湖南省怀化市2023-2024学年高一（上）期末考试物理试卷

试卷更新日期：2024-03-20 类型：期末考试

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一、单选题（本题共7小题，共28分）

1. 下列四组物理量中均为标量的是（）

A、位移平均速度 B、质量速度的变化量
C、加速度力 D、速率路程

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2. $2023$ 年 $5$ 月 $1$ 日起，我国内地至香港每日列车开行数量由 $102$ 列增至 $164$ 列，此举将积极促进香港与内地人员流动和经贸往来。某同学经查询得知， $G 708$ 次列车自长沙南站出发，历时 $4$ 小时 $31$ 分到达香港西九龙站，全程运行 $1349 k m$ ，运行的最高时速为 $350 k m / h$ 。下列说法中正确的是（）

A、“ $4$ 小时 $31$ 分”指的是时刻 B、“ $1349 k m$ ”指的是路程
C、“ $350 k m / h$ ”指的是平均速率 D、运行中的列车不可以选作为参考系

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3. 如图所示是厨房用来悬挂厨具的小吸盘，其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，可用来悬挂比较轻的厨具，安装拆卸都很方便，以下说法正确的是（）

A、墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上
B、大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大
C、吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力
D、空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力

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4. 电磁弹射技术是一种利用电磁力将飞行器从甲板上弹射起飞的技术，相较于传统的蒸汽弹射，具有更高的起飞效率 $.$ 已知某舰载机在静止的航母上利用电磁弹射装置使飞机获得一定初速度后，再由飞机发动机使其获得 $24 m / s^{2}$ 的加速度在航母上匀加速前进 $100 m$ 升空起飞 $.$ 已知飞机安全起飞的速度为 $70 m / s$ ，若要使飞机安全起飞，通过电磁弹射装置使飞机获得的初速度至少为
（）

A、 $8 m / s$ B、 $10 m / s$ C、 $12 m / s$ D、 $15 m / s$

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5. 某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。经测量细绳偏离竖直方向约为 $7^{\circ}$ 角 $(s i n 7^{\circ} = 0.10 ， c o s 7^{\circ} = 0.99 ， t a n 7^{\circ} = 0.12 ， g$ 取 $10 m / s^{2})$ ，此时地铁的加速度约为
（）

A、 $1.2 m / s^{2}$ B、 $0.98 m / s^{2}$ C、 $9.7 m / s^{2}$ D、 $5 m / s^{2}$

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6. 我省株洲市是和谐号动车的生产基地，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，假设某列动车组各车厢质量均为 $m$ ，在做匀加速直线运动时每节动车提供的动力均为 $F$ ，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到的阻力均为 $F_{f}$ 。该动车组由 $8$ 节车厢组成，其中第 $1$ 、 $3$ 、 $6$ 节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组
（）

A、做匀加速直线运动时，加速度为 $\frac{F - F_{f}}{m}$
B、做匀加速直线运动时，加速度为 $\frac{3 F - F_{f}}{8 m}$
C、做匀加速直线运动时，第 $5$ 、 $6$ 节车厢间的作用力为 $0.125 F$
D、做匀加速直线运动时，第 $6$ 、 $7$ 节车厢间的作用力为 $0.55 F$

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7. “天宫课堂”第四课于 $2023$ 年 $9$ 月 $21$ 日 $15$ 时 $45$ 分开课，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“球拍”发生形变产生的
B、击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
C、梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
D、梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证

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二、多选题（本题共3小题，共15分）

8. 某同学站在力传感器上观察“体重”变化现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程 $；$ 由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“站起”过程。如图显示的是该同学站在力传感器上，“下蹲”和“站起”的过程力传感器的示数随时间变化情况。已知重力加速度大小为 $g$ ，下列说法正确的是
（）

A、 $1 s \sim 2 s$ 内，该同学下蹲，先出现超重现象后出现失重现象
B、 $5 s \sim 6 s$ 内，该同学站起，先出现失重现象后出现超重现象
C、该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为 $0.6 g$
D、该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为 $1.4 g$

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9. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李箱进行安全检查，如图甲所示。图乙为这一水平传送带装置简化示意图，紧绷的传送带 $A B$ 始终保持 $v = 1 m / s$ 的恒定速率运行，旅客把行李箱无初速度地放在 $A$ 端，只考虑行李箱和传送带之间的作用，视行李箱先作匀加速运动，然后和传送带一起作匀速运动。设行李箱与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ， $A B$ 间的距离为 $2 m$ ， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，乘客把行李箱放上传送带 $A$ 端的同时也以 $v = 1 m / s$ 的恒定速度平行于传送带走向 $B$ 端取行李箱，则
（）

A、行李箱被轻放在传送带上的瞬间，行李箱受到滑动摩擦力的作用
B、在整个传送过程中，行李箱始终运动，行李箱一直受滑动摩擦力的作用
C、乘客比行李箱提前 $0.5 s$ 到达 $B$ 端
D、若传送带速度足够大，行李箱会比乘客先到达 $B$ 端

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10. 可以用位移传感器测量速度，如图所示，位移传感器工作时由装置 $C$ 发出短暂超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被装置 $C$ 接收，通过发射与接收的时间差和超声波的速度可以计算出被测物体运动的平均速度。若被测物体正远离装置 $C$ ，已知第一次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为 $t_{1}$ ，第二次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为 $t_{2}$ ，两次脉冲发出的时间间隔为 $t_{3}$ ，超声波在空气中的速度为 $v$ ，则以下说法正确的是（）

A、第一次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置 $C$ 的距离为 $\frac{v t_{1}}{2}$
B、第二次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置 $C$ 的距离为 $\frac{v t_{2}}{2}$
C、被测物体的平均速度为 $\frac{v (t_{2} - t_{1})}{2 t_{3} + t_{1} + t_{2}}$
D、被测物体的平均速度为 $\frac{v (t_{2} - t_{1})}{2 t_{3} - t_{1} + t_{2}}$

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三、实验题（本题共2小题，共15分）

11. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计 $A$ 挂于固定点 $P$ ，下端用细线挂一重物 $M$ 。弹簧测力计 $B$ 的一端用细线系于 $O$ 点，手持另一端向左拉，使结点 $O$ 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 $A$ 和 $B$ 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 $O$ 点的位置和拉线的方向。

(1)、该实验运用的思想方法是____。

A、控制变量法 B、等效替代法 C、理想模型法

(2)、本实验用的弹簧测力计示数的单位为 $N$ ，图中 $A$ 的示数为 $N$ 。

(3)、下列的实验要求不必要的是____ $($ 填选项前的字母 $)$ 。

A、应用测力计测量重物 $M$ 所受的重力 B、应在水平桌面上进行实验 C、拉线方向应与木板平面平行 D、改变拉力，进行多次实验，每次都要使 $O$ 点静止在同一位置

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12. 实验小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度，请完成下列实验步骤中的填空：

(1)、按图甲装配好器材：跨过滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔；

(2)、接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数 $F$ 。已知打点计时器使用的交流电源的频率为 $50 H z$ ，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打 $D$ 点时重物的速度 $v_{D} =$ ，重物的加速度 $a =$ ； $($ 计算结果保留 $2$ 位有效数字 $)$

(3)、改变钩码的质量，多次重复实验步骤 $(2)$ ，得到多组 $a$ 、 $F$ 数据；

(4)、实验得到重物的加速度 $a$ 与力传感器示数 $F$ 的关系如图丙所示，当地的重力加速度 $g =$ $($ 用图丙中给出的字母表示 $)$ 。

(5)、本实验中主要的误差来源是____。

A、动滑轮的重力 B、钩码 $M$ 的质量远大于重物 $m$ 质量的一半 C、空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力

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四、简答题（本题共3小题，共42分）

13. “天宫课堂”上，“太空教师”叶光富给同学们演示了太空失重环境下的各种运动。演示中，叶老师在“天和”核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速起动，离开舱壁后以不变的姿态在舱内匀速运动，到达舱体另一头时伸出手臂触壁缓冲匀减速至停止。已知核心舱的全长为 $16.6 m$ ，叶老师通过脚蹬壁获得大小为 $2 m / s^{2}$ 的加速度，加速距离为 $1.0 m$ 、减速缓冲距离为 $0.6 m$ ，忽略他身高的影响，求：

(1)、叶老师匀速运动的速度和匀减速过程的加速度大小；

(2)、演示中叶老师在舱内运动全程所用的时间。

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14. 如图所示，质量为 $40 k g$ 的斜面体 $C$ 放在水平面上，质量为 $15 k g$ 的重物 $A$ 放在斜面体 $C$ 上，质量为 $1 k g$ 的重物 $B$ 通过水平细绳与重物 $A$ 相连于 $O$ 点， $O$ 点通过另一根细绳悬挂于天花板上，细绳与竖直方向夹角以及斜面体倾角均为 $37^{\circ}$ ， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 都处于静止状态。 $(g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37^{\circ} = 0.6$ ， $c o s 37^{\circ} = 0.8)$ 求：

(1)、水平细绳 $O A$ 的拉力大小；

(2)、重物 $A$ 对斜面体 $C$ 的压力及摩擦力大小；

(3)、地面对斜面体 $C$ 的支持力及摩擦力大小。

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15. 如图，质量为 $2.5 k g$ 、长为 $0.3 m$ 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为 $μ_{1} = 0.3$ 。这时铁箱内一个质量为 $0.5 k g$ 的小木块恰好能静止在后壁上。小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.25$ 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小木块对铁箱压力的大小；

(2)、水平拉力 $F$ 的大小；

(3)、减小拉力 $F$ ，经过一段时间，小木块沿铁箱左侧壁落到底部 $($ 小木块不反弹 $)$ ，此时铁箱的速度为 $6 m / s$ 同时撤去拉力 $F$ ，又经 $0.5 s$ 再给铁箱施加一水平向右的恒力 $F^{'}$ ，为使小物块不撞击铁箱右壁，则恒力 $F^{'}$ 最小值为多少。

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