浙江省杭州市源清中学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（在所给的四个选项中，只有一个选项是正确的，本题共13题，每小题3分，共39分）

1. 下列物理量和单位，属于矢量，且对应的单位是基本单位的是（）

A、力，N B、质量，kg C、速度，m/s D、位移，m

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2. 在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（　　）

A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法 B、当 $Δ t$ 极短时， $\frac{Δ x}{Δ t}$ 就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法 C、加速度的定义 $a = \frac{Δ v}{Δ t}$ 采用的是控制变量法 D、理想实验是依据逻辑推理，把实际实验理想化的物理研究方法

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3. 如图所示，一个大人（甲）跟一个小孩（乙）站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是（　　）

A、大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B、大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等 C、大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对平衡力 D、只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大

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4. 一物体做匀加速直线运动，其初速度大小为 $v_{0}$ ，加速度大小为a，经时间t速度大小变为 $v_{t}$ ，则这段时间内物体的位移大小可表示为（　　）

A、 $x = \frac{(v_{0} + v_{t}) t}{2}$ B、 $x = v_{0} t + \frac{1}{2} a t$ C、 $x = \frac{1}{2} a t^{2}$ D、 $x = \frac{v_{0}^{2} + v_{t}^{2}}{2 a}$

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5. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙，C为大盘上的一点，A、B为大小两盘边缘上的两点，已知2r_C=r_A ， r_C=r_B_．以下关于A、B、C三点的线速度v、角速度ω、向心加速度a之间的大小关系说法正确的是（　　）

A、2ω_A=ω_B ， 2a_A =a_B B、a_A = a_C ， ω_A=ω_C C、ω_A=2ω_B ， v_B=2v_C D、v_A=2v_B ， ω_A=ω_B

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6. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）

A、做自由落体运动的物体不受任何外力 B、春天下毛毛细雨，雨滴下落的过程是自由落体运动 C、在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度不同 D、从静止开始，连续的三个2s内通过的位移之比是1：3：5

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7. 如图1所示，池鹭为了生存像标枪一样一头扎入水中捕鱼。若将池鹭俯冲视为自由落体运动，从俯冲开始到进入水中后的运动过程，其 $v^{2} - s$ 图像如图2所示，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、池鹭在俯冲过程中的最大速度为 $6 \sqrt{2} m / s$ B、0~7.2m内池鹭运动的时间为1.44s C、7.2~10.8m内池鹭运动的加速度大小为 $10 m / s^{2}$ D、0~10.8m内池鹭运动的平均速度大小为6m/s

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8. 下列说法正确的是（　　）

A、静摩擦力的方向可能与物体的运动方向成任意夹角 B、一本书放在水平桌面上，书受向上的支持力，是因为书发生了向下的弹性形变 C、长江上新建的某大桥有很长的引桥，这是为了增大汽车重力沿桥面向下的分力 D、根据 $μ = \frac{F_{f}}{F_{N}}$ 可知，动摩擦因数 $μ$ 与滑动摩擦力 $F_{f}$ 成正比，与正压力 $F_{N}$ 成反比

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9. “幸得有你，山河无恙。千里驰援，勇士凯旋”，2020年4月10日，载着最后一批广东援鄂医疗队英雄的客车返回。假设某车在水平公路上转弯，沿曲线MPN行驶，速度逐渐减小，v是汽车经过P点时的速度。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10. 下列各图是某同学对物体A的受力分析示意图，其中正确的是（）

A、以一定初速度v冲上粗糙斜面 B、以一定初速度v沿粗糙水平面向右运动 C、静止放置在成一定夹角的两光滑墙之间 D、用轻绳把小球A悬挂在光滑的墙上

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11. a、b为两个质量相同的木块，叠放于水平桌面上，水平向右的恒力F作用于木块a，两木块以共同速度v沿水平桌面匀速向右移动，如图所示。则在运动过程中（　　）

A、b作用于a的静摩擦力为零 B、桌面作用于b的滑动摩擦力大小为F，方向水平向左 C、b作用于a的静摩擦力大小为 $\frac{F}{2}$ ，方向水平向左 D、b作用于桌面的滑动摩擦力大小为F，方向水平向左

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12. 如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，当拉船的绳与水平方向的夹角为30°时船的速度为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{3} v$ B、 $\sqrt{3} v$ C、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} v$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{2} v$

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13. 如图所示，在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v₀垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（）

A、 $\frac{v_{0} s i n θ}{g}$ B、 $\frac{v_{0} t a n θ}{g}$ C、 $\frac{2 v_{0} s i n θ}{g}$ D、 $\frac{v_{0}}{g t a n θ}$

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二、多选题（在所给的四个选项中，有两个及以上选项是正确的，本题共2题，每小题3分，共6分，全对得3分，选对但不全得2分，有错不得分）

14. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（）

A、如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，汽车处于失重状态 B、如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C、如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球受到细杆的作用力方向可能为向下 D、如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮对内轨一定无侧向压力

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15. 网课期间，小五同学在家研究物体受力的方向与大小的关系。如图所示，第一次实验：小五用两轻质细线拴住一物体，一根细线系在墙壁上O点，保持系在墙壁上的细线与竖直方向的夹分为 $3 0^{∘}$ ，将另一细线由水平缓慢拉至竖直方向的过程中，设系在墙壁的细线上的拉力大小为 $F_{1}$ ，另一细线上的拉力大小为 $F_{2}$ ；第二次实验：小五同学用一根轻质细线将物体系在墙壁上O点，用外力 $F_{3}$ 缓慢拉结点 $O^{'}$ ， $F_{3}$ 的方向与 $O O^{'}$ 夹角为 $α = 12 0^{∘}$ 且保持不变，使OO'从竖直拉至水平，设 $O O^{'}$ 上的拉力大小为 $F_{4}$ 。物体所受的重力大小为G。则下列说中法正确的是（　　）

A、 $F_{1}$ 先减小后增大 B、 $F_{2}$ 先减小后增大 C、 $F_{3}$ 先增大后减小 D、 $F_{4}$ 先增大后减小

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三、实验题（每空2分，共16分）

16. （1）李老师利用如图1的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，为了达到最佳实验效果____
A．必须选择质量相同的小球
B．应选择一个塑料球和一个金属球
C．两球都应选择密度较大的金属球
D．秒表直接测量两球的落地时间

(1)、在实验室里，学生小张利用如图2所示装置做“探究平抛运动水平方向运动的特点”实验时，首先通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹，下列说法中正确的是____

A、每次释放钢球的位置可以不同 B、倾斜挡板每次必须等距离移动 C、重垂线、刻度尺是本实验必需的器材 D、正确操作下，斜槽粗糙对实验结果无影响

(2)、小张回家后，利用如图3（甲）所示的实验装置测定平抛运动的初速度。他把桌子搬到墙的附近，在水平桌面上固定一个斜面，斜面的底边AB与桌子边缘、墙相互平行，把白纸和复写纸附在墙上。实验时，钢球每次从斜面上同一位置静止释放，且垂直桌子边缘离开，每次将桌子向远离墙方向移动15cm，在白纸上记录钢球的4个撞击点，如图3（乙）所示，相邻两点之间的距离依次为14.20cm、24.00cm、33.80cm，钢球平抛运动的初速度为m/s（取重力加速度g=9.8m/s²）

(3)、小张若将白纸和复写纸铺在水平地面上，如图4所示。实验时，钢球落在水平地面上，测得桌面与地面的高度差为h，桌子边缘到落点的水平距离为x，为了更精确地获得平抛运动的初速度，你认为是否有必要测量钢球的直径（填“有必要”或“没有必要”）

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17. 为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为0的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。

(1)、该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度大小为 $m / s^{2}$ 。（结果均保留两位有效数字）

(2)、该小组结合（1）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度为 $m / s^{2}$ ；指针指在刻度板上B点时电梯的加速度为 $m / s^{2}$ 。（取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字）

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四、解答题（请写出必要的解题过程，只有答案不给分。18题9分，19题9分，20题10分，21题11分，共39分）

18. 随着经济发展，乡村公路等级越来越高，但汽车超速问题也日益凸显，为此一些特殊路段都设立了各式减速带。现有一辆汽车发现前方有减速带，开始减速，减至某一速度开始匀速运动，匀速通过减速带，然后再加速到原来速度。汽车行驶的v-t图像如图乙所示，其中v为汽车的行驶速度，t为汽车行驶的时间。

(1)、求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小；

(2)、求汽车全程5s内的总位移；

(3)、求汽车全程的平均速度。

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19. 如图所示，拖把是生活中常用的清洁工具，有拖杆和拖把头构成，设某拖把头的质量为 $m$ ，拖杆质量可忽略，假设用该拖把在水平地板上拖地时，拖杆与竖直方向的夹角为 $37 °$ 。已知 $s i n 37 ° = 0.6$ 、 $c o s 37 ° = 0.8$ ，重力加速度为 $g$ ，求：

(1)、若沿拖杆方向施加大小为 $F_{1} = \frac{1}{2} m g$ 的推力推拖把时，拖把头在水平地板上保持静止，求拖把头与水平地板间的摩擦力多大？

(2)、在拖地过程中，若沿拖杆施加大小 $F_{2} = \frac{5}{4} m g$ 的推力推拖把，拖把头在水平地板上刚好做匀速直线运动，求拖把头与水平地板间的动摩擦因数。

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20. 皮带传输装置示意图的一部分如下图所示，传送带与水平地面的夹角 $θ = 37 °$ ，以恒定的速率 $v_{0} = 2 m / s$ 逆时针运转。质量为 $1 k g$ 的煤块无初速度地放在传送带的顶端P，经时间 $t_{1} = 0.2 s$ 煤块速度与传送带相同，再经 $t_{2} = 1 s$ 到达传送带底端Q点，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、煤块与传送带间动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、传送带 $P Q$ 的长度L；

(3)、煤块从P点到达Q点的过程中在传送带上留下的划痕长度 $Δ l$ 。

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21. 某游戏装置如图所示，由弹丸发射器、水平面、圆形轨道 $B B^{'} C$ （其中 $B C$ 略有错开）、两竖直放置的半圆形管道 $D K E$ 及放置在水平地面上等腰直角斜面 $M I N$ 构成．游戏者调节弹丸发射器，使弹丸（可视为质点）从A点水平发射经过圆形轨道 $B B^{'} C$ 后，经D点进入半圆形管道，沿半圆形管道 $D K E$ 从其顶点E水平飞出，击中等腰直角斜面 $M I N$ 为过关（游戏过程中不考虑弹丸落地后的反弹过程）。已知弹丸质量 $m = 0.3 k g$ ，圆形轨道半径 $r = 0.6 m$ ，半圆形管道半径 $R = 0.4 m$ ，等腰直角斜面距半圆形管道的距离 $L = 0.8 m$ ，直角斜面高 $h = 0.4 m$ ，所有接触面均光滑，不考虑弹丸在管道里碰撞时的能量损失，求：

(1)、某次弹丸恰好过圆形轨道最高点 $B^{'}$ 时的速度 $v$ ；

(2)、某次弹丸运动至D点的速度为 $6 m / s$ ，则此时弹丸对管道的作用力 $F_{N}$ ；

(3)、若某次弹丸过E点时对管道的作用力为0.5倍的重力，则弹丸会击中斜面吗？若会，则求出弹丸撞击在等腰直角斜面的位置；

(4)、若等腰直角斜面的高 $h$ 及与半圆形管道的距离 $L$ 可变，可使弹丸无碰撞沿等腰直角斜面的 $I N$ 面滑下，则求 $L$ 与 $h$ 需满足关系。

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