天津市五十四中2023-2024学年高一（上）期末物理试卷

试卷更新日期：2024-03-11 类型：期末考试

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一、单选题：本大题共10小题，共40分。

1. 物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（）

A、伽利略首先提出了惯性的概念，并指出质量是惯性大小的唯一量度 B、伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理 $($ 包括数学演算 $)$ 和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 C、牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿运动定律都能通过现代的实验手段直接验证 D、当 $Δ t \to 0$ 时， $v = \frac{Δ x}{Δ t}$ 称作物体在时刻 $t$ 的瞬时速度，这应用了微分思想的分析方法

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2. 质点在水平方向上运动的 $v - t$ 图像如图所示，取向右为正方向，下列说法正确的是（）

A、 $2 s$ 末和 $10 s$ 末质点的速度方向相反 B、质点在 $2 s$ 末的加速度小于 $6 s$ 末的加速度 C、 $10 s$ 末质点的加速度方向向右 D、质点在 $0 ~ 5 s$ 内的位移大于 $8 ~ 9 s$ 内的位移

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3. $2021$ 年 $5$ 月 $15$ 日，天问一号着陆巡视器与轨道器分离，着陆巡视器通过高速气动减速、降落伞展开减速、反推动力减速以及着陆缓冲四个环节，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在反推动力减速阶段竖直方向的运动为匀减速直线运动，竖直初速度为 $v$ ，竖直下落位移 $x$ 后速度为零，则此过程（）

A、着陆巡视器的加速度大小为 $\frac{v^{2}}{x}$ B、着陆巡视器的加速度大小为 $\frac{2 v^{2}}{x}$ C、着陆巡视器的运动时间为 $\frac{2 x}{v}$ D、着陆巡视器的运动时间为 $\frac{2 x}{3 v}$

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4. 有以下这样的几句话，符合科学道理的有（）

A、速度变化大的物体的加速度一定大 B、物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力是由于物体的形变而产生的 C、物体受到的作用力中，有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力也不一定有弹力 D、物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力

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5. 如图，物体在水平力 $F$ 作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力 $F$ ，而物体仍能保持静止时（）

A、斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C、斜面对物体的摩擦力一定增大，支持力不一定增大 D、斜面对物体的摩擦力不一定增大，支持力一定增大

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6. 如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q，质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，下面说法正确的是（）

A、Q受到P的弹力为 $\frac{\sqrt{3}}{3} m g$ B、Q受到挡板MN的弹力为 $\frac{\sqrt{3}}{3} m g$ C、若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变 D、若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小

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7. 如图，质量为 $2.5 k g$ 的一只长方体形空铁箱在水平拉力 $F$ 作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数 $μ_{1}$ 为 $0.3$ 。这时铁箱内一个质量为 $0.5 k g$ 的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数 $μ_{2}$ 为 $0.4$ 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。以下说法不正确的是（）

A、木块对铁箱压力的大小 $12.5 N$ B、水平拉力 $F$ 的大小 $71.5 N$ C、地面对铁箱的支持力大小为 $30 N$ D、铁箱的加速度为 $25 m / s^{2}$

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8. 生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为θ，则刀刃劈物体时对物体侧向推力F_N的大小为（）

A、 $\frac{F}{2 c o s θ}$ B、 $\frac{F}{2 c o s \frac{θ}{2}}$ C、 $\frac{F}{2 s i n θ}$ D、 $\frac{F}{2 s i n \frac{θ}{2}}$

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9. 如图，质量为 $m$ 的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为 $\frac{g}{3}$ 的加速度向上减速运动的过程中，小球（）

A、处于失重状态，所受拉力为 $\frac{m g}{3}$ B、处于失重状态，所受拉力为 $\frac{2 m g}{3}$ C、处于超重状态，所受拉力为 $\frac{m g}{3}$ D、处于超重状态，所受拉力为 $\frac{4 m g}{3}$

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10. 如图所示，一质量为m的小球从弹簧的正上方H高处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩，在压缩的全过程中（在弹性限度内且忽略空气阻力）以下说法正确的是（）

A、小球的速度一直减小到零 B、小球的速度先增大后减小 C、小球的加速度一直增大 D、速度为零时，弹簧弹力等于重力

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二、多选题：本大题共4小题，共16分。

11. 从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s² ，不计空气阻力）（）

A、b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s B、a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m C、在a球接触地面之前，两球的速度差恒定 D、在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定

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12. 关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（）

A、运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证 C、加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同 D、甲、乙两人拔河时，甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对作用力与反作用力

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13. 如图所示，质量为 $m$ 的人站在自动扶梯上，鞋底与梯的动摩擦因数为 $μ .$ 扶梯倾角为 $θ$ ，若人随扶梯一起以加速度 $a$ 向上运动 $.$ 梯对人的支持力 $N$ 和摩擦力 $f$ 分别为（）

A、 $N = m a s i n θ$ B、 $N = m (g + a s i n θ)$ C、 $f = μ m g$ D、 $f = m a c o s θ$

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14. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为 $m$ 的煤块 $($ 可视为质点 $)$ ，煤块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ$ 。传送带以恒定的速度 $v$ 做匀速运动。煤块由静止开始运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。关于上述过程，以下判断正确的是 $($ 重力加速度为 $g)$ （）

A、煤块加速运动时的加速度为 $μ g$ B、煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 $\frac{v^{2}}{2 μ g}$ C、煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 $\frac{v}{μ g}$ D、黑色痕迹的长度为 $\frac{v^{2}}{2 μ g}$

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三、实验题：本大题共2小题，共16分。

15. 如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于 $G$ 点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的共同作用下，使小圆环处于 $O$ 点；图丙表示通过细绳套用一个弹簧测力计施加拉力 $F$ 使小圆环处于 $O$ 点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
$①$ 关于此实验，下列叙述正确的是  。
A.在进行图乙的实验操作时， $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的夹角越大越好
B.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小
C.重复实验再次进行验证时，结点 $O$ 的位置可以与前一次不同
D.实验中，为了减小误差，弹簧秤要与木板平行
$②$ 图丁中 $F'$ 是以 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿 $G O$ 方向的是   $($ 填“ $F$ ”或者“ $F'$ ” $)$ 。
$③$ 本实验采用的科学方法是  。
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法

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16. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置示意图如图甲所示，小车及车中砝码的质量用 $M$ 表示，盘及盘中砝码的质量用 $m$ 表示。

(1)、下列关于该实验的说法中正确的是 ____ 。

A、实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源 B、平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂托盘，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑 C、探究小车的加速度与小车质量之间的关系时，每次改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力 D、小车运动的加速度，可直接用公式 $a = \frac{m}{M} g$ 求出

(2)、某组同学在实验中得到如乙图所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的 $5$ 个计数点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ ，相邻两个计数点之间都有 $4$ 个点迹未标出，测出各计数点到 $A$ 点间的距离。已知所用电源的频率为 $50 H z$ ，打 $B$ 点时小车的速度 $v_{B} =$ $m / s$ ，小车的加速度 $a =$ $m / s^{2} ($ 本小题结果均保留两位有效数字 $)$ 。

(3)、某组同学实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多组数据可画出 $a - F$ 关系图线，如图丙所示。分析图线的 $O A$ 段可得出的实验结论是。

(4)、某组同学实验得出数据，画出的 $a - \frac{1}{M}$ 的关系图线如图丁所示。从图象中可以看出，作用在小车上的恒力 $F =$ $N$ 。

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四、计算题：本大题共3小题，共30分。

17. 重为 $40 N$ 的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为 $μ = 0.4$ ，若用斜向上的推力 $F = 50 N$ 支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示．这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则大小应变为多大？ $(s i n$ $37 ° = 0.6$ ， $c o s$ $37 ° = 0.8)$

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18. 如图所示，民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上。若某客机紧急出口下沿距地面高h=3m，气囊所构成的斜面长度L=6m，一个质量m=60kg的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力F_f= 240 N，重力加速度g取10m/s² ，忽略气囊形变的影响及乘客的初速度。求：

(1)、人沿气囊下滑时加速度的大小；

(2)、人沿气囊运动的时间；

(3)、人滑至气囊底端时速度的大小。

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19. 如图所示，足够长的平板车静止在光滑水平面上，当小滑块以 $v_{0} = 6 m / s$ 的水平初速度从车的左端滑上平板车时，给车施加一个水平向右的恒力 $F = 2 N$ ，经过一段时间，小滑块与平板车速度相同。已知平板车的质量为 $M = 3 k g$ ，滑块的质量 $m = 1 k g$ ，滑块与平板车之间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小滑块在平板车上滑动时小滑块的加速度大小及平板车的加速度大小；

(2)、经过多长时间小滑块与平板车速度相同；

(3)、小滑块与平板车速度相同时距平板车的左端的距离。

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