B点。已知斜坡的倾角为θ，AB的长度为L，运动员可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）运动员从A处飞出的速度大小；（2）运动员从A处运动到距斜坡最远所用的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）运动员飞出后，其做平抛运动，在水平方向有竖直方向有解得（2）设经过时间后，运动员到距斜面最远，此时，运动员的速度方向与斜面平行，设此时运动员竖直方向速度为，有有几何关系有解得16.如图甲所示，倾角为30°的斜面固定在水平面上，一滑块从斜面底端沿斜面向上滑动，到达最高点后沿原路返回，速度的平方与位移x的图像如图乙所示，重力加速度，求：（1）滑块沿斜面上滑与下滑的加速度大小之比；（2）滑块沿斜面上滑的最大距离。【答案】（1）；（2）0.25m【解析】【详解】（1）由运动学公式可知，上滑和下滑分别有结合图像可知，其图像的斜率为由图像可知，两图线的斜率之比为，所以，滑块沿斜面上滑与下滑的加速度之比为（2）由牛顿第二定律得，上滑时下滑时解得，由于上滑过程有解得17.甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，甲车在前，速度为10m/s，乙车在后，速度为15m/s。当两车相距64m且甲车距离停车线10m时，甲车司机突然发现前方斑马线处有行人，立即刹车做匀减速直线运动，并恰好停在停车线处，甲车停车等待4s后以的加速度启动。甲车开始刹车1s后，乙车以的加速度做匀减速直线运动，当看到甲车启动时才以的加速度做匀加速直线运动。司机的反应时间忽略不计。求：（1）甲车刹车时加速度的大小；（2）甲车启动时，两车之间的距离；（3）两车之间的最近距离。【答案】（1）；（2）9m；（3）4m【解析】【详解】（1）甲车立即刹车做匀减速直线运动，并恰好停在停车线