2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙一中高二（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙一中高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.2022年6月，我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)并建造的首艘彈射型航空母艦“福建艦”正式下水?！案＝ㄅ灐毕滤?，將在南海進(jìn)行一系列航行和系泊試驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.“福建艦”受到的重力方向一定指向地心

B.“福建艦”在碼頭補(bǔ)給充足后，它的慣性將變大

C.“福建艦”大角度轉(zhuǎn)彎時(shí)，艦上各點(diǎn)的速度相同

D.研究戰(zhàn)斗機(jī)在航母上的起落時(shí)，可以將“福建艦”看成質(zhì)點(diǎn)2.如圖，t=0時(shí)，甲、乙兩汽車從相距70km的兩地開(kāi)始相向行駛，它們的v?t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時(shí)間．下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是(

)A.在第1小時(shí)末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向

B.在第2小時(shí)末，甲、乙兩車相距10km

C.在前4小時(shí)內(nèi)，乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的小

D.在第4小時(shí)末，甲、乙兩車相遇3.乘坐纜車觀光盤(pán)山已經(jīng)是一條非常熱門(mén)又成熟的旅游線路，如圖，質(zhì)量為M的纜車車廂通過(guò)合金懸臂固定懸掛在纜繩上，車廂水平底板上放置一質(zhì)量為m的貨物，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上加速運(yùn)動(dòng)．若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度為g，則(

)A.車廂對(duì)貨物的摩擦力方向平行于纜繩向上 B.車廂對(duì)貨物的作用力方向平行于纜繩向上

C.懸臂對(duì)車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上 D.懸臂對(duì)車廂的作用力大于(M+m)g4.如圖所示，用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點(diǎn)，一根輕繩跨過(guò)滑輪，繩的一端拴在井中的水桶上，人用力拉繩的另一端，滑輪中心為0點(diǎn)，人所拉繩子與OA的夾角為β，拉水桶的繩子與OA的夾角為α，人拉繩沿水平面向左運(yùn)動(dòng)，把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來(lái)，人的質(zhì)量為M，重力加速度為g，在此過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(

)A.人對(duì)繩的拉力變大 B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大

C.地面對(duì)人的摩擦力逐漸變大 D.地面對(duì)人的支持力逐漸變小5.如圖所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，滾筒繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒上有很多漏水孔，附著在潮濕衣服上的水從漏水孔中被甩出，達(dá)到脫水的目的。某一階段，如果認(rèn)為濕衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知滾筒半徑為R，取重力加速度為g，那么下列說(shuō)法正確的是(

)A.衣物通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)線速度和加速度均相同

B.脫水過(guò)程中滾筒對(duì)衣物作用力始終指向圓心

C.增大滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，水更容易被甩出

D.為了保證衣物在脫水過(guò)程中能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為6.如圖所示，水平輕彈簧一端固定，另一端與滑塊連接，當(dāng)滑塊輕放在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶上瞬間，彈簧恰好無(wú)形變。在滑塊向右運(yùn)動(dòng)至速度為零的過(guò)程中，下列關(guān)于滑塊的速度v隨時(shí)間t、滑塊受到的摩擦力f隨位移x變化的關(guān)系圖像中，一定錯(cuò)誤的是(

)A.B.C.D.二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式24節(jié)氣倒計(jì)時(shí)驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行所處不同位置對(duì)應(yīng)的節(jié)氣，下列說(shuō)法正確的是(

)A.從冬至到春分的運(yùn)行時(shí)間小于地球公轉(zhuǎn)周期的14

B.夏至?xí)r地球的運(yùn)行速度最大

C.太陽(yáng)既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上

D.若用a代表橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，a3T2=k，則地球和火星對(duì)應(yīng)的k值不同

8.如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長(zhǎng)，桿與滑塊，桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為A.當(dāng)m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越大

B.當(dāng)M、m一定時(shí)，滑塊對(duì)地面的壓力與θ無(wú)關(guān)

C.當(dāng)m和θ一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大

D.若μ>m(2M+m)tanθ則無(wú)論9.某次野外拍攝時(shí)拍到了青蛙捕食昆蟲(chóng)的有趣畫(huà)面：如圖所示，一只青蛙在離水面高1m的C洞潛伏。某時(shí)刻，一只昆蟲(chóng)喝完水后從B點(diǎn)開(kāi)始沿著一根與水面之間夾角為53°的樹(shù)干AB以v1=0.5m/s勻速上行，A點(diǎn)在C點(diǎn)正上方且比水面高1.8m；與此同時(shí)，青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食時(shí)，舌頭能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)，A.青蛙此次捕食能成功

B.青蛙落水點(diǎn)到B點(diǎn)的距離等于0.15m

C.若青蛙與昆蟲(chóng)恰好在樹(shù)干相遇，則昆蟲(chóng)速度大于v1

D.青蛙捕到昆蟲(chóng)時(shí)，青蛙速度的最小值為10.如圖所示，在光滑的圓柱體內(nèi)表面距離底面高為?處，給一質(zhì)量為m的小滑塊沿水平切線方向的初速度v0，小滑塊將沿圓柱體內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)滑下。假設(shè)滑塊下滑過(guò)程中表面與圓柱體內(nèi)表面緊密貼合，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是(

)A.小滑塊滑落到圓柱體底面時(shí)速度大小為v=v02+2g?

B.小滑塊滑落到圓柱體底面所用時(shí)間t=2?g

C.若圓柱體內(nèi)表面是粗糙的，小滑塊在圓柱體內(nèi)表面所受到的摩擦力f三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.如圖甲所示是用輕桿、小球和硬紙板等制作而成的一個(gè)簡(jiǎn)易加速度計(jì)，可以粗略測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的加速度。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的O點(diǎn)，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，將此裝置固定于運(yùn)動(dòng)物體上，當(dāng)物體向右加速(減速)運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿便向左(向右)擺動(dòng)．忽略摩擦及空氣阻力。

為了制作加速度計(jì)的刻度盤(pán)，同學(xué)們進(jìn)行了如下操作：

(1)讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(使用的電源頻率為50Hz)打出的紙帶測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?shí)驗(yàn)中得到一條較理想的紙帶，如圖乙所示，在紙帶上取7個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度大小為g=______m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

(2)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測(cè)量的物理量是______(填入所選物理量前的字母)；

A.小球的質(zhì)量m

B.輕桿的長(zhǎng)度L

C.輕桿與豎直方向的夾角θ

D.小球的直徑

(3)物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與上述所測(cè)物理量之間的關(guān)系式為_(kāi)_____。(用所測(cè)物理量的字母表示)12.為探究“合力與分力的關(guān)系”小魯同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。如圖甲在相距為D的兩根豎直桿之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接(打結(jié))一物體C，在繩的兩端分別連接兩個(gè)拉力傳感器P和Q，保持PQ的位置不變，且Q高于P，不計(jì)拉力傳感器的重力，改變懸掛點(diǎn)C到P點(diǎn)的距離PC?(不相對(duì)滑動(dòng))，測(cè)得兩傳感器的拉力大小隨的變化圖像如下圖乙中Ⅰ、Ⅱ所示，試回答下列問(wèn)題。

(1)C點(diǎn)的軌跡在一個(gè)上______。(填“圓”、“拋物線”或“橢圓”)

(2)圖線Ⅰ表示的是______處傳感器的拉力。(填“P”或“Q”)

(3)根據(jù)圖像可求得物體的重力為_(kāi)_____。(用圖中傳感器的讀數(shù)，及繩長(zhǎng)L和兩桿間距D表示；已知圖乙中兩線交點(diǎn)縱坐標(biāo)為T(mén)=4.30N)四、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共14分。13.如圖，傾角為37°的斜面與水平面相連，有一質(zhì)量m=1kg的物塊，從斜面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑后恰好停在水平面上的C點(diǎn)。已知AB長(zhǎng)1m，BC長(zhǎng)0.4m，物塊與各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且不計(jì)物塊在B點(diǎn)的能量損失，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物塊與接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)若從A點(diǎn)開(kāi)始施加F=30N豎直向下的恒力作用，到達(dá)斜面底端時(shí)立即撤去F，求物塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

(3)若改變(2)中豎直向下恒力F的大小，求物塊運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。五、計(jì)算題：本大題共2小題，共28分。14.如圖為某景觀水車模型，水從槽口水平流出，某時(shí)刻正好垂直落在與水平面成30°角的輪葉邊緣上，輪葉在水流不斷沖擊下轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)輪葉邊緣線速度與水流沖擊的速度大小近似相等。已知槽口到水車軸O所在的水平面距離為2R，水車輪軸到輪葉邊緣的距離為R。(忽略空氣阻力，取重力加速度為g)。求：

(1)水流的初速度v0的大??；

(2)穩(wěn)定時(shí)輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

(3)輪葉邊緣上質(zhì)量為m的釘子，隨水車轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平軸O等高的P點(diǎn)時(shí)，水車對(duì)釘子作用力F的大小。15.如圖1所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長(zhǎng)l=1m，B點(diǎn)距C

點(diǎn)的水平和豎直距離相等。(重力加速度g取10m/s2，sin37°=35，cos37°=45)

(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí)，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37°，求角速度ω1的大?。?/p>

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2=503rad/s，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角；

(3)裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過(guò)計(jì)算在坐標(biāo)圖中參考答案1.B

2.B

3.D

4.C

5.D

6.D

7.AC

8.BD

9.ACD

10.ABC

11.9.78

C

a=gtanθ

12.橢圓

Q

8.60L13.解：(1)從A經(jīng)B到C全過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：

mgLABsinθ?μmgcosθLAB?μmgLBC=0

解得：μ=0.5

(2)當(dāng)F=30N時(shí)，在斜面上勻加速運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律得：(mg+F)sinθ?μ(mg+F)cosθ=ma

解得：a=8m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

LAB=12at2

解得下滑的時(shí)間t=0.5s

到達(dá)B點(diǎn)速度：

vB=at=8×0.5m/s=4m/s

從B到C勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：

a′=μg=0.5×10m/s2=5m/s2

從B到C時(shí)間：t′=vBa′=45s=0.8s

總時(shí)間：t=t+t′=(0.5+0.8)s=1.3s

(3)設(shè)此時(shí)物塊在斜面上的加速度為a，

斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程：LAB=12at12

B點(diǎn)速度為：v=at1

從B到C的時(shí)間為14.解：(1)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

2R?Rsin30°=vy22g

可得水流沖擊輪葉邊緣的豎直分速度

vy=3gR

某時(shí)刻正好垂直落在與水平面成30°角的輪葉邊緣上，則

vyv0=1tan30°

解得水流的初速度大小為

v0=gR

(2)由幾何關(guān)系

vyv=cos30°

可得水流沖擊輪葉的速度大小為

v=2gR

穩(wěn)定時(shí)輪葉邊緣線速度與水流沖擊的速度大小近似相等，則穩(wěn)定時(shí)輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

ω=vR

解得

ω=2gR

(3)輪葉邊緣上一個(gè)質(zhì)量為m的釘子，隨水車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)需要的向心力大小為

F向=mω2R

15.解(1)細(xì)線AB上張力恰為零時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：mgt