2024衡阳八中高一上学期期末考试物理含答案

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一、单选
1．2024龙年春节将至，推荐同学们品尝一种衡阳古早美食“糄粑”（市级非物质文化遗产）。有些农村地区采用如图所示的方式制作，打糄粑时需要用木制榔头反复捶打石槽中煮熟的糙糯米。捶打过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（ ）
A．整个下降过程中榔头始终处于失重状态
B．榔头对糄粑的弹力是糄粑发生形变引起的
C．年糕凹陷，说明榔头对糄粑的打击力大于糄粑对榔头的支持力
D．榔头向下打击糄粑时，地面对石槽的支持力大于石槽和糄粑的总重力
【答案】D
2.随着我国经济社会发展，各种品牌汽车早已走入千家万户。如图所示，某品牌汽车尾部标有“35TFSI”字样，其中“35”就是从静止加速到的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为值。值越大，加速越快。由此推算，该车从静止加速到的加速时间约为（ ）
【答案】C
3．如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端连着小球A，小球A的下面用另一根相同的轻弹簧连着小球B，一根轻质细绳一端连接小球A，另一端固定在墙上，平衡时细绳水平，弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍，重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
小球A的加速度大小为
小球A的加速度大小为
小球B的加速度大小为
小球B的加速度大小为g
【答案】B
4．2023年8月，受台风“杜苏芮”影响，京津冀等地发生了极端强降雨，部分地区被淹，中部战区组织官兵紧急救援。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）
C．
D．
【答案】D
5．打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物a、b和c通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，c从与滑轮等高处下落，某时刻，a、b上升的速度为v，细绳与竖直方向的夹角均为，则c的速度为（ ）

D．
【答案】A
6．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，同时人顶着直杆水平向右移动。某同学为研究猴子的运动，建立如图甲所示直角坐标系，描绘出猴子在轴方向和轴方向上的速度-时间图像分别如图乙和图丙所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
猴子做匀变速直线运动
猴子的加速度大小等于
时，猴子的速度大小等于
D．内，猴子的位移大小等于
【答案】D
一质量为1kg的小物块（可看作质点）。某时刻起对长木板施加逐渐增大的水平外力F，测得小物块所受的摩擦力Ff随外力F的变化关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2，若一开始改用F=16N的水平恒力拉长木板，则小物块在长木板上滑行的时间为（ ）
A．2s
B．3s
C. s
D．s
【答案】A
多选
8．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、等效替代法、控制变量法、微元法、建立物理模型法、放大法、极限法等。以下关于物理学方法的叙述，错误的是（ ）
A．2022年世锦赛中，裁判员给跳水冠军全红婵打分时，将其看作质点，这种保留主要因素忽略次要因素的思维方法通常称为“理想模型法”
B．利用光电门测算瞬时速度是用了“极限法”
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后用各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了“微元累积法”
D．在探究加速度与力和质量之间的关系时，先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度和质量的关系，该实验采用了“假设法”
【答案】AD
9．9．如图所示，三根等长的光滑杆构成三角架，杆OA竖直放置。质量均为m的两小球用细线相连后，分别套在两杆上，在图示位置能保持静止。现将三角架绕A端在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动，直到OB杆竖直。下列说法正确的是（ ）
A．OA杆对小球的弹力先增大后减小
B．OB杆对小球的弹力一直减小
C．转至AB杆水平时OB杆上的弹力大小为2mg
D．转至AB杆水平时绳上拉力为
【答案】BC
10．如图所示，将小球从倾角为的斜面底端正上方某点以的速度水平抛出，同时一束平行光竖直向下照射小球，在斜面上留下了小球的“影子”，“影子”沿斜面运动时小球撞在斜面上。小球视为质点，不计空气阻力，不考虑小球与斜面相撞后的运动情况，重力加速度取，。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的“影子”做匀加速直线运动
B. 小球在空中的运动时间为
C. 抛出点与斜面底端的高度差为
D.小球撞击斜面前瞬间速率为10m/s
【答案】CD
11．如图，光滑水平地面上有一质量为2kg的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为1kg的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为0.1，杆与竖直方向的夹角为，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A．若B球受到的摩擦力为零，则大小为24N
B．若B球受到的摩擦力为零，则大小为30N
C．若推力向右，则可能为23N
C．若推力向右，则可能为34N
【答案】BCD
三、实验题
12．(6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是
A．通过调节使斜槽末端的切线保持水平
B．实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
C．每次必须由静止释放小球，而释放小球的位置始终相同
D．将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s。（）（保留位有效数字）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球在B点的速度为 m/s。（）（保留位有效数字）
【答案】 AC 1.6 2.5
【详解】（1）[1]A．由于小球做平抛运动，因此斜槽末端的切线必须保持水平，A正确；
BC．只要保证小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，无论斜槽是否光滑，都能确保每次小球做平抛运动的初速度相同，B错误，C正确；
D．将球的位置标在纸上后，取下纸，用平滑的曲线将各个点连接起来，D错误。
故选AC。
（2）[2]根据
代入图中任一点的坐标值都可以得到
（3）[3]由图丙可知，从A到B和从B到C，时间间隔 相等，在竖直方向上
可得
因此B点的水平速度
竖直速度
因此B点的合速度大小为
13．（8分）同学利用如图（a）所示的装置测量与长金属板之间的动摩擦因数和当地力加速度、金属板固定于水平实验台上，一轻跨过轻滑轮，左端与放在金属板上的滑块（滑块上固定有宽度为d=2.000cm的遮光条）相连，另一端可悬挂钩本实验中可用的钩码共有N=6个，每个质量均为m0=0.010kg。实验步骤如下：
a：在金属板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连。
b：用电子秤称出滑块和光条的总质量为M=0.150kg。
c：将n（依次取n=1，2，3，4，5，6）个钩码挂在轻滑轮右端，其余N-n个钩码固定在滑块上。用手按住滑块，并使轻绳与金属板平行。接通光电门，释放滑块。计算机自动记录：
i、遮光条通过光电门A的时间△t1；
ii、遮光条通过光电门B的时间△t2；
ⅲ、遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间△t12；
d：经数据处理后，可得到与n对应的加速度a并记录。
回答下列问题：
（1）在n=3时，△t1=0.0289s，△t2=0.0160s，△t12=0.4040s。
①忽略遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的表达式为a1= ，其测量值为 m/s2（计算结果保留3位有效数字。通过计算机处理得到，）
②考虑遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的测量值a2 a1（填“大于”“等于”或“小于”）
（2）利用记录的数据拟合得到a-n图像，如图（b）所示，该直线在横轴上的截距为p，用已知的物理量数值和测得的物理量p，表示μ与p之间的数学函数关系：μ= 。
【答案】 1.38 小于
【详解】（1）①[1]根据加速度的定义公式
通过光电门1时，滑块的速度为
通过光电门2时，滑块的速度为
联立解得，滑块加速度的表达式为
[2]代入数据可得，滑块加速度为
②[3]考虑遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度为
则
（2）[4]由牛顿第二定律可得
整理可得
则有
，
该直线在横轴上的截距为p，则有
联立可得
解得
解答题
14．（10分）2023年5月3日山东招远文旅局举办“单手抓金砖挑战赛”，挑战成功即可拿走50斤纯金金砖。如图为一块质量m=25kg的梭台形金砖，挑战者须戴举办方提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ=78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ=0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s²。取sin78.5°≈0.98，cs78.5°≈0.20。
若要抓起金砖，力F至少约为多大？
若举办方想让挑战者无论用多么大的力都无法抓起金砖，需要调整手套材质，使其与金砖的摩擦因数不超过一个数值μ0，求此μ0。
【答案】（1）F≈2778N；（2）
【详解】（1）对金块受力分析如图所示
由平衡条件可得
f=μF
2fsinθ=mg+2Fcsθ
解得
F≈2778N
（2）由（1）可知且，
即，当时，即时，无论用多大力都不能抓起金砖。
15、（12分）2023年10月27日以来，缅北果敢地区发生武装冲突，为应对冲突外溢至我国，11月25日起南部战区位中缅边境我方一侧举行实兵实弹演习。某部战士进行迫击炮拔点演练 ，无人机发现A目标位于正前方高山顶部，B目标位于高山后面的平地，B目标与迫击炮炮管在同一水平面,迫击炮炮管、A目标、B目标在同一竖直面内。迫击炮炮管仰角为保持不变，战士通过增减发射药包控制炮弹出口速度。炮弹击中A目标时，其速度方向与水平方向夹角为（向下击中）。迫击炮与A目标水平距离3000m，迫击炮与B目标水平距离为6000m。g取10m/s2 ，不计空气阻力，迫击炮炮管、炮弹视为质点。
求：（1）击中B目标的炮弹出口速度大小？
（2）若命令要求同时摧毁A、B两处目标，战士两次发射炮弹应该间隔多长时间？
【答案】（1）（2）
【详解】（1）设击中B目标的炮弹出口速度为v0，炮弹击中B目标的时间为tB由于B目标与迫击炮炮管在同一水平面，根据对称性，则炮弹击中B目标时速度大小仍为v0
炮弹做斜抛运动，则水平方向上：x=6000m且x=v0cs53°tB
竖直方向上：tB=2v0sin53°g,
联立解得：v0=250m/s, tB=40s
(2)由题意可得，设击中A目标的炮弹出口速度为v0',炮弹若要击中A炮弹，则击中A炮弹时tan37°=vyvx，
其中vy=v0'sin53°−gtA vx=v0'cs53°
在水平方向上有x'=3000m 且x'=v0'cs53°tA
联立解得：tA=57s
由（1）可知，tB=40s
则想要同事击中A、B两处目标，则间隔时长∆t=tB−tA=40−57s
16．（16分）某矿山研究矿石下滑的高度与矿石在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型：竖直平面内有一倾角的直轨道，小滑块从轨道上A点静止释放，其下方右侧放置一水平传送带，传送带与直轨道末端B间距很小，但允许小滑块从左端滑出。传送带以恒定速度逆时针转动，水平部分CD长度。设释放点A与B距离为s，小滑块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知小滑块与直轨道间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，且滑块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带足够长。（，）
（1）若，求小滑块从A运动到B所需的时间；
（2）若，求小滑块在传送带上留下的划痕长度；
（3）改变的值，设小滑块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为，求与的关系式。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【详解】（1）根据题意，滑块从过程中，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式有
解得
（2）根据题意，由运动学公式可得，滑块滑上传送带时的速度
滑块在传送带上运动时
滑块以滑上传送带到停止运动通过的位移
故从右边滑出；从有
解得
所需时间
该时间内传送带走了
所以划痕的长度为
（3）长为s则
若
即
滑块从右端滑出，此时
滑块在传送带上运动时间为
此时间内传送带走了
所以划痕长度为
若，滑块从左端滑出，其首先向右滑行
历时
所以相对滑动
接着反向加速，分为两种情况：从C点滑出时
即
则滑出速度与皮带速度相同为，反向加速相对滑动
划痕长度
从C点滑出时
即
易得滑块向左同样运动，历时，皮带运动，相对滑动的距离
可得划痕的长度为
综上，划痕长度与AB两点间距离的关系为