安徽省安庆市2020-2021学年高一上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-10-21 类型：期末考试

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一、单选题

1. 一千多年前，唐朝的大诗人李白曾在芜湖感叹长江的壮美景观：“天门中断楚江开，碧水东流至此回。两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”从物理学的角度看，关于诗中所描述的运动以及参考系，以下说法正确的是（）

A、“碧水东流至此回”是以孤帆为参考系的 B、“两岸青山相对出”是以孤帆为参考系的 C、“孤帆一片日边来”是以长江水为参考系的 D、“孤帆”是运动的，不能作为参考系

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2. 伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（）

A、伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 B、伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因 C、伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律 D、伽利略使用图乙斜面进行实验用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持

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3. 2020年6月28日08时商合杭高铁正式通车，芜湖人可以通过高铁直达全国大部分中心城市。其中芜湖到杭州全长大约300公里，设计最高时速350公里每小时，预计1个半小时可到达。关于上述材料，下列说法正确的是（）

A、“2020年6月28日08时”指的是时间间隔 B、“1个半小时”指的是时刻 C、“300公里”指的是位移 D、“350公里每小时”指的是瞬时速度大小

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4. 某航母跑道长200m，飞机在航母上起飞需要的最低速度为50m/s，若飞机在跑道上做匀加速直线运动，则飞机在跑道上滑行时最小加速度为（）

A、6m/s² B、6.5m/s² C、6.25m/s² D、6.75m/s²

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5. 如图所示的位移—时间图像和速度—时间图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）

A、甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B、 $0 \sim t_{1}$ 时间内，甲车通过的位移大于乙车通过的位移 C、 $0 \sim t_{2}$ 时间内，丙、丁两车在 $t_{2}$ 时刻相距最远 D、 $0 \sim t_{2}$ 时间内，丙车的加速度始终大于丁车的加速度

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6. 一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为S，则火车从A地到B地所用时间t为（）

A、 $\sqrt{\frac{3 S}{4 a}}$ B、 $\sqrt{\frac{4 S}{3 a}}$ C、 $\sqrt{\frac{3 S}{a}}$ D、 $\sqrt{\frac{3 S}{2 a}}$

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7. 如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ ，则木块的加速度为(　　)

A、 $\frac{F}{M}$ B、 $\frac{F cos α}{M}$ C、 $\frac{F cos α - μ M g}{M}$ D、 $\frac{F cos α - μ (M g - F sin α)}{M}$

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8. 2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即 $1 kg = \frac{h}{6.62607015 \times 10^{- 34} m^{2} \cdot s^{- 1}}$ ，该决定已于2019年5月20日起生效。此次标准实施后，SI单位制中的七个基本单位将全部建立在不变的自然常数基础之上，保证SI单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是（）

A、普朗克常量h是一个没有单位的常量 B、普朗克常量h也会受外界环境因素影响而变化 C、普朗克常量h的单位等效于 $N \cdot m \cdot s$ D、普朗克常量h的单位等效于 $N \cdot m \cdot s^{- 1}$

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9. 如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为 $\frac{3}{4} m g$ (g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为（）

A、 $\frac{5}{3} m g$ B、 $\frac{3}{5} m g$ C、 $\frac{4}{5} m g$ D、 $\frac{5}{4} m g$

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10. 如图，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F₁作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F₂作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比 $\frac{F_{1}}{F_{2}}$ 为（）

A、cosθ+μsinθ B、cosθ–μsinθ C、l+μtanθ D、1–μtanθ

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11. 如图所示，两小球A、B通过光滑的小滑轮O用细线相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平线拉着系于竖直板上，两球均处于静止状态，已知小滑轮O在半圆柱圆心O₁的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与圆柱半径相等，OA⊥OB，则A、B两球的质量之比为（）

A、2∶ $\sqrt{3}$ B、1∶2 C、2 $\sqrt{3}$ ∶1 D、 $\sqrt{3}$ ∶3

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二、多选题

12. 在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车运动状态的判断可能的是（）

A、火车向右运动，速度在增加中 B、火车向右运动，速度在减小中 C、火车向左运动，速度在增加中 D、火车向左运动，速度在减小中

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13. 如图所示，质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面体的斜面上，此时细绳平行于斜面（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s²）下列说法正确的是（）

A、当斜面体以5m/s²的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20N B、当斜面体以5m/s²的加速度向右加速运动时，绳子拉力为30N C、当斜面体以20m/s²的加速度向右加速运动时，绳子拉力为40N D、当斜面体以20m/s²的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20 $\sqrt{5}$ N

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14. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为 $\frac{μ}{4}$ ，B和地面间的动摩擦因数为 $\frac{μ}{8}$ 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（）

A、若A，B，C三个物体始终相对静止，则力F不能超过 $\frac{3}{2} μ m g$ B、当力 $F = μ m g$ 时，A，B间的摩擦力为 $\frac{3}{4} μ m g$ C、无论力F为何值，B的加速度不会超过 $\frac{3}{4} μ g$ D、当力 $F > \frac{9}{2} μ m g$ 时，B相对A滑动

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三、填空题

15. 2020年12月17日“嫦娥五号”返回器成功返回，并带回来1.73kg月球土壤，这是时隔44年人类再一次获得月球土壤，全体中国人都为之自豪。假设返回器在接近地面时以10m/s²的加速度竖直向下做匀减速运动，则这些月球土壤对返回器的压力为N，此时土壤处于状态（选填“超重”或“失重”）。

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16. 如图所示，细绳下悬挂由轻弹簧连接的物体A和B，质量均为m。系统处于静止状态，绳和弹簧质量不计。重力加速度为g，则剪断绳的瞬时，物体A和B的加速度 $a_{A}$ 、 $a_{B}$ 大小分别为，。

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17. 将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，已知物体B的质量为M，滑块A的质量为m，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计。当整个装置静止时，滑块A和物体B接触的一面与竖直挡板之间的夹角为 $θ$ ，重力加速度为g，则物体B对水平面的压力大小为，物体B受水平面的摩擦力大小为。

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四、实验题

18. 为测定滑块沿斜面下滑的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光板。如图所示，滑块由静止释放后依次通过固定在斜面上的两个光电门A和B，用光电计时器记录了遮光板通过光电门A的时间为 $Δ t_{1}$ ，通过光电门B的时间为 $Δ t_{2}$ ，遮光板从开始遮住光电门A到开始遮住光电门B的时间间隔为 $Δ t$ 。由此可得滑块经过光电门A的速度 $v_{A} =$ ，滑块下滑过程中的加速度 $a =$ 。（用d、 $Δ t_{1} ， Δ t_{2}$ 及 $Δ t$ 表示）

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19. 某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

(1)、他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的原长 $x_{0} =$ $cm$ ，劲度系数 $k =$ $N / m$ ；

(2)、他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度 $cm$ 。

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20. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车和小车上的滑轮的总质量，m为沙和沙桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

(1)、下列实验操作中，一定要进行的是______；

A、用天平测出沙和沙桶的总质量 B、本实验不需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C、调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行

(2)、实验中（选填“需要”或“不需要”）满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量；

(3)、该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个打印点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为 $50 Hz$ 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 ${m/s}^{2}$ （结果保留三位有效数字）；

(4)、该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 $a - F$ 图象是一条直线（图象没有画出），求得图线的斜率为k，则小车和小车上的滑轮的总质量为______。

A、 $\frac{1}{k}$ B、k C、 $\frac{2}{k}$ D、 $2 k$

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五、解答题

21. 如图甲为一航拍无人飞机，操作员启动上升按钮，航拍飞机从地面上的O点由静止开始竖直向上做加速度 $1.5 m / s^{2}$ 匀加速直线运动，经过 $8 s$ 到达A点时，操作员调节螺旋桨转速改变升力大小，使得航拍飞机继续匀速上升，经 $4s$ 运动到B点，如图乙所示，求：

(1)、航拍飞机匀加速运动的高度 $h_{1}$ 和经A点的瞬时速度大小 $v_{A}$ ；

(2)、航拍飞机从A点到B点的高度 $h_{2}$ 和从O点到B点的平均速度大小 $\bar{v}$ 。

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22. 如图所示，已知均匀球重 $100 N$ ，悬挂在光滑竖直墙边并处于静止状态，绳与墙夹角为 $37 °$ ，求：

(1)、轻绳对球的拉力 $F_{T}$ 大小；

(2)、墙对球的支持力 $F_{N}$ 大小。

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23. 如图所示，倾角为 $θ$ 的固定斜面顶端安装有定滑轮，轻绳跨过滑轮两端分别连接物体A、B，轻绳与斜面平行，整个系统始终处于静止状态，不计滑轮的摩擦。已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为 $μ (μ < \tan θ < 1)$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，求：

(1)、斜面对物体A的支持力大小 $F_{N}$ ；

(2)、物体B的质量 $m_{B}$ 的取值范围。

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24. 如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F₁拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F₂推物块时，物块仍做匀速直线运动。已知F₁和F₂的大小相等。

(1)、求物块与水平地面之间的动摩擦因数μ；

(2)、若改用水平力F推物块使其做匀速直线运动，求F与F₁（或F₂）大小的比值。（以上结果均可用根式表示）

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25. 如图所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角 $θ = 37 °$ ，一滑块以初速度 $v_{0} = 10 m/s$ 从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点，滑块与斜面之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，求：

(1)、AB之间的距离；

(2)、滑块再次回到A点时的速度；

(3)、滑块在整个运动过程中所用的时间。

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26. 如图所示，一质量m₁=2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m₂=1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块一个方向水平向右、大小为v₀=6m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F=6N的恒力。取g=10m/s^2.求：

(1)、初始时刻，小车和小物块的加速度大小；

(2)、经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？

(3)、小物块向右运动的最大位移。

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27. 如图所示，上表面长为 $L = 2.25 m$ 的水平传送带与平板紧靠在一起，且二者上表面在同一水平面，皮带以 $v_{0} = 4.0 m/s$ 匀速顺时针转动，现在传送带左端无初速地放上一质量为 $m = 1.0 kg$ 的煤块（可视为质点），煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为 $μ_{1} = 0.20$ ，经过一段时间煤块被传送到传送带的右端，此过程在传送带上留下了一段黑色痕迹，随后煤块平稳滑上平板的同时，在平板右侧施加一个水平向右恒力 $F = 12 N$ ，F作用了 $t_{0} = 1.0 s$ 时煤块与平板速度恰好相等，此时撤去F，煤块最终刚好停在平板的右端没有滑下，已知平板质量为 $M = 2.0 kg$ ，不计空气阻力，求：

(1)、传送带上黑色痕迹的长度d；

(2)、平板与地面间动摩擦因数μ；

(3)、平板的长度l。

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