山東省濰坊市2023-2024學年高一上學期1月期末考試物理試題 含解析

高一物理2024.1注意事項：1.答題前，考生先將自己的學校、姓名、班級、座號、考號填涂在相應位置。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，繪圖時，可用2B鉛筆作答，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.一個物體在力F的作用下沿著力的方向前進一段距離L，這個力對物體做功W=FL。在國際單位制（簡稱SI）中，功的單位J可表示為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】功的單位J可表示為故選D。2.如圖所示，木塊甲、乙中間夾有一壓縮的輕彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為300N/m，壓縮量為3cm，用F=2N的水平拉力作用在木塊乙上，甲、乙均靜止不動。下列說法正確的是（）A.木塊甲所受摩擦力的大小為7N，方向水平向右B.木塊甲所受摩擦力的大小為9N，方向水平向右C.木塊乙所受摩擦力的大小為11N，方向水平向右D.木塊乙所受摩擦力的大小為2N，方向水平向左【答案】B【解析】【詳解】AB．甲靜止不動，木塊甲所受摩擦力與彈簧彈力平衡，則木塊甲所受摩擦力的大小為方向水平向右，故A錯誤，B正確；CD．乙靜止不動，根據(jù)平衡條件可得木塊乙所受摩擦力的大小為方向水平向左，故CD錯誤。故選B。3.進入冬季，有時會遇到大霧天氣，影響交通安全。一輛汽車在大霧天中以10m/s速度行駛，司機突然看到前方十字路口有一路障，立即剎車做勻減速直線運動，加速度大小為4m/s2，關于該汽車剎車后3s內(nèi)的運動，下列判斷中正確的是（）A.運動的位移為12.5m B.運動的位移為12mC.平均速度為5m/s D.平均速度為4m/s【答案】A【解析】【詳解】AB．汽車停止運動的時間為可知末汽車停止運動，汽車剎車后3s內(nèi)運動的位移為故A正確，B錯誤；CD．汽車剎車后3s內(nèi)平均速度為故CD錯誤。故選A。4.如圖所示，斜面體甲放在小車內(nèi)的水平地板上，物塊乙放在斜面體上，兩者一起隨車向右勻加速運動，關于甲、乙受力的分析正確的是（）A.甲物體可能受到4個力的作用B.甲物體受到車廂向右的摩擦力C.乙物體可能受到2個力的作用D.車對甲的作用力大小等于甲、乙的重力之和【答案】B【解析】【詳解】C．對乙物體受力分析，其受到重力、斜面給的支持力以及斜面對乙的摩擦力如圖所示由題意可知，其有一個向右的加速度，設斜面的夾角為，乙的質(zhì)量為m，所以在水平方向有豎直方向有故C項錯誤；D．將甲乙看成一個整體則車對其的作用力有兩個效果，一個是抵消甲乙的重力，使其在豎直方向靜止，兩一個作用是提供水平方向的加速度，所以其車對甲的作用力大小不等于甲、乙的重力之和，故D項錯誤；AB．結(jié)合上述分析可知，甲受到自身的重力，乙對甲的壓力，乙對甲的摩擦力，車廂給的支持力，以及車廂向右的摩擦力，所以受到五個力的作用，故A錯誤，B正確。故選B。5.某同學利用手機頻閃拍攝法測小球的速度和加速度。讓小球從靠近豎直磚墻的某位置由靜止釋放，用頻閃拍攝法得到連續(xù)的小球位置如圖中1、2、3、4所示。已知連續(xù)兩次閃光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d，由此可估算小球（）A.下落的加速度大小為B.經(jīng)過位置3時的速度大小為C.經(jīng)過位置4時的速度大小為D.小球釋放位置在位置1上方處【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)勻變速直線運動相鄰相等時間間隔內(nèi)發(fā)生的位移差的關系下落的加速度大小為故A錯誤；B．根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，經(jīng)過位置3時的速度大小為故B錯誤；C．經(jīng)過位置4時的速度大小為故C錯誤；D．小球的釋放位置在位置1上方的距離為故D正確。故選D。6.用兩輕繩a、c和輕彈簧b將兩個相同的小球1和2連接并懸掛，如圖所示。兩小球質(zhì)量均為m，處于靜止狀態(tài)，輕繩a與豎直方向的夾角為30°，輕繩c水平。下列分析正確的是（）A.此時輕繩c的拉力大小為B.此時輕繩c的拉力大小為2mgC.剪斷輕繩c瞬間，小球2加速度大小為D.剪斷輕繩c瞬間，小球2的加速度方向斜向左下方【答案】C【解析】【詳解】AB．小球1和2保持靜止，以小球1和2為整體，根據(jù)平衡條件可得故AB錯誤；CD．剪斷輕繩c瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，此時小球2合外力與等大反向，小球2的加速度大小為方向水平向左，故C正確，D錯誤。故選C。7.質(zhì)量為m的物體，靜止在粗糙的水平面上，從時刻起，受到一個水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列關于物塊運動的圖像和圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】AB．由題圖可知，在之前，外力逐漸增加，初始時，外力F較小，其與物塊摩擦力平衡，所以開始一段時間沒有加速度，在外力F大于最大靜摩擦之后，物塊開始運動此時由整理有可知，外力F與加速度a呈線性關系。到達之后，外力F不變，所以加速度a也不變，所以對于圖像來說，應該初始沒有，某時刻后是一條傾斜的直線，之后為一條與t軸平行的直線，故AB錯誤；CD．有上述分析可知，加速度初始一段時間沒有，之后逐漸增加，之后加速度不變，而圖像中，斜率代表加速度，所以加速度應該是先沒有，之后后逐漸增加，然后不變，而由之前的分析可知，沒有加速度時，物體處于靜止，也沒有速度。綜上所述，故C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，一工件放在地面上的O點，要將工件吊起到空中的H點，用細繩c、d系在工件上，施工隊員甲、乙通過固定在橫梁上的定滑輪M、N拉細繩，吊起過程甲、乙兩隊員位置不變，緊密配合拉細繩使工件沿OM緩慢上升到H點，已知NH與OM垂直且與滑輪N相切，工件上升過程中，下列分析正確的是（）A.繩d的拉力先減小后增大B.繩c的拉力先增大后減小C.甲對地面的壓力先增大后減小D.乙對地面的摩擦力逐漸變小【答案】D【解析】【詳解】AB．工件上升過程中，工件受力平衡，工件的重力不變，細繩c方向不變，作出力的矢量三角形，可知繩d的拉力一直減小，繩c的拉力一直增大，故AB錯誤；C．設定滑輪M左側(cè)繩子與豎直方向的夾角為，甲受力平衡，豎直方向根據(jù)平衡條件可得繩c的拉力一直增大，不變，則地面對甲的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律，甲對地面的壓力一直減小，故C錯誤；D．設定滑輪N右側(cè)繩子與豎直方向的夾角為，乙受力平衡，水平方向根據(jù)平衡條件可得繩d的拉力一直減小，不變，則地面對乙的摩擦力減小，根據(jù)牛頓第三定律，乙對地面的摩擦力逐漸變小，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.為了研究超重和失重現(xiàn)象，某同學站在力傳感器上連續(xù)做“下蹲”和“站起”的動作，力傳感器將采集到的數(shù)據(jù)輸入計算機，繪制出壓力隨時間變化的圖線如圖所示，下列關于該同學受力和運動的分析正確的是（）A.從a到b的過程，先失重后超重B.從a到c的過程，蹲下一次，站起一次C.從a到c的過程，在b處的速度最大D.從d到e過程，在做“站起”的動作【答案】CD【解析】【詳解】A．從a到b的過程，力傳感器對同學的支持力一直小于同學的重力，同學處于失重狀態(tài)，故A錯誤；BD．同學在下蹲過程中先向下加速再向下減速，即先失重后超重，起立過程中先向上加速再向上減速，即先超重后失重，可知從a到c的過程，在做“下蹲”的動作，從d到e過程，在做“站起”的動作，故B錯誤，D正確；C．從a到b的過程，同學在下蹲過程中向下加速，從b到c的過程，同學在下蹲過程中向下減速，故在b處的速度最大，故C正確。故選CD。10.非洲大草原上，獵豹是跑得最快的動物，而羚羊最擅長耐久跑。一只羚羊在草原上沿直線勻速奔跑，潛伏的獵豹發(fā)現(xiàn)它在前方150m時，立即加速追趕，而羚羊的嗅覺和聽覺非常靈敏，它發(fā)現(xiàn)身后的獵豹后馬上加速，如圖是它們運動的圖像，下列說法正確的是（）A.在內(nèi)，羚羊和獵豹間的距離逐漸增大B.6s末時羚羊與獵豹相距30mC.獵豹加速時的加速度比羚羊加速時的加速度大D.12s末時，獵豹剛好追上羚羊【答案】AC【解析】【詳解】A．由題圖可知，在內(nèi)羚羊的速度比獵豹快，而其中羚羊是被追者，所以兩者之間距離逐漸增大，故A項正確；B．由可知，其圖像與坐標軸圍成的面積為物體的位移。則6s末羚羊的位移為則6s末獵豹的位移為所以兩者之間此時的距離為故B項錯誤；C．圖像的斜率為加速度，由題圖可知，獵豹的加速度大小為羚羊的加速度大小為故C項正確；D．由可知，其圖像與坐標軸圍成的面積為物體的位移。則12s末羚羊的位移為則6s末獵豹的位移為所以兩者之間此時的距離為所以12s末獵豹并沒有追上羚羊，故D項錯誤。故選AC。11.哈爾濱國際冰雪節(jié)吸引人們參與冰雪運動，如圖所示游樂場中一滑梯abc傾角為α，滑梯ab段和bc段長度均為L，ab段結(jié)冰光滑，bc段粗糙，一個質(zhì)量為m的小朋友從a點無初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c點時速度恰好為0。重力加速度為g，則（）A.小朋友下滑最大速度為B.小朋友從a到c下滑的時間為C.小朋友與滑梯bc段間的動摩擦因數(shù)為D.在bc段下滑的過程中滑梯對小朋友的作用力大小為【答案】ACD【解析】【詳解】A．由題意可知，小朋友在ab段加速運動，在bc段減速，所以其最大速度出現(xiàn)在b點，在ab段有解得故A項正確；B．在ab段有在bc段有總時間為故B項錯誤；C．在bc段有由牛頓第二定律有解得故C項正確；D．在bc段滑梯對小朋友的作用力有支持力和摩擦力，兩個力的方向相互垂直，由力的合成有故D項正確。故選ACD。12.如圖甲所示，彈簧臺秤的托盤內(nèi)放一個物塊A，整體處于靜止狀態(tài)，托盤的質(zhì)量m=1kg，物塊A的質(zhì)量M=2kg，輕彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m。給A施加一個豎直向上的力F，使A從靜止開始向上做勻加速直線運動，力F隨時間變化的F-t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.托盤運動的最大速度為0.8m/sB.t=0時F大小為12NC.t=0時刻托盤對物塊的支持力為16ND.t=0.2s時F大小為42N【答案】BC【解析】【詳解】BD．開始時對整體解得x0=0.15mt=0時刻加力F時，根據(jù)牛頓第二定律由圖可知，在t=0.2s時刻物塊與托盤脫離，則其中聯(lián)立解得x1=0.07m選項B正確D錯誤；A．物塊與托盤脫離時的速度為v=at=0.8m/s此后托盤繼續(xù)向上做加速度減小的加速運動，則當加速度為零時速度最大，則最大速度大于0.8m/s，選項A錯誤；C．t=0時，對物塊解得FN=16N選項C正確。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.為測量彈簧的勁度系數(shù)，某同學制定如下實驗方案：①將彈簧豎直懸掛，下端加掛鉤碼，平衡時測出彈簧總長度；②改變鉤碼質(zhì)量，平衡時再次測出對應的彈簧總長度，并算出彈簧的伸長量；③將數(shù)據(jù)記錄在表格中。實驗過程彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，取g=10N/kg。鉤碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度l/cm6.07.28.39.510.611.8彈簧伸長量x/cm01.22.33.54.65.8（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖1中作出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖像。（）（2）由圖像可知，彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該同學利用此彈簧制作了一個“豎直加速度測量儀”，其構(gòu)造如圖2所示，其中小球質(zhì)量m=0.2kg。用它測量豎直電梯運行時的加速度，電梯靜止時，指針指在刻度O處。電梯啟動時，指針指在刻度O下方1cm處，則電梯啟動時的加速度大小為__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.26③.1.3【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)描點法，作出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖像如圖所示。（2）[2]根據(jù)胡克定律，由圖像可知，彈簧的勁度系數(shù)為（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律電梯啟動時的加速度大小為14.某興趣小組利用圖甲所示實驗裝置測量當?shù)刂亓铀俣?。實驗器材有：一端帶有定滑輪的軌道、兩個光電門1和2、小車、鉤碼、細繩等。實驗過程如下：①在軌道上安裝光電門1和2，測出兩光電門中心的距離L及小車上遮光條的寬度d。②不掛鉤碼，將軌道右端墊高到適當高度，給小車一初速度，使小車在軌道上勻速運動。③將細線一端與小車相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，細線與軌道平行，由圖中位置釋放小車依次通過光電門1和2，測得小車通過兩光電門的遮光時間分別為t1和t2，計算小車運動的加速度。④保持小車和遮光條的總質(zhì)量M（未知）不變，改變鉤碼質(zhì)量m，重復③的操作。⑤繪出圖像如圖乙所示，求出當?shù)刂亓铀俣萭。（1）在步驟②中墊高軌道時，若測得小車通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，那么墊板的位置應適當__________（向左、向右）移動。（2）在步驟③中，小車下滑過程中的加速度a=__________（用t1、t2、L和d表示）。（3）若圖像斜率的大小為k，縱軸截距大小為b，則g=__________，M=__________（用k、b表示）。【答案】①.向左②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]在步驟②中墊高軌道時，若測得小車通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，說明小車做減速運動，平衡摩擦力不足，墊板的位置應適當向左移動。（2）[2]根據(jù)極短時間的平均速度表示瞬時速度，小車通過光電門1、2的速度分別為，小車下滑過程中，根據(jù)動力學公式有小車下滑過程中的加速度為（3）[3]對整體，根據(jù)牛頓第二定律有整理得縱軸截距大小為可得[4]圖像斜率的大小為可得15.一物塊放在水平地面上，物塊質(zhì)量為11kg，對其施加與水平方向成37°斜向上的拉力F1，F(xiàn)1=50N，如圖甲所示，物塊勻速向右運動，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)大?。唬?）若物塊靜止時，對其施加斜向右下方與水平方向成37°的推力F2，F(xiàn)2=100N，如圖乙所示，求物塊受到的摩擦力大小。【答案】（1）0.5；（2）80N【解析】【詳解】（1）依題意，對物塊受力分析，由平衡條件可得，聯(lián)立，解得（2）對物塊受力分析，豎直方向，有可得即物塊處于靜止狀態(tài)，物塊受到的靜摩擦力大小為80N。16.某校高一課外活動小組自制了一枚水火箭，水火箭發(fā)射后在豎直方向運動，水火箭向下噴水時，火箭向上做加速度大小為5m/s2的勻加速直線運動。水火箭經(jīng)過4s噴水結(jié)束，一段時間后火箭落回到地面。忽略空氣阻力，取g=10m/s2，求：（1）上升過程中水火箭的最大速度大??；（2）水火箭離地面的最大高度；（3）從噴水結(jié)束到落回地面水火箭運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）上升過程中水火箭的最大速度大小為（2）火箭向上做勻加速直線運動的位移為火箭向上做勻減速直線運動的位移為水火箭離地面的最大高度為（3）火箭向上做勻減速直線運動的時間為從最高點到落回地面運動過程中，根據(jù)動力學公式解得從噴水結(jié)束到落回地面水火箭運動的時間為17.如圖所示，足夠長的傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，表面粗糙，傳送帶的右端有一固定的光滑斜面，斜面底端B點與傳送帶平滑連接（物體經(jīng)過此處的速度大小不變）。將小滑塊從斜面上P點無初速釋放，P與B點間距離x1=3.0m。經(jīng)過一段時間小滑塊從傳送帶返回斜面，運動到斜面上的最高點C（未在圖中標出）時取下小滑塊，C與P點間距離x2=2.25m。已知斜面傾角θ=37°，小滑塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.3，取g=10m/s2，sin37°=0.6。求：（1）小滑塊從P點滑到B點時的速度大??；（2）傳送帶運動的速度大??；（3）小滑塊在傳送帶上運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析