山东省济宁市2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年度第一学期质量检测高一物理试题2024.01注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2．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答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；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。每小题只有一个选项符合题目要求。1.某游客抵达济宁大安机场后，欲驾车到峄山风景名胜区游览，导航软件推荐了如图所示的三条线路。根据图中信息和所学知识分析，下列说法正确的是（）A.三条线路的位移不相同B.研究汽车的运动轨迹时可将其看成质点C.图中“推荐”线路中的“1小时36分”指的是时刻D.按照图中“备选三”行驶，汽车的平均速度约为【答案】B【解析】A．三条线路始末位置相同，位移相同，故A错误；B．研究汽车的运动轨迹时，汽车的形状、大小可以忽略，可将其看成质点，故B正确；C．图中“推荐”线路中的“1小时36分”指的是时间间隔，故C错误；D．按照图中“备选三”行驶，公里是汽车行驶的路程，由于汽车的位移不知，无法计算汽车的平均速度，故D错误。故选B。2.某次训练中，歼20战机从M向N加速爬升，下图中曲线MN为爬升轨迹，则歼20战机在轨迹上P点受到合力的方向可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】歼20从M点运动到N做曲线运动，根据物体做曲线运动的轨迹要夹在合力与速度之间，且合力指向轨迹的凹侧，由于歼20同时加速，则所受合力与速度方向的夹角要小于90°。故选C。3.电动平衡车又叫体感车、思维车、摄位车，深受小朋友喜爱，如图所示，小朋友亮亮站在电动平衡车上，在水平路面上沿直线前行，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.电动平衡车对亮亮的弹力是亮亮鞋底的形变引起的B.不论如何行驶，电动平衡车都处于平衡状态C.行驶过程中突然向右转弯，亮亮因为惯性向右倾斜D.当加速前进时，亮亮受电动平衡车的作用力方向沿前进方向斜向上【答案】D【解析】A．电动平衡车对亮亮的弹力是电动平衡车的形变引起的，选项A错误；B．只有当电动平衡车匀速行驶时才处于平衡状态，选项B错误；C．行驶过程中突然向右转弯，亮亮因为惯性向左倾斜，选项C错误；D．当加速前进时，亮亮受合力方向沿前进的方向，则受电动平衡车的作用力方向沿前进方向斜向上，选项D正确。故选D。4.下表是《国家学生体质健康标准》中高一年级男生跑评分表。该测试简化为先匀加速起跑，达到最大速度后再匀速直线运动到终点。现有甲、乙两名同学参加测试，他们匀加速起跑时间均为，最终单项得分分别为90分和62分，则甲和乙最大速度的比值为（）等级优秀良好合格单项得分1009590858078767472706866646260成绩/s6.86.97.07.17.27.47.67.88.08.28.48.68.89.09.2A.9：7 B.4：3 C.45：31 D.89：61【答案】B【解析】设最大速度为v，则根据解得其中两人最终单项得分分别为90分和62分，则对应的时间分别为7.0s和9.0s，则最大速度之比故选B。5.一名乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t图像如图所示，其中到时间段图像为直线。下列说法正确的是（）A.时间内，乘客处于失重状态 B.时间内，乘客做匀加速运动C.时间内，乘客处于失重状态 D.时间内，乘客对电梯的压力小于其重力【答案】A【解析】A．图像的斜率表示加速度，时间内，图像的斜率逐渐增大，乘客的速度逐渐增大，乘客乘坐竖直电梯下楼，则乘客有向下的加速度，处于失重状态，故A正确；B．时间内，图像的斜率恒定不变，乘客做匀速直线运动，故B错误；CD．时间内，图像的斜率逐渐减小，乘客的速度逐渐减小，乘客乘坐竖直电梯下楼，则乘客有向上的加速度，处于超重状态，乘客对电梯的压力大于其重力，故CD错误。故选A。6.迄今为止，我国是世界上第三个拥有空间站的国家，空间站的建立为我国在科技领域展示了广阔的前景。空间站的质量可采用动力学方法测量，如图所示，已知飞船质量为m，其推进器的平均推力为F，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，飞船和空间站速度变化为。则空间站的质量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】飞船和空间站整体的加速度由牛顿第二定律可知解得故选B。7.胡克定律是由英国力学家胡克于1678年发现的，实际上早于他1500年前，东汉的经学家和教育家郑玄为《考工记·弓人》作注解中已经写到“假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则弓张一尺”。简化模型如图所示，假设AB为不挂重物时弓弦的原长，长度为三尺，当在其中点O挂上两石的重物时，弓张两尺，即O点与AB的垂直距离x为两尺。查阅资料知道汉代的三尺约为现代物理中的长度，一石约为重量，认为制作弓弦的材料满足胡克定律，取重力加速度，则该弓弦的劲度系数约为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由几何知识可知，AO=BO=2.5尺，AO与BO夹角为2×37°，则弓弦伸长量为O点所受弓弦弹力的合力F=两石=600N则该弓弦的劲度系数约为故选D。8.如图所示三个装管，装置甲、乙中桌面光滑，装置丙中桌面粗糙，装置乙中用大小为的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量，三个装置中物块m均由静止做加速运动。物块m在桌面上发生相同位移的过程中，下列说法正确的是（）A.装置甲中绳上张力B.装置甲、乙中物块m的速度变化量相同C.装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力D.无论怎么改变M和m的值，装置甲中物块m的加速度都不可能接近g【答案】C【解析】A．装置甲中解得绳上张力选项A错误；B．装置乙中物块m的加速度根据v2=2ax可知，甲、乙中物块m的速度变化量不相同，选项B错误；C．装置丙中解得即装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力，选项C正确；D．装置甲中则当M>>m时，装置甲中物块m的加速度接近g，选项D错误。故选C。二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）9.传送带最早从1869年在辛辛那提屠宰场开始使用，如今传送带在物料搬运等方面更是发挥了巨大作用，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速率顺时针转动。将一物体轻轻放在传送带的左端，以x、v、a、f分别表示物体位移大小、速度大小、加速度大小和所受摩擦力大小，下列图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】BCD.在前t1内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，加速度不变，F恒定，速度与时间的关系为v=at物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力而做匀速直线运动，速度不变，力为0，加速度为0。v-t图象是先倾斜的直线，再是与时间轴平行的直线；先是与时间轴平行的直线，再为0。先与时间轴平行的直线，再为0。故BC正确，D错误；A.由上分析可知物体先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，位移与时间关系应是应先是曲线再是倾斜直线，故A错误。故选BC。10.如图所示，人在岸上拉绳使船加速靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，人拉绳子的速度为v，船的加速度为a，不计滑轮与绳之间的摩擦，下列说法正确的是（）A.船的速度为 B.船的速度为C.绳的拉力 D.绳的拉力【答案】AC【解析】AB．船沿绳方向的分速度大小等于人拉绳的速度大小。静船水平向右的速度沿绳和垂直于绳分解，如图1所示根据平行四边形定则可得，船的速度为故A正确，B错误；CD．对小船受力分析，如下图所示由于绳对船的拉力大小等于人的拉力F，由牛顿第二定律得解得故C正确，D错误。故选AC。11.如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，整个装置处于静止状态。改变绳子的长度后，P、Q仍处于静止状态，下列说法正确的是（）A.小球P受3个力作用 B.物体Q受3个力作用C.若绳子变短，绳子的拉力将变小 D.若绳子变短，墙壁对物块Q的支持力将变大【答案】AD【解析】A．小球P光滑，小球P受重力、绳子拉力、物体Q的支持力作用，故小球P受3个力作用，故A正确；B．物体Q受重力、小球P的压力、墙的弹力、墙的摩擦力作用，物体Q受4个力作用，故B错误；CD．设绳子与竖直方向的夹角为，小球P处于静止状态，根据平衡条件可得以P、Q为整体，水平方向，根据平衡条件可得墙壁对物块Q的支持力为绳子变短，则变大，绳子拉力将变大，墙壁对物块Q的支持力将变大，故C错误，D正确。故选AD。12.如图甲所示，用水平压力F将物块按压在竖直墙壁上，F随时间t的变化如图乙所示。物块的速度v随时间t的变化如图丙所示。取重力加速度，下列说法正确的是（）A.能求出物块的质量B.不能求出物块与墙面间的动摩擦因数C.内，物块所受摩擦力等于重力D.若后压力F变为，则末物块恰好静止【答案】BCD【解析】C．内，物块处于静止状态，物块所受摩擦力等于重力，故C正确；AB．内，物块做匀加速运动，加速度为根据牛顿第二定律有内，物块做匀速直线运动，则可知不能求出物块的质量，不能求出物块与墙面间的动摩擦因数，故A错误，B正确；D．若后压力F变为，根据牛顿第二定律有解得物块恰好静止的时刻为故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.用如图甲所示装置研究平拋运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板。从同一位置重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，即可描出钢球做平抛运动的轨迹，进而研究平抛运动的规律。根据实验原理，回答以下问题：（1）实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端__________。（2）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是__________。A．B．C．（3）该实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的3个点迹，如图乙所示，则小球在B点的速度大小是__________。（取重力加速度，结果保留两位有效数字）【答案】（1）水平（2）C（3）2.5【解析】（1）实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端水平。（2）该实验中坐标原点O位置，应该在小球在斜槽末端时球心的投影点，y轴用铅垂线来确定，故图C正确，AB错误。故选C。（3）相邻两点间的时间间隔为B点的竖直速度水平速度则B点的速度14.某同学用电火花打点计时器等器材设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”的实验，装置如图甲所示，图甲中砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。（1）关于该实验，下列说法正确的是__________。A．图甲中的电源插头应与交流电源连接B．实验时应先释放小车，再接通电源C．应使小车从靠近打点计时器位置释放D．用“阻力补偿法”补偿阻力时，不需要悬挂砂桶（2）若电源的频率为，图乙为某次实验得到的纸带（每相邻两个计数点间还有四个点图中未画出），根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。（结果保留两位有效数字）（3）某同学在轨道水平的情况下做了该实验，用沙和沙桶的重力代替绳子的拉力F，得到了如图丙所示的图线。则小车和砝码的总质量M为__________kg，小车所受的阻力为__________N。【答案】（1）CD（2）0.51（3）10.5【解析】（1）A．电火花打点计时器使用的是交流电作为电源，它的工作电压通常是220V，并且通过交流电源产生火花，从而驱动打点的动作，图甲中的电源插头应与交流电源连接，故A错误；B．实验时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先释放小车，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；C．在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，这样可以充分利用纸带，在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故C正确；D．补偿阻力的方法是不挂砂和砂桶，让小车与纸带相连，垫高木板右侧直到轻推小车，小车在斜面上恰好做匀速直线运动，故D正确。故选CD。（2）根据运用逐差法得（3）某同学在轨道水平的情况下做了该实验，由牛顿第二定律有由图像可知则小车和砝码的总质量M为又有解得小车所受的阻力为15.如图所示，在建筑工地上，三个相同的均质圆形钢管静置于水平地面上，质量均为m，B、C钢管刚好接触且无挤压，重力加速度为g，不计钢管之间的摩擦，求：（1）B钢管对水平地面的压力大小；（2）水平地面对C钢管的摩擦力大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）以三根钢管整体为研究对象，有解得水平面对B钢管的支持力大小为根据牛顿第三定律得B钢管对水平地面的压力大小为（2）对A钢管受力分析如图，根据平衡条件得由对称性可知根据牛顿第三定律，A钢管对C钢管的弹力为水平面对C钢管的摩擦力大小16.2023年，“你可以永远相信中国女篮”的呐喊响遍全网。亚洲杯、亚运会决赛中，中国女篮两次绝杀日本队，重回亚洲之巅，无畏金兰，让五星红旗耀眼夺目！运动员某次投篮训练时，篮球从篮圈上方斜向下直接经过篮圈的中心进入篮筐。篮球的投出点高度，速度大小为，与水平方向夹角为，篮圈距离地面高，取重力加速度，，。求：（1）篮球在最高点时的速度大小；（2）篮球投出点距离篮圈中心的水平距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）篮球到最高点只有水平方向的速度，由题意解得（2）篮球在竖直方向的初速度在竖直方向上，有解得，（舍去）投出点距离篮圈中心的水平距离解得17.如图所示，倾角的斜面BC足够长，与水平面AB平滑连接，