柳州高级中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份柳州高级中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．物体做曲线运动，下列说法正确的是( )
A.曲线运动不可能是匀变速运动
B.曲线运动速度大小时刻发生变化
C.曲线运动相同时间内速度改变量不可能相同
D.曲线运动速率可以不变
2．关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是( )
A.如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车内驾驶员处于失重状态
B.如图乙所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受到重力、弹力和向心力作用
C.如图丙所示，轻质细绳一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球一定受到绳子的拉力
D.如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮一定对内轨有侧向压力
3．如图所示，一条小河河宽，水速，甲、乙两船在静水中的速度均为，两船同时从A点出发，且同时到达对岸，其中甲船恰好到达正对岸的B点，乙船到达对岸的C点，则下列说法错误的是( )
A.B.两船过河时间为
C.两船航行的合速度大小不同D.BC的距离为90m
4．如图所示，走时准确的时钟，分针与秒针由转动轴到针尖的长度之比是，则下列说法正确的是( )
A.分针与秒针的角速度之比为
B.分针与秒针的周期之比为
C.分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为
D.分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为
5．如图所示，一根细线一端系在天花板，另一端系在篮子上.篮子内放有一个质量m=0.3kg的物块，物块与水平轻质弹簧相连，弹簧的另一端与固定档板相连，此时弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力为3N，物块保持静止状态。取重力加速度g=10m/s2，用剪刀把绳子剪断的瞬间，物块的加速度大小是( )
A.B.C.D.
6．如图所示，质量为的物块放在水平桌面上，桌面的左端固定一光滑定滑轮，轻绳绕过定滑轮，一端连接在物块上，另一端吊着质量为m的小球，物块与滑轮间的轻绳水平。由静止释放物块，当小球的质量为1.0kg时，物块由静止开始到在水平桌面上运动0.5m所用的时间为1.0s。已知重力加速度大小g取，不计空气阻力，物块与水平桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.要使物块能运动，小球的质量至少大于0.70kg
B.要使物块能运动，小球的质量至少大于0.90kg
C.无论小球的质量多大，轻绳的拉力不可能超过18.0N
D.若轻绳不断裂，当小球质量无限大时，轻绳的拉力趋于正无穷
二、多选题
7．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静止放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略不计，两个物体的质量。从开始，推力和拉力后分别作用于A、B上，随时间的变化规律为，，下列说法正确的是( )
A.时间内A的加速度一直在减小
B.时间内B的加速度一直在增加
C.时A速度达到最大值
D.加速度等于时，A、B两物体恰好分离
8．如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿着地面的速度大小为，则( )
A.B.
C.杆中点的速度大小为D.杆中点的速度大小为
9．如图所示，一小物体从长为2m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，经过2s从另一端滑落。小物体与桌面间动摩擦因数为μ，。下列，μ值可能正确的是( )
A.B.C.D.
10．如图所示，某运动员练习射箭时，站在同一位置先后水平射出两支相同的箭，射中箭靶上同一竖直线上两点，A箭与竖直方向的夹角为α，B箭与竖直方向的夹角为β。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.A、B两箭的初速度大小之比为
B.A、B两箭运动的时间之比为
C.A、B两箭下落的高度之比为
D.A、B两箭速度增量之比为
三、填空题
11．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，图中砝码和小桶的质量为m，打点计时器所接电源的频率为50Hz。某小组同学保持木块质量M不变，探究加速度a与合力F的关系。某次实验的纸带如图乙所示，每5个点取一个计数点，则木块的加速度_________。但该组同学由于疏忽没有平衡摩擦力f（带滑轮的长木板水平），得到图象如图丙所示。则木块与木板间的动摩擦因数___________，图象后段出现弯曲的原因是_____________________。（，计算结果均保留2位小数）
四、实验题
12．(1)小明用如图甲所示装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：小球A、B总是同时落地；上述现象说明平抛物体运动：_____________。
A.水平方向是匀速直线运动
B.竖直方向是自由落体运动
C.水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动
(2)小明通过图乙实验装置，在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一部分，如图丙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，g取，由图中所给的数据可求出：小球从A到B、B到C速率改变量_______（选填“相同”或“不同”）；小球平抛的初速度大小是______；小球在B点的速度大小是_______；小球抛出点的坐标为（（）cm，_____cm）。
五、计算题
13．如图所示，一个小球以的水平初速度从桌子边缘飞出。已知桌面距地面的高度为，求：
小球落地瞬间的速度。（不计空气阻力，g取）
14．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，摩擦因数为μ，筒口半径和筒高分别为3H和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块。（已知重力加速度为g，计算结果可带根号）。求：
(1)当筒不转动时，小物块静止在筒壁A点受到摩擦力和支持力的大小；
(2)当小物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，小物块的线速度大小；
(3)小物块在A点随筒做匀速转动的线速度最大值.
15．如图所示，木板B在水平面上向右运动，当木板B的速度为时，将小物块A轻放在B的右端，已知小物块A和木板B的质量均为，小物块A可视为质点，且A始终没有离开B，A、B间的动摩擦因数，木板B与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)小物块刚放上木板瞬间，A和B的加速度分别是多大？
(2)小物块A运动的时间t；
(3)木板B的最小长度L。
参考答案
1．答案：D
解析：A.曲线运动也可能是匀变速运动，例如平抛运动，选项A错误；
BD.曲线运动速度大小不一定发生变化，即速率可以不变，例如匀速圆周运动，选项B错误，D正确；
C.曲线运动相同时间内速度改变量也可能相同，例如平抛运动，选项C错误；
故选D。
2．答案：A
解析：汽车安全通过拱桥最高点时，驾驶员有竖直向下的向心加速度，处于失重状态，故正确；
在固定圆锥䉁的水平面内做匀速圆周运动的小球，只受重力和弹力作用，向心力由二者的合力提供，故B错误；
在题图丙中，当小球在最高点时，若重力恰好提供向心力，有，解得，此时小球不受绳子的拉力，故C错误；
题图丁中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力饸好提供向心力时，年轮对内、外轨均无测向压力，故D错误.故选A。
3．答案：D
解析：A.两船同时从A点出发，且同时到达对岸，可知两船在垂直河岸方向的速度大小相等，则有
可得
故A正确，不满足题意要求；
B.甲船佮好垂直到达正对岸的B点，根据速度的合成法则，可知甲船在垂直河岸方向的速度大小为
则两船过河时间为
故B正确，不满足题意要求；
C.根据速度的合成法则，两船在静水中速度大小相等，水流速度也相等，但它们的夹角不同，因此两船航䘕的合速度大小不相同，故C正确，不满足题意要求；
D.因船过河时间为
而乙船在水流方向的速度大小为
则距部为
故D错误，满足题意要求。故选D。
4．答案：C
解析：AB.秒针转动一周，分针转动一周的，则分针与秒针的周期之比为
，根据，分针与秒针的角速度之比为故AB错误；
C.根据分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为故C正确；
D.根据分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：用剪刀把绳子剪断的瞬间，物块有竖直方向的加速度
因物块完全失重，物块对篮子压力为零，则水平方向不受摩擦力，只受弹簧的拉力，则
可知物块的加速度大小
故选C。
6．答案：C
解析：AB.当小球的居量为时，圽块由静止开始到在公式有
解得
此过程，对物块与小球整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
要使场块能运动，小懒的重力要大于桌面对物块的最大静摩擦力，则有
解得
即要使物块能运动，小球的原量至少大于，故AB错误：
CD.对小球进行分析，根据牛顿第二定律有
对物块进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
等于
可知，无论小球的质量多大，经绳的拉力不可能超过，故C正确，D错误。故选C。
7．答案：BC
解析：A.在A、B两个物体分离前，A、B两个物体
根据牛顿第二定律
解得
即，分离前合力不变，加速度不变，在分离瞬间，对B有解得，A、B两个物体分离的时间为所以，时间内A的加速度不变，时间内A的加速度减小，故A错误；
B.由选项A得，两物体在时分离，即时间内B的加速度增加，故B正确；
C.在时间内，A物体以的加速度加速，在时间内，对A有可得，A的加速度在减小，但仍然做的是加速运动，即A在时间内做匀加速直线运动；在时间内，做加速度减小的变加速直线运动，在时加速度减小到零，速度达到最大，故C正确；
D.由选项A得，A、B两物体分离时的加速度为，故D错误。故选。
8．答案：BD
解析：.将A点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向，在沿杆方向上的分速度为，将点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向，在沿杆方向上的分速度由于所以，故A错误，B正确；
CD.杆中点竖直方向的速度大小为，水平方向的速度大小为则杆中点的速度大小为故C错误，D正确。
故选BD。
9．答案：BC
解析：小物块运动的位移，运动的时间，根据匀变速直线运动的规律
所以
如果，则
2s内的速度减小量
而
水平速度不会反向，解得初速度
末速度
如果，则，内的速度减小量
而
解得初速度
末速度
因水平速度不会反向，则不可能。故选BC。
10．答案：BC
解析：C.设水平位移大小为x，做出两然子的速度方向的反向延长线，交于同一点，根据平抛运动规律可知，该点位于水平分位移的中点，则
联立解得，故C正确；
B.由得A、B两筒运动的时间之比为，故B正确：
A.由得两解的初速度大小之比为，故A错误；
D.由，两箭的速度的增量之比为
故D错误；故选。
11．答案：0.42；0.1；不再满足砝码桶和砝码总质量
解析：木块的加速度
该组同学由于疏忽没有平衡摩擦力f(带滑轮的长木板水平)，则
可得
由图象可得
解得木块与木板间的动摩擦因数
当满足砝码桶和砝码总质量远小于木块的质量时可认为砝码桶和砝码总重力近似等于木块的牵引力，则当砝码和小桶的质量不断增加，不再满足砝码桶和砝码总质量时，木块的牵引力与砝码和小桶的总重力出现偏差，则使得图象后段出现弯曲。
12．答案：(1)B(2)不同；4；-80.00；-20.00
解析：(1)小球A、B总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，则该现象说明平抛物体运动竖直方向是自由落体运动，实验不能说明水平方向是匀速直线运动。故选B。
(2)小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，小球从A到B、B到C水平位移相同，则运动时间相同，设小球从到B经历的时间为T，小球从A到B速率改变量为
小球从B到C速率改变量为
可知小球从A到B、B到C速率改变量不同。
小球竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论
解得
小球平抛的初速度大小是
根据匀变脨直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，小球在B点的竖直方向的速度为
从扐出点到B点经历的时间为
从抛出点到B点，小球抛出点的x轴坐标为
小球抛出点的轴坐标为
13．答案：，方向斜向下，与初速度成45°
解析：根据平抛运动的规律
，方向斜向下，与初速度成。
14．答案：(1)；(2)(3)
解析：设筒内壁和水平面的夹角为θ，则，
(1)当筒不转动时，由平衡条件得：
摩擦力的大小
支持力的大小
(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，设筒转动的角速度为ω，有
联立解得
(3)当摩擦力沿接触面向下且达到最大静摩擦时，物体的线速度到最大值，有
解得
15．答案：(1)；(2)(3)
解析：(1)木块放上木板时，A、B加速度分别为、，根据牛顿定律：
对A：
对B：
解得：
(2)假设物块与小板共速时，速度为v，从开始到共速所用时间为
设A、B共速后能一起运动，加速度为a，A、B间摩擦力为f，则
解得：
A、B间的最大静摩擦力假设成立共速后，A、B一起运动时间为
小物块运动时间
解得
(3)共速时，物块的位栘为，木板位移则
最小长度
解得