2025-2026学年高一物理上学期期末模拟卷02（鲁科版）（全解全析）

1/22025-2026学年高一物理上学期期末模拟卷02全解全析（考试时间：90分钟，分值：100分。）第Ⅰ卷一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.三星的OLED屏幕通过微型像素点技术提高了亮度均匀性，其亮度功率的单位是瓦特每平方微米（），改用国际单位制的基本单位表示正确的是（）A． B． C． D．【答案】A【详解】根据单位的推导可知故选A。2.如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。则（）A．蜘蛛静止在网中央时，a中张力大于b中张力B．蜘蛛在网中央由静止向上加速，b中张力变大C．蜘蛛在网中央由静止沿b方向向上加速，b中张力变小D．蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，a中张力大小不变【答案】B【详解】A．以网和蜘蛛为研究对象，受力分析如图所示由平衡条件得可得故A错误；B．根据牛顿第二定律的同向性可知蜘蛛在网中央由静止向上加速与均增大，故B正确；C．同理，根据牛顿第二定律的同向性可知蜘蛛在网中央由静止沿b方向向上加速，b中张力变大，故C错误；D．蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，与以及在垂直蜘蛛网的方向均有分力，根据力的合成可知，a中张力大小发生变化，故D错误。3.如图所示为无人机内部的一个加速度计部件，可以测量竖直轴向加速度，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。固定在质量块上的指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度为a，a的方向竖直向上时为正值，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．当无人机悬停在空中时，B．当无人机自由下落时，C．当时，无人机处于完全失重状态D．当时，无人机一定竖直向上运动【答案】C【详解】A．悬停时，弹力合力与重力平衡，有由于通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度为a，所以解得，故A项错误；BC．当无人机自由下落时，其处于完全失重状态，弹力的合力为零，由牛顿第二定律可知其由弹力的合力所产生的加速度为零，故B错误，C正确；D．当时，对于无人机来说，由弹力的合力产生的加速度为2g，即其大于物体的重力，即无人机处于超重状态，其可能向上加速运动，也可能向下减速运动，故D项错误。故选C。4.我国水下敷缆机器人如图所示，具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是（）A．操控机器人进行挖沟作业 B．监测机器人搜寻时的转弯姿态C．定位机器人在敷埋线路上的位置 D．测试机器人敷埋作业时的机械臂动作【答案】C【详解】操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可以看作质点，定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以视为质点。故选C。5.无人机快递是一种以无人机为载体的新型快递方式。如图，已知质量为8kg的物资在无人机拉力作用下先竖直向上加速10m，再匀速上升35m，然后减速直到悬停，再水平方向匀加速移动20m后，保持水平匀速运动。若空气阻力不能忽略，重力加速度。则下列说法正确的是（）A．竖直向上加速过程中，物资处于失重状态B．整个过程，物资机械能增加了3600JC．物资在匀速上升过程中机械能增加了2800JD．无人机水平移动过程中空气对它的作用力、重力均不做功【答案】C【详解】A．物资竖直向上加速过程中，具有向上的加速度，受到的拉力大于重力，所以物资处于超重状态，故A错误；B．由分析可知，物资在竖直方向加速和匀速过程的总位移为，增加的重力势能为，由于物资还要继续减速上升直到悬停，故上升的总高度大于45m，所以增加的总的重力势能也大于。另外在水平方向运动时，动能也增加，所以整个过程物资机械能增加量大于。故B错误；C．物资匀速上升了35m，此过程机械能的增加值为，故C正确；D．无人机水平加速移动过程中，重力、空气对它的作用力的竖直分力方向与运动方向垂直，不做功；但空气对它的作用力的水平分力与运动方向相同，所以空气对它的作用力做正功，故D错误。故选C。6.如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（）A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为【答案】C【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有，则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有，对乙受力分析有，联立解得，，C正确，D错误。故选C。7.一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】根据题意小车匀速运动，则有小车的机械功率由于电动机的效率为，则有光伏电池的光电转换效率为，即可得故选A。8.如图所示，长度相等的两根轻绳挂着2个可视为质点的相同灯笼，若对灯笼1施加一水平向左、大小为的恒力，同时对灯笼2施加一水平向右、大小为的恒力，待重新平衡后正确的情景大致是（）A.B.C.D.【答案】B【详解】设每个灯笼重力为，灯笼2受重力、外力和绳子拉力，三力平衡，下面的绳子和竖直方向夹角为，根据平衡条件有向左、大小为的恒力和向右、大小为的恒力的合力大小为，方向向左。对灯笼1和2整体，受重力、外力和绳子拉力，三力平衡，上面的绳子和竖直方向夹角为，根据平衡条件有可得因为绳子长度相等，由几何关系可知灯笼2正好处于悬点正下方。故选B。二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。9.伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（）A.小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响B.小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小C.小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长D.频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大【答案】CD【详解】A．小球在斜面a、b上的运动是沿斜面方向受到重力沿斜面的分力和滑动摩擦力作用，而做匀减速直线运动，速度越来越小，运动越来越慢，由于滑动摩擦力一般比较小，使小球速度减小的力主要是重力沿斜面的分力，故小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力沿斜面分力作用的影响，故A错误；

B．几次实验中小球都从同一位置释放，所以小球冲上斜面的速度v0相同，小球上滑的末速度v=0，根据平均速度可知，小球在斜面a、b上运动的平均速度大小相等，故B错误；C．小球在斜面b上的影像个数较多，说明频闪照相的频闪次数多，所以表示小球在斜面b上运动的时间较长，故C正确；

D．频闪照相的频闪频率相同，所以两个影像间的运动时间是相同的，根据x=vt可知，相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大，故D正确。

故选CD。10.图所示，底面倾角为37°的光滑棱柱固定在水平地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现同时由静止释放A、B，则关于释放A、B之后的运动（A、B均未到达棱柱的顶端或底端），下列说法不正确的是（）A．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑B．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，B与丝绸相对静止，且B相对斜面下滑C．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑D．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，B与丝绸相对静止，且B相对斜面下滑【答案】BD【详解】上式表明：A对丝绸能提供的最大静摩擦力大于B能对丝绸提供的最大静摩擦力，那么丝绸不可能沿斜面向右运动；又因为A、B的质量不等，不能对丝绸提供相等的静摩擦力，丝绸不可能静止不动，所以丝绸一定沿斜面向左运动，与摩擦因数大小无关；B．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，对滑块B得，上式表明：丝绸无法带动滑块B向上滑动，所以，右侧丝绸沿斜面上滑，B沿斜面下滑，二者发生相对滑动，B错误，符合题意；A．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，因为滑块B与丝绸发生了相对滑动，所以丝绸对A能提供的最大摩擦力为，对物块A：，所以木块A沿斜面向下滑动，又因为物块A与丝绸之间的静摩擦力没有达到最大值，所以物块A带动丝绸沿斜面向下滑动，A正确，不符合题意；CD．若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，假设丝绸与物块A、B均不发生滑动，设丝绸与物块A、B之间的静摩擦力为均为f，根据牛顿第二定律得，，解得，物块A、B之间的最大静摩擦力分别为，，丝绸无法对物块B提供0.8mg的静摩擦力，假设不成立。丝绸与物块A之间的静摩擦力没有达到最大值，丝绸与物块A不会发生相对滑动，丝绸与物块B发生了相对滑动。又因为，所以物块B沿斜面向上滑动。综上所述，若A、B与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑，B与丝绸相对滑动，且B相对斜面上滑，C正确，不符合题，D错误，符合题意。故选BD。11.如图甲所示为物理兴趣小组制作的水火箭（可视为质点），发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，水火箭受到反冲作用而快速上升。水火箭在上升至最高点后开始下落（火箭内水全部喷出），将其下落过程简化为如图乙所示，已知水火箭在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即为一常量，大小未知），从最高点下落高度时，速度达到，此后匀速下落，下落过程均在竖直方向，水火箭（不含水）质量为，重力加速度取。则下列说法正确的是（）A．B．水火箭整个下落过程先失重后超重C．水火箭整个下落过程机械能一直减小D．水火箭从最高点下落高度的过程中，空气阻力做的功为【答案】ACD【详解】A．匀速下落过程，解得，故A正确。B．向上速度减为零后开始下落，下落过程先向下加速，后匀速，所以水火箭整个下落过程先失重后处于平衡状态，故B错误。C．由于下落过程一直克服阻力做功，所以水火箭整个下落过程机械能一直减小，故C正确。D．水火箭从最高点下落高度的过程中，根据动能定理，解得，故D正确。故选ACD。12.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，拖杆与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力的作用。下列说法正确的是（）A．若拖把静止，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大B．用大小不变的推力推动拖把运动时，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，沿拖杆方向推动与拉动所需力的比值为D．当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动【答案】AD【详解】A．若拖把静止，对其受力分析，由平衡条件，可得，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大，故A正确；B．用大小不变的推力推动拖把运动时，对其受力分析，如图所示，由平衡条件，可得，根据，联立，解得，增大θ，拖把所受摩擦力一定减小，故B错误；C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，设沿拖杆方向推动所需的力为F1，拉动所需力为F2，由平衡条件，可得，，联立，解得，故C错误；D．设当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，则有，解得，上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，则有，解得，可知当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷三、非选择题（本题共6小题，共60分。）13.（6分）某同学想测量平常锻炼用的拉力器（如图甲所示）中弹簧的劲度系数。他将拉力器上的弹簧拆下，用其中一根弹簧、激光测距仪、水桶和硬纸片设计了如图乙所示的装置。(1)挂好水桶稳定后，向水桶中加入一定量的水，记录相应水桶和水的总重力，并用激光测距仪测量纸片到地面的距离，多次向水桶中加入水并记录数据，然后描点连线得到了如图丙所示的图线，不计弹簧和纸片的重力，则弹簧的劲度系数。（结果保留三位有效数字）(2)该同学将两根相同的弹簧串联挂在铁架台上，重复（1）过程，得到了如图丁所示的图像，则两根相同的弹簧串联后的劲度系数与一根弹簧的劲度系数的关系近似为。（结果保留1位有效数字）(3)图丁中，当拉力大于后图像弯曲的原因是。【答案】(1)320(2)0.5(3)超过了弹簧的弹性限度【详解】（1）由胡克定律可得，图像斜率绝对值的倒数表示弹簧的劲度系数，则有。（2）同理可得两根相同的弹簧串联后的劲度系数所以。（3）当拉力大于后图像弯曲，不再成线性变化是因为超过了弹簧的弹性限度。14.（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置．其中M为小车的质量，m0为沙和沙桶的总质量．一轻绳跨过轻质定滑轮和动滑轮一端连接沙桶，另一端连接力传感器，力传感器可测出轻绳中的拉力大小．实验过程中，每次在释放小车前，先读出力传感器的示数并记为F．(1)实验过程中，下列操作正确的是．A.调整长木板左端的定滑轮，使得轻绳与长木板平行B.在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源D.为减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图丙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2((3)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像是一条直线，如图乙所示，图线与横坐标轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为．A.2tanθ

B．2tanθ

C．1k

(4)另一位同学也利用此装置，探究合外力一定时，物体的加速度和质量的关系．他保持沙和沙桶的总质量不变，改变放在小车中砝码的质量m，测出对应的加速度a，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响．他没有测量小车的质量M，而是以1a为纵坐标，m为横坐标，画出1a−m图像，从理论上分析，下列图像正确的是A.

B．

C．

D．【答案】AB 2.0 D B【详解】(1)调整长木板左端的定滑轮，使得轻绳与长木板平行，使绳的拉力沿着小车运动方向，减小误差，A正确；在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，减小由摩擦力产生的误差，B正确；小车靠近打点计时器，先接通电源，打点稳定后再释放小车，C错误；只有实验中无法直接测量绳的拉力大小时，才需要使沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M，本实验采用力传感器直接测量绳的拉力，不需要沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M，(2)设题图丙中x1=1.10 cm，x2=3.09 cm，x3=5.12 cm，x(3)由实验结论可知2F=Ma，解得a=2FM，a−F图像的斜率为k=2(4)对小车和车中砝码有2F=(M+m)a，对沙和沙桶有m0g−F15.（8分）某款汽车辅助驾驶具有主动刹车系统，当汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，主动刹车系统启动，汽车做加速度大小为6m/s2的匀减速直线运动。若某次汽车正以54km/h的速度在平直路面上行驶，监测到前方路面有事故后主动刹车系统立即启动，求：（1）汽车开始“主动刹车”到停下来的时间；（2）汽车开始“主动刹车”的前2s内的平均速度大小；（3）若前方事故发生处离车头距离是25m，通过计算判断汽车能否安全停下来。【答案】（1）（2）（3）汽车能安全停下来【小问1详解】汽车刹车的初速度为，加速度大小为，由匀减速直线运动的速度公式有解得【小问2详解】汽车开始“主动刹车”的前2s内位移为由平均速度的定义可得【小问3详解】前方事故发生处离车头距离是25m，汽车刹车的位移为因，则汽车能安全停下来。15.（8分）电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为600W，小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动，人和车的总质量为80kg，行驶时受到的阻力始终为重力的，重力加速度大小取g=10m/s2。(1)求小明骑该款平衡车能达到的最大速度；(2)若小明骑该款平衡车速度达到5m/s，用时5s，求此