河南省八市重点高中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. 2020年9月17日，水下考古队在山东刘公岛的定远舰遗址将定远舰的一块铁甲起吊出水，铁甲长2.86米、宽2.60米、厚0.33米，重约18吨。在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位，下列说法正确的是（）

A、新闻中涉及“长2.86米”中，米是国际单位制中力学三个基本物理量之一 B、力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理量都有单位 C、新闻中涉及“重约18吨”中，吨是国际单位制中的导出单位 D、根据牛顿第二定律表达式可知： $1 N = 1 kg \cdot {m/s}^{2}$

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2. 很多探险者采用乘坐热气球的方式完成探险任务。某探险小组返回到出发地的上空后，乘坐的热气球在空中沿竖直方向以速度ν匀速下降，气球、座舱、探险小组成员和压舱物的总质量为M。当热气球在距地面的高度为h处时，将压舱物抛掉一些，欲使热气球能恰好到达地面，则抛出的压舱物的质量约为（已知重力加速度为g，假设热气球的浮力不变，空气阻力不计）（）

A、 $\frac{M v^{2}}{v^{2} - 2 g h}$ B、 $\frac{M v^{2}}{2 g h + v^{2}}$ C、 $\frac{2 g h + v^{2}}{M v^{2}}$ D、 $\frac{M v^{2}}{2 g h}$

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3. 如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮后与物体乙相连，另一端固定在墙上，O点处悬挂甲物体的细线拴牢在细绳上。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α = 72°和β = 54°。已知甲物体的质量为M，则乙物体的质量为（）

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

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4. 人字梯是用于在地面上方空间进行工作的一类登高工具，因其使用时前后的梯杆及地面构成一个等腰三角形，看起来像一个人字，因而把它形象的称为人字梯。如图所示，人字梯放在水平地面上，电工师傅站在人字梯上安装电灯，以下说法正确的是（）

A、人字梯在光滑水平面上无法平衡 B、斜撑M，N之间的夹角越大，电工师傅对斜撑M的作用力越大 C、电工师傅受到的重力和人字梯对电工师傅的弹力是一对作用力和反作用力 D、电工师傅受到的重力和电工师傅对人字梯的压力是一对平衡力

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5. 均可视为质点的甲、乙两辆自行车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v—t图象，则关于两车运动状况的描述，下列说法正确的是（）

A、乙车在第3s末改变运动方向 B、甲、乙两车在第3s末相距15.75m C、甲、乙两车在第6s末相遇 D、若开始运动时乙车在前，则两车可能相遇两次

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6. 如图所示，倾角为 $θ = 30 °$ 的固定光滑斜面上有两个质量均为m的物块A、B，劲度系数为k的轻质弹簧一端栓接在斜面底端的固定挡板上，另一端栓接物块A。物块B通过一根跨过定滑轮的细线与物块C相连，物块C的质量为 $\frac{m}{2}$ ，弹簧与细线均与所对应斜面平行。初始时，物块A、B相接触，静止在斜面上，用手托住物块C，使细线恰好伸直且无拉力，然后由静止释放物块C，当物块A、B分离时，滑块C恰好落地，（重力加速度为g，不计滑轮质量及滑轮处阻力，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内）。则初始时弹簧的压缩量和物块A、B分离时弹簧弹力大小分别是（）

A、 $\frac{m g}{k}$ ， $\frac{m g}{2}$ B、 $\frac{m g}{k}$ ， $\frac{m g}{4}$ C、 $\frac{m g}{2 k}$ ， $\frac{m g}{2}$ D、 $\frac{m g}{2 k}$ ， $\frac{m g}{4}$

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二、多选题

7. 如图所示，水平地面上有一斜面体B，质量2kg，倾角 $θ = 37 °$ ，斜面体上有一小物块A，质量1kg，物块A与斜面体B之间的动摩擦因数为0.5.给小物块A施加一个垂直斜面向下的作用力F，让小物块A沿斜面加速下滑，加速度大小1m/s² ，斜面体B始终保持静止不动，重力加速度取10m/s² ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，则（）

A、作用力F大小为10N B、地面对斜面体B的摩擦力方向水平向左 C、地面与斜面体B之间的摩擦力大小为6N D、斜面体B对地面的压力大小为31N

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8. 如图所示，蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下述物理模型：运动员从O点自由下落到弹簧床上a位置，经过合力为零的虚线b位置到达最低点实线c位置，然后弹起。运动过程中运动员可视为质点，空气阻力不计，则（）

A、运动员接触床面时速度最大 B、运动员接触床面后，先向下加速后向下减速到最低点速度为零 C、在运动员接触床面向下运动的整个过程中，运动员先失重后超重 D、在运动员接触床面向下运动的整个过程中，弹簧弹力先增大后减小

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9. 直线运动包含单向直线运动和往返直线运动，假设某物体在 $t = 0$ 时的速度为零，设物体运动的位移为x、速度为v、加速度为a、所受合外力为F。下列表示物体做往返直线运动的图象是（）

A、 B、 C、 D、

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10. 如图所示，A、B、C是三个质量均为m的物块，A置于固定的水平桌面上，A与桌面间的动摩擦因数为0.5，C置于水平地面上，物块A的左端连接劲度系数为 $k_{1}$ 的轻弹簧M，A、B间通过轻质细绳相连，连接A与滑轮的轻绳水平，连接B与滑轮的轻绳竖直，B、C间通过劲度系数为 $k_{2}$ 的轻弹簧N相连，开始时轻绳伸直但无作用力，轻弹簧M恰好为原长，重力加速度为 $g_{0}$ 现在轻弹簧M的左端施加一水平向左的外力F缓慢拉动轻弹簧，弹簧始终在弹性限度内，当轻弹簧N的弹力大小为原来的一半时，轻弹簧M的左端移动的距离可能为（）

A、 $m g (\frac{1}{2 k_{2}} + \frac{1}{k_{1}})$ B、 $m g (\frac{1}{k_{2}} + \frac{1}{k_{1}})$ C、 $m g (\frac{3}{2 k_{2}} + \frac{2}{k_{1}})$ D、 $m g (\frac{3}{k_{2}} + \frac{2}{k_{1}})$

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三、实验题

11. 如图甲所示为“探究物体的加速度与其质量、受力的关系”的实验装置。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器。细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直悬挂的拉力传感器相连。

(1)、在安装器材时，需要调整小滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。请选出你认为这样做的目的是______（填字母代号）；

A、防止打点计时器在纸带上打出的点迹不清晰 B、为达到在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 C、防止小车在木板上运动过程中发生抖动 D、为保证小车最终能够实现匀速直线运动

(2)、实验中（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量；

(3)、如图乙所示为某小组在实验中打出纸带的一部分，用毫米刻度尺测量并标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为 $50 Hz$ 。由图数据可求得：打点计时器在打A点时小车的瞬时速度大小为 $m/s$ ；小车做匀加速运动的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ ；（计算结果均保留三位有效数字）

(4)、某同学根据实验数据作出了力F与加速度a的关系图象如图丙所示，图线不过原点的原因是______。

A、钩码质量没有远小于小车质量 B、平衡摩擦力时木板倾角过大 C、平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力

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12. 在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：

(1)、某次研究弹簧弹力F与弹簧长度x关系实验时得到如图甲所示的F-x图象。由图象可知：弹簧原长 $x_{0} =$ $cm$ ，由此求得弹簧的劲度系数k= $N/m$ ；

(2)、如图乙毫米刻度尺水平放置，“0”刻度线上方固定一个有孔挡板，一条不可伸长的轻质细线一端下面悬挂两个完全相同的钩码，另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧右端相连接，使(1)中研究的轻弹簧压缩稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为 $cm$ ，由此可推测每个钩码重为 $N$ 。

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四、解答题

13. 如图所示，某同学通过三段轻绳提起一质量为 $m_{1} = 1 kg$ 的物体A，三段轻绳的结点为O，轻绳 $O Q$ 水平且Q端与放在水平桌面上一质量为 $m_{2} = 4 kg$ 的物体B相连，轻绳 $O P$ 与竖直方向的夹角 $θ = 37 °$ ，该同学和物体A、B均处于静止状态，（已知 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，物体B与水平桌面之间的动摩擦因数 $μ = 0.3$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：

(1)、求轻绳 $O P$ 受到的拉力大小和物体B受到的摩擦力大小；

(2)、欲使物体B在水平桌面上不滑动，物体A的质量 $m_{A}$ 最大不能超过多少。

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14. 如图所示，甲、乙两个同学在直跑道上练习 $4 \times 100 m$ 接力，接力赛直跑道上 $O N$ 上的 $M N$ 为接力区，长度为 $L = 20 m$ 。交接棒只能在接力区 $M N$ 间完成，否则定为犯规。甲、乙经短距离加速后都能达到 $11 m/s$ 的速度并保持该速度跑完全程。设乙从起跑到接棒前的运动是匀加速直线运动，加速度大小为 $2 {m/s}^{2}$ ；乙在接力区前端M处听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接棒，回答下面问题。

(1)、第一次训练，甲以 $v = 11 m/s$ 的速度跑到离接力区前端 $s_{0} = 10 m$ 处向乙发出起跑口令，求交接棒处离接力区前端M处的距离；

(2)、第二次训练，甲离接力区前端某处以 $v = 11 m/s$ 的速度跑向接力区，如果乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则求出甲在离接力区前端多远时对乙发出起跑口令以及棒经过接力区的时间。并判断这次训练是否犯规？

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15. 大功率火箭一般采取多级推进技术，如长征五号遥四运载火箭由一个5米芯级火箭和4个3.35米助推器组成。某中学的物理学习小组分两组同学各自制作了一级和两级火箭模型。第一组采用一级推进的方式，火箭质量为m，提供的恒定推动力大小为 $F = 3 m g$ ，持续时间为t，另一组采用二级推进的方式，火箭质量也为m，提供的恒定的推动力大小也为 $F = 3 mg$ ，飞行经过 $\frac{t}{2}$ 时，火箭丢弃掉 $\frac{m}{2}$ 的质量，剩余 $\frac{t}{2}$ 时间，火箭推动力不变继续推动剩余的 $\frac{m}{2}$ 继续飞行。若第一组火箭可上升的最大高度为h，那么请你计算一下第二组火箭可上升的最大高度为多少？（重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化，不计空气阻力）

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16. 如图甲所示，一足够长的粗糙的水平传送带在电机的带动下以恒定的速度 $v = 4 m/s$ 沿顺时针方向运动，质量 $m_{A} = 1 kg$ 的小铁块A和质量 $m_{B} = 2 kg$ 的长木板B叠放在一起，A位于B的右端，在 $t = 0$ 时将A、B轻放到传送带上，最终A恰好没有滑离B。已知小铁块A在 $0 ~ 1.0 s$ 的加速度为 $4 {m/s}^{2}$ ；长木板B在 $0 ～ 0 ． 5 s$ 和 $0.5 ～ 1.0 s$ 的加速度分别为 $8 {m/s}^{2}$ 、0，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。回答下列问题：

(1)、在如图乙所示方框内同一坐标系中作出A、B在 $0 ~ 1.0 s$ 的速度－时间图象；

(2)、求A、B间的动摩擦因数和B与传送带之间的动摩擦因数；

(3)、求长木板B的长度。

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