湖北省荆州中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷

这是一份湖北省荆州中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷，共8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.人类对力与运动的关系的认识经历了一个漫长的过程，某学习小组在学习探讨时提出了以下观点，其中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体加速度一定发生改变
B. 力是维持物体运动的原因，也是改变物体运动状态的原因
C. 马拉车加速前进是因为马拉车的力大于车拉马的力
D. 做平抛运动的物体，任意相同时间内速度的变化量相同
2.陀螺仪的工作原理中常用到角动量的概念，角动量的大小为L=rmvsinθ，其中L是质点的角动量，r是质点到旋转轴的的距离，m是质点的质量，v是质点的速度大小，θ是r与v的夹角，则角动量用国际单位制基本单位表示为( )
A. kg⋅m2/sB. kg⋅m/sC. N⋅m/sD. N⋅m·s
3.子弹垂直射入叠在一起并固定在地面上相同的20块木板，穿过第20块时速度恰好减为0。子弹视为质点，子弹在木板中运动的总时间是t，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，则子弹穿过前15块木板所用的时间是( )
A. 3t4B. t2C. t4D. t8
4.一小船渡河，河宽40m，水流速度2m/s，若小船只能停靠在河对岸下游30m处，则小船在静水中航速至少为( )
A. 1.6m/sB. 1.5m/sC. 1.2m/sD. 1m/s
5.
如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10 cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，重力加速度g取10m/s2，那么下列说法正确的是( )
A. 闪光的时间间隔是0.2sB. 小球运动的水平分速度为4m/s
C. 小球经过b点速度的大小为2.5m/sD. 小球是从a点开始水平抛出的
6.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是( )
A. 货箱向上运动的速度等于vcsθB. 货箱向上运动的速度等于vcsθ
C. 缆绳中的拉力FT等于(M+m) gD. 缆绳中的拉力FT小于(M+m) g
7.很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动。规定竖直向上为正方向，得到竖直方向上加速度随时间变化如图所示的图像。则下列关于手机的运动和受力情况的判断错误的是( )
A. 在t1时刻手机处于超重状态B. 在t2时刻开始减速上升
C. 在t1到t2时间内受到的支持力逐渐减小D. 在t2到t3时间内受到的支持力逐渐增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.甲乙两车沿着双车道平直公路朝同一方向做直线运动，t=0时刻乙车在甲车前方3m处。甲车中安装了速度传感器，乙车中安装了位移传感器，两车传感器同步采集的示数随时间变化情况如图所示，则( )
A. 乙车做匀加速速直线运动B. 第1s末甲乙两车相遇
C. 第3s末甲乙两车相遇D. 第4s末甲乙两车相遇
9.如图所示，一粗糙斜面体静止在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°，已知物块M和斜面体均始终保持静止，则在此过程中( )
A. 水平拉力一直增大
B. 斜面体对地面的压力一直增大
C. 斜面体对地面的摩擦力一直增大
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大
10.如图，一倾角为θ=37°的传送带以恒定速率v1=5m/s顺时针转动。一质量为m=1kg的煤块(可视为质点)以初速度v0=10m/s从最低点A冲上传送带，恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。煤块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )
A. A点到B点的距离为xAB=10m
B. 煤块的运动时间为t=5s
C. 煤块的加速度大小一直为a=10m/s2
D. 煤块在传送带上的划痕长度为Δx=6.25m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.李明同学为了探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图乙所示。
(1)由图像可知：弹簧自由下垂时的长度L0= cm，弹簧的劲度系数k= N/m。
(2)某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧a和b(自重很小)，得到弹力F与弹簧总长度l的图像如图丙所示。下列表述正确的是 。
A.a的劲度系数比b的大
B.b的原长比a的长
C.施加同样大的力，a的形变量比b的大
D.测得的弹力与弹簧的总长度成正比
12.某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与质量的关系，当地重力加速度大小未知。
(1)实验时，为了平衡摩擦力，在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车，轻推小车后，得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带，接下来的操作是 (填“降低”或“升高”)垫块的高度。
(2)平衡摩擦力后，以槽码、含砝码的小车构成的系统为研究对象，槽码受到的重力视为系统受到的合力，实验时槽码的质量 (填“需要”或“不需要”)远小于含砝码的小车的总质量。
(3)某同学多次改变砝码的质量，获得多组含砝码的小车的总质量M与加速度大小a的数据，以1a为纵坐标、M为横坐标得到其函数关系1a= (用M，m，g表示)，绘制1a-M图像，如图丙所示，图线与纵坐标的交点为(0,b)，斜率为k，则当地重力加速度大小g= ，槽码的质量m= (均用k、b表示)
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲所示，质量m=2kg的木块放在水平固定的木板上，在F1=10N的水平拉力作用下恰好能沿水平木板匀速滑行，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2，求：
(1)木块与木板之间的动摩擦因数为多少？
(2)若将木板垫成倾角为θ=37°的斜面，如图乙所示，要使木块仍能静止在斜面上，则施加沿水平向右的拉力F2的最大值？
14.冬季奥林匹克运动会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为37°，O点与着陆点间的距离为75m，重力加速度取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求：
(1)运动员从O点飞出到着陆的时间t；
(2)运动员经过O点时的速度v的大小；
(3)运动员在空中距着陆坡的最大距离d。
15.在课堂上老师进行了“抽纸”表演，其道具可以简化为如图所示的装置。水平桌面上有薄纸板质量m1=0.1kg，上面放有一玻璃瓶(可视为质点)质量m2=0.4kg。瓶子距纸板左端距离x1=0.2m，距桌子右端距离x2=0.06m，现给纸板一个水平向右的拉力F，欲将其从瓶子下抽出。若已知纸板与桌面、瓶子与桌面间的动摩擦因数μ1均为0.4，瓶子与纸板间的动摩擦因数μ2为0.2，重力加速度取g=10m/s2。设瓶子在运动过程中始终不会翻倒，求：
(1)瓶子与纸板能发生相对滑动时，拉力的大小F1的取值范围；
(2)当拉力F2=3.5N时，瓶子未从纸板上滑落之前，纸板的加速度大小a；
(3)若以纸板能从瓶下抽出，且瓶不会从桌面滑落视为表演成功，该同学所施加恒力F的取值范围。
答案
1.D
2.A
3.B
4.A
5.C
6.B
7.D
8.BC
9.ACD
10.AD
11.10 50 BC
12.降低 不需要 1mgM+1g 1b bk
13.(1)物体在水平面上匀速滑动，根据平衡条件，有F1=μmg，
解得μ=0.5。
(2)当F2最大值时，木块在斜面上受沿斜面向下的最大静摩擦力，
沿斜面方向F2cs 37°=mgsin 37°+μFN，
垂直斜面方向FN=mgcs 37°+F2sin 37°，
联立解得 F2 =40N。
14.解：(1)竖直方向有：Lsin37∘=12gt2，得t=3s；
(2)水平方向有：Lcs37∘=vt，得v=20m/s；
(3)将运动分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，垂直斜面方向速度vy=vsin37°，加速度ay=gcs37°距离着陆坡的最大距离d=vy22ay=(vsin 37°)22gcs 37°=9m。
15.(1)瓶子与纸板恰好发生相对滑动时，以瓶子与纸为整体，根据牛顿第二定律
F1-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a0
以瓶子为对象，根据牛顿第二定律可得 μ2m2g=m2a0
联立得拉力的大小为 F1=3N
瓶子与纸板能发生相对滑动时，拉力F1的取值范围为F1>3N
(2)当拉力F2=3.5N时，可知瓶子与纸板发生相对滑动，瓶子未从纸板上滑落之前，以纸板为对象，根据牛顿第二定律可得 F2-μ2m2g-μ1m1+m2g=m1a
解得纸板的加速度大小为a=7m/s2
(3)纸板抽出的过程，对纸板有 F-μ2m2g-μ1m1+m2g=m1a1
以瓶子有 μ2m2g=m2a2
纸板抽出的过程，二者位移关系满足 x1=12a1t2-12a2t2
纸板抽出后，瓶子在桌面上做匀减速运动，设经历时间 t' 恰好到桌面右边缘静止，则有 μ1m2g=m2a'2
由速度关系有 a2t=a'2t'
瓶子的位移关系有 x2-12a2t2=a2t2×t'
联立解得 F=4N
则以纸板能从瓶下抽出，且瓶不会从桌面滑落视为表演成功，该同学所施加恒力的取值范围为 F≥4N