山西省长治市上党好教育联盟2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题

试卷更新日期：2024-03-08 类型：期末考试

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一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1. 2023年诺贝尔物理学奖授予阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶三位教授，他们因为“研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”而获奖．“阿秒脉冲光”是一种阿秒量级的光脉冲，即 $1 0^{- 18} s$ ．则下列说法正确的是（）

A、时间在国际单位制的基本单位是秒，所以阿秒不是表示时间的单位 B、阿秒是国际单位制的基本单位，其对应的物理量是标量 C、 $1 0^{- 18} s$ 非常的短，故1阿秒表示时刻 D、 $1 0^{- 18} s$ 虽然非常的短，但1阿秒仍表示时间间隔

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2. 在我国悠久的历史长河中，古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合，甚至要比西方早几百年．例如《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体由静到动．下列关于此句话的理解正确的是（）

A、有力作用物体一定能运动起来 B、没有力作用物体就一定处于静止状态 C、力是改变物体运动状态的原因 D、物体的运动必须要力来维持

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3. 2023年10月31日神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示为返回舱着陆瞬间的照片．已知打开减速伞后返回舱减速下降一段距离，则在此段过程中（）

A、伞绳对返回舱的拉力小于返回舱对伞绳的拉力大小 B、伞绳对返回舱的拉力大于返回舱对伞绳的拉力大小 C、返回舱中宇航员处于失重状态 D、返回舱中宇航员处于超重状态

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4. 如图所示，两个可视为质点的小球A、B用3段无弹性、等长的轻绳连接，固定悬挂在两竖直杆上的P、Q两点处于静止状态，A、Q等高，PA与水平面的夹角为 $45 °$ ， AB与水平面的夹角为 $30 °$ ，则小球A、B的质量之比 $m$ 等于（）

A、 $\frac{\sqrt{3} - 1}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{3} + 1}{2}$ C、 $\frac{\sqrt{6} - 1}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{6} + 1}{2}$

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5. 如图所示，在粗糙水平面上依次并排紧靠着三个木块1、2、3，已知木块1、2、3的质量分别为m、2m、3m ，每个木块与水平面间的动摩擦因数均相同．现用一水平向右的恒力F推木块，使三个木块一起向右做匀加速直线运动，则木块1对木块2的作用力与木块2对木块3的作用力的大小之比为（）

A、3∶2 B、5∶3 C、2∶1 D、3∶1

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6. 一座足够高的楼房如图所示，现在其楼顶边缘的外侧O点竖直向上以 $10 m / s$ 的初速度抛出一个小钢球（可视为质点），点 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 为抛出点正下方楼房外墙上两点，且 $\bar{P_{1} O} ： \bar{P_{1} P_{2}} = 3 ： 5$ ．已知小钢球从 $P_{1}$ 下落到 $P_{2}$ 所需时间为1s，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ．则点 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 间的距离为（）

A、25m B、20m C、15m D、12m

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7. 如图甲所示，一算盘静置在水平桌面上，中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现有一颗算珠位于杆的一端处于未归零状态，在 $t = 0$ 时刻对算珠施加沿杆方向的力。 $F = 0.12 N$ 使其由静止开始运动，经0.15s撤去F ，此后再经0.15s恰好能到达另一端处于归零状态．算珠在整个运动过程中的 $v - t$ 图像如图乙所示，算珠可视为质点，与杆间的动摩擦因数恒定，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ．下列说法正确的是（）

A、杆长9cm B、算珠与杆间的动摩擦因数为0.2 C、算珠的质量为20g D、若不撤去F ，则算珠在0.2s时已处于归零状态

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二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8. 如图所示，两小球A、B通过轻质细杆相连，斜靠在车厢里，两小球及车厢均处于静止状态，则下列说法正确的是（）

A、A球可能受到3个力的作用 B、A球可能受到4个力的作用 C、B球一定仅受到3个力的作用 D、B球一定仅受到4个力的作用

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9. 如图所示，传送带在生产生活中有着广泛的应用．现有一与水平面间夹角为 $θ$ 、足够长的倾斜传送带，正以恒定的速率逆时针转动，在其上端轻轻释放一可视为质点的小物块，一段时间后被传送到下端．已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A、小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向始终沿传送带向下 B、小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向先沿传送带向下后沿传送带向上 C、小物块与传送带之间的动摩擦因数 $μ$ 可能小于 $t a n θ$ D、小物块与传送带之间的动摩擦因数 $μ$ 一定大于 $t a n θ$

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10. 如图所示，在倾角为 $θ = 37 °$ 的光滑斜面的上、下两端分别有两块薄挡板，在两挡板间有两根轻质弹簧a、b一端分别固定在两挡板上，在a、b另一端之间系住一小球，整个系统处于静止状态．已知仅撤去弹簧a的瞬间，小球加速度大小为 $2.5 m / s^{2}$ ，已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2} ， s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8$ ．则仅撤去弹簧b的瞬间，小球的加速度可能为（）

A、大小为 $8.5 m / s^{2}$ ，方向沿斜面向上 B、大小为 $8.5 m / s^{2}$ ，方向沿斜面向下 C、大小为 $3.5 m / s^{2}$ ，方向沿斜面向上 D、大小为 $3.5 m / s^{2}$ ，方向沿斜面向下

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三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11. 某同学利用如图所示的装置测量一滑块与长木板间的动摩擦因数，请将实验过程补充完整：

(1)、调节长木板水平，并在木板上适当距离固定光电门A、B ，并测得A、B之间的距离为x；再将装有宽度为d的遮光片的滑块放在长木板上，并以一定的初速度（保证能经过光电门A、B）推出，记下先后经过光电门A、B的遮光时间为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，则滑块经过光电门A、B的速度大小可分别表示为、；

(2)、已知重力加速度为g ，则可得滑块与长木板间的动摩擦因数 $μ =$ （用题中所给的物理量字母表示）．

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12. 在“探究加速度与合力的关系”实验中，某物理小组对传统实验进行了改进，实验操作步骤如下：（重力加速度为g）
①如图甲所示，先将沙和沙桶通过光滑滑轮悬挂于小车一端，连接纸带通过打点计时器，调节平板的倾角 $θ$ ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，并测出沙和沙桶的总质量m；
②保持平板倾角 $θ$ 不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a ，此过程小车所受的合力大小为____；
③保持小车质量不变，多次改变沙和沙桶的总质量m ，每次重复①②两步操作，得到多组小车加速度a与沙和沙桶的总质量m的数据，并以a为纵轴，m为横轴，建立的 $a - m$ 图像为一条过原点倾斜的直线，并测得斜率大小为k ．
回答下列问题：

(1)、步骤②中横线部分▲为（用题中所给物理量的字母符号表示）；

(2)、在本实验中（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；

(3)、在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两相邻计数点间还有4个计时点没有画出），已知打点计时器采用频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 $m / s^{2}$ （结果保留两位有效数字）；

(4)、由 $a - m$ 图像，可求得小车的质量为（用题中所给物理量的符号表示）．

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13. 如图甲所示为一种常见的自行车遮雨棚，棚顶由与水平面间的夹角为 $θ$ 的倾斜玻璃平面构成．在一个无风的天气，有一片质量为m的树叶落在棚顶，恰好处于静止状态，如图乙所示．已知重力加速度为g ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

(1)、求树叶与玻璃棚顶间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、若由于下雨导致树叶与玻璃棚顶间的动摩擦因数减小为 $\frac{μ}{2}$ （ $μ$ 为未知量，树叶质量不变），已知树叶（视为质点，忽略空气阻力影响）到棚顶下边沿的距离为L ，求树叶在棚顶滑动的时间t ．

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14. 如图所示为一个标准足球场的示意图（俯视图），A为中线与边线的交点，C为中线的中点，B为过C点且与中线垂直的线上的一点，A、B连线与中线间的夹角 $α = 37 °$ ．在一次训练比赛中，位于A点的运动员甲沿AB以大小为 $v_{0} = 11 m / s$ 的速度踢出足球，此后足球在水平地面上做加速度大小为 $a_{0} = 2 m / s^{2}$ 的匀减速直线运动．在甲踢出足球的同时，位于C点的运动员乙由静止开始沿垂直AB的方向做匀加速直线运动去拦截足球，乙能达到的最大速度为 $v_{1} = 7 m / s$ ，达到最大速度后做匀速直线运动．已知足球场的底线长为70m， $s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8$ ，运动员和足球均可视为质点．

(1)、若不考虑运动员乙的拦截，通过计算判断足球能否运动到B点．若不能，求足球停止运动时的位置到B点的距离；

(2)、若运动员乙能拦截住足球（乙在拦截到足球前已达到最大速度），求乙做匀加速直线运动的加速度大小．

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15. 如图所示，质量为M（大小未知）的长木板静止在粗糙水平地面上，一个质量 $m = 4 k g$ 的物块（可视为质点）在某一时刻以 $v_{0} = 6 m / s$ 的水平初速度从木板左端滑上木板，经 $t_{1} = 2 s$ 时间后物块与木板恰好达到共同速度，且在此时对木板施加方向水平向右的恒力 $F = 20 N$ 作用，物块又经 $t_{2}$ （大小未知）时间后从木板的左端滑出．已知物块与木板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ，木板与水平地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ．求：

(1)、物块滑上长木板达到共速前，物块与长木板各自的加速度大小；

(2)、长木板的质量M以及两者达到共速的瞬间，物块到木板左端间的距离d；

(3)、恒力F开始作用到物块从木板左端滑出所经历的时间 $t_{2}$ （本小问结果可以保留根号）．

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