四川省成都市蓉城高中联盟2022-2023学年高一上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2023-01-13 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列测量工具中不能直接测量国际单位制基本物理量的是（）

A、弹簧测力计 B、秒表 C、刻度尺 D、天平

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2. 下列说法正确的是（　　）

A、重力就是地球对物体的吸引力 B、运动速度大的物体不容易停止，是由于速度大的物体惯性大 C、牛顿首先运用理想斜面实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因” D、两个共点力的合力大小可以等于任意一个分力大小

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3. 如图，舰载机降落时，舰载机尾钩成功勾住航母甲板上的阻拦索，将高速行驶的舰载机拦停。“歼-15”航母舰载机在“辽宁舰”上着舰的速度大小为216km/h，在航母阻拦索的作用下做匀减速直线运动，经过8s停下，则“歼-15”舰载机从着舰到停下的位移大小为（　　）

A、240m B、480m C、320m D、640m

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4. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。如图，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种型，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，忽略耕索的质量。在耕地过程中，下列说法正确的是（　　）

A、曲辕犁减速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 B、直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 C、耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小 D、耕索对曲犁拉力的竖直分力比对直辕犁的小

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5. 二十大报告点赞“深海深地探测”。如图，2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，创下中国载人深潜10909米新纪录，“奋斗者”号完成作业后上浮，上浮过程初期可视为匀加速直线运动，现测得“奋斗者”号在上浮过程初期连续经过距离为8m的两段位移，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小为（　　）

A、 $\frac{16}{9} m / s^{2}$ B、 $\frac{8}{9} m / s^{2}$ C、 $\frac{4}{3} m / s^{2}$ D、 $\frac{2}{3} m / s^{2}$

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6. 频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。如图为小明在实验室用频闪周期为T的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果同时同地自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法正确的是（　　）

A、从A点运动到D点，苹果比羽毛所需时间更短 B、苹果下落到C点时的速度大小为 $v_{C} = \frac{x_{2} + x_{3}}{T}$ C、位移大小可能满足关系 $x_{1} ： x_{2} ： x_{3} = 1 ： 2 ： 3$ D、位移大小一定满足关系 $x_{1} ： x_{2} ： x_{3} = 1 ： 3 ： 5$

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7. 如图所示，一卡车沿倾角为15°的下坡路段匀速行驶，一质量为m的匀质圆筒置于车厢内两固定光滑斜面之间，两斜面I、II与车厢底板的夹角分别为30°和60°，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，则（　　）

A、 $F_{1} = \frac{\sqrt{2}}{2} mg$ 、 $F_{2} = \frac{\sqrt{2}}{2} mg$ B、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2} mg$ 、 $F_{2} = \frac{1}{2} mg$ C、 $F_{1} = \frac{(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{4} mg$ 、 $F_{2} = \frac{(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{4} mg$ D、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{3} mg$ 、 $F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2} mg$

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8. 如图甲，2022年10月31日15时37分，在文昌航天发射场，“梦天”实验舱在长征五号B运载火箭的托举下顺利升空，这是中国航天的又一次壮美腾飞，实现“梦天”圆梦逐九天，“梦天”实验舱质量约为23吨，长征五号B运载火箭起飞质量约为837吨，点火后产生1000吨的推力（相当于地面上质量为1000吨的物体的重力）。其简化模型如图乙所示。忽略大气阻力、火箭喷气造成的质量变化和重力加速度的变化，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。“梦天”实验舱和长征五号B运载火箭在分离前匀加速直线上升的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、“梦天”实验舱所搭载的物体处于失重状态 B、离地升空的加速度大小约为11.6m/s² C、从起飞开始，经过10s上升的高度约为80m D、“梦天”实验舱受到长征五号B运载火箭的推力大小约为 $2.7 \times 10^{4}$ N

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二、多选题

9. 下列说法正确的是（　　）

A、如图甲，高铁车厢里显示的速度为平均速度的大小 B、如图乙，苏炳添跑出百米最好成绩“9秒83”，其中“9秒83”指的是时间 C、如图丙，研究谷爱凌大跳台“1620”的动作时，可将其视为质点 D、如图丁，当跳伞运动员俯视大地，看到大地迎面而来，是以自己为参考系

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10. 如图，一倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，斜面下端固定一力传感器，力传感器和劲度系数为k的轻弹簧连在一起。一质量为m的滑块从斜面上的A点由静止释放，重力加速度大小为g。从滑块接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、滑块的速度一直减小 B、滑块的加速度先减小后增大 C、滑块的速度最大时，弹簧的压缩量为 $\frac{m g \sin θ}{k}$ D、力传感器的示数先减小后增大

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11. 如图，在水平地面上，某同学拉着一只重量为G的箱子，箱子与地面间的动摩擦因数为 $μ$ ，绳子的拉力大小为F，绳子与水平方向的夹角为θ。下列说法正确的是（　　）

A、若箱子始终不动，θ一定，F越大，箱子对地面的压力越小 B、若箱子始终不动，θ一定，F越大，箱子对地面的摩擦力越小 C、若箱子始终匀速运动，θ从0°增大到90°，地面对箱子的支持力和摩擦力的合力先增大后减小 D、若箱子始终匀速运动，θ从0°增大到90°，拉力F先减小后增大，其最小值为 $F_{\min} = \frac{μ G}{\sqrt{1 + μ^{2}}}$

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三、实验题

12. 用如图甲所示的装置可测量动摩擦因数，将一质量为m=1kg的木块和一质量为M=3kg的木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定于铁架台支架上，另一端用细线与木块相连。匀速拉动木板在桌面上滑动（木块和木板始终没分开），稳定时，弹簧测力计的示数如图乙所示。重力加速度大小取 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ 。

(1)、图乙中弹簧测力计的示数为N。

(2)、木块与木板间的动摩擦因数为 $μ =$ （保留2位有效数字）。

(3)、若加速拉动木板在桌面上滑动（木块和木板始终没分开），稳定时，弹簧测力计的示数（填“变大”“变小”或“不变”）

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13. 用如图甲所示的装置来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)、为了探究小车（包括里面所装钩码）的质量M一定时，加速度a与合力F的定量关系，需要在空砂桶里面添加砂来改变小车所受到的合力。小车的质量M与空砂桶和砂的总质量m分别选取下列四组值。若其他操作都正确，则选用__________组值（填标号）进行实验时的实验误差较小。

A、M＝500g，m分别为50g、70g、100g、125g B、M＝500g，m分别为20g、30g、40g、50g C、M＝200g，m分别为50g，70g、100g、125g D、M＝200g，m分别为30g、40g、50g、60g

(2)、在探究合力F一定时，加速度a与小车（包括里面所装钩码）的质量M的定量关系。保持拉力F不变，改变小车的质量M，通过打出的纸带算出对应小车的加速度，得到的数据记录在下表中。

实验次数	1	2	3	4	5	6
小车质量M/kg	0.200	0.300	0.400	0.500	0.600	0.700
小车加速度a/（ $m / s^{2}$ ）	1.99	1.32	？	0.800	0.670	0.570
小车质量的倒数 $\frac{1}{M} / {kg}^{- 1}$	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.43

①该同学在第3次实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 $m / s^{2}$ （保留3位有效数字）；

②根据实验测得的数据，为探究加速度与质量的关系，请在图丙中建立合理的坐标系，描出相应的关系图像；

③根据图像可知：在物体所受合力一定时，物体的加速度与质量成（填“正比”或“反比”）。

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四、解答题

14. 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风速大小，如图。某同学设计了一个测量风速大小的装置，用一根细线捡着一个小球，细线上端固定在水平天花板上，当风速水平向右，小球静止时，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ ，小球的质量为 $m = 4 kg$ 。已知风对小球的作用力水平向右，其大小为 $F = k v$ ，其中k为比例系数 $k = 2 kg/s$ ， v为风速大小。重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。忽略细线的质量、空气浮力和风对细线的作用力。求：

(1)、风速的大小v；

(2)、剪断细线的瞬间，小球的加速度大小。

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15. 高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车，如都江堰→彭州→金堂→简阳→双流→崇州→都江堰，构成6站铁路圈，建两条靠近的铁路环线。
如图，列车A以360km/h的恒定速率运行在一条铁路上，另一条铁路上有“伴驳列车”B。若某乘客想从都江堰站上车到简阳站，先在都江堰站登上B车。当A车快到都江堰站且距都江堰站的路程为 $x_{0}$ 时，B车由静止开始做匀加速直线运动，当速率达到288km/h时运动了1.6km，当速率达到360km/h时恰好遇到A车。两车连锁并打开乘客双向通道，A、B列车交换部分乘客，并连体运动一段时间后再解锁分离。B车做匀减速直线运动后停在彭州站并卸客，A车上的乘客可以中途不停站直达简阳站。求：

(1)、B车做匀加速直线运动的加速度大小 $a_{1}$ ；

(2)、B车从都江堰站出发时，A车距都江堰站的路程 $x_{0}$ ；

(3)、若B车做匀减速直线运动的加速度大小为 $2 {.5m/s}^{2}$ ，当B车停在彭州站时，求A车距彭州站的路程x。

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16. 传送带经常用于工厂物件输送，机场行李箱传送、快递物流分拣等各个领域。如图甲，某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°的传送带AB和倾角也为30°的固定长木板CD组成，传送带以 $v_{0} = 8 m/s$ 的恒定速率顺时针转动，现将物件（可视为质点）无初速度地置于传送带上的A点，物件在传送带上运动 $t_{1} = 9 s$ 刚好到达B点，其v-t图像如图乙所示，物件到达D点时速度恰好为零且立即被机械手取走。物件与木板CD间的动摩擦因数为 $μ_{2} = \frac{\sqrt{3}}{5}$ ，传送带AB与木板CD间可视为无缝连接，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、物件在传送带AB上运动的加速度大小 $a_{1}$ 及物件与传送带AB间的动摩擦因数 $μ_{1}$ ；

(2)、传送带AB的长度 $L_{1}$ 和木板CD的长度 $L_{2}$ ；

(3)、若机械手没能在D点及时将物件取走，导致物件重新下滑，求物件第一次回到B点时的速度大小 $v_{1}$ 及物件从轻置在传送带AB上的A点到第三次经过B点的时间。

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