湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷

2023-2024学年长沙市第一中学高一上期末物理考试 一、单项选择题（本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1．下列说法不符合物理学史的是（ ） A．亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落的快 B．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面实验来研究小球的运动情况 C．伽利略通过实验直接验证了自由落体运动的速度与下落时间成正比 D．伽利略在研究自由落体运动过程中，把科学实验和逻辑推理结合起来 2．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是（ ） A．三个质点任意时刻的速度方向都相同 B．三个质点从N点出发到M点的任意时刻速度大小都相同 C．三个质点从N点到M点的平均速度大小和方向均相同 D．三个质点从N点到M点的平均速率相同 3．为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于2011年10月发射了第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（ ） A．火星公转的轨道半径 B．“萤火一号”的质量 C．星对“萤火一号”的引力 D．火星表面的重力加速度 4．2023年6月2日至4日，陕西南部、四川东北部、重庆、贵州等地雨水较多，部分地区累计降雨量大，雨势强劲。暴风雨后，道路两旁很多树苗被刮倒，某志愿者正在扶正一棵树苗，如图所示。若志愿者向左匀速运动扶正树苗时，手与树苗接触点的高度不变，则该过程中树苗（ ） A．与手接触点的线速度变小 B．与手接触点的线速度变大 C．绕O点转动的角速度不变 D．绕O点转动的角速度变小 5．如图所示的救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”，乘客从救生滑梯的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动。若乘客通过第2s内位移的前用时t1，通过第3s内位移的后用时t2（3s末还未到底端），则满足（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，A、B两滑块的质量分别为2m和m，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上，并用手按着两滑块固定不动。现将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为2m的钩码C挂于动滑轮上。现先后按以下两种方式操作：第一种方式只由静止释放A而B按着不动；第二种方式A和B均由静止释放。则C在以上两种释放方式中获得的加速度之比为（ ） A．7：15 B．7：12 C．5：9 D．1：3 7．如图，质量为M=24kg的木板放在水平地面上，质量为m=22kg的木箱放在木板上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角θ=37°。若用大小为200N的水平力F可将木板匀速抽出，已知木箱与木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（ ） A．木板与地面之间的动摩擦因数μ2为0.4 B．要想细线中弹力为0，则施加的拉力最大值为140N C．若施加大小为F=169N的拉力，细线拉力为50N D．若施加一个从0开始逐渐增大的拉力，在m从M上滑下之前，M与地面之间的摩擦力先增大后减小，最后保持不变 二、多选题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多个选项符合题意。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ） A．a点与b点的线速度大小之比为2：1 B．a点与b点的角速度大小之比2：1 C．a点与c点的线速度大小之比1：1 D．a点的向心加速度与d点的向心加速度之比2：1 9．一辆汽车以速度v0在平直的路面上行驶，某时刻司机突然发现前方有一警示牌，于是他立即刹车。汽车刹车后第1s内的位移大小为24m，第4s内的位移大小为1m，若将汽车刹车后的运动看作加速度大小为a的匀变速直线运动，忽略司机的反应时间和制动系统的响应时间，则（ ） A．物体在第2.5s末的速度为8m/s B．汽车制动的加速度大小为6m/s2 C．汽车刹车后第2s内的位移大小为18m D．若司机的反应时间和制动系统的响应时间不可忽略，则第4s内的位移增大 10．如图所示，飞机沿水平方向做匀速直线运动过程中，先后相对飞机无初速投放三颗炸弹，分别落在同一斜面的A、B、C三个点，这三颗炸弹从投放至到达斜面的时间分别为t1、t2、t3，设炸弹投放后做平抛运动，已知斜面上，炸弹落到A、B两点的时间间隔为∆t1，炸弹落到B、C两点的时间间隔为∆t2，则下列说法正确的是（ ） A． B． C． D． 11．如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ=53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（ ） A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动 B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0 D．若μ=0.8，当F=26N时，细绳对小球的拉力为 三、实验题（本题共2个小题，12题6分，13题9分，共15分） 12．（6分）某同学用图甲装置及频闪照相的方法研究A、B两球的运动。用小锤轻击弹性金属片，A球向右水平飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时落地。图乙是小球A运动过程中用频闪相机拍下的四个连续的不同位置的照片，并取A点为坐标原点建立直角坐标系，已知背景方格纸每小格的边长为2.5cm，g取10m/s2。请完成下列填空。 （1）小球A在竖直方向做_________运动，频闪照相相邻闪光的时间间隔为_________。 （2）小球A水平抛出的初速度为_________，抛出点的坐标为_________。（保留两位有效数字） 13．（9分）“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。 （1）同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材： A．交流电源、导线 B．直流电源、导线 C．天平（含配套砝码） D．秒表 E．刻度尺 其中必要的器材是_________；图中木板右端被垫高，这样做的目的是__________________。 （2）某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹3时，小车运动的速度v=_________m/s（结果保留3位有效数字），该小车的加速度a=_________m/s2；（结果保留3位有效数字） （3）根据测量的实验数据作出物体的加速度a和拉力F图线即：a—F图线，发现其不通过原点，请分析其主要原因是________________________； （4）在对上一问中的装置进行了调整后，a—F图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变钩码质量，发现随着F增大，a—F图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图所示。图线在末端弯曲的原因是____________________________________。 三、解答题（14题10分，15题12分，16题15分，共37分） 14．（10分）在杭州亚运会中中国女篮74：72战胜日本女篮，以6战全胜的战绩强势夺冠。若在某次传球过程中，篮球先后经过A、B两点，经过A点时的速度大小vA=10m/s，与水平方向的夹角α=30°，经过B点时的速度大小，与水平方向的夹角β=60°，如图所示。已知重力加速度g取10m/s2，篮球在运动过程中的空气阻力忽略不计。求： （1）篮球运动过程中的最小速度vmin； （2）A点与B点之间的距离。 15．（12分）如图所示，半径R=1m的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度g=10m/s2。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能，说明理由。（答案保留根号） 16．（15分）10块同样的木板一个一个紧挨着静止放在足够大的水平地面上，每个木板质量均为M=0.5kg、长L=0.5m，它们与地面之间的动摩擦因数均为μ1=0.1。在第1块木板左端放一质量为m=1kg的可视为质点的煤块，它与木板间的动摩擦因数μ2=0.3，现给煤块一水平向右的初速度v0=5m/s，使其在木板上方滑行。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g=10m/s2，取，。求： （1）煤块刚滑过第1块木板时的速度大小v1； （2）第10块木板刚开始滑动时的加速度大小a1； （3）整个过程中木板上留下的划痕总长度。 学科网（北京）股份有限公司 $$