辽宁省名校联盟2023-2024学年高一（上）期末考试物理试卷

试卷更新日期：2024-03-08 类型：期末考试

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一、选择题（共10小题，1~7题每小题4分，8~10题每小题6分，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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.）

1. 物理学的发展推动了社会的进步，下列关于物理学上的一些事件和科学方法的叙述正确的是（　　）

A、在探究合力与分力的关系实验时，采用了控制变量法 B、伽利略通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论 C、最早建立平均速度、瞬时速度以及加速度概念的科学家是牛顿 D、用比值定义法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如加速度 $a = \frac{F}{m}$ 就是采用比值定义法定义的

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2. 空气、水等流体介质对在其中运动的物体的阻力大小与速度有关，其规律一般可表示为 $F (v) = γ \cdot v + k v^{2}$ ，其中第一项 $γ \cdot v$ 为粘滞阻力，对于半径为 $r$ 的球形物体，阻力系数 $γ$ 与半径 $r$ 的关系为 $γ = C r$ ，其中C是由实验测得的常数，C的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（　　）

A、无单位 B、 $N \cdot m / s$ C、 $k g \cdot m^{2} / s^{3}$ D、 $k g / (m \cdot s)$

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3. 甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中 $a$ 、 $b$ 所示，图线 $a$ 是直线，图线 $b$ 是抛物线， $0 ∼ t_{2}$ 时间内图线a、b与横轴围成的面积之比是 $3 ： 2$ ，抛物线顶点的横坐标为 $t_{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $0 ∼ t_{1}$ 时间内甲、乙的距离一直在减小 B、 $0 ∼ t_{1}$ 时间内乙的平均速度等于 $\frac{v_{1}}{2}$ C、 $0 ∼ t_{2}$ 时间内乙的加速度一直小于甲的加速度 D、 $0 ∼ t_{3}$ 时间内甲、乙的位移大小相等

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4. 如图所示，某同学把不可伸长的轻绳的一端拴在天花板上，再将绳穿过质量为m的光滑圆环后，将另一端握在手中，已知该同学的质量为M ，当圆环静止时右侧轻绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、左侧轻绳与竖直方向的夹角 $θ$ 大于30° B、该同学受到地面的支持力大小为 $(m + M) g$ C、该同学将握住绳子的手沿竖直方向向上缓慢移动的过程中，地面对该同学的摩擦力始终不变 D、该同学将握住绳子的手沿竖直方向向上缓慢移动的过程中， $θ$ 角将变大

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5. 如图，某河流中水流速度大小恒为 $v_{1}$ ， A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r ， $A B = \sqrt{3} r$ 。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（）

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

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6. 如图所示，A、B为质量均为m的物块，A的上方为不可伸长的轻绳，A、B间为轻弹簧，箱子C的质量为4m ，若将悬挂在天花板的绳子剪断，则剪断的瞬间（不计空气阻力，重力加速度为g），下列说法正确的是（）

A、箱子C的加速度为 $1.2 g$ B、A、B的加速度都为g C、A上方绳子的张力突变为0 D、A的加速度为 $1.25 g$

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7. 市面上一种旋转“飞蜓”玩具的结构如图所示，轻绳的一端连接蜻蜓，穿过手柄后与重物连接，人们可以通过旋转手柄让蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动。第一次玩耍，蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动时，重物与手柄底端的距离为 $H$ ，外部轻绳与竖直方向的夹角为 $α$ ；第二次玩耍，蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动时，重物与手柄底端的距离小于 $H$ 。两次运动过程中，重物均处于静止状态，不计一切阻力，则相比第一次，蜻蜓第二次运动时（　　）

A、外部轻绳与竖直方向的夹角为 $α$ 变大 B、蜻蜓运动的周期不变 C、蜻蜓运动的角速度变大 D、蜻蜓运动的线速度变大

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8. 如图所示，升降机的天花板上悬挂一轻质弹簧，弹簧下端栓一质量为m的物体，对升降机施加一向上的拉力T ，使升降机由静止开始，以 $1 m / s^{2}$ 的加速度匀加速上升，关于从开始到物体第一次与升降机速度相等的过程中，下列说法正确的是（）

A、物体与电梯达到共速之后一起做匀加速运动 B、物体加速度达到 $1 m / s^{2}$ 时，弹簧长度最长 C、速度相等时，物体的加速度大于 $1 m / s^{2}$ D、升降机受到的拉力T一直变大

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9. 如图所示，倾角为 $θ$ 的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因数为 $μ = t a n θ$ ， B通过轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与物块A连接，连接B的一段轻绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g ，则在B下滑的过程中，下列说法正确的是（）

A、不论A、B的质量大小关系如何，A一定处于失重状态 B、A运动的加速度大小为 $a = \frac{m g}{m + M}$ C、地面对斜面的摩擦力始终为0 D、水平面对C的支持力小于B、C的总重力

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10. 如图所示，在光滑水平桌面上用四根长度均为L的相同轻质细杆做成框架，各杆的两端全用光滑铰链相连。开始时，相对的两铰链A和C彼此靠近（可看作在同一点），铰链A固定，铰链C在水平外力F（大小未知）的作用下从静止开始做初速度为零，大小为a的恒定加速度沿菱形对角线运动。铰链处质量不可忽略，均为m。当 $A B$ 和 $B C$ 间的夹角成120°时，下列说法正确的是（）

A、此时铰链C的速度大小为 $\sqrt{2 \sqrt{3} a L}$ B、此时铰链B的速度大小为 $\sqrt{2 \sqrt{3} a L}$ C、BC杆上的弹力大小为 $\frac{16 \sqrt{3}}{3} m a$ D、AB杆上的弹力大小为 $\frac{13 \sqrt{3}}{3} m a$

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二、实验题（每空2分，共14分.）

11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中：

(1)、关于这个实验，以下说法正确的是____。

A、小球释放的初始位置越高越好 B、每次小球要从同一高度由静止释放 C、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D、小球在平抛运动时要靠近但不接触木板

(2)、某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间 $T$ 拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度 $8 m m$ ，如果取 $g = 10 m / s^{2}$ ，那么：

①照相机的频闪周期 $T =$ s（结果保留两位小数）；
②小球做平抛运动的初速度大小是 $v_{0} =$ $m / s$ （结果保留一位有效数字）。

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12. 用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验：

(1)、下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的实验器材有____。

A、天平 B、秒表 C、刻度尺（最小刻度为 $1 m m$ ） D、低压交流电源

(2)、此实验中需要满足一些条件，下列正确的做法是____

A、小车放在长木板上，反复调节长木板的倾斜程度，直至轻推小车使其在不受绳的拉力下沿木板做匀速运动 B、小车放在长木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。反复调节长木板的倾斜程度，直至轻推小车使其在不受绳的拉力下沿木板做匀速运动 C、实验中，不需要满足砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间 $m ≪ M$ 的条件 D、实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是 $m ≪ M$

(3)、乙图为某次实验得到的纸带，交流电的频率为 $50 H z$ ，在相邻两计数点间都有四个打点末画出，小车的加速度大小 $a =$ $m / s^{2}$ 。（计算结果均保留2位有效数字）

(4)、另一小组在研究“小车质量一定时，加速度与力的关系”实验时，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力 $F$ ，然后根据测得的数据作出 $a - F$ 图像，如图三所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是（）

A、没有补偿摩擦阻力，且小车质量较大 B、补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大 C、补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大 D、补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

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三、计算题（共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）

13. 有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带同定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面 $40 m$ 高处，然后由静止释放．可以认为座椅沿轨道做自由落体运动 $2 s$ 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面 $4 m$ 高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面．（g取 $10 m / s^{2}$ ）求：

(1)、座椅在匀减速阶段的时间是多少？

(2)、在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？

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14. 如图所示，碎石场有一长 $L = 7.25 m$ 的传送带与水平面夹角 $θ = 37 °$ ，传送带以恒定速率 $v = 5 m / s$ 沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量 $m = 1 k g$ 石块被与水平的轻绳系住保持静止不动， $t = 0$ 时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ .取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、 $t = 0$ 时刻前绳子的拉力T大小和物体受到的摩擦力f大小和方向；

(2)、石块到传送带底端所用的时间；

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15. 如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道 $B C D$ ，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角 $α = 30 °$ ，圆弧轨道半径为 $R = \frac{8}{3} m$ ，与水平轨道 $C D$ 相切于点C.现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以 $v_{0} = 4 m / s$ 的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，滑块在圆弧末端C点速度为 $v_{c} = 12 m / s$ ，对轨道的压力 $N_{C} = 64 N$ ，之后继续沿水平轨道 $C D$ 滑动，经过D点滑到质量为 $M = 1 k g$ ，长为 $L = 7 m$ 的木板上.图乙为木板开始运动后一段时间内的 $v - t$ 图像，滑块与地面、木板与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力和木板厚度。求：

(1)、小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小；

(2)、小滑块的质量；

(3)、全过程中木板的位移。

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