精品解析：山东青岛市2024-2025学年高一下学期期末调考物理试题

高一年级 物理试题 注意事项： 1．答题前，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。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 自行车是一种环保便捷的交通工具，骑行也是现在的潮流运动。某前进中的自行车如图所示，图中、、、 为前轮轮胎边缘上的四个特殊位置，在图示时刻速度最大的位置是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】点位于车轮最高点附近，车轮平动速度方向向前，绕轴转动线速度方向也向前，二者同向叠加，合速度最大，约为 。点位于车轮右侧，平动速度方向向前，转动线速度方向向下，二者垂直，合速度为 ，小于点速度；点位于车轮最低点，与地面接触，平动速度与转动线速度大小相等方向相反，合速度为； 点位于车轮左侧，合速度小于点速度。 故选A。 2. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平圆盘的圆心，另一端与距圆心为的小物块相连，物块质量为相对于圆盘静止。当圆盘绕过点的竖直轴以不同的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 圆盘对小物块的摩擦力始终背离圆心 B. 角速度越大，圆盘对小物块的摩擦力越大 C. 当时，小物块恰好不受摩擦力 D. 当时，小物块恰好不受摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块做圆周运动，向心力由弹簧弹力和静摩擦力的合力提供。弹簧原长为 ，现长为 ，处于伸长状态，弹力 ，方向指向圆心。 当角速度  较大时，需要的向心力   较大 若 ，则静摩擦力方向指向圆心，故A错误； B．设指向圆心为正方向，根据牛顿第二定律有  即  随着  的增大， 的值从负值（背离圆心）逐渐增大到零，再变为正值（指向圆心）并继续增大。因此，摩擦力的大小先减小后增大，故B错误； CD．当小物块恰好不受摩擦力时，即  ，此时弹簧弹力完全提供向心力，有， 解得  ，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，三个相同的小球A、B、C通过轻绳悬挂在点，绕过点的竖直轴在水平面内做圆周运动。已知绳AO、BO与竖直方向的夹角相等，B、C在同一水平面内运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B向心力大小相等 B. A、B线速度大小相等 C. B、C向心力大小相等 D. B、C线速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，受重力和绳子拉力，合力提供向心力，有  已知 、 两球质量  相同，绳与竖直方向夹角  相等，故 、 向心力大小相等，故A正确； B．由   得  已知 、 向心力  相等，质量  相等，由图可知  的转动半径  大于  的转动半径 ，所以 ，故B错误； C．、  在同一水平面内运动，设悬点到圆心的高度为 ，由   得 。因为  相同，所以 、  的角速度  相等。向心力  ，由于 ，所以   的向心力大于  的向心力，故C错误； D．由 ，因为 ，，所以 ，故D错误。 故选A。 4. 2025年1月16日，地球运行到火星和太阳之间，三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，如图所示。已知火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，周期之比为。关于火星和地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 轨道半径之比为 B. 角速度大小之比为2∶3 C. 向心加速度大小之比为4∶9 D. 半年后火星与地球第一次相距最远 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 可得轨道半径之比，故A错误； B．根据角速度公式 可得角速度大小之比，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 解得，则向心加速度大小之比，故C正确； D．设经过时间火星与地球第一次相距最远，此时地球比火星多转半圈，即  解得  因为，所以 ，则 ，即时间大于半年，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为某城市广场音乐喷泉夜景。某组喷泉利用一个水泵为5个相同喷水嘴提供动力，每个喷嘴的截面积为，竖直喷出的水柱最高可达 。已知水的密度为，重力加速度为，水泵的效率为80%，则水泵的总功率至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】水从喷嘴中喷出后做竖直上抛运动，根据 可知水柱最大初速度为 单位时间内五个喷嘴喷出的水的体积一共为 其质量为 则水泵输出功率为 总功率至少为 故选D。 6. 如图所示，将一块足够长的轻质布料铺在两侧面光滑的固定斜面上，现将A、B同时轻放在图示位置。已知A、B的质量分别为和，与布料间的动摩擦因数均为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面倾角为，。下列说法正确的是（ ） A. 若，则A相对布料静止 B. 若，则B相对布料滑动 C. 若 ，则A相对斜面上滑 D. 若 ，则B相对斜面上滑 【答案】C 【解析】 【详解】A、B与布料间的动摩擦因数均相同，B的质量大于A的质量，由f=μmgcosθ 可知B与布料的最大静摩擦力大于A与布料的最大静摩擦力，轻质布料质量忽略不计，故所受合力为0，所以B给布料施加的静摩擦力等于A的滑动摩擦力，即B和布料之间不能发生相对滑动； 当动摩擦因数为0.5时，mgsinθ=0.6mg＞fA2=μmgcosθ=0.4mg A相对布料向下滑动，B和布料相对静止沿斜面向下滑动； 当动摩擦因数为0.8时， 假设A和B与布料都相对静止，此时对B和布料整体 对A物体 解得 而A物体向上滑动的最大加速度为 说明此时A与布料发生相对滑动，且A物体相对斜面向上滑动，B与布料相对静止沿斜面向下滑动。故选C。 7. 如图所示，是边长为的正方体一顶点，与等间距的另外三个顶点上分别固定电荷量为的点电荷，则点场强大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】正方体边长为，三个到顶点的距离为 根据点电荷场强公式 得每个点电荷在点的场强大小： 三个点电荷场强矢量的方向分别沿正方体三个面的对角线指向点外侧（背离源电荷），且两两之间的夹角均为，根据矢量合成法则结合数学知识可得合场强大小： 故选B。 8. 郑钦文为我国赢得首枚奥运网球单打金牌。在比赛中网球距地面高度为时，她将质量为的网球以速度斜向上击出，方向与水平方向夹角为。网球从被击出到第一次落地过程中，忽略空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 落地的速度大小与夹角有关 B. 在空中的运动时间与有关，与无关 C. 保持和的大小不变，落地时重力功率最小为 D. 保持和的大小不变，当时，位移的水平分量最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．网球从被击出到第一次落地过程中，根据动能定理可得 解得落地的速度大小为 可知落地的速度大小与夹角无关，故A错误； B．网球从被击出到第一次落地过程中，竖直方向根据运动学公式可得 可知网球在空中的运动时间与、、均有关，故B错误； C．网球从被击出到第一次落地过程中，竖直方向根据运动学公式可得 解得落地时的竖直分速度大小为 则落地时重力功率为 保持和的大小不变，可知当 时，落地时重力功率最小为，故C正确； D．保持和的大小不变，网球做斜抛运动，分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，如图所示 根据几何关系可得 当 位移的水平分量有最大值 可得 即，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。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。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. 在某次抗洪抢险中，武警战士欲驾驶冲锋舟从处横渡一条宽为 的河流，处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，距离河岸最远距离为 ，处与障碍区域边缘距离为 ，如图所示。已知水流速度为 ，战士驾驶冲锋舟的速度（即冲锋舟相对静水的速度）恒定且最大可达 ，冲锋舟可视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 渡河的最短时间为 B. 渡河的最小位移为 C. 能够安全渡河冲锋舟的最小速度为 D. 冲锋舟以最小速度安全渡河时位移大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若船头垂直河岸渡河，且取冲锋舟的最大速度 时，渡河时间最短，满足 该渡河过程中，冲锋舟沿垂直河岸方向前进 所需要的时间为 冲锋舟沿河岸方向往下游运动的距离为 可知船头垂直河岸渡河，冲锋舟可避免进入山体滑坡造成的障碍区域，故渡河的最短时间为 ，故A正确； B．当冲锋舟在静水中的速度与渡河速度（合速度）垂直时渡河位移最小，如图所示 取冲锋舟的最大速度 ，由几何关系可知冲锋舟的合速度方向与河岸夹角满足 解得 可知该情况下，冲锋舟不会进入山体滑坡造成的障碍区域，冲锋舟最小位移为 解得 ，故B错误； CD．当冲锋舟从障碍物边缘经过且船在静水中的速度与船渡河速度垂直时冲锋舟的速度最小，如图所示 由几何关系可知冲锋舟的合速度方向与河岸夹角满足 解得 故能够安全渡河冲锋舟的最小速度满足 解得 冲锋舟以最小速度安全渡河时位移大小为 解得 ，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 电动车因其环保、经济、便捷而深受广大群众的欢迎。如图所示为某型号电动车，该电动车的额定功率为，车重为。一质量为的驾乘人员试驾该车，在平直的公路上以额定功率启动车辆，一段时间后达到最大速度。已知电动车行驶中受到阻力与车速的关系为 ，该车的阻力系数与空气阻力、摩擦阻力等综合因素相关，下列说法正确的是（ ） A. 启动过程中电动车做匀加速直线运动 B. 本次试驾的阻力系数 C. 当电动车的速度达到 时，其加速度大小为 D. 任何人驾驶该型号电动车能达到的最高时速均为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电动车以额定功率启动，由 功率不变，速度增大时，牵引力 减小；由阻力 可知，增大则增大，合力满足 可知启动过程中电动车的合力会随着速度的变化而变化，由牛顿第二定律可知，电动车的加速度 可知电动车做变加速直线运动，故A错误； B．当电动车加速度为0时，速度达到最大，即 代入 ， ， 解得 ，故B正确； C．电动车的加速度满足 当电动车的速度达到 时，解得电动车的加速度 故C正确； D．当电动车加速度为0时，速度达到最大，即 可知电动车的最大速度满足 由于该车的阻力系数与空气阻力、摩擦阻力等综合因素相关，其中摩擦阻力随总重力的变化而变化，驾驶员质量不同时不同，该型号电动车能达到的最高时速也不同，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，半径为、内部光滑圆形管道固定在竖直面内，管内装有2025个质量为、直径和管内径相等的光滑小球，1号小球位于管道最低点，2025号小球位于与圆心等高的点，小球直径远小于。某时刻由静止释放所有小球，在1号小球到达与圆心等高的 点过程中，下列说法正确的是（ ） A. 任意相邻两小球间一直相互挤压 B. 2号小球对1号小球做功为 C. 1013号小球到达点时，对管道压力最大 D. 1013号小球到达点过程中，其前后两小球对它的合力做正功 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．所有小球直径相同，运动过程中必须保持同速同加速度。不同位置的小球重力沿切线方向的分力始终不同，需要相邻小球的弹力保证加速度一致，因此任意相邻小球间始终存在挤压，弹力不为零，故A正确； B．2025个小球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，初状态到末状态系统总重力势能变化量为零，初始动能为零，由机械能守恒，末态总动能也为零，对1号小球由动能定理可得 得2号小球对1号小球做功为 ，故B正确； C．2025个小球的中点为第1013号，当1013号到达最低点A时，整个小球链的重心最低，系统重力势能最小，动能最大，所有小球速度最大。1013号小球在A点，由向心力公式 得管道支持力，故C正确； 速度最大则支持力最大，由牛顿第三定律，小球对管道压力最大，故C正确； D．1013号向A点运动过程中，系统一直加速，所有小球速度不断增大，加速度沿切线方向向下，1013号小球位置低于系统平均位置，重力沿切线的分力 大于其所需的合力 ，因此前后小球对它的合力方向与其重力沿切线的分力方向相反，即与运动方向相反，其前后两小球对它的合力做负功，故D错误。 故选ABC。 12. 轻质弹簧一端固定在点，另一端固定一小球，初始时刻小球位于与点等高的点且弹簧处于原长状态，由静止释放小球，其部分运动轨迹如图所示。 点为轨迹最低点，其左侧点位于点正下方，点为轨迹交点，点为点左侧轨迹的最高点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 点与点等高 B. 小球两次经过点时速度大小相等 C. 在到 过程中，小球一直克服弹簧弹力做功 D. 从点下落到点的过程中，弹簧一定有一段处于压缩状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．点为弹簧原长，弹性势能为0，小球动能为0；小球和弹簧系统在运动的过程中只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒。由小球的运动轨迹图可知，小球到达点左侧轨迹的最高点点时，仍具有速度，速度方向沿轨迹线的切线方向，即水平向右，故小球在点具有动能。因此小球在点的势能大于在点的势能，因点弹性势能为0，故小球在点的重力势能大于在点的重力势能，因此点与点不等高，故A错误； B．小球两次经过点时，弹簧形变量相同，弹性势能相同；重力势能仅与高度有关，故小球两次经过点时重力势能也相同；球和弹簧系统在运动的过程中机械能守恒，故小球两次经过点时动能大小相等，速度大小也相等，故B正确； C．在小球初始的下落阶段，弹簧处于拉伸状态，小球的速度沿轨迹线切线方向，可知弹力和速度成钝角，弹簧弹力做负功； 点为轨迹最低点，可知此时小球的速度水平向左，弹簧处于拉伸状态，弹力和速度成锐角，故此时弹簧弹力做正功。综上，在到 过程中，弹簧弹力先对小球做负功，后做正功，故C错误； D．由上述分析可知小球到达高点点时，速度方向水平向右，从点下落到点，小球的运动轨迹线中有部分存在向左弯曲的曲线，可知小球受到的合力在该段中具有向左的分量，故从点下落到点的过程中，弹簧一定有一段处于压缩状态，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学在做“探究平抛运动的特点”实验时，用传感器和计算机描绘出物体做平抛运动的轨迹。如图甲所示，发射器从轨道末端以水平速度抛出，运动过程中，每间隔 发射器将自身的位置坐标发送给接收器 ， 传给计算机描点连线绘出的运动轨迹。 （1）实验时验证轨道末端水平的方法是___________； （2）实验时该同学并没有调节抛出点为坐标系的原点，利用电脑描绘的轨迹及部分数据如图乙所示，其拟合方程为，则平抛的初速度为___________，加速度大小为___________。 【答案】（1）将发射器（小球）轻放在轨道末端水平处，若小球能保持静止，说明轨道末端水平。 （2） ①. 1.25 ②. 9.75 【解析】 【小问1详解】 若轨道末端水平，小球重力与支持力平衡，静止在末端；若不水平，小球会沿倾斜的轨道滚动，该方法是实验中常用的验证方法。 【小问2详解】 [1][2]平抛运动水平方向 得 竖直方向y向下为正 整理得   对比题给拟合方程 ，得二次项系数满足 。 根据水平方向匀速运动 解得加速度大小 【点睛】 14. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电磁打点计时器固定在铁架台上，物块、通过轻绳连接。 （1）实验前某同学发现实验装置有一处错误是___________； （2）纠正错误后顺利完成实验，下列实验操作正确的是___________ A. 实验中选择密度大、体积小的物块 B. 实验中不需要用天平测量物块质量 C. 安装器材时，计时器的两限位孔应在同一竖直线上 D. 为在纸带上打下尽量多的点，应释放物块后迅速接通打点计时器电源 （3）某实验小组选取了如图乙所示的纸带进行数据处理，在纸带上选取连续相邻的计时点标记为、 、、、、 、，点是点左侧的某个计时点。测得、、 间的距离分别为、、，P、Q的质量分别为和。已知电磁打点计时器的工作频率为，重力加速度为，若满足关系式___________（用题中物理量的符号表示），则验证了物块P、Q组成的系统机械能守恒； （4）利用本实验装置还可以测量当地的重力加速度，测量后发现测量值小于真实值，其原因是___________（写出一种原因即可）。 【答案】（1）电磁打点计时器的工作电源为交流电源，题图中接直流电池组 （2）AC （3） （4）系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用 【解析】 【小问1详解】 电磁打点计时器的工作电源为交流电源，题图中接直流电池组，是错误的。 【小问2详解】 A．选择密度大、体积小的物块，可以减小空气阻力对实验的影响，故A正确； B．系统机械能守恒的表达式为 M、m无法约去，因此必须用天平测量物块质量，故B错误； C．安装时让限位孔在同一竖直线上，可以减小纸带与限位孔的摩擦，故C正确； D．实验应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放物块，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 电磁打点计时器工作频率为f，打点周期为 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于平均速度，得F点速度为 系统从O到F过程，根据机械能守恒定律有 解得 【小问4详解】 实验过程中系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用，计算得到的加速度偏小，因此测得的重力加速度测量值小于真实值。 15. 如图所示，篮球运动员在争球训练时，从地面以的速度竖直起跳，在运动过程中身形保持不变，起跳的同时手的正上方高处有篮球自由下落，运动员落地前已经接触到篮球。已知重力加速度为，不计空气阻力，求 （1）运动员从开始运动到手接触到篮球所用的时间； （2）若运动员调整起跳速度，确保在上升阶段接触到篮球，起跳速度的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设运动员经过时间接触到篮球，运动员做竖直上抛运动，时刻上升的高度 篮球做自由落体运动，时刻下降的高度 运动员从开始运动到手接触到篮球，两者相对靠近的距离为，满足 运动员从开始运动到手接触到篮球所用的时间 【小问2详解】 运动员竖直上抛，上升到最高点的时间为 要在上升阶段接触篮球，要求接触时间满足 代入， 整理得 即 16. 如图所示，倾角为的固定光滑绝缘斜面体 ，其边长为 。以斜面的顶点为坐标原点，沿水平和竖直方向分别建立轴和轴。开始时空间内存在匀强电场Ⅰ，电场强度的方向沿斜面向上，大小为。一质量为、带电量的小球，从 点由静止释放沿斜面向上运动。当小球由点进入第一象限时，撤去匀强电场Ⅰ，在此空间加上匀强电场Ⅱ，电场强度的方向与轴正方向夹角为斜向下。小球运动过程中经过轴上与点距离为的点，不计空气阻力，重力加速度为，。求 （1）小球刚进入第一象限时的速度大小； （2）小球从点运动到点的时间； （3）匀强电场Ⅱ的电场强度大小。 【答案】（1） （2）或 （3）或 【解析】 【小问1详解】 小球沿斜面上运动，根据牛顿第二定律有 根据运动学规律有 解得 【小问2详解】 将小球在O点速度沿x、y方向分解，有 ， 设电场Ⅱ大小为E，则沿x方向有，  小球到达Q点时y=0，有 ， 解得或 【小问3详解】 根据（2）中式子解得或 17. 如图所示，在水平桌面上有一弹射器，斜面 的倾角，圆心为的细口径圆弧管道与斜面相切于 点，管道出口的正下方有一个弹性斜面固定在铁架台上。一端开口的正方体外壳内锁住一小球，小球直径略小于正方体边长，通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩后释放，正方体外壳和小球一起从点水平弹出，滑行 后从 点无机械能损失的滑上斜面，到达 点时外壳被管道口卡住，壳内装置自动解锁，小球无机械能损失离开外壳进入管道，最后小球从点竖直向下飞出，与弹性斜面碰后速度大小不变，方向变为水平向右，最终落到地面上的点。已知小球和外壳的质量均为，管道的半径 ，桌面离地高度 ，小球直径略小于圆管的口径，圆管的口径远小于半径，外壳与桌面段和斜面 段间的动摩擦因数均为，其余阻力不计，重力加速度，。求 （1）要保证小球从点飞出，弹簧弹性势能的最小值； （2）若弹簧的弹性势能 ，斜面的位置上下可调，落地点与点的水平距离的最大值。 【答案】（1）0.928 J （2）1.25m 【解析】 【小问1详解】 根据题意和几何关系，圆心O在桌面AB的水平延长线上，圆弧与斜面相切于C点，则OC垂直于斜面BC。 由于斜面倾角θ=37°，可知OC与竖直方向的夹角为37°。 C点距桌面的高度hC=Rcos37°=0.3×0.8m=0.24m； 斜面BC的长度 。 外壳和小球（总质量为2m）从A到C的过程中，克服摩擦力做功 ； 克服重力做功WG=2mghC=0.2×10×0.24J=0.48J。 设系统到达C点时的动能为Ek，根据动能定理有Ep-Wf-WG=Ek 即Ek=Ep-0.808J。 小球无机械能损失离开外壳，进入管道时的动能 。 要保证小球能从D点飞出，小球必须越过圆管的最高点。 最高点距O点高度为R=0.3m,距C点的高度差Δh=R-hC，即Δh=0.06m。 小球到达最高点时的动能须大于零，由机械能守恒有0.5Ek=EkC＞mgΔh=0.1×10×0.06J=0.06J 代入解得0.5Ep-0.404＞0.06，即Ep＞0.928J，故弹簧弹性势能的最小值为0.928J。 【小问2详解】 若Ep=1.228J，则小球在C点的动能EkC=0.5×1.228J-0.404J=0.21J。 小球从D点竖直飞出，由几何关系可知D点与O点在同一水平线上，即D点高度与桌面相同。 从C到D，根据动能定理有mghC=EkD-EkC，解得小球在D点的动能EkD=0.21J+0.1×10×0.24J=0.45J 由 解得vD=3m/s。 设弹性斜面G距D点的竖直距离为y，小球下落到G点碰前的速度。 弹性碰撞后速度大小不变、方向变为水平，故小球平抛的初速度。 小球从G点到地面的平抛高度为H-y=0.8-y，平抛运动时间 落地点Q与D点的水平距离。 根据基本不等式，当0.45+y=0.8-y即y=0.175m时，（0.45+y）（0.8-y）取得最大值，此时x取最大值。 代入y=0.175m可得 。 18. 如图所示，倾角的固定斜面底端有一弹性挡板，将物块与木板叠放在一起，从斜面上某位置同时由静止释放，此时木板下端与挡板的距离。运动到斜面底端时，与挡板碰撞后合为一体，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块的质量，与木板间的动摩擦因数；木板的质量，与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，。 （1）求释放瞬间、的加速度大小； （2）为使不从上掉下来，求木板的最小长度； （3）若在物块上施加沿斜面向上的拉力 ，使、相对静止一起向下运动，求拉力 的范围。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 假设物块与木板之间相对滑动，研究物块A，根据牛顿第二定律  解得 研究木板B，根据牛顿第二定律 解得 ，假设成立。 【小问2详解】 木板B运动到挡板的过程，解得运动时间 这段时间A的位移，物块A相对于木板B下滑的相对位移 木板长度 B碰撞挡板后静止，此时A的速度，A距离挡板的距离为​ 物块A继续向下匀加速，到挡板时速度为，根据速度位移关系  物块A原速率弹回后向上匀减速，刚好不滑出时，向上滑动后速度减为0，根据牛顿第二定律 解得，故  联立解得 木板长度 综上，木板的最小长度 【小问3详解】 在物块A上施加沿斜面向上的拉力F，A、B相对静止一起向下运动，根据牛顿第二定律  整理得： 分两种临界情况： 临界1：F过小，物块A相对B向下滑：物块A受最大静摩擦力沿斜面向上，研究物块A，根据牛顿第二定律  代入得 临界2：F过大，物块A相对B向上滑：物块A受最大静摩擦力沿斜面向下，研究物块A，根据牛顿第二定律   代入得 初始由静止释放，要向下运动，加速度需满足 （为匀速向下，符合向下运动要求） 即 ，得  综上，拉力范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级 物理试题 注意事项： 1．答题前，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。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 自行车是一种环保便捷的交通工具，骑行也是现在的潮流运动。某前进中的自行车如图所示，图中 、、、 为前轮轮胎边缘上的四个特殊位置，在图示时刻速度最大的位置是（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平圆盘的圆心 ，另一端与距圆心为的小物块相连，物块质量为相对于圆盘静止。当圆盘绕过 点的竖直轴以不同的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 圆盘对小物块的摩擦力始终背离圆心 B. 角速度越大，圆盘对小物块的摩擦力越大 C. 当时，小物块恰好不受摩擦力 D. 当时，小物块恰好不受摩擦力 3. 如图所示，三个相同的小球A、B、C通过轻绳悬挂在 点，绕过 点的竖直轴在水平面内做圆周运动。已知绳AO、BO与竖直方向的夹角相等，B、C在同一水平面内运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B向心力大小相等 B. A、B线速度大小相等 C. B、C向心力大小相等 D. B、C线速度大小相等 4. 2025年1月16日，地球运行到火星和太阳之间，三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，如图所示。已知火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，周期之比为。关于火星和地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 轨道半径之比为 B. 角速度大小之比为2∶3 C. 向心加速度大小之比为4∶9 D. 半年后火星与地球第一次相距最远 5. 如图所示为某城市广场音乐喷泉夜景。某组喷泉利用一个水泵为5个相同喷水嘴提供动力，每个喷嘴的截面积为，竖直喷出的水柱最高可达 。已知水的密度为，重力加速度为，水泵的效率为80%，则水泵的总功率至少为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，将一块足够长的轻质布料铺在两侧面光滑的固定斜面上，现将A、B同时轻放在图示位置。已知A、B的质量分别为和，与布料间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面倾角为，。下列说法正确的是（ ） A. 若，则A相对布料静止 B. 若，则B相对布料滑动 C. 若 ，则A相对斜面上滑 D. 若 ，则B相对斜面上滑 7. 如图所示，是边长为的正方体一顶点，与等间距的另外三个顶点上分别固定电荷量为的点电荷，则点场强大小为（ ） A. B. C. D. 8. 郑钦文为我国赢得首枚奥运网球单打金牌。在比赛中网球距地面高度为时，她将质量为的网球以速度斜向上击出，方向与水平方向夹角为。网球从被击出到第一次落地过程中，忽略空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 落地的速度大小与夹角有关 B. 在空中的运动时间与有关，与无关 C. 保持和的大小不变，落地时重力功率最小为 D. 保持和的大小不变，当时，位移的水平分量最大 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，有多个选项符合题目要求。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. 在某次抗洪抢险中，武警战士欲驾驶冲锋舟从处横渡一条宽为 的河流，处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，距离河岸最远距离为 ，处与障碍区域边缘距离为 ，如图所示。已知水流速度为 ，战士驾驶冲锋舟的速度（即冲锋舟相对静水的速度）恒定且最大可达 ，冲锋舟可视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 渡河的最短时间为 B. 渡河的最小位移为 C. 能够安全渡河冲锋舟的最小速度为 D. 冲锋舟以最小速度安全渡河时位移大小为 10. 电动车因其环保、经济、便捷而深受广大群众的欢迎。如图所示为某型号电动车，该电动车的额定功率为，车重为。一质量为的驾乘人员试驾该车，在平直的公路上以额定功率启动车辆，一段时间后达到最大速度。已知电动车行驶中受到阻力与车速的关系为 ，该车的阻力系数与空气阻力、摩擦阻力等综合因素相关，下列说法正确的是（ ） A. 启动过程中电动车做匀加速直线运动 B. 本次试驾的阻力系数 C. 当电动车的速度达到 时，其加速度大小为 D. 任何人驾驶该型号电动车能达到的最高时速均为 11. 如图所示，半径为、内部光滑圆形管道固定在竖直面内，管内装有2025个质量为、直径和管内径相等的光滑小球，1号小球位于管道最低点，2025号小球位于与圆心 等高的点，小球直径远小于。某时刻由静止释放所有小球，在1号小球到达与圆心 等高的点过程中，下列说法正确的是（ ） A. 任意相邻两小球间一直相互挤压 B. 2号小球对1号小球做功为 C. 1013号小球到达点时，对管道压力最大 D. 1013号小球到达点过程中，其前后两小球对它的合力做正功 12. 轻质弹簧一端固定在 点，另一端固定一小球，初始时刻小球位于与 点等高的点且弹簧处于原长状态，由静止释放小球，其部分运动轨迹如图所示。点为轨迹最低点，其左侧 点位于 点正下方，点为轨迹交点，点为 点左侧轨迹的最高点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 点与点等高 B. 小球两次经过点时速度大小相等 C. 在到过程中，小球一直克服弹簧弹力做功 D. 从点下落到点的过程中，弹簧一定有一段处于压缩状态 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学在做“探究平抛运动的特点”实验时，用传感器和计算机描绘出物体做平抛运动的轨迹。如图甲所示，发射器从轨道末端以水平速度抛出，运动过程中，每间隔 发射器将自身的位置坐标发送给接收器，传给计算机描点连线绘出的运动轨迹。 （1）实验时验证轨道末端水平的方法是___________； （2）实验时该同学并没有调节抛出点为坐标系的原点，利用电脑描绘的轨迹及部分数据如图乙所示，其拟合方程为，则平抛的初速度为___________，加速度大小为___________。 14. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电磁打点计时器固定在铁架台上，物块、通过轻绳连接。 （1）实验前某同学发现实验装置有一处错误是___________； （2）纠正错误后顺利完成实验，下列实验操作正确的是___________ A. 实验中选择密度大、体积小的物块 B. 实验中不需要用天平测量物块质量 C. 安装器材时，计时器的两限位孔应在同一竖直线上 D. 为在纸带上打下尽量多的点，应释放物块后迅速接通打点计时器电源 （3）某实验小组选取了如图乙所示的纸带进行数据处理，在纸带上选取连续相邻的计时点标记为、、 、、、、， 点是点左侧的某个计时点。测得、、 间的距离分别为、、，P、Q的质量分别为和。已知电磁打点计时器的工作频率为，重力加速度为，若满足关系式___________（用题中物理量的符号表示），则验证了物块P、Q组成的系统机械能守恒； （4）利用本实验装置还可以测量当地的重力加速度，测量后发现测量值小于真实值，其原因是___________（写出一种原因即可）。 15. 如图所示，篮球运动员在争球训练时，从地面以的速度竖直起跳，在运动过程中身形保持不变，起跳的同时手的正上方高处有篮球自由下落，运动员落地前已经接触到篮球。已知重力加速度为，不计空气阻力，求 （1）运动员从开始运动到手接触到篮球所用的时间； （2）若运动员调整起跳速度，确保在上升阶段接触到篮球，起跳速度的范围。 16. 如图所示，倾角为的固定光滑绝缘斜面体 ，其边长为 。以斜面的顶点 为坐标原点，沿水平和竖直方向分别建立轴和轴。开始时空间内存在匀强电场Ⅰ，电场强度的方向沿斜面向上，大小为。一质量为、带电量的小球，从点由静止释放沿斜面向上运动。当小球由 点进入第一象限时，撤去匀强电场Ⅰ，在此空间加上匀强电场Ⅱ，电场强度的方向与轴正方向夹角为斜向下。小球运动过程中经过轴上与 点距离为的点，不计空气阻力，重力加速度为，。求 （1）小球刚进入第一象限时的速度大小； （2）小球从 点运动到点的时间； （3）匀强电场Ⅱ的电场强度大小。 17. 如图所示，在水平桌面上有一弹射器，斜面 的倾角，圆心为 的细口径圆弧管道与斜面相切于 点，管道出口的正下方有一个弹性斜面固定在铁架台上。一端开口的正方体外壳内锁住一小球，小球直径略小于正方体边长，通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩后释放，正方体外壳和小球一起从点水平弹出，滑行 后从点无机械能损失的滑上斜面，到达 点时外壳被管道口卡住，壳内装置自动解锁，小球无机械能损失离开外壳进入管道，最后小球从点竖直向下飞出，与弹性斜面碰后速度大小不变，方向变为水平向右，最终落到地面上的点。已知小球和外壳的质量均为，管道的半径 ，桌面离地高度 ，小球直径略小于圆管的口径，圆管的口径远小于半径，外壳与桌面段和斜面 段间的动摩擦因数均为，其余阻力不计，重力加速度，。求 （1）要保证小球从点飞出，弹簧弹性势能的最小值； （2）若弹簧的弹性势能 ，斜面的位置上下可调，落地点与点的水平距离的最大值。 18. 如图所示，倾角的固定斜面底端有一弹性挡板，将物块与木板 叠放在一起，从斜面上某位置同时由静止释放，此时木板下端与挡板的距离。运动到斜面底端时， 与挡板碰撞后合为一体，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块的质量，与木板间的动摩擦因数；木板的质量，与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，。 （1）求释放瞬间、 的加速度大小； （2）为使不从 上掉下来，求木板的最小长度； （3）若在物块上施加沿斜面向上的拉力，使、 相对静止一起向下运动，求拉力的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $