浙江省杭州第十四名校（凤起、康桥）2023-2024学年高一上学期期末物理试题

试卷更新日期：2024-04-03 类型：期末考试

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一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列哪种情况中可将物体看成质点（）

A、研究地球的自转规律时，可把地球看成质点 B、科学家在研究超级细菌的结构时，可把超级细菌看成质点 C、研究孙杨在1500m自由泳比赛中的动作时，可把孙杨看成质点 D、研究“嫦娥三号”卫星绕月球飞行的轨迹时，可把“嫦娥三号”卫星看成质点

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2. 如图所示，甲、乙两同学掰手腕游戏，甲同学“掰倒”乙同学时，下列说法正确的是（）

A、甲对乙的力和乙对甲的力始终大小相等 B、甲对乙力小于乙对甲的力 C、甲对乙的力和乙对甲的力是一对平衡力 D、甲对乙的力大于乙对甲的力

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3. 如图是大货车载着六辆小汽车在平直公路上行驶的情景，下列说法正确的是（）

A、小汽车的惯性小于大货车的惯性 B、大货车的惯性小于小汽车的惯性 C、小汽车与大货车的惯性大小相同 D、大货车和小汽车没有惯性

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4. 如图所示，质量为M的物块A置于倾角为30°的固定粗糙斜面上，其上端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与沙桶B相连。初始时沙桶B中没有沙子，质量为 $\frac{1}{2} M$ 。现向沙桶B中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中，以下说法正确的是（）

A、B所受的合力增大 B、A所受的摩擦力一直增大 C、A所受的摩擦力先减小后增大 D、A，B间的轻绳拉力大小保持不变

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5. 某汽车正以72km/h的速度在公路上行驶，为“礼让行人”，若驾驶员以大小为 $4 m / s^{2}$ 的加速度刹车，则以下说法正确的是（）

A、汽车刹车30m停下 B、刹车后1s时的速度大小为15m/s C、刹车后6s内的平均速度大小为 $\frac{25}{3} m / s$ D、刹车后6s时的速度大小为 $4 m / s$

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6. 路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内，车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀速上升，则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是（　　）

A、工人一定做匀变速运动 B、工人的运动轨迹是直线 C、工人一定做匀速运动 D、工人的运动轨迹与车的运动无关

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7. 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度 $v$ 或加速度 $a$ 随时间 $t$ 变化的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8. 引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一，如图甲所示，质量为 $m = 55 k g$ 的某同学，双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上运动过程中，其重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取 $10 m / s^{2}$ ，由图像可知，下列选项错误的是（　　）

A、 $t = 0.4 s$ 时，他正处于超重状态 B、 $t = 0.5 s$ 时，他的加速度约为 $0.3 m / s^{2}$ C、 $t = 1.1 s$ 时，他受到单杠的作用力的大小为550N D、 $t = 1.5 s$ 时，他正处于超重状态

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9. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的平均密度为（）

A、 $\frac{3 g}{4 π R G}$ B、 $\frac{3 g}{4 π R^{2} G}$ C、 $\frac{g}{R G}$ D、 $\frac{g}{R^{2} G}$

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10. 如图所示，某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B，他始终保持静止不计绳子质量，忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦，则重物下移过程（）

A、绳子的拉力逐渐增大 B、该健身者所受合力逐渐减小 C、该健身者对地面的压力逐渐增大 D、该健身者对地面的摩擦力逐渐减小

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11. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P'位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，细线在桌面上方的部分始终保持水平，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（　　）

A、细线所受的拉力变大 B、小球P运动的角速度变小 C、Q受到桌面的静摩擦力变小 D、Q受到桌面的支持力变大

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12. 如图所示，在倾角为 $θ = 30 °$ 的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和 $3 m$ ，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g ，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（　　）

A、物块A的加速度为0 B、物块A的加速度为 $\frac{3 g}{8}$ C、物块B的加速度为0 D、物块AB间作用力为 $\frac{3 m g}{2}$

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13. 如图所示，某人手持一小球并将它抛向竖直墙的洞里，洞口较小，仅在小球的速度方向垂直于墙面时小球才能进入，洞离地面的高度 $H = 3.3 m$ ，球抛出手时，球离地面的高度 $h_{0} = 1.5 m$ ，人和墙之间有一张竖直网，网的高度 $h = 2.5 m$ ，网离墙的距离 $L = 2 m$ ，忽略空气阻力，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、只要人调整好抛球速度的大小以及抛射角度，不管人站在离网多远的地方，都可以把球扔进洞 B、要使小球被扔进洞，人与网之间的距离至少为1.5m C、若小球能进入洞中，人距离网越远，球抛出手时的速度与水平方向的夹角越大 D、若小球能进入洞中，人距离网越远，球抛出手时的速度越大

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二、多选题（本题共2小题，每小题3分，共6分，全选对得3分，漏选得2分，不选、多选、错选均不得分）

14. 关于圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A、在光滑固定的圆锥筒内，在某一水平面内做匀速圆周运动的小球只受重力和弹力 B、汽车安全通过拱桥的最高点时，车对桥面的压力大于车受到的重力 C、火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮一定对内轨有侧向压力 D、借助离心机，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞

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15. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的 $L_{1} 、 L_{2} 、 L_{3} 、 L_{4} 、 L_{5}$ 所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，若发射一颗卫星定位于拉格朗日 $L_{2}$ 点，下列说法正确的是（　　）

A、该卫星绕太阳运动周期和地球自转周期相等 B、该卫星在 $L_{2}$ 点处于平衡状态 C、该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 D、该卫星在 $L_{2}$ 处所受太阳和地球引力的合力比在 $L_{1}$ 处大

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 在“研究小球平抛运动”的实验中：

(1)、如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明____；

A、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B、平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 C、平抛运动的轨迹是一条抛物线

(2)、该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为 $L = 4.9 c m$ ， A、B、C是小球的三个位置，取 $g = 9.80 m / s^{2}$ ，由照片可知：照相机拍摄时每隔s曝光一次；小球做平抛运动的初速度 $v_{0} =$ $m / s$ 。

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17. 在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M ，砂与砂桶的质量为m。重力加速度为g。

(1)、某同学在保持砂与砂桶质量m一定时，探究小车加速度a与质量M的关系。
①关于该实验，下列说法正确的是。
A.平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过滑轮系在小车上，且小车后面的纸带也必须连好
B. 实验中应改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
C. 实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车
D. 为直观分析a与M的关系，画出 $a - M$ 图像即可
②下图是实验中打点计时器打出的一条纸带（部分）。若A ， B ， C……计数点间的时间间隔均为 $0.10 s$ ，从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 $m / s^{2}$ ，打下C点时小车的速度大小是m/s。（结果均保留两位有效数字）

(2)、该同学继续探究当小车及车中砝码质量M一定时，加速度a与受力F的关系。该同学根据测得的多组数据画出 $a - F$ 关系图线如图，发现该图线不通过坐标原点且AB段明显偏离直线，分析其产生原因，下列说法正确的是____。

A、不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B、不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C、图线AB段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车及车内砝码总质量的条件

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18. 雨雪天气路面湿滑，会很大程度上降低轮胎抓地力，给行车安全带来了一定的安全隐患，所以保持安全车距显得尤为重要。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。晴天汽车在干燥的路面上刹车时的加速度大小为 $a_{1} = 7.5 m / s^{2}$ 。

(1)、若晴天汽车在干燥高速公路上行驶的速度为30m/s，求行车的安全距离；

(2)、若遇大雪天气，汽车刹车的加速度将减小为晴天时的0.4倍，且能见度较低，已知此时的安全距离为36m，求汽车安全行驶的最大速度。

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19. 如图所示，重力为500N的人用跨过定滑轮的轻绳牵引质量为20kg的物体，g取 $10 m / s^{2}$ ，绳与水平面成 $30 °$ 角．不计滑轮与绳的摩擦，求：

(1)、当人和物体都静止时，地面对人的摩擦力大小；

(2)、当人和物体都静止时，地面对人的支持力大小：

(3)、当人站在原地，以 $1 m / s^{2}$ 的加速度匀加速收绳子时，轻绳对滑轮作用力的大小．

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20. 如图所示，质量为m=1.2kg的小球P（可以看成质点），用两根轻绳OP和O^'P在P点拴结后再分别系于竖直轴上相距0.3m的O、O^'两点上，绳OP长0.5m，绳O^'P长0.4m。

(1)、今在小球上施加一方向与水平成θ=37°角的拉力F，将小球缓慢拉起。当绳O^'P刚伸直时，拉力F的大小是多少？ (已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²)

(2)、如果撤去拉力F ，使轴加速转动，求两绳绷紧时的最小角速度；

(3)、如果撤去拉力F ，使轴匀速转动，设绳O^'P对球的作用力为F^' ，系统与轴一起转动的角速度为ω ，请写出F^'与角速度ω的关系式并且作F^'－ω²的图象。

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21. 如图所示，质量为2kg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0.4，这时铁箱内一个质量为0.5kg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0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、铁箱加速度大小和铁箱后壁对木块作用力的大小；

(2)、水平拉力F的大小：

(3)、减少拉力F ，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为 $6 m / s$ 撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？（结果保留两位有效数字）

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