精品解析：福建省福州第八中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

福州八中2023-2024学年第二学期期末考试 高一物理 第I卷（选择题） 1. 如图，将卡车上的货物由甲位置移到乙位置，卡车（连同货物）的（　　） A. 重力大小不变，重心位置不变 B. 重力大小改变，重心位置不变 C. 重力大小不变，重心位置改变 D. 重力大小改变，重心位置改变 2. 对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 火箭受到的合力方向竖直向下 B. 飞船内的宇航员处于失重状态 C. 火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对相互作用力 D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力 3. 如图所示，倾角的光滑斜面上，两个质量均为的小球，用长度为的轻绳相连放在斜面上等高且间距为的两点，将两球由静止释放的同时，在轻绳的中点施加的恒力，方向沿斜面向上，重力加速度为．则当两球间距为时，两球的加速度大小为 A. B. C. D. 4. “抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（　　） A. 左右两绳的夹角增大 B. 左右两绳的夹角减少 C. 轻绳的张力变大 D. 轻绳的张力大小不变 5. 如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A B. C. D. 6. 在用打点计时器测匀变速直线运动加速度实验中，下列说法中对于减小误差来说有益的是（　　） A. 选取计数点时，常使两计数点之间还有四个记录点为好 B. 先释放纸带，再接通电源 C. 选计数点时，舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算 D. 最好用v﹣t图像来求加速度 7. 如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是( ) A. 框架对A的弹力方向可能垂直框架向下 B. 框架对B弹力方向只能垂直框架向上 C. A与框架间可能没有摩擦力 D. A、B两球所受的合力大小相等 8. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 玩具赛车的质量为20kg B. 玩具赛车所受的阻力大小为50N C. 玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2 D. 起点到终点的距离为795m 第II卷（非选择题） 9. 用如图所示装置探究关系。长木板置于水平桌面上，上面静置一小车，小车前端固定力传感器，小车和力传感器的总质量为M（保持不变），后面系上纸带。纸带穿过固定于木板上的打点计时器。细线一端固定在力传感器上，绕过定滑轮，另一端挂一托盘，托盘内可放砝码。实验时，不断改变托盘和砝码的总质量m，可以改变力传感器的示数F及小车的加速度a，作图像，并探究规律。 （1）在做本实验时，下列步骤必需的是（ ） A.需垫高木板左端以平衡摩擦 B.必须始终满足 C.木板上方细线必须平行于木板 D.定滑轮必须足够光滑 （2）如图所示，打点计时器接到频率为的交流电源上，某一次实验获得一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。 ， ， 。 则小车的加速度______（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字）。 10. 某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T=0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。 （1）本实验中不必要的措施是________（多选）。 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力 D.悬挂的钩码质量必须远小于小车质量 （2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v=________；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a=________。（用周期T及图乙中的物理量表示） （3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 11. 为了让汽车平稳通过道路上的减速带，车速一般控制在20km/h以下，某人驾驶一辆小型客车以v0＝10m/s的速度在平直道路上行驶，发现前方x＝15m处有减速带，立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v＝5.0m/s，已知客车和人的总质量m＝2×103kg.求： (1)客车到达减速带时的动能Ek； (2)客车从开始刹车至到达减速带的过程所用的时间t； (3)客车减速过程中受到的阻力大小f。 12. 五人制足球的赛场长40 m，宽20m．在比赛中，攻方队员在中线附近突破防守队员，将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动,加速度大小为．该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球，他的运动可视为匀加速直线运动，最大加速度为，能达到的最大速度为v2=4m/s．该队员至少经过多长时间追上足球？ 13. 某校校园文化艺术节举行四驱车模型大赛，其中规定赛道如图所示．某四驱车以额定功率20 W在水平轨道AB处由静止开始加速4 s后从B点水平飞出，无碰撞进入圆弧轨道CD，该圆弧圆心角为37°，半径R0＝5 m，竖直圆轨道的半径R＝2.4 m．在恰好经过第一个圆弧轨道最高点F后，继续沿着轨道运动后从最高点H处水平飞出后落入沙坑中．已知沙坑距离EG平面高度为h2＝2 m，四驱车的总质量为2 kg，g＝10 m/s2（四驱车视为质点，C点以后轨道均视为光滑轨道）．求： （1）四驱车在水平轨道AB处克服摩擦力做功的大小； （2）四驱车在E点对轨道的压力； （3）末端平抛高台h1多少时能让四驱车落地点距离G点水平位移最大，通过计算说明． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福州八中2023-2024学年第二学期期末考试 高一物理 第I卷（选择题） 1. 如图，将卡车上的货物由甲位置移到乙位置，卡车（连同货物）的（　　） A. 重力大小不变，重心位置不变 B. 重力大小改变，重心位置不变 C. 重力大小不变，重心位置改变 D. 重力大小改变，重心位置改变 【答案】C 【解析】 【详解】根据G=mg可知重力大小不变，重心位置与物体形状和质量分布情况有关，当货物由甲位置移到乙位置，重心位置改变。 故选C。 2. 对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 火箭受到的合力方向竖直向下 B. 飞船内的宇航员处于失重状态 C. 火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对相互作用力 D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭加速上升，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知火箭受到的合力方向竖直向上，故A错误； B．火箭内的宇航员加速度竖直向上，处于超重状态，故B错误； C．火箭受到的重力受力物体是火箭，气体对火箭的作用力受力物体也是火箭，相互作用力是作用在两个不同的物体上，故C错误； D．飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，倾角的光滑斜面上，两个质量均为的小球，用长度为的轻绳相连放在斜面上等高且间距为的两点，将两球由静止释放的同时，在轻绳的中点施加的恒力，方向沿斜面向上，重力加速度为．则当两球间距为时，两球的加速度大小为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当两球间距为时，由几何关系可得，两绳夹角为，以点为研究对象，对其受力分析可知绳上拉力大小为 再对小球进行受力分析，小球重力沿斜面方向的分力为，此时轻绳与重力沿斜面方向分力夹角为，所以与小球沿斜面方向重力的分力合力大小为，由牛顿第二定律得 解得 故选C。 4. “抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（　　） A. 左右两绳的夹角增大 B. 左右两绳的夹角减少 C. 轻绳的张力变大 D. 轻绳的张力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】对空竹受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以 在水平方向空竹 共点力平衡，设F1与水平方向的夹角为，F2与水平方向的夹角为，有 所以 α=β 所以两根绳与竖直方向的夹角相等为，则 解得 两端点沿AB、CD以同一速度匀速移动，移动的过程有的位移大小相等，两端点在水平方向上的距离不变，所以不变，从而得出F1和F2均不变，且两者大小相等， 故ABC错误，D正确。 故选D 5. 如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图 根据题意，设，由于三根完全相同的轻质细杆，两两互成，则 过O、O'、A分别作AE、AB、BC的垂线，如上图，则 可得 由于ABC是等边三角形且，则 可得 ， 对O点受力分析，可知BO与CO对O点的合力（设为F）沿EO方向。则O点受力可简化如下 由平衡条件得 联立解得 故选C。 6. 在用打点计时器测匀变速直线运动的加速度实验中，下列说法中对于减小误差来说有益的是（　　） A. 选取计数点时，常使两计数点之间还有四个记录点为好 B. 先释放纸带，再接通电源 C. 选计数点时，舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算 D. 最好用v﹣t图像来求加速度 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，则实际间隔为0.1s，计算结果为整数，有利于减小误差，故A正确； B．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故B错误； C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，便于减小测量误差，故C正确； D．把测得速度值和对应的时刻，运用描点法和拟合曲线法，作出v﹣t图像，计算该图像的斜率来求加速度，减小了偶然误差。故D正确。 故选ACD。 7. 如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是( ) A. 框架对A的弹力方向可能垂直框架向下 B. 框架对B的弹力方向只能垂直框架向上 C. A与框架间可能没有摩擦力 D. A、B两球所受的合力大小相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】试题分析：对A球受力分析，只要保证A球的合力指向中轴，所以A球受到竖直向下的重力GA，沿斜面向上的摩擦力fA，至于支持力NA的方向决定于框架转速的大小，可以垂直框架向上也可以垂直框架向下，所以A选项是可能的，而C选项是不可能的；对B球受力分析，只要保证B球的合力指向中轴，所以B球受到竖直向下的重力GB，沿斜面向上的摩擦力fB，至于支持力NB只能垂直斜面向上，所以B选项是可能的；由于A、B两球到中轴的距离相等，两球的转动角速度w相等，所以据F向=mrw2可知，D选项是可能的；所以综上所述正确选项为C． 考点：本题考查受力分析和同轴转动体的特性． 8. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 玩具赛车的质量为20kg B. 玩具赛车所受的阻力大小为50N C. 玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2 D. 起点到终点的距离为795m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由已知得 由以上两式整理得 结合图像可得 将代入以上两式得 故A正确，B错误； C．赛车的速度大小为时，此时赛车的牵引力 此时赛车的加速度 故C正确； D．当赛车的牵引力与赛车的阻力大小相等时，赛车达到最大速度 赛车从起点到终点根据动能定理有 代入数据得起点到终点的距离 故D错误。 故选AC 第II卷（非选择题） 9. 用如图所示装置探究的关系。长木板置于水平桌面上，上面静置一小车，小车前端固定力传感器，小车和力传感器的总质量为M（保持不变），后面系上纸带。纸带穿过固定于木板上的打点计时器。细线一端固定在力传感器上，绕过定滑轮，另一端挂一托盘，托盘内可放砝码。实验时，不断改变托盘和砝码的总质量m，可以改变力传感器的示数F及小车的加速度a，作图像，并探究规律。 （1）在做本实验时，下列步骤必需的是（ ） A.需垫高木板左端以平衡摩擦 B.必须始终满足 C.木板上方细线必须平行于木板 D.定滑轮必须足够光滑 （2）如图所示，打点计时器接到频率为的交流电源上，某一次实验获得一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。 ， ， 。 则小车的加速度______（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. AC ②. 【解析】 【分析】 【详解】（１）[1]A．做实验时需要平衡摩擦力,故A正确； B．图中由力传感器，可知直接测出拉小车的力，所以不需要，故B错误； C．为了减小误差，木板上方细线必须平行于木板，故C正确； D．平衡了摩擦力不需要定滑轮足够光滑，故D错误。 （２）[2]由 可得 带入数据求得加速度为0.80，在误差范围内取 10. 某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T=0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。 （1）本实验中不必要的措施是________（多选）。 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力 D.悬挂的钩码质量必须远小于小车质量 （2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v=________；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a=________。（用周期T及图乙中的物理量表示） （3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. CD##DC ②. ③. ④. 偏小 【解析】 详解】（1）[1]A．细线必须与长木板平行，选项A正确，不符合题意； B．先接通电源再释放小车，选项B正确，不符合题意； CD．该实验只需小车能做加速运动即可，不需要平衡小车所受的阻力，也不需要悬挂的钩码质量必须远小于小车质量，选项CD错误，符合题意； 故选CD。 （2）[2]打下B点时小车瞬时速度 [3]小车加速度的计算式应为 （3）[4]如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，则打点周期偏小，而做实验的同学并不知道，仍用0.02s计算，根据，那么该同学测得的加速度与真实值相比偏小。 11. 为了让汽车平稳通过道路上减速带，车速一般控制在20km/h以下，某人驾驶一辆小型客车以v0＝10m/s的速度在平直道路上行驶，发现前方x＝15m处有减速带，立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v＝5.0m/s，已知客车和人的总质量m＝2×103kg.求： (1)客车到达减速带时的动能Ek； (2)客车从开始刹车至到达减速带的过程所用的时间t； (3)客车减速过程中受到的阻力大小f。 【答案】(1) ；(2) 2s；(3) 【解析】 【详解】(1)客车到达减速带时的动能 解得 (2)客车减速运动的位移 解得 (3)设客车减速运动的加速度大小为a，根据速度时间关系 根据牛顿第二定律 联立解得 12. 五人制足球的赛场长40 m，宽20m．在比赛中，攻方队员在中线附近突破防守队员，将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动,加速度大小为．该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球，他的运动可视为匀加速直线运动，最大加速度为，能达到的最大速度为v2=4m/s．该队员至少经过多长时间追上足球？ 【答案】6.5s 【解析】 【详解】设足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为x1，则x1=，可得x1=18m 设足球匀减速运动的时间为t1，t1=，可得t1=6s 队员以最大加速度加速的时间t2，t2=，可得t2=4s 在t2时间内队员的位移x2=，可得x2=8m，则足球停止运动时，队员没有追上足球，之后队员做匀速运动，追上足球用的时间t3，t3=，可得t3=2.5s 队员追上足球的用的最少时间t= t2+ t3=6.5s 13. 某校校园文化艺术节举行四驱车模型大赛，其中规定赛道如图所示．某四驱车以额定功率20 W在水平轨道AB处由静止开始加速4 s后从B点水平飞出，无碰撞进入圆弧轨道CD，该圆弧圆心角为37°，半径R0＝5 m，竖直圆轨道的半径R＝2.4 m．在恰好经过第一个圆弧轨道最高点F后，继续沿着轨道运动后从最高点H处水平飞出后落入沙坑中．已知沙坑距离EG平面高度为h2＝2 m，四驱车的总质量为2 kg，g＝10 m/s2（四驱车视为质点，C点以后轨道均视为光滑轨道）．求： （1）四驱车在水平轨道AB处克服摩擦力做功的大小； （2）四驱车在E点对轨道的压力； （3）末端平抛高台h1为多少时能让四驱车落地点距离G点水平位移最大，通过计算说明． 【答案】（1）16 J　（2）120 N　（3）2m 【解析】 【详解】(1)设AB阶段，设摩擦力做功为Wf ，根据动能定理得 Pt＋Wf＝mvB2 对四驱车在C点分析，如图所示． 由于无碰撞从C点进入圆弧轨道，由几何关系（如图所示）得 vx＝vB＝vCcos 37° 根据机械能守恒定理得 mvC2＋mgR0（1－cos 37°）＝mvF2＋2mgR 由于四驱车恰好经过最高点F，即 mg＝m 联立以上各式解得: vC＝10 m/s，vB＝8 m/s， Wf＝－16 J，即克服摩擦力做功16 J． (2)根据机械能守恒定理得： mvC2＋mgR0（1－cos 37°）＝mvE2 FN－mg＝m 代入数据得：FN＝120N，由牛顿第三定律可知小车对轨道压力为120 N，方向竖直向下． (3)根据机械能守恒定律得 mvE2＝mgh1＋mvH2 四驱车从H处飞出后做平抛运动，所以 h1＋h2＝gt′2 水平位移 x＝vHt′ 化简得： x＝· 即 x＝ 当h1＝2 m，有水平最大距离，xmax＝8 m． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$