贵州省安顺市第二高级中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷

这是一份贵州省安顺市第二高级中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、单项选择题:本大题共7小题，每小题4分，共28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.元旦期间，小明同学和家人乘飞机去外地旅游。下列情景中，可以将飞机视为质点的是( )
A. 研究飞机从出发地到目的地的轨迹 B. 研究飞机在空中转弯时的姿态
C. 研究飞机机舱门与登机桥的对接情况 D. 研究飞机降落时机翼的伸展情况
2.下列关于速度和加速度的理解中，说法正确的是( )
A. 速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大
B. 速度的变化率越大，其加速度就越大
C. 速度变化方向为正，加速度方向可能为负
D. 若物体做匀减速直线运动，则其加速度越来越小
3.如图所示，一个质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个水平向右的推力F，物体仍保持静止状态。则下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力大小一定为mgsinθ
B. 物体受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
C. 当Fcsθ>mgsinθ时，物体受到的摩擦力方向沿斜面向下
D. 当Fcsθm，滑轮质量及摩擦均不计。A、B由静止释放后，在空中自由运动的过程中，下列说法正确的是( )
细线上的拉力一定大于mg
细线上的拉力一定等于mg
C. 细线上的拉力等于m+M2g
D. 天花板对定滑轮的拉力等于(M+m)g
6.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如甲图所示；物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示，6s后的速度图像没有画出，g取10m/s2.下列说法正确的是( )
滑动时受的摩擦力大小是3N
物块的质量为1.5kg
C. 物块在6−9s内的加速度大小是1.5m/s2
D. 物块前6s内的平均速度大小是4.0m/s
7.甲、乙两物体沿x轴正方向做直线运动，某一时刻两物体以速度v0同时经过O点，之后它们运动的1v−x图像如图所示，则甲、乙两物体速度从v0增加到2v0的过程，下列说法中正确的是( )
速度均随位移均匀变化
速度均随时间均匀变化
C. 经历的时间之比为1︰2
D. 经历的时间之比为2︰1
二、多项选择题:本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图为甲、乙两物体从同一地点同时开始运动的v−t图像，则下列说法正确的是( )
0−t1时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度
t1时刻甲、乙相遇
C. t1时间内甲的位移小于乙的位移
D. 甲、乙的速度方向相同
9.如图所示，粗细均匀的直杆一端固定在天花板上，杆与竖直方向的夹角α=30∘，小球A的质量为m，小球B的质量为2m，二者用细线连接，小球A套在杆上，用水平向左的拉力F拉小球B，A、B球均处于静止状态，此时细线与杆间的夹角θ=60∘，重力加速度为g，则( )
A. 拉力F的大小等于3mg
B. 细线拉力的大小等于433mg
C. 杆对小球的支持力力大小等于52mg
D. 杆对小球的摩擦力大小等于233mg
10.如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速转动。t=0时刻一小物块从传送带最右端的P点以速度v0滑上传送带，它在传送带上运动的v-t图像如图乙所示，g=10m/s2，则( )
A. 传送带的速度为2m/s
B. 物块与传送带间的摩擦系数为μ=0.2
C. 物块距传送带右端最远距离为1m
D. 物块在传送带上共运动了2.25s
三、实验题（本题共2个大题，共15分）
11（6分）.“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学进行的实验步骤是：
a.如图1所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根细绳套，每根细绳套分别连着一个弹簧测力计；
b.沿平行于木板的两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的结点拉到某一位置，将此位置标记为O点，分别记录弹簧测力计的示数F1、F2的大小和方向；
c.再用一个平行于木板的弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到同一个位置，将弹簧测力计示数标记为F记录其方向。
d.用平行四边形法则画出F1、F2的合力，并标记为F'。
(1)本实验采用的科学方法是______。(填正确选项前的字母)
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
(2)根据实验步骤可知，F与F'两个力中，方向一定沿AO方向的是 (选填“F”或“F'”)
(3)若某次实验中测得的F1、F2如图2所示，请在图中画出F1、F2的合力F'。若图2中每块方格边长表示1.0N，则合力F'= N(结果保留2位有效数字)。
12（9分）.用如图所示的装置探究加速度与力的关系，把一端带有滑轮的长木板放在水平实验桌上，小车的右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有小桶和砝码，通过垫块调节木板右端高度平衡小车受到阻力之后完成后续实验。
(1)下列实验操作中正确的有( )
A．应先释放小车后接通电源
B．小车释放时应靠近打点计时器
C．平衡阻力时需要悬挂小桶
D．平衡阻力时若发现小车加速，应将垫块右移
(2)请指出图中一个明显错误： ；
(3)修改后再次实验，选取一段纸带进行测量，结果如图所示，已知每两个计数点间有4个点没有画出，交流电频率为50Hz，则小车的加速度a= m/s2；(保留两位有效数字)
(4)完成必要操作后，为改变小车所受拉力，不断在小桶中添加砝码，砝码及小桶总质量最大时已和小车总质量接近，绘制出的a-F图可能是( )
A． B． C． D．
(5)为了使实验更加精确和方便，将打点计时器和纸带移除，将小车替换为智能小车。智能小车前端有力传感器和细绳相连，可测出拉力的大小，同时小车还具有加速度传感器，可测量运动中的加速度，替换为智能小车后 (选填“需要”或“不需要”)平衡阻力。
四、计算题（共3个大题，共39分）
13.磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度大小为0.6 m/s2,2 min后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h，如果以大小为0.8 m/s2的加速度减速进站，则减速160 s时速度为多大？
14.如图，质量为的物块A和质量为的物块B放在水平面上，用绕过光滑定滑轮C的轻绳连接，给物块A施加一个水平向右的拉力，逐渐增大拉力，当物块A对地面的压力刚好为零时，物块B刚好要滑动，此时，连接物块A、B的轻绳与水平方向的夹角分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度取，求此时：
(1)拉力F的大小；
(2)物块B与水平面的动摩擦因数。
15.如图甲所示，一斜坡倾角θ＝37°，坡长L＝6.75 m，质量m＝1 kg的物块(可视为质点)静止于坡底底端A处，现对物块施加水平恒力F，作用时间t1后撤去水平恒力F，物块沿斜坡运动的部分v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：
(1)物块在0～4 s内和0.4～1 s内的加速度a1、a2的大小和方向．
(2)物块与斜坡间的动摩擦因数μ和水平恒力F的大小．
(3)使物块能滑到斜坡顶端B处，水平恒力F作用的最短时间t.
一、单选题
1.【答案】A
【解析】物体看作质点的条件是物体的形状、大小对所研究的问题没有影响，或者影响很小。研究飞机从出发地到目的地的轨迹时，飞机的形状和大小可忽略，可以将飞机视为质点，故A正确；研究飞机在空中转弯时的姿态、飞机机舱门与登机桥的对接情况、飞机降落时机翼的伸展情况时，飞机的形状和大小都不能忽略，不能看作质点，故BCD错误。【题型】单选题
2.【答案】B
【解析】速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化快，故A错误；加速度描述速度变化的快慢，速度的变化率越大，其加速度就越大，故B正确；根据加速度定义式 可知，速度变化方向为正，则加速度方向为正，故C错误；物体做匀减速直线运动，则其加速度保持不变，故D错误。
3.【答案】C
【解析】取沿斜面向上为正方向，对物块进行受力分析，根据正交分解有Fcsθ+f=mgsinθ，可得f=mgsinθ−Fcsθ；因F不为零，则f≠mgsinθ，若Fcsθ0，即物体受到的摩擦力方向沿斜面向上；当Fcsθ>mgsinθ时，物体有沿斜面向上的运动趋势，则物体受到的摩擦力方向沿斜面向下。
4.【答案】B
【解析】运动员下蹲过程先向下加速再向下减速，加速度先向下后向上，根据牛顿第二定律mg-F＝ma，可知运动员先失重后超重，故A错误，B正确；下蹲过程和蹬伸过程中运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是相互作用力，两者大小相等，方向相反，故CD错误。
5.【答案】A
【解析】因为物体B的加速度方向向上，根据牛顿第二定律有T−mg=ma，则细线的拉力一定大于mg。故A正确，B错误；对物体A由牛顿第二定律得Mg−T=Ma，解得a=Mg−mgM+m，则细线上的拉力T=mg+ma=2MmgM+m，天花板对定滑轮的拉力T'=2T=4MmgM+m，故CD错误。
6.【答案】B
【解析】由速度﹣时间图像可以知道，在3～6s内，物体处于匀速直线状态，即物体所受到的摩擦力大小应该与推力F大小相等，F滑=F推=6N，故A错误；在0～3s内，物体做匀加速直线运动，a=2m/s2，F合=ma=F推﹣F滑=3N，得出m=1.5kg，故B正确；在6～9s内，F推=3N，F滑=6N，F合=ma=F滑﹣F推=3N，得出a=2m/s2，故C错误；由速度时间图像面积可知，0～6s内物体的位移x=12(3+6)×6m=27m，物块前6s内的平均速度大小v=xt=4.5m，故D错误．
7.【答案】C
【解析】由图像可知，速度与位移成反比关系，速度不随位移均匀变化，故A错误；1v−x图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间，由图像可知，速度不随时间均匀变化，故B错误；1v−x图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间，则甲、乙两物体速度从v0增加到2v0的过程，经历的时间之比为1︰2，故C正确，D错误。故选C。
二、多选题
8.【答案】AD
【解析】根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，0～t1时间内，甲的位移大于乙的位移，则甲的平均速度大于乙的平均速度，故A正确。根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知0-t1时间内，甲的位移大于乙的位移，因为甲、乙两物体从同一地点同时开始运动，所以t1时刻甲、乙没有相遇，故BC错误；甲、乙的速度均为正值，所以速度方向相同，故D正确；
9.【答案】BC
【解析】设细线与竖直方向夹角为β，根据几何关系有β=θ−α=30∘，对小球B进行分析，根据平衡条件，水平方向有Tsinβ=F，竖直方向，有Tcsβ=2mg，解得拉力大小为F=233mg，细线拉力的大小为T=433mg；故A错误，B正确；对A、B整体进行分析，根据平衡条件沿杆方向，有Fsinα+f=m+2mgcsα，垂直于杆的方向，有N=Fcsα+m+2mgsinα，解得杆对小球的支持力力大小为N=5mg2，杆对小球的摩擦力大小为f=736mg，故C正确，D错误。
10.【答案】BCD
【解析】由图可知，小物块先向左做匀减速直线运动，接着向右做匀加速直线运动，最后向右匀速运动，速度为1m/s，则传送带的速度为1m/s，故A错误；由图像的斜率可知物块在传送带上的加速度为：a=ΔvΔt=21m/s2=2m/s2，根据牛顿第二定律有μmg=ma，解得物块与传送带间的摩擦系数为μ=0.2，故B正确；当物块的速度减为0时，物块距传送带右端最远，根据图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知物块距传送带右端最远距离为x=12×1×2m=1m，故C正确；物块向右加速的时间为t2=va=0.5s，加速的位移为x1=12at22=14m，匀速的时间为t3=x−x1v=34s，物块在传送带上总共运动的时间为t=t1+t2+t3=2.25s，故D正确。
三、实验题
11.【答案】(1)B；(2)F；(3)3.0
【解析】(1)实验中用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条时，均将橡皮条结点拉至同一位置O，可知两次操作的实验效果相同，故该实验采用了等效替代法。
(2)F'是根据平行四边形定则作出的平行四边形的对角线，属于理论值；F是用一根弹簧测力计拉橡皮条是的合力，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，属于实验值，所以一定沿AO方向的是F。
(3)利用平行四边形定则作出力的图示，如图所示
由于每块方格边长表示1.0N，可知合力F'=3.0N
12.【答案】(1)BD；(2)滑轮与牵引小车间的细线与长木板没有保持平行；(3)0.88；(4)D；(5)需要
【解析】(1)为了充分利用纸带，实验时应先接通电源后释放小车，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故A错误，B正确；平衡摩擦力时，不能挂小桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，C错误；平衡阻力时若发现小车加速，说明平衡摩擦力斜面倾角过大，应减小木板的倾角，即将长木板下的小垫块向右移些，故D正确。
(2)实验前应调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，本题图中滑轮与牵引小车间的细线与长木板没有保持平行。
(3)每两个计数点间有4个点没有画出，则两个计数点之间的时间间隔t=0.1s，由Δx=aT2，可得小车的加速度为a=xCE−xAC(2×t)2=(0.0644+0.0555)−(0.0467+0.0380)(2×0.1)2m/s2=0.88m/s2；
(4)完成必要操作后，为改变小车所受拉力，不断在小桶中添加砝码，且小桶和桶内砝码的总质量要远小于小车的总质量，这样小桶和桶内砝码的总重量近似等于小车运动时所受的拉力，由牛顿第二定律有a=1m车⋅F，在小车质量m车一定时a与F(近似看成小桶和桶内砝码的总重量)成正比，所以a-F图像是过原点的倾斜直线；当砝码及小桶总质量最大时已和小车总质量接近，由牛顿第二定律有a'=1m车+M⋅F，此时小桶和桶内砝码的总质量不能忽略，可知加速度会变小。
(5)平衡摩擦力是为了使细绳对小车的拉力等于小车的合力，将小车替换为智能小车，智能小车前端有力传感器和细绳相连，可测出细绳的拉力大小，但是在计算小车的加速度时小车受到的合力仍然需要考虑摩擦力的影响，所以为了使实验更加精确和方便，得出理想实验结果，仍然需要平衡摩擦力。
四、计算题
13.【答案】72 m/s 0
【解析】以列车开始运动的方向为正方向，
列车运动的初速度v0＝0，加速度为a1＝0.6 m/s2，
则列车2 min后的速度
v1＝v0＋a1t1＝(0＋0.6×2×60)m/s＝72 m/s
当列车减速进站时，加速度为a2＝－0.8 m/s2，
列车减速运动时的初速度v2＝432 km/h＝120 m/s，
列车从开始刹车到速度为0的时间
t2＝−v2a2＝−120−0.8 s＝150 s，
所以160 s时列车已经停止运动，速度为0.
14.【答案】(1)；(2)
【解析】(1)由题意可知物块A对地面的压力刚好为零，以A为对象，根据受力平衡可得
，
可得拉力的大小为
(2)物块B刚好要滑动，以B为对象，根据受力平衡可得
又
联立解得物块B与水平面的动摩擦因数为
15.【答案】(1)在0～4 s内加速度大小a1＝15 m/s2，方向沿斜坡向上； 在0.4~1 s 内加速度大小a2=10 m/s2，方向沿斜坡向下
(2)0.550 N(3)0.6 s
【解析】(1)由图像可求得，物块在0～4 s内加速度大小a1＝15 m/s2，方向沿斜坡向上
物块在0.4～1 s内加速度大小a2＝10 m/s2，方向沿斜坡向下
(2)根据牛顿第二定律
加速时Fcs θ－μ(mgcs θ＋Fsinθ)－mgsinθ=ma1，①
减速时μmgcs θ＋mgsin θ＝ma2，②
联立①②解得μ＝0.5，F＝50 N.
(3)当物块恰好能达到坡顶时，此过程F作用施加时间最短为t，减速过程时间为t′，
a1t＝a2t′，③
12a1t2＋12a2t′2＝L，④
联立③④解得t＝0.6 s.