湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校”考试联盟2023-2024学年高一下学期期中联考物理试卷

试卷更新日期：2024-05-13 类型：期中考试

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 急动度j是描述加速度变化快慢的物理量，可以用加速度变化量 $Δ a$ 与发生这一变化所用时间 $Δ t$ 的比值来定义，即 $j = \frac{Δ a}{Δ t}$ 。关于这一物理概念，下列说法中正确的是（）

A、加速度越大，急动度越大 B、加速度变化越多，急动度越大 C、急动度等于0，加速度不变 D、急动度等于0，物体一定做匀速直线运动

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2. 2024年3月28日小米SU7在北京发布，若该款汽车在平直道路上行驶时，从某时刻开始的一段时间内其位置与时间的关系是 $x = (5 t^{2} + 3 t + 6) m$ ，则以下说法正确的是（）

A、初始时刻汽车在坐标原点 B、1s末汽车离坐标原点8m C、第一秒内平均速度为8m/s D、前两秒内平均速度为16m/s

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3. 如图所示，粗糙水平地面上放有截面为 $\frac{1}{4}$ 圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，整个装置保持静止。若将A的位置向右移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（）

A、地面对A的支持力不变 B、地面对A的摩擦力减小 C、墙对物体B的作用力减小 D、物体A对B的作用力减小

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4. 一个质量为2kg的物块静止在水平地面上， $t = 0$ 时刻开始给物体施加一个水平推力F，力F随时间的变化如图所示，物块和地面间动摩擦因数为0.25，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。关于物体在0~6s的运动情况，下列说法正确的是（）

A、该物体第2秒末速度达到最大 B、第2秒末的加速度大小是 $2.5 m / s^{2}$ C、该过程物体受地面摩擦力始终不变 D、该物体0~6s内的加速度先增大再减小

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5. 如图所示，a是“天宫一号”飞行器、b、c是地球同步卫星，若“天宫一号”飞行器a和卫星b、c均沿逆时针方向转动，“天宫一号”飞行器a的轨道半径为r，引力常量为G，则（）

A、卫星c的加速度大于卫星b的加速度 B、“天宫一号”飞行器a的线速度大于卫星b的线速度 C、天宫的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间 D、在天宫中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态

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6. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A的质量为3m，B的质量为m，运动过程的摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当A的位移为h时（）

A、A、B加速度大小相等 B、重物B的位移也为h C、系统的重力势能增加mgh D、A的速度大小为 $\sqrt{\frac{2}{7} g h}$

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7. 如图所示，长约1m的两端封闭的竖直玻璃管中注满水，玻璃管内有一质量为0.1kg的红蜡块能在管内浮动。假设 $t = 0$ 时，红蜡块从玻璃管底端开始向上运动，且每1s上升的距离都是30cm；从 $t = 0$ 开始，玻璃管以初速度 $v_{0}$ 匀加速向右平移，第1s内、第2s内、第3s内通过的水平位移依次为15cm、25cm、35cm。y表示红蜡块竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，单位均为m， $t = 0$ 时红蜡块位于坐标原点。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时红蜡块的速度大小为0.4m/s B、前3s内红蜡块的位移大小为 $15 \sqrt{61} c m$ C、红蜡块的轨迹方程为 $y = \sqrt{\frac{9}{5} x}$ D、红蜡块在浮动过程中受到的合力是0.1N

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8. 如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，有一物体由弹簧正上方某位置竖直下落，从与弹簧接触到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（）

A、物体的动能逐渐减小 B、物体的机械能守恒 C、弹簧的弹力对物体做负功 D、弹簧的弹性势能逐渐增大

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9. 航天器登陆某星球（可视为质量分布均匀的球体）的过程中，测得航天器在该星球表面附近做匀速圆周运动的周期为T，着陆后用测力计测得质量为m的砝码重力为F，已知引力常量为G。忽略星球自转影响，以下说法正确的是（）

A、航天器在星球表面附近运动的向心加速度大于 $\frac{F}{m}$ B、航天器在星球表面附近运动的向心加速度等于 $\frac{F}{m}$ C、该星球的密度 $ρ = \frac{3 π}{G T}$ D、该星球的半径 $R = \frac{F T^{2}}{4 π^{2} m}$

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10. 喷泉可以美化景观，如图为某公园内的喷泉，若该喷泉可看做竖直向上喷出，且上升和下降水流不发生碰撞，不计空气阻力及电动机损耗，下列选项正确的是（）

A、空中的水珠处于失重状态 B、若喷泉初速度增加为原来的2倍，喷泉最大高度可变为原来4倍 C、若喷泉初速度增加为原来的2倍，单位时间内喷出水的质量为原来的4倍 D、若喷泉初速度增加为原来的2倍，给喷管喷水的电动机输出功率变为原来4倍

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二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 $m = 1.00 k g$ 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示。O为第一个点（速度为0），A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，其中 $h_{A} = 15.54 c m$ ， $h_{B} = 19.20 c m$ ， $h_{C} = 23.22 c m$ 。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为 $g = 9.80 m / s^{2}$ ，那么：

(1)、根据图中所给的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律。

(2)、从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。（结果保留三位有效数字）

(3)、第（2）问中重力势能减小量与动能增量不同的原因为。（写出一条即可）

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12. 某同学用下图的实验装置探究动摩擦因数，图中小车质量为m，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器，实验时通过改变砂桶质量，实现外力的改变，桌面水平放置，细线与桌面平行，重力加速度为g。

(1)、打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器，如本实验中选用的是电火花打点计时器，则使用的电压是____。

A、220V直流 B、220V交流 C、8V直流 D、8V交流

(2)、纸带端（填“左”或“右”）与小车相连。

(3)、一次实验结束后，取下纸带，相邻两个计数点时间间隔 $T = 0.1 s$ ，用刻度尺测得 $s_{1} = 2.35 c m$ ， $s_{2} = 5.21 c m$ ， $s_{3} = 7.11 c m$ ， $s_{4} = 8.89 c m$ ，则B点速度 $v =$ ，小车加速度 $a =$ 。（结果均保留两位有效数字）

(4)、在进行多次实验后，读取并记录弹簧测力计示数F，做出了 $F - a$ 图（如图2所示），其中斜率为k，纵截距为b，则动摩擦因数 $μ =$ 。（用k、b、g表示）

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13. 如图所示，一小球自倾角 $θ = 37 °$ 的斜面顶端A以水平速度 $v_{0} = 10 m / s$ 抛出，小球刚好落到斜面的底端B，空气阻力不计，g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、小球从A到B的过程中竖直位移与水平位移之比；

(2)、小球在空中飞行的时间。

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14. 如图甲所示，倾角为 $θ$ 的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端，2s末煤块恰好到达B端，煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示，g取 $10 m / s^{2}$ ，则

(1)、求煤块在第一秒和第二秒内的加速度大小分别是多少？

(2)、求煤块与传送带间的动摩擦因数？

(3)、2s内传送带上留下的痕迹长度？

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15. 如图所示，半径 $R = 0.8 m$ 的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上。4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置，圆弧轨道末端与木板等高，每块木板的质量为 $m = 1 k g$ ，长 $l = 1.5 m$ 。它们与地面间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.1$ ，木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让一质量 $M = 2.5 k g$ 物块A从圆弧顶端由静止滑下，物块与木板间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，则

(1)、求物块A滑至圆弧轨道底端时对轨道的压力大小；

(2)、求物块A刚滑离木板1时的速度大小；

(3)、试判断物块A滑行过程中能否使木板滑动？若木板会滑动，计算木板滑动前系统的摩擦生热。若不会滑动，计算全过程系统的摩擦生热。

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