广东省广州市天河区2023-2024学年高一（上）期末考试物理试卷

试卷更新日期：2024-01-30 类型：期末考试

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一、单选题：本大题共8小题，共32分。

1. 在 $16$ 世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（）

A、物体下落的快慢与质量有关 B、一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 C、四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明：物体受的力越大，速度就越大 D、一个运动物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

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2. 下列说法正确的是（）

A、物体加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变 B、物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向 C、汽车的惯性大小随着牵引力的增大而减小 D、加速度减小时，速度不一定减小

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3. 木楔的截面为等腰三角形，其顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力F_N ，则下列正确的是（）

A、θ一定时，F_N的大小与F无关 B、θ一定时，F越小，F_N越大 C、F一定时，θ越大，F_N越大 D、F一定时，θ越小，F_N越大

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4. 如图所示，水平地面上静止堆放着质量分布均匀的相同原木， $M$ 、 $N$ 是原木 $P$ 的支撑点。原木 $P$ 的质量为 $10 k g$ 与水平地面的夹角为 $37^{\circ}$ ，地面对原木 $P$ 的支持力大小为 $60 N$ ，不计原木堆对原木 $P$ 的摩擦力，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37^{\circ} = 0.6$ ， $c o s 37^{\circ} = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、原木 $P$ 只受三个力作用 B、原木堆对原木 $P$ 的弹力竖直向上 C、地面对原木 $P$ 的摩擦力大小为 $40 N$ D、地面对原木堆的摩擦力大小为 $30 N$

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5. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，以冲淡重力。如图所示，设 $A 、 B 、 C$ 与斜面底端的距离分别为 $S_{1} 、 S_{2} 、 S_{3}$ ，小球从 $A 、 B 、 C$ 处由静止开始运动到斜面底端的时间分别为 $t_{1} 、 t_{2} 、 t_{3}$ ，到斜面底端时的速度分别为 $v_{1} 、 v_{2} 、 v_{3}$ ，则伽利略当时用来证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动的关系式是（　　）

A、 $s_{1} - s_{2} = s_{2} - s_{3}$ B、 $\frac{v_{1}}{t_{1}} = \frac{v_{2}}{t_{2}} = \frac{v_{3}}{t_{3}}$ C、 $\frac{s_{1}}{t_{1}^{2}} = \frac{s_{2}}{t_{2}^{2}} = \frac{s_{3}}{t_{3}^{2}}$ D、 $\frac{v_{1}}{2} = \frac{v_{2}}{2} = \frac{v_{3}}{2}$

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6. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度 $a$ 向前加速运动。货箱中石块 $B$ 的质量为 $m$ ，下列说法正确的是（）

A、 $B$ 只受到重力和车厢底部的支持力 B、 $B$ 受到车厢底部的支持力与 $B$ 受到的重力是一对平衡力 C、石块 $B$ 周围与它接触的物体对石块 $B$ 作用力的合力为右上方。 D、石块 $B$ 周围与它接触的物体对石块 $B$ 作用力的合力为 $m a$

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7. 某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力 $($ 单位为 $N)$ ，横坐标为时间 $($ 单位为 $s)$ ，由图线可知，该人的体重约为 $650 N$ 。除此之外，还可以得到的信息是（）

A、该人做了一次“下蹲一起立”的动作 B、下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 C、 $5 s$ 末人正在向下匀速运动 D、下蹲过程中人的最大加速度约为 $5 m / s^{2}$

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8. 排球是人们最喜爱的运动之一。如图所示，运动员在原地竖直向上做抛接球训练，排球经 $2 s$ 到达最高点，把上升的总高度分成四等份，排球通过前两等份高度用时记为 $t_{1}$ ，通过最后一等份高度用时记为 $t_{2}$ 。空气阻力不计。则 $\frac{t_{2}}{t_{1}}$ 满足（）

A、 $1 < \frac{t_{2}}{t_{1}} < 3$ B、 $3 < \frac{t_{2}}{t_{1}} < 5$ C、 $5 < \frac{t_{2}}{t_{1}} < 7$ D、 $7 < \frac{t_{2}}{t_{1}} < 9$

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二、多选题：本大题共4小题，共16分。

9. 某汽车在晴天的干燥路面和雨天的湿滑路面进行紧急刹车试验，其 $v - t$ 图像分别如图中甲、乙图线所示。若两次刹车过程中，汽车的安全距离 $($ 汽车从开始计时位置到最后停下来位置的距离 $)$ 相等，则由图像可知（）

A、汽车安全距离为 $100 m$ B、汽车在雨天湿滑路面刹车时的初速度大小为 $24 m / s$ C、汽车在晴天干燥路面刹车时的加速度较小 D、汽车在雨天湿滑路面刹车时的加速度大小为3m/s²

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10. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（）

A、在连续相等的位移内所用时间相等 B、在连续相等的位移内平均速度相等 C、在任何相等的时间内速度的变化量相等 D、在任何相等的时间内速度的变化率相等

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11. 如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右转动。将一物体轻轻放在传送带的左端，以 $f$ 、 $a$ 、 $v$ 、 $x$ 表示物体所受摩擦力大小、加速度大小、速度大小和位移大小。下列选项正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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12. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量 $M = 2.3 k g$ ，木板的质量 $m = 1.4 k g$ 。水平向左拉木板，传感器记录的 $F - t$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、物块与木板间的动摩擦因数约为 $0.3$ B、图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C、最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 $10 ： 7$ D、木板滑动后，力传感器对物块的拉力大于物块对力传感器的拉力

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三、实验题：本大题共2小题，共16分。

13. 某同学用图（a）所示装置“探究弹力和弹簧伸长的关系”。弹簧的上端固定在铁架台支架上，弹簧的下端固定一水平纸片（弹簧和纸片重力均忽略不计），激光测距仪可测量地面至水平纸片的竖直距离h。

(1)、该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧时，记录所挂钩码的重力和对应的h；

(2)、根据实验记录数据作出h随弹簧弹力F变化的图线如图（b）所示，可得未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离h₀=cm，弹簧的劲度系数k= N/m。（结果都保留到小数点后一位）

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14. 用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
$a .$ 安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次；
$b .$ 选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 $O (t = 0)$ ，然后每隔相同的时间间隔 $T$ 选取一个计数点，如图乙中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 所示 $；$
$c .$ 通过测量、计算可以得到在打 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 点时小车的速度，分别记作 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ 、 $v_{4}$ 、 $v_{5}$ ；
$d .$ 以速度 $v$ 为纵轴、时间 $t$ 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图丙所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

(1)、在下列仪器和器材中，还需要使用的有____和____。 $($ 填选项前的字母 $)$

A、电压合适的 $50 H z$ 交流电源 $B .$ 电压可调的直流电源C.刻度尺 $D .$ 秒表E.天平 $($ 含砝码 $)$

(2)、在图丙中已标出计数点 $A$ 、 $B$ 、 $D$ 、 $E$ 对应的坐标点，请在该图中标出计数点 $C$ 对应的坐标点，并画出 $v - t$ 图像。

(3)、观察 $v - t$ 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是， $v - t$ 图像斜率的物理意义是， $v - t$ 图像与纵轴交点的物理意义是。

(4)、描绘 $v - t$ 图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 $\frac{Δ x}{Δ t}$ 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对 $Δ t$ 的要求是 $($ 填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关” $)$ ；从实验的角度看，选取的 $Δ x$ 大小与速度测量的误差 $($ 填“有关”或“无关” $)$ 。

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四、简答题：本大题共4小题，共36分。

15.

(1)、按规定，卡车在市区行驶的速度不得超过 $40 k m / h$ 。一辆卡车在紧急情况下刹车，测得卡车滑行过程中车轮在路面上擦过的笔直痕迹长 $9 m$ 。为判断该车是否超速，从监控资料上知道，该车急刹车后经过 $1.5 s$ 停止。则该车急刹车前的速度大小为 $k m / h$ 。

(2)、动车车厢内悬吊着一个质量为 $m$ 的小球，动车匀加速行驶时，悬线偏离竖直方向的角度为 $θ$ 并相对车厢保持静止，重力加速度为 $g$ 。则悬线拉力的大小为。

(3)、如图，用一根轻质细绳将一幅重力为 $10 N$ 的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为 $0.5 m$ 。已知细绳能承受的最大拉力为 $10 N$ ，要使细绳不会被拉断，细绳最短的长度为 $m$ 。

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16. 如图所示，一名旅客用沿 $A B$ 拉杆方向的力 $F$ 拉着一个总质量 $M = 15 k g$ 的行李箱，并在上面放一质量 $m = 5 k g$ 的包，在水平路面上匀速前行。拉杆与水平地面的夹角 $α = 53 °$ ，地面对行李箱的摩擦阻力与行李箱滑轮对地面的压力成正比，比例系数 $k = 0.5$ ，已知 $c o s 53^{\circ} = 0.6$ ， $s i n 53^{\circ} = 0.8$ ，重力加速度 $g$ 取，不计拉杆与包之间的摩擦力。求：

(1)、包对拉杆压力的大小；

(2)、拉力 $F$ 的大小。

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17. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块 $($ 可视为质点 $)$ ，初始时它们处于静止状态。当滑块从 $A$ 处以初速度 $v_{0} ($ 未知 $)$ 向上滑动时，滑块恰能滑到最高处 $B$ ，然后返回。已知滑块上、下滑动时受到滑杆的摩擦力大小恒为 $1 N$ ，滑块的质量 $m = 0.2 k g$ ，滑杆的质量 $M = 0.6 k g$ ， $A$ 、 $B$ 间的距离 $l = 1.2 m$ 重力加速度 $g$ 取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。求：

(1)、滑块在向上和向下滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小 $N_{1}$ 和 $N_{2}$ ；

(2)、初速度的大小 $v_{0}$ ；

(3)、滑块从 $A$ 出发至再返回 $A$ 处经历的时间 $t$ 。 $($ 结果可保留根号 $)$

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18. 如图所示，在倾角 $θ = 30^{\circ}$ 的足够长的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数槽两端内侧壁 $A$ 、 $B$ 间的距离 $d = 0.1 m$ ，将一质量与槽相等、表面光滑的小物块 $($ 可视为质点 $)$ 放在槽内上端靠侧壁 $B$ 处，现同时由静止释放物块与槽。已知槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g$ 取求：

(1)、物块运动后瞬间，物块与槽各自的加速度大小 $a_{1}$ 、 $a_{2}$ ；

(2)、物块与槽的侧壁发生第 $1$ 次碰撞前的瞬间，物块的速度大小 $v_{1}$ ；

(3)、若物块与槽的侧壁发生第 $1$ 次碰撞时，二者瞬间交换速度，求从物块开始运动至与槽的侧壁发生第 $2$ 次碰撞所需的时间 $t$ 。

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