湖北省荆州八县2024-2025学年高一(上)期末考试物理试卷

这是一份湖北省荆州八县2024-2025学年高一(上)期末考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.学习是一个不断探究、积累和总结的过程，科学研究也是如此。在学习过程中我们也总结出一些科学研究方法，下面关于这些研究方法表述正确的是( )
A. 质点是一种理想化模型，它把物体看作一个有质量却没有体积的点，能否把物体看作质点取决于物体的形状和大小，一般体积大的物体都不能看作质点
B. v=ΔxΔt是平均速度公式，当Δt取得很短时，其值可以用来作为该时刻的瞬时速度，这在物理学上应用了等效替代方法
C. a=ΔvΔt这里用两个物理量(Δv和Δt)之比定义了一个新的物理量(a)，这在物理学上叫比值定义法，这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
D. 图像可以描述质点的运动，v−t图像反映速度随时间的变化规律，图像的斜率反映加速度的大小和方向
2.下列物体能够看作质点的是( )
A. 研究正在表演娱乐节目的杂技演员的动作
B. 研究落地时正面朝上还是朝下的硬币
C. 研究人造地球卫星绕地球飞行时的运动轨迹
D. 研究一辆大巴车通过长江大桥所用的时间
3.如图所示，物体a在竖直向上的恒力F作用下静止在粗糙的竖直墙壁右侧，则对物体a受力情况的分析正确的是( )
A. 物体a受四个力作用B. 物体a受三个力作用
C. 物体a受两个力作用D. 物体a受一个力作用
4.航模社团的小张同学操控无人机从地面起飞，沿竖直方向做直线运动。前5s内的v−t图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是( )
A. 无人机在1s末到达最高点，1∼4s匀减速下落
B. 无人机在5s末落回地面
C. 无人机在4s末速度最小
D. 无人机上升的最大高度为6m
5.Phyphx是一款将智能手机与物理实验相结合的应用程序，某同学乘坐小区电梯时打开手机Phyphx里的加速度传感器，把手机平放在手掌上并与电梯保持相对静止，获得加速度的变化情况，为了方便研究问题，其变化情况可简化为如图所示(规定竖直向上为正方向)，下列说法正确的是( )
A. t1∼t2时间内电梯处于超重状态B. t3∼t4时间内电梯处于超重状态
C. t3∼t4时间内电梯一定正在上行D. t2∼t3时间内电梯一定处于静止状态
6.如图甲，某同学利用光电门计时器测自由落体运动的加速度，小球的直径为d。小球被电磁铁吸住时，球心到光电门的距离为h，小球通过光电门的时间为Δt，画出如下1Δt2−h图像，下列说法正确的是( )
A. 实验中可以选密度较小的泡沫球
B. 实验中应该先释放小球再接通光电门计时器的电源
C. dΔt比小球球心通过光电门的真实速度偏大
D. 若图乙中直线斜率为k，则重力加速度g=kd22
7.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，则下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.建立如图所示的坐标系，让视为质点的小球从坐标原点水平向右抛出，抛物线的表达式为y=kx2，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度为 2gk
B. t时刻的坐标为( g2kt,12gt2)
C. 0~t时间内的位移为{t}{2 g2t2+2gk
D. t时刻小球的速度与竖直方向夹角的正切值为1t 12gk
9.如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用劲度系数为k的水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知B球质量为m，O是滑轮与细线的交点且O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30∘角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45∘角，重力加速度为g，则下列叙述正确的是( )
A. 小球A、B受到细绳的拉力FOA与FOB相等，且FOA=FOB= 2mg
B. 弹簧的伸长量为mgk
C. A球质量为 6m
D. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
10.如图，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体，A、B的质量分别为mA=2kg，mB=3kg，从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB大小随时间变化的规律分别为FA=8−2t(N)，FB=2+2t(N)。则( )
A. A、B两物体一直做匀加速直线运动
B. 当FA=FB时，A、B两物体之间的弹力为零
C. t=2s时，A、B两物体开始分离
D. t=5s时，B物体的加速度为4m/s2
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组利用图(a)所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：
(1)首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连;
(2)用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图(b)所示(纸带上的点由左至右依次打出)，则垫块应该 (选填“往左移”“往右移”或“固定不动”);
(3)在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端;
(4)把小车靠近打点计时器，接下来应该操作的是 ;(选填后面的序号， ①先将小车由静止释放，再接通电源; ②先接通电源，再将小车由静止释放。)小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图(c)所示，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为 m/s(结果保留2位有效数字);
(5)保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v−t图像如图(d)所示，由图像可知小车加速度大小 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”)，据此可以得到的实验结果是 。
12.“探究力的合成”的实验装置如图所示，在该实验中：
(1)采用的物理实验研究方法是 ;
(2)下列说法正确的是 (选填字母序号);
A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
(3)若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要 (选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O点。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路做直线运动，其运动的位移—时间图像如图中甲、乙所示，已知乙在0时刻切线的斜率为0，乙是抛物线，甲、乙相切点的坐标为(t0,x0)。
(1)求乙的加速度大小;
(2)求甲出发之后的速度大小以及甲出发的时刻;
(3)求0∼3t0时间内甲平均速度为多少。
14.一条硬直细杆水平固定放置，A、B两点间的距离为2L，B、C两点间的距离为2L，质量为m的小环(视为质点)套在细杆上，与环之间的动摩擦因数μ=34，环从A点由静止开始在水平向右恒定拉力F1=mg的作用下向右运动，当环运动到B点，撤掉F1，换上斜向右上方另一个恒定拉力作用在环上，拉力的大小未知，与水平方向的夹角为53∘，环从B到C的过程中，杆对环的弹力竖直向下，重力加速度为g，sin53∘=45，cs53∘=35。
(1)求环从A到B的加速度大小以及运动到B点时的速度大小;
(2)求环从B到C的加速度大小以及运动到C点时的速度大小;
(3)求环从A到C的平均速度大小。
15.如图所示，斜面AB、BE固定在竖直面内垂直放置，斜面BE与水平面DF的夹角为37∘。现让一小球(可视为质点)从A点以初速度v1水平向右抛出(大小未知)，经过时间t0后小球到达斜面BE上的C点，且小球到达C点时的速度与AB正好平行。再次将小球以另一初速度从A点水平向右抛出，经过一段时间正好到达B点。最后在A点给小球一个竖直向上的初速度v2(大小未知)，小球离开A点后，立即撤去斜面AB，小球经过时间2t0后到达水平面BD上的D点，重力加速度为g，sin37∘=35，cs37∘=45。
(1)求v1的大小以及A、C两点的距离;
(2)求B、C两点间的高度差以及小球从A到B的运动时间;
(3)求小球从A到D平均速度的大小以及v2的大小。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】BCD
9.【答案】ABC
10.【答案】CD
11.【答案】(2)往右移；(4) ②；0.15；(5)逐渐变小；空气阻力随速度增大而增大
12.【答案】(1)等效替代法；(2)D；(3)3
13.【答案】解：(1)位移−时间图像切线的斜率为速度，乙在0时刻切线的斜率为0，则乙的初速度为0；
乙是抛物线，则乙车做匀加速度直线运动，由位移−时间关系可得x0=12at02，解得a=2x0t02；
(2)t0时刻乙的速度为v乙=at0=2x0t0，甲、乙相切点的坐标为(t0,x0)，则甲、乙在t0时刻速度相等，甲出发之后做匀速运动，则甲出发之后的速度大小v甲=v乙=2x0t0，设甲出发的时刻为t1，则有v甲=x0t0−t1，
解得t1=t02；
(3)0∼3t0时间内甲的平均速度为v=v甲(3t0−t1)3t0，联立可得v=5x03t0。
14.【答案】解：(1)环从A到B，FN1=mg，f1=μFN1，由牛顿第二定律可得F1−f1=ma1，结合μ=34，F1=mg，综合解得a1=g4，由匀加速直线运动速度位移关系可得2a1×2L=vB2，综合解得vB= gL；
(2)环从B到C，设斜向右上方的拉力为F2，把F2分别沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向由二力平衡可得F2sin53∘=FN2+mg，f2=μFN2，
水平方向由牛顿第二定律可得F2cs53∘−f2=ma2，联立解得a2=34g，
环从B到C速度位移关系可得2a2×2L=vC2−vB2，综合解得vC=2 gL；
(3)环从A到B的运动时间为t1=2L0.5vB，环从B到C的运动时间为t2=2L0.5(vB+vC)，
环从A到C的平均速度为v=4Lt1+t2，综合解得v=3 gL4。
15.【答案】解：(1)小球到达C点时的速度与AB正好平行，AB与BC垂直，则小球到达C点时的速度与BC垂直，把小球在C点的速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有gt0v1=tan53∘，解得v1=3gt04，
由平抛运动的规律可得x1=v1t0，y1=gt022，A、C两点间的距离为s1= x12+y12，
综合可得x1=3gt024，s1= 13gt024；
(2)AB与水平面的夹角为53∘，斜面AB把x1=3gt024，分成两部分，分别设为x2、x3，如图所示：
，
由几何关系可得x2=y1+htan53∘，x3=x1−x2，h=x3tan37∘，联立可得h=9gt0250，
设小球从A到B的运动时间为t，由平抛运动的规律可得y1+h=12gt2，联立解得t= 34t05；
(3)小球从A到D平均速度为v=y1+h2t0=17gt050，规定竖直向下为正方向，
由匀加速直线运动规律可得−v2×2t0+12g(2t0)2=y1+h，综合解得v2=33gt050。