湖南省師范大學附屬中學2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題

湖南師大附中2023—2024學年度高一第一學期期末考試物理時量：75分鐘滿分：100分一、選擇題（本大題共11小題，共49分，1~6小題只有一個選項正確，每小題4分；7~11小題有多個選項正確，全部選對得5分，部分選對得3分，錯選或不選得0分）1．在物理學發(fā)展過程中，科學家們運用了許多研究方法．下列說法正確的是（）A．重心、合力概念的提出，體現(xiàn)了微元思想B．用質(zhì)點代替有形狀和大小的物體的理想化模型法是不科學的C．牛頓的理想實驗將實驗和邏輯推理結合得出了力不是維持物體運動的原因D．根據(jù)平均速度的定義式，當時，就可以表示物體在時刻的瞬時速度，該定義運用了極限思維2．河水的流速與離河岸的距離的變化關系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間的關系如圖乙所示，河寬為,若要使船以最短時間渡河，則（）甲乙A．船渡河的最短時間是B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度是3．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定軸轉(zhuǎn)動，角速度從零緩慢增大，圓盤與水平桌面的夾角為，圓盤的半徑為R,圓盤邊緣處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圓盤最大的角速度為（）A．B．C．D．4．如圖，傾角為的斜坡，斜坡高度為h,斜坡底端A點正上方有B和C兩點，B點和斜坡等高．甲戰(zhàn)斗機以水平速度飛到C點時釋放炸彈，準確命中斜坡上的一點的連線垂直于坡面；乙戰(zhàn)斗機以水平速度飛到B點時釋放炸彈，也準確命中斜坡上的同一點P,速度方向恰好垂直斜坡．已知兩顆炸彈完全相同，則（）A．C點距離A點的高度為B．C．甲釋放的炸彈和乙釋放的炸彈在空中的飛行時間之比為D．任意相同時間內(nèi)甲乙兩戰(zhàn)斗機釋放的炸彈在空中的速度變化量之比為5．如圖所示，一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上，物塊（可看作質(zhì)點）靜置于槽內(nèi)最底部的A點處．現(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點沿著凹形槽緩慢推至B點，整個過程中，凹槽始終保持靜止．設物塊受到凹槽的支持力為,則在上述過程中下列說法正確的是（）A．F一直減小，先減小后增大B．F和都一直增大C．地面對凹槽的摩擦力一直增大D．地面對凹槽的支持力一直增大6．如圖所示，粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C,質(zhì)量均為m,B、C之間用輕質(zhì)細繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上，三者開始一起做勻加速運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動．則在粘上橡皮泥并達到穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)的加速度都將增大B．若粘在A木塊上面，繩的拉力減小，A、B間摩擦力不變C．若粘在B木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力增大D．若粘在C木塊上面，繩的拉力和A、B間摩擦力都減小7．如圖所示，兩個固定的傾角相同的滑桿上分別套上A、B兩個圓環(huán)，兩個圓環(huán)上分別用細線懸吊兩個物體C、D．不計空氣阻力，當它們都沿滑桿向下滑動時，穩(wěn)定后A的懸線始終與桿垂直，B的懸線始終豎直向下．對于它們運動穩(wěn)定后的下列說法正確的是（）A．A與滑桿間無摩擦B．B與滑桿間無摩擦C．A環(huán)做的是勻速直線運動D．B環(huán)做的是勻速直線運動8．如圖所示，不可伸長的輕繩平行于斜面，一端與質(zhì)量為m的物塊B相連，B與斜面光滑接觸．輕繩另一端跨過滑輪與質(zhì)量為M的物塊A連接．A在外力作用下沿豎直桿以速度向下勻速運動，物塊B始終沿斜面運動且斜面始終靜止，當輕繩與桿的夾角為時，物塊B的速度大小為，斜面傾角為,重力加速度為g,下列說法正確的是（）A．B．C．輕繩拉力一定大于D．斜面受到地面水平向右的摩擦力9．如圖甲所示，勁度系數(shù)的輕彈簧，一端固定在傾角為的帶有擋板的光滑斜面體的底端，另一端和質(zhì)量為的小物塊A相連，質(zhì)量為的物塊B緊靠A一起靜止．現(xiàn)用水平推力使斜面體以加速度a向左勻加速運動，穩(wěn)定后彈簧的形變量大小為x．在不同推力作用下，穩(wěn)定時形變量大小x隨加速度a的變化如圖乙所示．彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，取重力加速度．下列說法正確的是（）甲乙A．B．C．若,穩(wěn)定時A對斜面的壓力大小為D．若,穩(wěn)定時A、B間彈力大小為10．如圖甲所示，質(zhì)量為的長木板靜止在光滑的水平面上，其上靜止一質(zhì)量為的小滑塊，現(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力F,滿足（k為常數(shù)，t代表時間），長木板的加速度a隨時間t變化的關系如圖乙所示．已知小滑塊所受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．下列說法正確的是（）甲乙A．在時間內(nèi)，小滑塊與長木板間的摩擦力增大B．在時間內(nèi)，小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于的大小C．當小滑塊從長木板上脫離時，其速度比長木板小D．與之比為11．如圖，水平地面上有一小車，車內(nèi)有質(zhì)量分別的A、B兩小球，用輕桿相連，桿與豎直方向的夾角為．A球靠在光滑的豎直側(cè)壁上，B球在粗糙的水平底面上，且受到的最大靜摩擦力與正壓力之比為k．小車可以以不同的加速度向右運動，現(xiàn)要保證輕桿與車廂相對靜止，重力加速度用g表示，下列說法正確的是（）A．在不同加速度的情況下，輕桿對小球A的作用力始終為恒力B．當小球B對底面的摩擦力等于0時，那么此時小車做勻加速運動，加速度大小為C．若，當小車做勻減速直線運動時，則允許的最大加速度為D．若,當小車做勻加速直線運動時，則側(cè)壁對小球A的作用力最大值為二、實驗題（本題共12、13兩個小題，其中12題6分，13題8分，共計14分）12．小明學完平拋運動后，嘗試利用平拋運動的知識測量家里的彈射器射出彈丸的速度．小明準備了白紙、米尺、復寫紙、支架等材料．實驗時，先將白紙和復寫紙固定在墻上，并用支架將彈射器固定好，裝置如圖甲所示．接著壓縮彈射器朝墻壁發(fā)射彈丸，彈丸通過碰撞復寫紙，在白紙上留下落點位置．隨后將彈射器沿垂直于墻面方向遠離墻壁移動．每次移動的距離為．通過多次重復實驗，挑了一張有4個連續(xù)落點痕亦的白紙，如圖乙所示．已知重力加速度．甲乙（1）下列實驗步驟必要的是__________．A．在安裝時，必須確保彈射器水平放置B．為了減小實驗誤差，應選用體積小密度大的彈丸C．每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸D．第一次實驗時，需要測量彈射器開口到墻壁的距離（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開彈射器的速度大小為__________,彈丸打到C點時的速度大小為__________（所有計算結果均保留兩位有效數(shù)字）．13．某物理興趣小組在實驗室選擇合適器材后，按如圖甲所示安裝好實驗器材，探究“加速度與力的關系”．（本題所有計算結果均保留兩位有效數(shù)字）甲乙請回答下列問題：（1）圖甲中的沙桶和沙的總質(zhì)量__________（填“需要”或“不需要”）滿足遠小于滑塊的質(zhì)量，圖中安裝好的器材有一處不合理之處是__________．（2）物理小組仍利用圖甲裝置做實驗，利用沙桶和沙提供拉力，拉動滑塊及紙帶運動，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知電源頻率為,紙帶上每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，則由圖中數(shù)據(jù)可求得此時滑塊的加速度大小__________．（3）將力傳感器的示數(shù)記為F,保持滑塊質(zhì)量不變，多次改變沙桶中沙的質(zhì)量，測得多組數(shù)據(jù)，繪制出加速度a與F的關系圖像，如圖丙所示．小組同學經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)利用圖丙可以求出滑塊的質(zhì)量以及滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度,則由圖丙可得，滑塊質(zhì)量__________,滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)__________．丙三、解答題（本題共14、15、16三個小題，其中14題10分，15題12分，16題15分，共計37分）14．如圖所示，一根長的細線，一端系著一個質(zhì)量的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動．現(xiàn)使小球的角速度緩慢地增大，當小球的角速度增大到開始時的3倍時，細線斷開，細線斷開前的瞬間受到的拉力比開始時大．?。?）求細線斷開前的瞬間，小球受到的拉力大?。唬?）若小球離開桌面時，速度方向與桌面右邊緣間垂直，桌面高出水平地面,求小球飛出后的落地點到桌面右邊緣的水平距離s．15．傾角的傳送帶，以恒定的速度逆時針勻速傳動．如圖甲所示，將一物塊A置于木板B的前端，于傳送帶的頂端同時無初速釋放．以釋放的瞬間為零時刻，此后一段時間內(nèi)，A、B各自的速度隨時間變化的情況如圖乙所示（圖乙中速度以沿平行傳送帶向下為正）且在時A恰好位于B的后端．已知A和B的質(zhì)量相等．A可視為質(zhì)點，重力加速度g取．求：甲乙（1）木板B的長度；（2）物塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)及木板B和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)．16．某光滑桌面上，整齊疊放著n本質(zhì)量均為m的同種新書，處于靜止狀態(tài)，書本之間的動摩擦因數(shù)均為、寬度為L,書本正前方有一固定的豎直擋板（厚度不計），書本到擋板距離為,如圖所示為側(cè)視圖，在水平向右的力F作用下，所有書本無相對滑動，一起向右運動，當上面書本撞擊擋板后便立即停止運動，直至下面書本全部通過擋板下方區(qū)域后，才掉落至桌面，且上面書本碰撞擋板前后對下面書本