湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷-（含解析）

这是一份湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷-（含解析），共16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。
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因，力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是( )
A. kg·m/sB. kg·m/s2C. kg·m2/s2D. N
2.某同学站在力传感器上连续完成多次下蹲起立。某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力传感器示数F随时间t变化的情况如图所示。已知该同学质量m=60kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 0∼4s完成了两次下蹲过程
B. 0∼8s该同学向下的最大加速度约为6m/s2
C. 0∼8s该同学向上的最大加速度约为16m/s2
D. 1.8s该同学向下速度达到最大
3.如图所示，小船以大小为v1=5m/s、方向与上游河岸成θ=60∘角的速度(在静水中的速度)从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的B处．已知河宽d=180m，则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为2.5 3m/sB. 小船以最短位移渡河的时间为72s
C. 小船渡河的最短时间为3.6sD. 小船以最短的时间渡河的位移是90 5m
4.如图所示，一物体在12N的拉力作用下沿水平方向前进，该力与水平方向夹角为30∘，若将该力分解为水平向右和竖直向上的两个力，则水平方向的分力大小为( )
A. 10 3NB. 6 3NC. 4 3ND. 6N
5.质量为1kg的物体在光滑水平面内受两个水平力的作用，物体的加速大小为8m/s2，其中一个力的大小F1=5N，则另一个力F2的大小可能是( )
A. 2NB. 10NC. 15ND. 18N
6.如图所示，静止在水平地面上的台秤上有一铁架台，小球用轻绳固定在铁架台的横杆上，现用始终与竖直方向成45 ∘、斜向上的拉力F将小球由最低点缓慢拉至轻绳水平。已知在拉动过程中铁架台与台秤始终静止，下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直减小B. 轻绳的拉力先增大后减小
C. 台秤的示数先减小后增大D. 台秤所受地面的摩擦力一直增加
7.如图所示，水平光滑长杆上套有物块A，一细线跨过固定在天花板上O点的轻质定滑轮一端连接A，另一端悬挂物块B。开始时A位于P点，M为O点正下方杆上一点，现将A、B由静止释放。当A通过杆上N点时，绳与水平方向夹角为37°，取sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，关于释放后的过程，下列说法正确的是( )
A. A从P到M过程，A的速度先增大后减小
B. A从P到M过程，B一直处于失重状态
C. A通过N点时速度与此时B的速度大小比为5∶4
D. A到达M之前，绳子对B的拉力始终大于B的重力
8.无人机的使用大大提升了物流运输效率。无人机将质量为m的快递包(视为质点)从地面提升，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 无人机对快递包的作用力方向竖直向上
B. 快递包受到的合力大小为ma⋅csθ
C. 整个过程中，快递包运动的时间为 2ha⋅csθ
D. 提升高度为h时，快递包的速度大小为 2ah⋅csθ
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.雨滴从足够高的空中由静止下落，下落过程中受空气阻力大小与速度大小的二次方成正比，则在雨滴下落的全过程中( )
A. 加速度a先变小再不变B. 先失重后完全失重
C. 加速度方向与速度方向相反D. 先做加速直线运动再做匀速直线运动
10.如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后滑块又被弹簧向右弹开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，弹簧与水平面间的摩擦不计，重力加速度为g，整个过程中弹簧未超过其弹性限度，则下列判断正确的是( )
A. 滑块向右运动的过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动
B. 滑块与弹簧接触过程中的最大加速度为2kx0m
C. 滑块向左运动的过程中，始终做减速运动
D. 滑块向右运动的过程中，当弹簧形变量x=μmgk时，滑块的速度最大
11.如图甲所示，倾角为α=37∘、足够长的斜面体固定在水平面上，质量为m=2kg的物块锁定在斜面体上，t=0时刻在物块上施加一水平向右的推力F同时将锁定解除，使物块由静止开始沿斜面体运动，已知外力大小与物块速度大小的变化规律为F=kv，k为定值，整个过程中物块运动的加速度关于速度的变化规律如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面体间的动摩擦因数为0.25
B. k=811
C. 物块的速度最大时，推力F的大小为2411N
D. 物块的加速度为1m/s2时，推力F的大小为2011N
12.用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知( )
A. m甲m乙C. μ甲μ乙
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某学校物理实验小组对验证力的“平行四边形定则”实验进行了改进，实验装置如图甲所示，底座上竖直固定一“∩”型轨导，轨道后放置竖直挡板，挡板与轨道平行，挡板上固定白纸，A、B、C是可在轨道上自由移动的拉力传感器，“O”点为三细线的结点，AO、BO、CO三绳的长度可以调整，某次实验中保持传感器C固定不动，OC绳长度不变，调整A、B位置，系统稳定时记录下“O”点位置和A、B、C传感器的示数以及三个力的方向，根据实验结果画出的图示如图乙所示。
(1)图乙中的F和F'两个力中，方向一定沿CO方向的是____。
(2)本实验采用的科学方法是_____。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)若某次实验中三个传感器的位置分布如图甲所示，保持传感器A、C位置不动，“O”点位置不动，C传感器示数不变，B传感器缓慢沿逆时针方向移动到“О”点正上方_____。
A.A传感器示数减小 B.A传感器示数增大
C.B传感器示数增大 D.B传感器示数先减小后增大
14.义乌某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，请回答下列问题：
(1)四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是________。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
(2)四种方案中，需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是________。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
(3)某一小组同学用图乙的装置进行实验，得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为________m/s，加速度为________m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
(4)另一组学生用图乙的装置测量小车的质量M，及小车与木板的动摩擦因数μ，通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组拉力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图所示的a-F图像。由图像可求得小车的质量M=_______kg，小车与长木板间的动摩擦因数μ=_______。(计算结果保留2位有效数字)
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.在一个大雾天气中某单行直道上汽车甲以25m/s的速度匀速行驶，汽车乙以13m/s的速度匀速行驶，乙车在甲车的前面30m的时候，甲车司机发现前方的乙车，甲车立刻刹车，不计司机的反应时间，刹车后立即做匀减速前进。若甲乙两车恰好不撞，则甲车刹车的加速度a的大小和时间t分别为多少？
16.如图所示，质量m=2kg的光滑小球用细线系在质量为M=4kg、倾角为α=37°的斜面体上，细线与斜面平行，斜面体与水平面间的摩擦不计，g取10m/s2。试求：
(1)若用水平向右的力F拉斜面体，要使小球不离开斜面，拉力F不能超过多少？
(2)若用水平向左的力F推斜面体，要使小球不沿斜面向上滑动，推力F'不能超过多少？
17.如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ=30 ∘，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动．现将一质量m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数μ= 32，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：(取g=10m/s2)

(1)物体刚开始运动的加速度大小；
(2)物体从A到B运动的时间；
18.质量m=1kg的小物块，由静止从距斜面底端高h=0.6m的粗糙斜面上滑下，斜面倾角θ=37 ∘，小物块到达斜面底端后速度大小不变滑上足够长的长木板，小物块与斜面、长木板间的动摩擦因素均为μ1=0.5，长木板与水平地面间的动摩擦因素为μ2=0.1，长木板的质量M=1kg，小物块滑上长木板立即受到大小F=6N的水平向右的恒力作用，当小物块与长木板速度相同时，撤去恒力F，求：
(1)小物块滑到斜面底端时的速度大小v0；
(2)从滑上长木板开始，经多长时间物块、木板速度相同，此时物块距木板左端的距离L；
(3)最终木板距斜面末端的距离。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】AB.根据牛顿第二定律的表达式
F=ma
可知
1N=1kg⋅m/s2
力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示 kg⋅m/s2 ，故A错误，B正确；
C.根据功的表达式
W=F⋅x
可知kg·m2/s2是功的单位，故C错误；
D.N是力的单位但不是基本单位，故D错误。
故选B。
2.【答案】B
【解析】A、人下蹲过程，开始时向下做加速运动，加速度向下，处于失重状态，此过程传感器的示数小于重力，后面向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，此过程传感器的示数大于重力。由于重力mg=600N，对比图像知，0～4 s完成了一次下蹲过程，故A错误；
BC、当传感器的示数最大或最小时，该同学的加速度最大。由图知，1.8s时，传感器的示数最小为F1=240N，该同学此时向下做加速运动，由牛顿第二定律：mg-F1=ma1，解得加速度大小a1=6m/s2；2.2s时，传感器的示数最大为F2=960N，该同学此时向下做减速运动，由牛顿第二定律：F2-mg=ma2，解得加速度大小a2=6m/s2，可见0～8 s该同学向上和向下的最大加速度均为6m/s,2故C错误，B正确；
D、结合前面分析和题图知，1.8s时向下加速度最大，正向下加速；由于人的重力大于F，人继续向下加速，速度继续增加，2.0s时加速度为零，向下的速度最大，故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【解析】解：A、根据题意可知，小船在沿水流方向上的速度和水速相等，则v2=v1csθ=5×0.5m/s=2.5m/s，故A错误；
B、在垂直于河岸的方向上，根据运动学公式可知t=dv1sinθ=1805× 32s=24 3s，故B错误；
C、当小船的速度垂直于河岸时，则小船渡河的时间最短，为tmin=dv1=1805s=36s，故C错误；
D、由上述分析可知，此时小船的合速度为v合= v12+v22= 52+2.52m/s=2.5 5m/s，因此小船的位移为x=v合t=2.5 5×36m=90 5m，故D正确；
故选：D。
4.【答案】B
【解析】解：该力水平方向的分力大小为
Fx=Fcs30°=12× 32N=6 3N
故B正确，ACD错误。
故选：B。
运用力的合成与分解方法把拉力分解成水平方向与竖直方向的两个分力，可利用三角函数计算分力大小。
本题考查了力的分解并根据合力与分力的关系计算分力的能力。
5.【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律
F=ma
代入题中数据，解得二力合力大小为
F=8N
当两力在同一直线上时，合力有最大和最小值，当合力为8N时， F2 的最小值为3N，最大值为13N，所以 F2 的大小范围为
3N≤F2m乙，A错误，B正确。
CD.根据F=ma+μmg可知，图像与纵轴的截距为μmg，根据图像可知：μ甲m甲g=μ乙m乙g
又因为m甲>m乙，所以μ甲mgsin θ，所以物体与传送带同速一起匀速运动，位移为x2=L-x1=5m-0.2m=4.8m，即小物体将以v=1 m/s的速度完成4.8 m的路程
用时为：t2=x2v=4.81s=4.8s
故总时间为：t=t1+t2=5.2s
18.【解析】(1)小物块滑到斜面底端过程中，根据动能定理可得mgh-μ1mgcs37∘⋅hsin37∘=12mv02，
解得v0=2m/s。
(2)从滑上长木板开始，经t时间物块、木板速度相同，则对小物块研究F-μ1mg=ma1，
解得a1=1m/s2，
对木板研究μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2，
解得a2=3m/s2，
则v0+a1t=a2t，
解得t=1s，
此时物块距木板左端的距离为L=x1-x2=v0t+12a1t2-12a2t2=1m．
(3)由于木板与物块之间的滑动摩擦力大于木板与地面之间的滑动摩擦力，则共速后，二者一起做匀减速运动，则共速后，
根据牛顿第二定律可得μ2(M+m)g=(M+m)a3，
解得a3=1m/s2，
此过程中移动距离为x3=(a2t)22a3=4.5m，
最终木板距斜面末端的距离为x总=x2+x3=12×3×12m+4.5m=6m。