山东济南市2025年秋季学期高一上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年秋季学期高一期末考试物理试题本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。注意事项：1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，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0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在答题卡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、单选题：本题包含10个小题，每小题3分，共30分。1.2025年11月，我国神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功，在下列研究中可将飞船看成质点的是（）A.研究飞船与火箭分离时的姿态 B.研究飞船太阳能帆板的角度变化C.研究飞船与空间站的对接动作 D.研究飞船从发射至对接的运动轨迹【答案】D【解析】A．研究飞船与火箭分离时的姿态，需关注飞船的朝向、角度等细节，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，A错误；B．研究飞船太阳能帆板的角度变化，涉及具体部件和结构变化，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，B错误；C．研究飞船与空间站的对接动作，需精确控制位置、方向和形状，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，C错误；D．研究飞船从发射至对接的运动轨迹，仅关注位置随时间变化的路径，飞船大小和形状可忽略，故可视为质点，D正确。故选D。2.如图所示，一小球沿斜面向上运动，接着沿斜面向下运动，该过程中小球的位移大小和路程分别为（）A.13m B. C. D.13m【答案】A【解析】该过程中小球的位移大小x=8m-5m=3m，方向沿斜面向上；路程为s=8m+5m=13m。故选A。3.如图所示，为实现仓储物流的“碳中和”，某企业采用机器人在水平地面上牵引货物。在机器人把货物由静止拉动起来的过程中，下列说法正确的是（）A.货物的惯性变大 B.货物的惯性变小C.机器人对货物的拉力大于货物对机器人的拉力 D.机器人对货物的拉力等于货物对机器人的拉力【答案】D【解析】AB．货物的惯性只与货物的质量有关，与运动状态无关，则在机器人把货物由静止拉动起来的过程中货物的惯性不变，AB错误；CD．机器人对货物拉力与货物对机器人的拉力是相互作用力，总是等大反向，C错误，D正确。故选D。4.如图所示，一物体在粗糙的水平面上以初速度向左压缩弹簧，时刻物体停下，此后静止不动。取水平向左为正方向，则该物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】物体向左运动时，滑动摩擦力大小为保持不变，方向向右（负方向）；停止后（时刻以后）受静摩擦力大小为保持不变，方向向左（正方向）。故选A。5.冬季北方有很多人喜欢玩冰滑梯。两个坡度不同、高度相同的冰滑梯可简化成如图所示的两个固定光滑斜面为斜面底端且位于同一水平面上，斜面的倾角。小明从点先后沿由静止下滑到底端，该过程中下列判断正确的是（）A.沿面下滑时重力做功比沿面下滑时多B.沿面下滑时重力做功比沿面下滑时少C.滑至点时重力的功率大于滑至点时重力的功率D.滑至点时重力的功率小于滑至点时重力的功率【答案】C【解析】AB．设点到所在平面的高度差为，小明的重力为，小明沿面下滑时重力做功和沿面下滑时重力做功均为，故AB错误；CD．设的长度分别为、，由牛顿第二定律，小明沿由静止下滑到底端时加速度大小分别为、得，小明沿由静止下滑到底端时的速度大小分别为、,得小明滑至点时重力的功率小明滑至点时重力的功率由于，所以得故C正确，D错误。故选C。6.“福建舰”是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，其电磁弹射系统能为舰载机提供高效助力。某舰载机训练时，由静止开始在甲板上做匀加速直线运动，加速距离约为，加速时间约为，下列说法正确的是（）A.舰载机加速过程中的加速度大小约为B.舰载机加速过程中的加速度大小约为C.舰载机开始运动后第1秒内和第2秒内的位移之比为1：3D.舰载机开始运动后第1秒内和第2秒内的位移之比为1：4【答案】C【解析】AB．根据可知，加速度大小约为，故AB错误；CD．舰载机开始运动后第1秒内的位移大小为舰载机开始运动后第2秒内的位移大小为所以，舰载机开始运动后第1秒内和第2秒内的位移之比为1：3，故C正确，D错误。故选C。7.磁镊技术是精准操控纳米微粒的前沿科技，可用于生物医学检测。如图所示，水平放置的光滑玻璃载体上有一纳米微粒，微粒在三个大小相等的水平磁力的作用下静止于坐标原点，三力夹角均为，其中沿轴正方向。若在平面内改变其中一个力的大小或方向，可使微粒的合力沿指定方向。下列说法正确的是（）A.仅减小的大小，可使微粒的合力方向沿轴负方向B.仅增大的大小，可使微粒的合力方向沿轴正方向C.仅改变的方向，可使微粒的合力方向沿轴正方向D.仅改变的方向，可使微粒的合力方向沿轴负方向【答案】A【解析】A．根据平衡条件可知，与的合力与等大反向，则仅减小的大小，微粒的合力方向沿轴负方向，故A正确；B．根据平衡条件可知，与的合力与等大反向，则仅增大的大小，微粒的合力方向沿的方向，不可能使微粒的合力方向沿轴正方向，故B错误；C．根据平衡条件可知，与的合力与等大反向，则仅改变的方向，不可能使微粒的合力方向沿轴正方向，故C错误；D．根据平衡条件可知，与的合力与等大反向，则仅改变的方向，则微粒的合力在轴不可能为零，所以不可能使微粒的合力方向沿轴负方向，故D错误。8.如图甲所示，用弹簧测力计悬挂重物，在竖直方向做直线运动。规定竖直向上为正方向，重物的速度随时间的变化规律如图乙所示。已知重物质量为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.重物在内处于失重状态B.重物在内处于超重状态C.内，弹簧测力计的最大示数为D.内，弹簧测力计的最大示数为【答案】D【解析】A．由图可知，在内，重物做匀速直线运动，处于平衡状态，故A错误；B．由图可知，在内，重物向上做匀减速直线运动，加速度向下，处于失重状态，故B错误；CD．由图可知，在内，重物向下做匀减速直线运动，处于超重状态，弹簧测力计的示数最大，由图可知，加速度大小为，则最大示数为，故C错误，D正确。故选D。9.如图所示，竖直悬挂一原长的轻弹簧。保证弹簧始终在弹性限度内，给弹簧下端施加竖直向下的拉力，稳定后弹簧长度；给弹簧下端施加竖直向上的推力，稳定后弹簧长度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据题意，设弹簧的劲度系数为，由胡克定律有，联立代入数据解得。故选B。10.如图所示，光滑圆环竖直固定，小球A、B用一不可伸长的轻绳连接，两小球均套在圆环上，整个系统处于静止状态。已知圆环圆心为，小球A与圆心的连线与竖直方向夹角为，小球B与圆心的连线与竖直方向夹角为，，，则两球质量等于（）A. B. C. D.【答案】B【解析】以A、B两球和轻绳组成的系统为研究对象，系统处于静止状态，合力矩为零。以圆环的圆心O为转轴，分析系统所受外力的力矩。系统受到的外力有：A球的重力，B球的重力，圆环对A球的支持力，圆环对B球的支持力。其中，支持力和都沿半径方向，通过转轴O，因此它们的力臂为零，产生的力矩也为零。根据力矩平衡有解得。故选B。二、多项选择题：本题包括5个小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分。11.热气球打卡是现下热门的旅游项目。某悬停在草原上空的热气球上突然脱落一部件，忽略空气阻力，关于该部件脱落后在空中运动情况的描述，下列说法正确的是（）A.脱落瞬间该部件的速度大小为零 B.脱落瞬间该部件的加速度大小为零C.任意相等时间内该部件的速度变化量相同 D.任意相等位移内该部件的速度变化量相同【答案】AC【解析】A．由于热气球悬停在空中，所以部件脱落瞬间速度大小为零。故A正确；B．部件脱落后，做自由落体运动，脱落瞬间该部件的加速度大小为g。故B错误；C．任意相等时间内该部件的速度变化量为。故C正确；D．根据初速度为0的匀变速直线运动通过连续相同位移的时间比为由可知，任意相等位移内该部件的速度变化量不同。故D错误。故选AC。12.如图所示为某次蹦极运动的简化过程。弹性绳的一端固定在点，另一端和运动员相连。运动员从点自由下落，至点弹性绳刚好伸直，然后到达最低点，整个过程忽略空气阻力，该过程中下列说法正确的是（）A.从点到点的过程中弹性绳的弹性势能先减小后增大B.从点到点的过程中运动员的重力势能一直减小C.从点到点的过程中运动员的动能先增大后减小D.从点到点的过程中运动员的机械能增大【答案】BC【解析】A．从点到点的过程中，弹性绳的形变量变大，则弹性势能增大，故A错误；B．从点到点的过程中，运动员的高度一直减小，则重力势能一直减小，故B正确；C．从点到点的过程中，开始阶段，重力大于弹力，合力向下，与速度同向，运动员的动能增加，靠近C点阶段，运动员做减速运动，动能减小，故C正确；D．从点到B点的过程中，只有重力做功，运动员机械能不变；从点到点的过程中，弹力对运动员做负功，机械能减小，故D错误。故选BC。13.如图所示，在推力作用下，质量为的物体沿水平面做加速度为的匀加速直线运动。已知推力大小为、方向与水平方向夹角为，物体与水平面间动摩擦因数为，重力加速度为。关于物体的受力，下列说法正确的是（）A.物体受到的合力大小为 B.物体受到的合力大小为C.物体受到的摩擦力大小为 D.物体受到的摩擦力大小为【答案】AD【解析】AB．由牛顿第二定律得，物体受到的合力大小为，故A正确、B错误；CD．竖直方向上，由平衡条件得水平方向上，由牛顿第二定律得又联立解得，故C错误、D正确。故选AD。14.质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿水平面做直线运动，物体的加速度随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（）A.时物体的运动方向发生改变 B.时物体的速度大小为C.内，合外力对物体做功为 D.内，合外力对物体做功为【答案】BD【解析】A．0~2s内，物体沿正方向做匀加速直线运动，时物体速度不为0，运动方向不改变。故A错误；B．由面积法得时物体的速度大小为故B正确；CD．时物体的速度内，合外力对物体做功为故C错误，D正确。故选BD。15.如图所示，物块B用轻质细绳跨过光滑定滑轮与水平传送带上的物块A相连，滑轮左侧细绳水平，物块B离地面足够高。已知物块A的质量为，物块B的质量为，物块A与水平传送带间的动摩擦因数是0.2，传送带长度为，传送带匀速运行时的速度大小为，重力加速度大小为，物块A、B均可视为质点。将物块A从传送带左端由静止释放，下列说法正确的是（）A.若传送带逆时针转动，物块A释放瞬间的加速度大小为B.若传送带顺时针转动，物块A释放瞬间的加速度大小为C.若传送带逆时针转动，物块A从传送带左端运动到右端用时为D.若传送带顺时针转动，物块A从传送带左端运动到右端用时为【答案】BCD【解析】A．若传送带逆时针转动，对A有对B有联立解得，故A错误；B．若传送带顺时针转动，对A有对B有联立解得，故B正确；C．若传送带逆时针转动，A释放后一直加速。则解得，故C正确；D．若传送带顺时针转动，假设A释放后能与传送带共速，则解得假设成立。则经历时间共速后，物块A继续加速，但加速度变，则解得物块A从传送带左端运动到右端用时为故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6个小题，满分50分。16.某小组利用如图甲所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律，主要实验步骤如下：（1）竖直放置的木板贴上坐标纸，将两个光滑滑轮的轴固定在木板上；（2）把三根细绳的一端接在点，两根细绳、的绳端跨过定滑轮各挂一串钩码，然后在细绳上再挂一串钩码；（3）调节钩码个数，当系统静止时，记录钩码个数及_____；A.点位置B.的长度C.、、上拉力的方向（4）将木板水平放置，根据刚才记录的要素，取坐标纸一个方格边长的长度代表一个钩码的重力，作出绳上拉力的图示，请根据的图示在答题卡的图乙中以为起点作出合力的图示_____；（5）将、、的箭头端用虚线连起来，发现在误差允许范围内合力位于、所构成平行四边形的对角线上；（6）保持、上所挂钩码个数不变，减少上所挂钩码个数，则平衡时、的夹角会_____（选填“增大”或“减小”或“不变”）。【答案】（3）C（4）见解析（6）增大【解析】为了准确作出力的图示，必须知道力的大小和方向。钩码的个数决定了力的大小（因为每个钩码重力相等），而力的方向由绳子的走向决定，即OA、OB、OC上拉力的方向。故选C。以表示两分力的线段为邻边做平行四边形，两分力间的对角线的长度、方向代表合力的大小、方向。保持、上所挂钩码个数不变，即两个分力的大小不变，减少上所挂钩码个数，合力变小，两分力间的夹角变大。17.某兴趣小组用DIS（位移传感器、力传感器、数据采集器、计算机）探究物体的加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示。（1）以下关于实验操作的描述，正确的是_____。A.调整轨道以平衡小车所受摩擦力时，不需要悬挂重物B.悬挂重物时，需要调整滑轮位置使细绳与轨道平行C.实验时，先释放小车，再开启数据采集D.改变重物质量重复实验时，需重新平衡摩擦力（2）平衡摩擦力时，通过采集数据得到小车运动过程中的—图像如图乙所示，选取两虚线间图像，得到该段过程的平均加速度为，说明实验时应适当_____（选填“增大”或“减小”）轨道远离滑轮一端的高度。（3）摩擦力平衡好以后，保持小车及传感器总质量不变，改变重物质量，进行多次实验。利用传感器采集得到实验数据，然后利用计算机拟合得到小车的加速度与合外力的图像，如图丙所示。由图像可知：物体质量不变时，其加速度与合外力成_____（选填“正比”或“反比”）。（4）重复实验时，重物质量不断增加，则实验结果更接近以下哪个图像_____。A. B.C D.【答案】（1）AB（2）减小（3）正比（4）D【解析】【小问1解析】A．平衡摩擦力的目的是让小车在不受拉力时能做匀速直线运动，从而抵消摩擦力的影响。操作时，应取下重物，只让小车在轨道上运动，通过调节轨道倾角来实现，A正确；B．这是为了确保细绳的拉力方向与小车运动方向一致，即拉力完全作用在小车的运动方向上，避免产生垂直于轨道方向的分力，从而保证拉力就是小车所受的合外力，B正确；C．为了确保数据的准确性，应先开启数据采集器，待其稳定运行后再释放小车，以避免数据采集的延迟或遗漏，C错误；D．摩擦力的平衡是通过调节轨道倾角实现的，它只与小车和轨道之间的摩擦有关，与拉力（即重物质量）无关。只要轨道倾角不变，摩擦力就平衡了，无需重复调整，D错误。故选AB。【小问2解析】由题中给的条件可知小车在没有受到拉力时，已经在做加速运动，说明轨道的角度过大，重力沿轨道方向的分力已大于摩擦力，应适当减小轨道远离滑轮一端的高度。【小问3解析】图丙显示，图像是一条过原点的直线。表示物体质量不变时，其加速度与合外力成正比关系。【小问4解析】本实验中合力由传感器直接测得，没有系统误差。图像是一条过原点的直线。故选D。18.为确保交通安全，某学校前方设置了限速区。一汽车沿直线匀速驶过限速区后，以加速度匀加速行驶，如图所示为汽车在该过程中速度随时间变化的图像，求（1）汽车在第末的速度大小；（2）汽车在内的位移大小。【答案】（1）（2）45m【解析】【小问1解析】汽车在第末的速度大小【小问2解析】由面积法得汽车在内的位移大小19.如图所示，一质量为的物块在水平拉力作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动，其中为重力加速度。若将更换为与水平方向夹角斜向上的拉力，物块仍可沿水平地面做匀速直线运动。求（1）物块与地面间的动摩擦因数；（2）拉力的大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】对左图，由平衡条件得结合，解得【小问2解析】对右图由平衡条件得，联立解得20.近年来我国的无人机技术持续发展，低空经济规模不断扩大。某无人机质量，竖直升降时螺旋桨可提供竖直向上的升力，大小可在范围按需调节，运动过程中受到的空气阻力大小恒为，方向始终与速度方向相反。如图甲所示，某次测试时无人机悬停于距离地面高度为的点，位于点正下方的M、N两点距离地面高度分别为之间为无人机的目标区域。某时刻将无人机的升力调节为，使其向下做匀加速直线运动，下落距离后，立即将升力调节为使其做匀减速直线运动，取重力加速度，可将无人机视为质点。（1）无人机由静止下落的过程中受力如图乙所示，求该过程中无人机的运动时间及下落时的速度大小；（2）若使无人机下落至目标区域内某位置时速度可减小为0，求无人机向下做匀减速直线运动过程中升力大小的范围；（3）若无人机悬停于点时突然由于故障失去升力，下落一段时间后立即恢复升力，无人机恰好没有向下落出目标区域且成功飞回点，求无人机从