吉林省长春市吉大附中实验学校2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷

这是一份吉林省长春市吉大附中实验学校2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷，共14页。试卷主要包含了 图为我国女子冰壶队的比赛画面， 下列关于力的说法正确的是，75等内容，欢迎下载使用。
1. 图为我国女子冰壶队的比赛画面。冰壶惯性的大小取决于冰壶的（ ）
A. 位置B. 速度C. 受力D. 质量
【答案】D
【解析】
【详解】质量是惯性大小的唯一量度，则冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量，故选D。
2. 下列关于力的说法正确的是（ ）
A. 拔河时，胜方对绳子的作用力大于败方对绳子的作用力
B. 静止的物体不可能受滑动摩擦力作用
C. 匀速上升的气球所受的浮力的反作用力是气球的重力
D. 绳索的弹力方向一定沿着绳索，指向绳索收缩的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，拔河时，胜方对绳子的作用力等于败方对绳子的作用力，但大于地面对败方的最大静摩擦力，故A错误；
B．滑动摩擦力阻碍相对运动，则静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用，比如物块在静止的桌面上滑动，物块对桌面的摩擦力是滑动摩擦力，故B错误；
C．依据作用力与反作用力的定义，则匀速上升的气球所受的浮力的反作用力是气球对空气的作用力，故C错误；
D．绳索是软的只能被拉长，则绳索的弹力方向一定沿着绳索，指向绳索收缩的方向，故D正确；
故选D。
3. 某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 小随时间变化的关系，如图乙所示。以下根据图象分析得出的结论中正确的是（ ）

A. 从时刻t1到t2，物块处于失重状态
B. 从时刻t3到t4，物块一定向下加速运动
C. 电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D. 电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
【答案】C
【解析】
【详解】A．从时该t1到t2，物体受到的支持力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上，故A错误；
B．从时刻t3到t4，物体受到的支持力小于重力，物块处于失重状态，加速度向下，但可能是向上减速运动，故B错误；
C．如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，符合题图，故C正确；
D．如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，与图不符，故D错误。
故选C。
4. 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时
A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C. 汽车的向心加速度大于重力加速度
D. 汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，，可知汽车对桥的压力大于汽车的重力，故AB错误；
C. 汽车通过凹形桥最低点时，所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度；
D. 汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，所以汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大，故D正确．
5. 倾角为θ=45°外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为kg；当滑块M以a=2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为（取g=10m/s2）（ ）
A. 10NB. 5N
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当小球对滑块的压力等于零时，对小球受力分析，受重力、拉力，如图1所示；
根据牛顿第二定律
水平方向
F合=Fcs45°=ma0
竖直方向
Fsin45°=mg
解得
a0=g
当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设T与水平面夹角为α，根据牛顿第二定律，有：
Tcsα=ma
Tsinα=mg
解得
T=10N
所以A正确，BCD错误；
故选A。
6. 如图甲所示的是家用滚筒式洗衣机，滚筒截面视为半径为R的圆，如图乙所示，A、C分别为滚筒的最高和最低点，B、D为与圆心等高点。在洗衣机脱水时，有一件衣物紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，衣物可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 衣物在C处和A处对筒壁的压力相等
B. 衣物在B、D两处所受摩擦力方向相反
C. 衣物在A、B、C、D四处向心加速度的大小不等
D. 要保证衣物能始终贴着筒壁，滚筒匀速转动的角速度不得小于
【答案】D
【解析】
【详解】A．在C和A处，向心力均由弹力与重力的合力提供，而C处弹力与重力反向，A处弹力与重力同向，因此衣物在C处对筒壁的压力大于A处，A错误；
B．由于做匀速圆周运动，切线方向的合力应为零。衣物在B、D两处所受摩擦力方向都是与重力等大反向，竖直向上，B错误；
C．衣物在A、B、C、D四处物体紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，它们的线速度大小相等，则向心加速度的大小相等，C错误；
D．要保证衣物能始终贴着筒壁，则滚筒匀速转动的线速度不小于
则
即滚筒匀速转动的角速度不小于
D正确。
故选D。
7. 如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁间结网，蛛丝与水平地面之间的夹角为，A到地面的距离为，已知重力加速度g取，空气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面的C点以水平速度跳出，要到达蛛丝，水平速度至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当蜘蛛做平抛运动的轨迹恰好与蛛丝相切时，v0最小，设蜘蛛跳出后经过时间t到达蛛丝，根据平抛运动规律可得
蜘蛛到达蛛丝时速度方向恰好沿蛛丝方向，所以
联立解得
根据上式以及几何关系可得
解得
联立解得
故选C。
8. 长木板B放置在倾角为θ的固定斜面上，一小物块A置于长木板的中间．将A、B同时由静止释放，结果B沿斜面下滑，同时A、B也发生了相对运动．经过一段时间t，A脱离B，此时B还处于斜面上．不计空气阻力，重力加速度为g，则在这段时间内（ ）
A. 物块A的加速度大小与A的质量有关
B. 木板B的加速度大小与A和B的质量都有关
C. 物块A的加速度一定大于木板B的加速度
D. 物块A的加速度可能大于gsinθ
【答案】BC
【解析】
【详解】A、以A为研究对象，设其加速度大小为aA，A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律有：mAgsinθ﹣μ1mAgcsθ＝mAaA，解得：aA＝gsinθ﹣μ1gcsθ，与A的质量mA无关，故A错误；
B、A、B发生了相对运动，两者加速度不等，若aA＞aB，以B为研究对象，设其加速度大小为aB，由牛顿第二定律有：mBgsinθ+μ1mAgcsθ﹣μ2（mA+mB）csθ＝mBaB；可知木板B的加速度大小与A和B的质量都有关，故B正确；
C、D、物块A的加速度一定大于木板B的加速度，木板B对物块A的摩擦力沿斜面向上，研究A，有 ，解得 ，故C正确，D错误．
9. 如图甲所示，倾角θ=37°的足够长的传送带以恒定的速率v0=10m/s沿逆时针方向运动。t=0时，将质量m=1kg的物块（视为质点）轻放在传送带上端，物块的v-t图像如图乙所示，图乙中的t1=1s，取沿传送带向下为正方向，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中的v1=10m/s
B. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.75
C. t1~t2时间内，物块的加速度大小为2m/s2
D. 若图乙中的t2=2s，且物块恰好在此时从传送带下端离开，则传送带上端到下端的距离为20m
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．在0~ t1时间内，物块所受到的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有
在t1时刻加速度发生变化，说明此时物块与传送带共速，即
解得
故A正确，B错误；
C．共速后，由于重力沿传送带向下的分力大于最大静摩擦力，所以物块将受到沿传送带向上的摩擦力，继续向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．传送带上端到下端的距离为
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g。下列说法正确的有（ ）

A. 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B. 老鹰受空气对它的作用力大小为
C. 老鹰线速度大小为
D. 老鹰运动的周期为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．老鹰受到的重力与空气对它的作用力的合力提供老鹰做圆周运动的向心力，故A错误；
B．老鹰受空气对它的作用力大小为
故B正确；
C．老鹰线速度的大小为
故C正确；
D．老鹰运动的周期为
故D错误。
故选BC。
二．实验题
11. 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计。
（1）为完成实验，该小组的同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：
根据表中数据作出图像，求得该弹簧的劲度系数________。（保留两位有效数字）
（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________N。
（3）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是________。
A． B．
C． D．
【答案】 ①. 55##54 ②. 2.10 ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]做出图像如图所示
该弹簧的劲度系数为
（2）[2]弹簧测力计的最小分度为0.1N，应估读到0.01N，故读数为2.10N。
（3）[3]A．为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点，同时A图标度表示的力过大，作图时测量换算之后误差大，故A错误；
B．该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，标度表示的力适中，而且两个力的角度的大小也适中，故B正确；
C．该图中所描的点到结点的距离适中，标度表示的力适中，两个力的角度的大小也适中，但是实验中要两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，与B图中读数相比较该图中的读数都太小，故C错误；
D．该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，同时D图标度表示的力过大，作图时测量换算之后误差大，故D错误。
故选B。
12. （1）在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是_______。
A．应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
D．斜槽轨道末端可以不水平
（2）引起实验结果偏差较大的原因可能是________。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
B．确定Oy轴时，没有用重垂线
C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
D．空气阻力对小球运动有较大影响
【答案】 ①. AC##CA ②. ABD##ADB##BDA##BAD##DAB##DBA
【解析】
【详解】（1）[1]为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的；同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点；要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故AC正确，BD错误。
故选AC。
（2）[2]A．当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确；
B．确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和A类似，所以B会引起实验误差，故B正确；
C．只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以C不会引起实验误差，故C错误；
D．空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以D会引起实验误差，故D正确。
故选ABD。
三．计算题
13. 如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0＝3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8），求：
(1)OP间的水平位移的大小；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)1.2m；(2)0.125
【解析】
【详解】(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，如图
由几何关系得
设小球下落的时间为t，水平位移为x，由平抛运动规律得
解得
解得
(2)设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得
设滑块的加速度为a，由运动学公式得
对滑块，由牛顿第二定律得
联立解
14. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度为ω。盘面上距转轴为R的位置有一个质量为m的小物块（可视为质点），随圆盘一起做匀速圆周运动。
（1）求小物块做圆周运动所需向心力的大小F；
（2）保持圆盘转动的角速度ω不变，减小小物块到转轴的距离，小物块仍随圆盘一起做匀速圆周运动，它所需向心力的大小F是否变化，请说明理由。

【答案】（1）；（2）小物块所需的向心力减小，根据F = mω2 r，r减小，小物块所需的向心力F随之减小
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
（2）小物块所需的向心力减小。根据
r减小，小物块所需的向心力F随之减小。
15. 如图所示，光滑水平面上有一质量M=9kg木板，其右端恰好和光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，木板右端放有一质量m0=6kg的物体C（可视为质点），已知圆弧轨道半径R=0.9m。现将一质量m=3kg的小滑块（可视为质点），由轨道顶端A点无初速度释放，滑块滑到B端后冲上木板，并与木板右端的物体C粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。已知滑块与木板上表面的动摩擦因数μ1=0.2，物体C与木板上表面的动摩擦因数μ2=0.1，取g=10m/s2。求：
（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；
（2）木板的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设滑块到达B端时的速度为，从A到B根据机械能守恒有
滑块到达B端时根据牛顿第二定律有
联立解得
（2）滑块与物体C碰撞后共同速度为，由动量守恒有
最后恰好不从木板左端滑出时，此时滑块、物体C和木板具有共同的速度，对滑块、物体C和木板根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得木板的长度为
弹力
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42