天津市和平区2023-2024学年高一（上）期末物理试卷

试卷更新日期：2024-03-08 类型：期末考试

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一、单选题：本大题共6小题，共24分。

1. 北京时间 $2023$ 年 $10$ 月 $3$ 日，由陈冠锋、谢震业、严海滨和陈佳鹏组成的男子接力队，以 $38$ 秒 $29$ 的成绩力压日本接力队和韩国接力队，拿下亚运会男子 $4 \times 100 m$ 接力项目的金牌，下列说法正确的是（）

A、 $4 \times 100 m$ 指的是位移大小 B、 $38$ 秒 $29$ 指的是冲线时刻 C、在研究运动员冲线的动作时，不能将运动员看成质点 D、第四棒运动员陈佳鹏最后越跑越快，说明他的加速度一定越来越大

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2. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）

A、击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B、击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力 C、梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 D、梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大

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3. 如图所示，曲线 $a b$ 分别是在平直公路上行驶汽车 $a$ 和 $b$ 的位移 $—$ 时间图像，由图可知（）

A、 $t_{1}$ 时刻， $a b$ 两车速度相等 B、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间段， $b$ 车一直做加速运动 C、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间段， $a$ 车先加速运动再减速运动 D、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间， $a$ 车的位移大于 $b$ 车的位移

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4. 质点从 $O$ 点静止释放做自由落体运动，依次经过 $A$ 、 $B$ 两点，若质点通过 $O A$ 、 $A B$ 位移所用时间之比为 $1$ ： $2$ ，则下列说法正确的是（）

A、通过 $A$ 、 $B$ 两点的速度大小之比为 $1$ ： $2$ B、 $O A$ 、 $A B$ 长度之比为 $1$ ： $4$ C、 $O A$ 、 $A B$ 段平均速度大小之比为 $1$ ： $4$ D、 $O A$ 、 $A B$ 段位移中点速度大小之比为 $1$ ： $3$

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5. 中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛。现用一根劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼。灯笼的质量为 $m$ ，悬挂静止时弹簧、轻绳与天花板形成的 $△ O A B$ 为等边三角形，如图所示。 $($ 重力加速度为 $g$ ，弹簧在弹性限度内 $)$ 则（）

A、灯笼的重力和所受轻绳拉力的合力方向水平向右 B、弹簧的形变量为 $\frac{2 \sqrt{3} m g}{3 k}$ C、若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为 $\frac{\sqrt{3}}{3} g$ D、若仅增加灯笼的质量，悬挂静止后 $O$ 点位置依然保持不变

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6. 流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积，在生活中经常需要测量流量来解决实际问题。环保人员在检查时发现一根排污管正在向外满口排出大量污水。如图所示。他测出水平管口距落点的竖直高度为h，管口的直径为d，污水落点距管口的水平距离为 $l$ ，重力加速度为g。根据这些测量计算排出污水的流量为（）

A、 $Q = \frac{1}{4} π l d^{2} \sqrt{\frac{g}{2 h}}$ B、 $Q = \frac{1}{4} π l d^{2} \sqrt{\frac{2 h}{g}}$ C、 $Q = \frac{1}{4} π l d^{2}$ D、 $Q = \frac{1}{4} π h d^{2}$

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二、多选题：本大题共4小题，共16分。

7. $2023$ 年 $10$ 月 $15$ 日 $7$ ： $30$ ，天津马拉松在天津大礼堂鸣枪开跑。此次马拉松设计了一条串联城市地标、围绕海河两岸“最有诚意”的马拉松赛道，现代都市风貌与历史文化名胜交相辉映。若某位马拉松选手一段时间内在相互垂直的 $x$ 方向和 $y$ 方向运动的速度 $—$ 时间图像如图甲、乙所示，则这段时间内对该选手，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时刻，选手的速度为 $0$ B、选手在 $y$ 方向上的加速度为 $1 m / s^{2}$ C、选手在做匀变速直线运动 D、选手在 $0 ～ 1 s$ 时间位移大小为 $\frac{\sqrt{41}}{2} m$

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8. 如图甲所示，倾角为 $θ$ 的斜面体 $C$ 置于水平地面上，物块 $B$ 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块 $A$ 连接，连接 $B$ 的一段细绳与斜面平行，整个装置处于静止状态。现在 $B$ 上再轻放一小物块 $D$ ，整个系统仍处于静止状态，如图乙所示。则放上 $D$ 之后与没放 $D$ 时相比（）

A、细绳对物块 $B$ 的拉力大小一定不变 B、斜面体对物块 $B$ 的摩擦力大小一定不变 C、地面对斜面体的支持力大小一定不变 D、地面对斜面体的摩擦力大小一定不变

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9. 如图甲是某人站在力传感器上做下蹲 $-$ 起跳动作的示意图，中间的 $●$ 表示人的重心。图乙是根据传感器画出 $F - t$ 图线。两图中 $a ～ g$ 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。图乙中 $a$ 、 $c$ 、 $e$ 对应的纵坐标均为 $700 N$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是（）

A、此人的质量为 $70 k g$ B、此人重心在 $b$ 点时为下蹲的最低点 C、此人重心在 $e$ 点时具有向上的最大速度 D、此人重心在 $f$ 点时脚刚好离开传感器

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10. 如图所示，水平传送带以速度 $v_{0} = 4 m / s$ 向右匀速传动，两物块 $A$ 、 $B$ 均可视为质点，与传送带间的动摩擦因数均为 $μ = 0.2$ ，物块 $A$ 从传送带左端由静止释放，同时，物块 $B$ 从传送右端以速度大小 $v_{0} = 4 m / s$ 向左滑上传送带，两物块恰好没有发生碰撞。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、 $A$ 物块与 $B$ 物块在传送带的中点位置相遇 B、 $A$ 物块在传送带上的运动时间为 $4 s$ C、 $B$ 物块与传送带间的“划痕”长度为 $16 m$ D、传送带的长度为 $8 m$

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三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11. 小明同学根据图甲所示装置来做“探究物体加速度与力、质量的关系”的实验。

(1)、实验中下列器材不必要的是____。

A、秒表 B、天平 $($ 含砝码 $)$ C、刻度尺

(2)、在实验中，为保证小车所受合力与槽码的重力相等，下列说法正确的是____ 。

A、需要把木板带有打点计时器的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力 B、需要把与小车相连的细线调节水平 C、需要保证槽码的质量远小于小车的质量

(3)、在一次实验中，小明同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为 $50 H z$ 。计数点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 间均有四个打出的点未画出，测得 $x_{1} = 1.10 c m$ ， $x_{2} = 2.96 c m$ ， $x_{3} = 4.92 c m$ ， $x_{4} = 6.86 c m$ 。根据纸带可求出小车的加速度大小为 $m / s^{2} ($ 结果保留三位有效数字 $)$ 。

(4)、小明同学还做了如下实验：如图丙所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。这是因为____ 。

A、在小车上放置了智能手机后，没有重新平衡阻力 B、在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了 C、在小车上放置了智能手机后，细线的拉力变小了

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12. 小明同学在探究出平抛运动的竖直方向分运动特点之后，在家里设计了一个探究平抛运动水平方向分运动特点的实验装置。如图甲所示，在桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上滚下，滚过桌边后钢球便被抛出。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板 $($ 还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画出 $)$ ，木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。为了方便记录小球落点坐标，小明同学还在桌子边缘沿竖直方向设置了一个标尺 $($ 零刻度与水平桌面对齐 $)$ ，在木板的边缘设置了一水平标尺 $($ 零刻度与桌面的竖直边缘对齐 $)$ 。让钢球多次从斜面上滚下，不断调节木板高度，借助标尺，测量每次小球落点的坐标 $(x_{1} ， y_{1})$ 、 $(x_{2} ， y_{2}) \dots$ 并记录于表中。小明同学根据记录的数据，运用图像法进行处理，得到了如图乙所示的图像 $($ 图乙中 $g$ 为重力加速度 $)$ ，得出了平抛运动水平方向分运动的特点。

(1)、关于该实验，下列说法正确的是____ 。

A、斜面和桌面必须尽可能光滑 B、桌子边缘必须水平 C、斜面上每次释放小球的位置可以不同 D、上下调节木板时必须每次等间距移动

(2)、若图乙的横纵坐标单位均为国际单位，则本实验中小球从桌边抛出时的初速度为 $m / s ($ 结果保留 $2$ 位有效数字 $)$ 。

(3)、由图乙可知，依据第四组数据描出的点 $P$ ，明显偏离了“直线”，则造成这一偏差可能的原因是该次操作____ 。

A、小球释放的位置较“同一位置”偏高 B、小球释放的位置较“同一位置”偏低 C、水平木板的左端较桌子边缘偏右

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四、简答题：本大题共3小题，共46分。

13. 一质量 $m$ 的物体 $($ 可视为质点 $)$ 在水平推力的作用下静止在倾角为 $θ$ 的固定斜面上，重力加速度为 $g$ ，求：

(1)、若斜面光滑，求斜面支持力 $F_{N}$ 的大小和水平推力 $F$ 的大小；

(2)、若斜面与物体间的动摩擦因数为 $μ$ ，在水平推力的作用下物体恰好不上滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求水平推力 $F^{'}$ 的大小。

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14. 如图所示，一小物体自平台边缘上以 $v_{0} = 3.2 m / s$ 的速度水平抛出，能恰好沿倾角为 $θ = 37 °$ 的固定斜面从顶端 $A$ 点下滑，斜面放置在水平地面上，在 $B$ 点与水平地面平滑连接，小物体最终停在水平地面上的 $C$ 点。已知小物体与斜面及水平地面间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ， $C$ 点距 $B$ 点的水平距离为 $L = 2.5 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、小物体下落到斜面顶端 $A$ 点时的速度 $v_{A}$ 大小；

(2)、斜面顶端高度 $H$ 。

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15. 如图所示，在水平平台上，有一足够长的木板 $C$ ，木板 $C$ 的左端放有一物块 $B$ ，物块 $B$ 通过一绕过光滑定滑轮的轻绳与物块 $A$ 相连，物块 $B$ 与滑轮间的轻绳处于水平位置，物块 $A$ 与物块 $B$ 均可视为质点且质量相同，长木板 $C$ 的质量是每个物块质量的 $2$ 倍。开始时用手托住物块 $A$ ，使绳刚好伸直， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 均静止。已知物块 $B$ 与木板 $C$ 间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ，木板 $C$ 与水平台面间的动摩擦因数为 $μ_{2}$ ，木板 $C$ 的右端离定滑轮足够远，物块 $A$ 离地面高度。 $h = 5 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若 $μ_{1} = 0$ ，释放 $A$ 后，木板 $C$ 会静止不动，求释放物块 $A$ 到物块 $A$ 落地的时间 $t$ ；

(2)、若 $μ_{2} = 0$ ， $μ_{1}$ 足够大，释放物块 $A$ 后物块 $B$ 、木板 $C$ 能相对静止一起滑动，求物块 $A$ 落地瞬时速度 $v$ 的大小；

(3)、若 $μ_{1} = 0.4$ ， $μ_{2} = 0.1$ ，释放物块 $A$ 后物块 $B$ 、木板 $C$ 发生相对滑动，求从刚释放物块 $A$ 到物块 $A$ 落地，物块 $B$ 相对木板 $C$ 运动的距离 $s$ 。

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