陕西省咸阳市2023-2024学年高一（上）期末物理试卷

这是一份陕西省咸阳市2023-2024学年高一（上）期末物理试卷，共11页。试卷主要包含了“蹦极”是一项刺激的体育运动，3m/s2，关于下列各图的说法中，正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，载人飞船经过6.5小时的飞行后，于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口，此后载人飞船同空间站一起绕地球运行，绕行一圈大约需要90分钟。以下说法正确的是( )
A. 题中“90分钟”指的是时刻
B. 研究飞船绕地球的运行轨迹时，可将飞船视为质点
C. 若飞船绕地球的圆轨道半径为R，则飞船绕行一圈的位移大小为2πR
D. 飞船绕地球运行一圈的平均速度为零，所以飞船相对地球是静止的
2.关于牛顿运动定律，下列选项正确的是( )
A. 牛顿运动定律都可以通过实验操作进行验证
B. 由牛顿第一定律可知，物体只有在不受力时才具有惯性
C. 由牛顿第二定律可得到1N=1kg⋅m/s2
D. 由牛顿第三定律可知，相互作用力就是一对平衡力
3.钱学森弹道是我国科学家钱学森于上世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性能力，又有飞航式导弹的灵活性。如图是导弹的一段飞行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置点，导弹在这四个位置点的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是( )
A. A点B. B点C. C点D. D点
4.“蹦极”是一项刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中( )
A. 在a点时人的速度最大
B. 在ab段人做加速运动
C. 在bc段，人处于失重状态
D. 在c点，人的速度为零，处于平衡状态
5.如图所示，某磁吸式手机支架利用手机壳里的铁片和磁性支架相互吸引，可实现任意角度的调整。下列关于手机(包括手机壳)与该支架间的相互作用的说法正确的是( )
A. 静止在支架上的手机受三个力
B. 手机受到的摩擦力方向可以竖直向下
C. 磁性支架对手机的弹力可能大于手机重力
D. 无法将该支架调整到竖直方向且保持手机不滑落
6.小明同学为了测量学校科技楼的高度，从科技楼的顶部由静止释放一小石子，约3s后听到石子落地的声音；小明同学还观察到一片银杏树叶从树顶飘落，树叶从离开树顶到落地用时约3s，则学校科技楼和银杏树的高度最接近( )
A. 42m、12mB. 15m、45mC. 15m、12mD. 45m、45m
7.如图所示，某同学训练定点投篮，先后两次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，两次均命中，但第二次篮球的滞空时间比第一次短，不考虑空气阻力，则( )
A. 两次投出速度方向相同
B. 两次最大高度相同
C. 第一次投出速度一定大
D. 第一次在最高点速度小
8.如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为900N，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，则( )
A. 飞船对空间站的推力为900N
B. 飞船的加速度为0.3m/s2
C. 空间站的质量为8.7×104kg
D. 在5s内，飞船和空间站前进的距离是0.125m
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.关于下列各图的说法中，正确的是( )
A. 图甲中，汽车速度计显示的“195km/h”是瞬时速率
B. 图乙中，桨往后划水，龙舟向前加速运动，说明水对桨的力大于桨对水的力
C. 图丙中，静止在光滑水平地面上的两个足球相互间由于接触而产生弹力
D. 图丁中，小锤用不同的力击打弹性金属片，A、B两球总是同时落地
10.如图a所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出(图b)。若石球与板OB、OA之间的摩擦不计，∠AOB=60°，图a中BO与水平面的夹角为30°，则在抬起把手使OA变为水平的过程中，石球对OB板的压力N1、对OA板的压力N2的大小变化情况是( )
A. N1变小B. N1变大C. N2先变大后变小D. N2先变小后变大
11.汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时起点，此时两车相距x0=16m。汽车A运动的x−t图像如图乙所示，汽车B运动的v−t图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在0～5s内的位移大小为20m
C. 在t=0.5s时，两车相距最远，且最远距离为18m
D. 在t=9s时，两车并排，之后A车超越B车
12.AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过轻细线悬吊着一质量为m的小球。现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向左运动，细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则以下说法正确的是( )
A. 杆对物块的支持力大小为(M+m)gB. 细线上的拉力大小为mgsinθ
C. 物块和小球的加速度大小为gsinθD. 恒力F=(M+m)gtanθ
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。

(1)本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是______。
(2)如图乙所示四个力F、F1、F2、F′，其中不是由弹簧测力计直接测得的是______。
(3)如图丙所示，F1、F2夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧测力计示数大小变化为______(填正确选项前的字母。两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程)。
A.F1一直增大，F2一直增大
B.F1先减小后增大，F2一直增大
C.F1一直增大，F2一直减小
D.F1一直增大，F2先减小后增大
(4)实验结束后，该同学取下其中一个弹簧测力计的弹簧(自重不计)来探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示的图像，由图像可知该弹簧的原长为______cm，弹簧的劲度系数为______N/m。
14.如图甲所示为“探究滑块加速度与力、质量的关系”实验装置图。滑块置于一端带有定滑轮的长木板上，左端连接纸带，纸带穿过电磁打点计时器。滑块的质量为m，托盘(及砝码)的质量为M，重力加速度g已知。

(1)关于该实验，下列说法正确的是______。(填正确选项前的字母)
A.为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘(及砝码)的情况下使滑块恰好做匀速直线运动
B.每次改变滑块质量时，应重新平衡摩擦力
C.本实验中M应远小于m
D.实验时，先接通打点计时器的电源，再释放滑块
(2)实验中得到一条如图乙所示的纸带，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz。由图中实验数据可知，滑块运动的加速度大小是______m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)在探究滑块加速度与质量的关系时，为了更直观地判断出加速度a与质量m的关系，应该作的是______(选填“a−m”或“a−1m”)图像。
(4)如图丙是某同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据作出的图线，图线不过坐标原点的原因是______。(填正确选项前的字母)
A.未完全平衡摩擦力
B.平衡摩擦力过度
C.滑块质量过重
D.滑块质量远小于托盘(及砝码)的质量
四、计算题：本大题共4小题，共36分。
15.冰壶，又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属于冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时16s停止，最后1s内位移大小为0.25m，求：
(1)冰壶的加速度大小是多少？
(2)冰壶第1s内的位移大小是多少？
16.周末，小美帮妈妈做饭，防止烫手用夹子夹住长方形托盘，如图甲所示，侧视图如图乙所示。已知托盘的质量(含食物)为m=600g，托盘侧边与竖直方向的夹角为θ=53°，夹子与托盘两侧共有6个接触点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。当托盘水平静止时，求：
(1)托盘对取物夹每个接触点弹力的大小；
(2)取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数μ的最小值。
17.如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下顺时针匀速转动。现有质量为m的煤块(可视为质点)由静止从传送带左端在传送带的作用下达到传送带的速度后从右端P点离开传送带做平抛运动，正好落入运煤车车厢中心处，已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，P点与运煤车底板间的竖直高度H=3.2m，与运煤车车厢底板中心处的水平距离x=2.4m，g取10m/s2。求：
(1)传送带匀速转动的速度大小；
(2)若传送带长为4.2m，煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间。
18.人工智能正在改变人们的生活方式，某货场利用机器人装配货物，极大地节省了人力成本。其工作流程简化图如图1所示，质量m=10kg的货箱静止于水平面上的C点，倾角α=37°的固定斜面AB与水平面在B处平滑连接(货箱经过该处时速度大小不变，方向改变)，斜面长s=2.45m，货箱与水平面、斜面间的动摩擦因数均为0.5。t=0时刻，一机器人在C点对木箱施加与水平方向成θ=37°的恒定推力F，t=3s时撤去推力F，这段时间内货箱在水平面运动的速度一时间图像如图2所示，货箱经过B处滑到斜面顶端时速度恰好为零，并被在A处的另一机器人接收，然后送到指定的位置。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2，货箱可视为质点。求：

(1)恒力F的大小；
(2)货箱在B点时速度的大小；
(3)撤去力F后货箱在水平面滑行的长度。
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】AD
10.【答案】AC
11.【答案】BD
12.【答案】AD
13.【答案】等效替代法 F A 6 40
14.【答案】ACD 0.50 a−1m B
15.【答案】解：(1)冰壶做匀减速直线运动，且末速度为零，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，
则x1=12at12，代入数据解得冰壶的加速度大小a=0.5m/s2
(2)根据速度—时间公式可知，初速度大小v0=at=0.5×16m/s=8m/s
则冰壶第1s内的位移大小x=v0t+12at2=8×1m+12×(−0.5)×12m=7.75m
答：(1)冰壶的加速度大小是0.5m/s2；
(2)冰壶第1s内的位移大小是7.75m。
16.【答案】解：(1)取物夹与托盘两侧边共有6个接触点，则每个接触点取物夹对托盘的作用力为
F=16mg
设在每个接触点取物夹对托盘的弹力大小为FN，摩擦力为Ff，如图

两个力的合力与F等大，有
FN=Fsin53°
解得
FN=0.8N
由牛顿第三定律可知，托盘对取物夹每个接触点弹力的大小为
F′N=FN=0.8N
(2)当μ最小时，取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力，则
Ff=Fcs53°
Ff=μFN，FN=Fsin53°
代入数据联立解得
μ=0.75
解：(1)托盘对取物夹每个接触点弹力的大小为0.8N；
(2)取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数μ的最小值为0.75
17.【答案】解：(1)由平抛运动的规律可得
H=12gt2，x=vt
代入数据解得
t=0.8s，v=3m/s
(2)煤块开始沿传送带做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
μmg=ma
代入数据解得
a=2.5m/s2
煤块在传送带上匀加速时的位移为
s1=v22a=322×2.5m=1.8m