湖南省长沙市雨花区2023-2024学年高一（上）期末考试物理试卷

试卷更新日期：2024-03-22 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. 物理学是一门洞天察地、格物致理的学科，在其发展的历程中创新了很多的物理思想与方法。下列关于物理思想与方法的说法中正确的是（）

A、合力与分力概念体现了放大思想
B、速度 $v = \frac{Δ x}{Δ t}$ 的定义运用了比值定义法
C、伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验 $+$ 推理”的方法
D、在研究高铁从北京到长沙的运行时间时，我们把高铁当作了一个质点，运用了假设法

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2. 长沙湘江新区大王山欢乐云巴于 $2023$ 年 $5$ 月 $9$ 日 $8$ ： $00$ 正式运行，云巴是由长沙市雨花区比亚迪汽车有限公司自主设计的现代化智能低运量轨道交通系统。它具有舒适、高效、经济、快捷等特点。云巴线全长 $8.256 k m$ ，设计最高时速可以到 $80$ 千米。下列说法正确的是（）

A、“ $2023$ 年 $5$ 月 $9$ 日 $8 : 00$ ”是时间
B、“云巴线全长 $8.256 k m$ ”是位移
C、“最高时速可以到 $80$ 千米”的参考系是云巴轨道
D、“最高时速可以到 $80$ 千米”是平均速度

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3. 在城市建设中，我们常常看见这种塔吊起重的现象，如图甲。把实际情况简化成乙图，重物被悬停在空中。下列说法中正确的是（）

A、重物的重力与重物对绳的拉力是一对平衡力
B、重物的重力与绳对重物的拉力是一对平衡力
C、绳拉横杆的力与重物的重力是一对作用力与反作用力
D、横杆拉绳的力与绳拉重物的力是一对作用力与反作用力

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4. 如图，是无人机正在拉着救援物资先沿着与水平线成一定角度的斜上直线加速上升，然后匀速水平运动，前往救援地。空气对救援物资的作用力不能忽略。则下列说法中正确的（）

A、在救援物资沿着斜上直线加速上升的过程中，救援物资受到重力、绳子的拉力、空气的阻力和沿斜上直线方向的动力
B、在救援物资沿着斜上直线加速上升的过程中，救援物资处于超重状态
C、在救援物资沿着斜上直线加速上升的过程中，救援物资的速度大，加速度一定大
D、在救援物资沿着斜上直线加速上升的过程中，如果救援物资的速度变化变快，救援物资受到的力可以不变

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5. 当地时间 $2023$ 年 $12$ 月 $10$ 日， $2023 - 2024$ 赛季国际滑雪登山联合会青年世界杯法国站结束争夺，中国滑雪登山队获得 $3$ 金 $1$ 银 $2$ 铜的佳绩。滑雪登山是以雪山攀登综合技术为主、滑雪技术为辅的一项冬季山地户外运动项目。如图是某次滑雪登山赛登山过程的山地情形，其中有 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 为四名队员所处位置，此时恰好有 $A B$ 连线与 $B C$ 连线的夹角为 $60^{\circ}$ 。我们假定 $A B = B C = 100 m$ ，则 $A C$ 位移的大小可能的是（）

A、 $85 m$ B、 $100 m$ C、 $170 m$ D、 $200 m$

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6. 跳楼机是用乘坐台将乘客载至高空，然后以几乎重力加速度竖直向下跌落，最后以机械制动将乘坐台在落地前停住的游乐项目。跳楼机通过电动机将乘坐台上质量为 $60 k g$ 的游客送至高空。在从地面以 $0.2 m / s^{2}$ 的加速度匀加速竖直上升的过程中，在加速上升的第 $10$ 秒末某位游客口袋中的一颗糖相对口袋静止滑出。假设糖果在以后的运动过程中只受重力， $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、从口袋中跌落出来的糖果做自由落体运动
B、游客在加速上升的过程中，乘坐台对他的作用力是 $720 N$
C、糖果能够达到的离地最大高度是 $12 m$
D、糖果在跌出口袋后的运动时间约为 $1.63 s$

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二、多选题：本大题共4小题，共20分。

7. 世界自然保护联盟濒危物种藏羚羊栖息于海拔 $3700 - 5500$ 米的高山草原、草甸和高寒荒漠地带，善奔跑，奔跑速度可达每小时 $70 \sim 110$ 千米。下图是藏羚羊某次奔跑过程的速度与时间关系，根据该图像可知（）

A、 $2 - 4 s$ ，藏羚羊处于静止状态 B、前 $2 s$ ，藏羚羊奔跑的加速度为 $0.5 m / s^{2}$
C、后 $6 s$ ，藏羚羊的运动位移是 $11 m$ D、在 $t = 7 s$ 时，藏羚羊的速度是 $1 m / s$

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8. 如图所示，质量分别为 $m_{A}$ 、 $m_{B}$ 的 $A$ 、 $B$ 两物块紧靠在一起放在粗造的水平地面上，两物块与水平地面的动摩擦因数相同，用水平恒力 $F$ 推 $A$ ，使它们沿水平面匀加速运动，为了增大 $A$ 对 $B$ 的作用力，可行的办法是（）

A、增大推力 $F$ B、减小动摩擦因数 C、增大 $B$ 的质量 D、减小 $A$ 的质量

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9. 长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动 $($ 即木板与地面的夹角 $θ$ 变大 $)$ ，另一端不动，如图甲所示；摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力 $f$ 随角度 $θ$ 的变化图像，如图乙所示。重力加速度为 $g$ ，下列判断正确的是（）

A、木块与木板间的动摩擦因数 $μ = \frac{f_{2}}{m g c o s θ_{1}}$
B、木块与木板间的动摩擦因数 $μ = \frac{f_{1}}{m g c o s θ_{1}}$
C、木板与地面的夹角为 $θ_{2}$ 时，木块做自由落体运动
D、木板由 $θ_{1}$ 转到 $θ_{2}$ 的过程中，木块的加速度增大

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10. 用三根细线 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 将重力大小均为 $G$ 的两个小球连接并悬挂，一端固定在天花板上，另一端与竖直墙相接，如图所示。两小球均处于静止，细线 $a$ 与竖直方向的夹角始终为 $30^{\circ}$ ，细线 $c$ 在墙上的连接点和细线 $c$ 的长短可调。现将细线 $c$ 由水平调到跟细线 $a$ 垂直的过程中，有关说法正确的是（）

A、细线 $c$ 水平时，细线 $c$ 对小球 $2$ 的拉力是 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} G$ B、细线 $c$ 由水平调到跟细线 $a$ 垂直的过程中，细线 $a$ 对小球 $1$ 的拉力变大
C、细线 $c$ 跟细线 $a$ 垂直时，细线 $b$ 与竖直方向的夹角为 $60^{\circ}$
D、细线 $c$ 跟细线 $a$ 垂直时，细线 $b$ 对小球 $1$ 的拉力大小是 $G$

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三、实验题：本大题共2小题，共16分。

11. “在探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一只弹簧测力计。

(1)、为完成实验，某同学找来另一根弹簧，先测量其劲度系数，将得到的实验数据绘制成下图，由图像可得到该弹簧的劲度系数 $k =$ $N / m$ 。 $($ 保留三位有效数字 $)$

(2)、在“探究求合力的方法”实验中，下列的实验要求不必要的是____ $($ 填选项前的字母 $)$ 。

A、作力的图示时各力所用线段的比例标度要相同 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

(3)、某次实验中甲、乙两位同学得到的结果如图甲、乙所示，其中同学的实验结果比较符合实验事实 $($ 力 $F^{'}$ 是用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示 $)$ 。

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12. 学校科技活动小组在实验室用力传感器和光电门来验证加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲，将光电门固定在长木板上的某点 $B$ 处，小车从固定的 $A$ 位置由静止释放，在悬挂槽码的拉动下向左做匀加速直线运动；记录力传感器的示数 $F$ 、小车的质量 $m 、 A B$ 间的距离 $x$ 和遮光条通过光电门的时间 $t$ ，回答下列问题：

(1)、用运动物体拖着纸带通过正在工作的电磁打点计时器测定速度也是实验室里常用的方法。频率为 $50 H z$ 的电磁打点计时器的打点间隔是 $s$ 。

(2)、本次实验中，下列操作正确的是____。

A、平衡摩擦时，应将槽码跨过定滑轮拴在小车上 B、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 C、保证槽码的质量远小于小车的质量 D、每次改变小车质量后，都需要重新调节长木板倾斜度

(3)、已知遮光片的宽度 $d$ ，则小车通过光电门速度大小为 $($ 用题干中的字母表示 $)$ 。

(4)、改变槽码的质量，把小车由固定的 $A$ 点静止释放，记录相应的 $F$ 和 $t$ ，重复实验。以 $F$ 为横坐标，以 $($ 填“ $t$ ”“ $t^{2}$ ”“ $\frac{1}{t}$ ”或“ $\frac{1}{t^{2}}$ ” $)$ 为纵坐标，若描点可得到一条过原点的倾斜直线如图乙，说明加速度 $a$ 与力 $F$ 成正比；如果已知倾斜直线的斜率为 $k$ ，则此次实验小车的质量 $m =$ $($ 用题中除“ $m$ ”以外的规定字母表示 $)$ 。

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四、计算题：本大题共4小题，共40分。

13. “斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。司机小梅驾车以 $10 m / s$ 的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为 $2.5 m / s^{2}$ 的加速度刹车，车停住时车头刚好到达斑马线。等待行人 $10 s$ 后 $($ 人已走过 $)$ ，又用了 $6 s$ 时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点 $($ 即 $t = 0)$ ，求：

(1)、车第 $3 s$ 末的瞬时速度大小；

(2)、刹车过程需要的时间；

(3)、车在前 $10 s$ 内的位移大小。

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14. 物流公司通过滑轨把质量 $m = 4 k g$ 的货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成 $37^{\circ}$ 角，长度 $l = 4 m$ ，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接使速度改向而不改变速度大小。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，货物可视为质点 $($ 取 $s i n 37^{\circ} = 0.6$ ， $c o s 37^{\circ} = 0.8$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2})$ 。求：

(1)、货物在倾斜滑轨上受到的摩擦力和支持力的大小；

(2)、货物在倾斜滑轨上滑行时加速度 $a$ 的大小；

(3)、货物在倾斜滑轨末端时速度 $v$ 的大小。

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15. 如图，光滑斜面上有一个重力为 $100 N$ 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知轻绳与竖直方向的夹角为 $3 0^{\circ}$ ，斜面倾角为 $2 4^{\circ}$ ，斜面体与地面间有摩擦且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置处于静止状态。斜面体的重力 $200 N$ ， $c o s 2 4^{\circ} = 0.9$ ， $s i n 2 4^{\circ} = 0.4$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求： $($ 计算结果要求小数点后保留一位 $)$

(1)、轻绳对小球的拉力大小和斜面对小球的支持力大小；

(2)、地面与斜面体间动摩擦因数的最小值。

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16. 光滑水平面上有一质量 $m_{B} = 2.0 k g$ 的长木板 $B$ 静置，木板的左端有一可视为质点、质量 $m_{A} = 4.0 k g$ 的物块 $A$ 也静置，它与木板间的动摩擦因数 $μ_{A} = 0.5$ ，如图所示。 $t = 0$ 时刻给 $A$ 施加水平向右的恒力 $F = 28 N$ ，木板 $B$ 被锁定不动。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求 $t_{0} = 2 s$ 时物块 $A$ 的速度 $v_{1}$ ，以及在 $t_{0} = 2 s$ 内 $A$ 的位移 $x_{1}$ ；

(2)、若在 $t_{0} = 2 s$ 后撤去拉力，同时解除木板 $B$ 的锁定，已知物块 $A$ 始终未离开木板，求木板 $B$ 的加速度和最大速度。

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