2023-2024学年福建省福州八中高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年福建省福州八中高一（下）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图，将卡车上的货物由甲位置移到乙位置，卡车(连同货物)的( )
A. 重力大小不变，重心位置不变B. 重力大小改变，重心位置不变
C. 重力大小不变，重心位置改变D. 重力大小改变，重心位置改变
2.对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是( )
A. 火箭受到的合力方向竖直向下
B. 飞船内的宇航员处于失重状态
C. 火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对相互作用力
D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力
3.如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面上，两个质量均为m的小球，用长度为L的轻绳相连放在斜面上等高且间距为L的两点，将两球由静止释放的同时，在轻绳的中点施加F=12mg的恒力，F方向沿斜面向上，重力加速度为g。则当两球间距为 32L时，两球的加速度大小为( )
A. 33g
B. 36g
C. 12g
D. 34g
4.“抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰(梯形的上下底水平)匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是( )
A. 左右两绳的夹角增大B. 左右两绳的夹角减少
C. 轻绳的张力变大D. 轻绳的张力大小不变
5.如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成90°，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，△ABC是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链(未画出)。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为( )
A. mg 3
B. mg 2
C. 23mg
D. mg 6
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
6.在用打点计时器测匀变速直线运动的加速度实验中，下列说法中对于减小误差来说有益的是( )
A. 选取计数点时，常使两计数点之间还有四个记录点为好
B. 先释放纸带，再接通电源
C. 选计数点时，舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算
D. 最好用v−t图象来求加速度
7.如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是( )
A. 框架对A的弹力方向可能垂直框架向下
B. 框架对B的弹力方向只能垂直框架向上
C. A与框架间可能没有摩擦力
D. A、B两球所受的合力大小相等
8.一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数1v和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是( )
A. 玩具赛车的质量为20kg
B. 玩具赛车所受的阻力大小为50N
C. 玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2
D. 起点到终点的距离为795m
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.用如图1所示装置探究a−F的关系，长木板置于水平桌面上，上面静置一小车，小车前端固定力传感器，小车和力传感器的总质量为M(保持不变)，后面系上纸带．纸带穿过固定于木板上的打点计时器．细线一端固定在力传感器上，绕过定滑轮，另一端挂一托盘，托盘内可放砝码．实验时，不断改变托盘和砝码的总质量m，可以改变力传感器的示数F及小车的加速度a，作a−F图象，并探究规律．
(1)在做本实验时，下列步骤必需的是______．
A.需垫高木板左端以平衡摩擦
B.必须始终满足mC.木板上方细线必须平行于木板
D.定滑轮必须足够光滑
(2)如图所示，打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，某一次实验获得一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出).s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则小车的加速度a=______m/s2(要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字)
10.某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T=0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。

(1)本实验中不必要的措施是______(多选)。
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力
D.悬挂的钩码质量必须远小于小车质量
(2)图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出)，则打下B点时小车的瞬时速度v= ______；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a= ______。(用周期T及图乙中的物理量表示)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、简答题：本大题共2小题，共6分。
11.五人制足球的赛场长40m，宽20m。在比赛中，攻方队员在中线附近突破防守队员，将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动，加速度大小为a1=1m/s2。该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球，他的运动可视为匀加速直线运动，最大加速度为a2=1m/s2，能达到的最大速度为v2=4m/s。该队员至少经过多长时间追上足球？
12.某校校园文化艺术节举行四驱车模型大赛，其中规定赛道如图所示。某四驱车以额定功率20W在水平轨道AB处由静止开始加速4s后从B点水平飞出，无碰撞进入圆弧轨道CD，该圆弧圆心角为37°，半径R0=5m，竖直圆轨道的半径R=2.4m。在恰好经过第一个圆弧轨道最高点F后，继续沿着轨道运动后从最高点H处水平飞出后落入沙坑中。已知沙坑距离EG平面高度为ℎ2=2m，四驱车的总质量为2kg，g=10m/s2(四驱车视为质点，C点以后轨道均视为光滑轨道)。求：
(1)四驱车在水平轨道AB处克服摩擦力做功的大小；
(2)四驱车在E点对轨道的压力；
(3)末端平抛高台ℎ1为多少时能让四驱车落地点距离G点水平位移最大，通过计算说明。
五、计算题：本大题共1小题，共10分。
13.为了让汽车平稳通过道路上的减速带，车速一般控制在20km/ℎ以下。某人驾驶一辆小型客车以v0=10m/s的速度在平直道路上行驶，发现前方s=15m处有减速带，立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v=5.0m/s.已知客车和人的总质量m=2.0×103kg.求：
(1)客车到达减速带时的动能Ek；
(2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t；
(3)客车减速过程中受到的阻力大小Ff。
参考答案
1.C
2.D
3.C
4.D
5.C
6.ACD
7.ABD
8.AC
9.AC 0.80
10.CD s1+s210T (s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)225T2 偏小
11.解：设足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为x1，则x1=v122a1，可得x1=18m
设足球匀减速运动的时间为t1，t1=v1a1，可得t1=6s
队员以最大加速度加速的时间t2，t2=v2a2，可得t2=4s
在t2时间内队员的位移x2=v222a2，可得x2=8m，之后队员做匀速直线运动，设足球停止运动时队员位移x3，可得x3=v2(t1−t2)=4m/s×(6s−4s)=8m，由于x2+x3队员追上足球的用的最少时间t=t2+t3=4s+2.5s=6.5s
答：6.5s。
12.解：(1)设AB阶段，设摩擦力做功为Wf，根据动能定理得
Pt+Wf=12mvB2
对四驱车在C点分析，如图所示

由于无碰撞从C点进入圆弧轨道，由几何关系(如图所示)得
vx=vB=vCcs 37°
根据机械能守恒定理得
12mvC2+mgR0(1−cs 37°)=12mvF2+2mgR
由于四驱车恰好经过最高点F，即
mg=mvF2R
联立以上各式解得
vC=10 m/s，vB=8 m/s
Wf=−16 J，即克服摩擦力做功16 J。
(2)根据机械能守恒定理得：
12mvC2+mgR0(1−cs 37°)=12mvE2
FN−mg=mvE2R
代入数据得：FN=120N，由牛顿第三定律可知小车对轨道压力为120 N，方向竖直向下。
(3)根据机械能守恒定律得
12mvE2=mgℎ1+12mvH2
四驱车从H处飞出后做平抛运动，所以
ℎ1+ℎ2=12gt′2
水平位移
x=vHt′
化简得：
x= vE2−2gℎ⋅ 2(ℎ1+ℎ2)g
即
x= (120−20ℎ1)ℎ1+25
当ℎ1=2 m，有水平最大距离，xmax=8 m。
答：(1)四驱车在水平轨道AB处克服摩擦力做功的大小16J；
(2)四驱车在E点对轨道的压力120N；
(3)末端平抛高台ℎ1为2m时，能让四驱车落地点距离G点水平位移最大。
13.解：(1)客车到达减速带时的动能Ek=12mv2，
解得Ek=12×2×103×25=2.5×104J．
(2)客车减速运动的位移s=v0+v2t，
解得 t=2sv0+v=2×1510+5s=2s，
(3)设客车减速运动的加速度大小为a，则a=v0−vt=10−52=2.5m/s2，
根据牛顿第二定律得，阻力Ff=ma=2×103×2.5N=5×103N
答：(1)客车到达减速带时的动能为2.5×104J；
(2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t为2s；
(3)客车减速过程中受到的阻力大小为5×103N.