海南省海口市琼山区2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

海口市琼山区2023-2024学年度第一学期高一年级期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1.公元前世纪末，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. B. C. D.
2.如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r. B点在小轮上，到小轮中心的距离为r. C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上．如果传动过程中皮带不打滑，则（ ）
A. A和B的线速度大小相等 B. C和D的线速度大小相等
C. A和C的角速度大小相等 D. B和D的角速度大小相等
3.如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，粗糙的水平地面上放置一质量m=10kg的物块，物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.2，物块右端连接有一根劲度系数k=100N/m的轻质弹簧。现在弹簧的右端施加一水平向右的拉力F=10N，重力加速度g取10m/s2。以下说法中正确的是（ ）
A.物块受到的弹力只有一个
B.物块将向右运动
C.水平地面受到的摩擦力方向向右，大小为10N
D.弹簧的伸长量为20cm
5.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，这一现象表明（ ）
A.电梯的加速度方向一定向上 B.乘客处于失重状态
C.电梯一定是在下降 D.电梯的加速度方向一定向下
6.如图所示，质量分别为m和2m的A、B两物块用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住B物块。调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x，突然撤去木板，重力加速度为g，物块运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ）
A.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g
B.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5g
C.撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大
D.撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大
7.一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知：船在静水中行驶的速度为v1 ，水流速度为 v2，河宽为d。则下列判断正确的是（ ）
A.船渡河时间为
B.船渡河时间为
C.船渡河过程被冲到下游的距离为
D.船渡河过程被冲到下游的距离为
8.水平地面上堆放着相同的原木，如图甲所示，截面图如图乙所示，已知原木之间的滑动摩擦因数为μ，每根原木的重力为G，可将原木看成圆柱体，若要将最上面的那根原木沿轴线方向匀速拉出，水平拉力大小应为（ ）
图甲 图乙
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。）
9.伽利略和牛顿都是物理学发展史上伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，属于他们观点的是（ ）
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动
B.力是使物体产生加速度的原因
C.物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
D.力是维持物体运动的原因
10.据新华社消息：2020年10月16日，诺贝尔物理学奖一半被授予英国科学家RogerPenrose、另一半被授予德国科学家ReinhardGenzel和美国科学家AndreaGhez，以表彰他们在“黑洞研究及发现银河系中央的超大质量天体”方面的贡献。图为一物体靠近黑洞的过程中某一段时间内物体的速度随时间变化的图像（v t图像），下列说法正确的是（ ）
A. 0~t1时间内物体做曲线运动
B. 0~t1时间内物体的速度方向不变
C. 0~t1时间内物体的加速度增大
D. 0~t1时间内物体的平均速度等于
11.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有（ ）
A.小球对斜劈的压力先减小后增大
B.轻绳对小球的拉力逐渐增大
C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小
D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
12.甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用轻直杆连接，乙球处于粗糙水平地面上甲球紧靠在粗糙的竖直墙壁上，初始时轻杆竖直，杆长为4m。施加微小的扰动使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点3m时，下列说法正确的是（ ）
A.甲、乙两球的速度大小之比为
B.甲、乙两球的速度大小之比为
C.甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等
D.甲球即将落地时，乙球的速度为零
13.某一实验室的传送装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB=6m，BC段是倾斜的，长度LBC=5m ，倾角为37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转.现将一个工件（可看成质点）无初速度地放在A点.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m /s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则（ ）
A.工件第一次到达B点所用的时间为1.9s
B.工件沿传送带BC向上运动的最大位移为5m
C.工件沿传送带运动仍能回到A点
D.工件第一次返回B点后，会在传送带上来回往复运动
三、实验题（本题共2小题，14题8分，15题10分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处）
14.某同学用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．
（1）关于实验要点，下列说法正确的是 （填选项字母）．
A.斜槽轨道一定要光滑 B.斜槽轨道末端要调节水平 C.挡板高度要等间距变化
（2）实验时得到了如图乙所示小球的部分运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，取a点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴．根据图乙中数据，小球做平抛运动的初速度大小为 m/s；小球抛出点的位置坐标为x= cm，y= cm.（重力加速度g取10m/s2）
15.某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，砂桶距地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，重力加速度为g=10m/s2。
（1）实验时， （填“必须”或“不必”）要保证砂和砂桶的总质量远小于滑块质量； （填“有”或“没有”）必要将长木板右端垫高以平衡摩擦力；不需要用天平测砂和砂桶的总质量。
（2）下图是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a= m/s2（计算结果保留三位有效数字）。
（3）实验时，记录力传感器的示数3.2N，用天平测出滑块质量1kg，根据（2）中求出的加速度a的结果。可以得出滑块和长木板间的动摩擦因数μ= ，若考虑其它摩擦，则该测量值与真实值比较 （填“偏小”或“偏大”或“等于”）。
四、解答题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题16分，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
16.在距离地面处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g=10m/s2.求：
（1）小球在空中的飞行时间是多少？
（2）水平飞行的距离是多少米？
（3）小球落地时的速度？
17.如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平地面上，斜面长，质量的B物体放在斜面底端，通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接，连接B的细绳与斜面平行．A的质量，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放，着地后立即停止运动．A、B物体均可视为质点，取g=10m/s2，，．
（1）求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小；
（2）若A物体从处静止释放，要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出，求A物体质量m的取值范围．
18.如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。4块相同木板a、b、c、d紧挨放在水平地面上。某顾客使小滑块以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b、c、d上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为μ，滑块质量为2m，滑块与木板a、b、c、d上表面间的动摩擦因数分别为2μ、2μ、2μ、4μ，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。
（1）若顾客获四等奖，求滑块初速度的最大值v0；
（2）若滑块初速度为，请通过计算说明顾客获几等奖；
（3）若顾客获得一等奖，求初速度的取值范围。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B D A C A D C B ABC BC BD BD AD
14.【答案】（1）B； （2）2；；
15.【答案】（1）不必 没有 （2）1.60 （3）0.48，偏大
16.解：（1）小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动，
则
得：小球在空中飞行的时间为：；
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：
；
（3）小球落地时的竖直速度为：，
所以，小球落地时的速度为：，
方向与水平方向的夹角为45°向下。
答：（1）小球在空中的飞行时间是1s；
（2）水平飞行的距离是10m；
（3）小球落地是的速度，方向与水平方向的夹角为45°向下。
17.解：（1）根据牛顿第二运动定律
对A有：
对B有：
代入数据解得：
绳子拉力大小：
（2）设物体A着地时B的速度为v，A着地后B做匀减速运动的加速度大小为a1
对B有：
代入数据解得：
设A着地后B向上滑行距离x
着地前 代入数据解得：
另一方面要能拉动必须有： 解得
所以物体A的质量范围是
18.【答案】解：（1）滑块a，b，c木板上的所受摩擦力都为
由牛顿第二定律：
地面对abcd木板的摩擦力，由于则木板静止不动
对滑块，
则
（2）由可知滑块可以滑上b木板，地面对bcd木板的摩擦力，
由于，则木板静止不动。
若在c上滑动，地面对cd木板的摩擦力，可知cd木板恰好也不动
设在abc木板上运动最大距离为x
对滑块：
解得
可知滑块停止在c木块上，顾客获二等奖：
（3）若滑块恰好到d木块时
可知：
所以：
当滑块到d木板上时，木板d受到地面的摩擦力
滑块与木板之间的摩擦力为，则木板d会发生滑动，
滑块在木板上的加速度，木板的加速度为
当木块刚好到d木板右侧时滑块、木板共速，设滑块滑上d木板时的速度为v4，根据速度关系
可得
根据位移关系可得
解得
易知：
所以顾客获得一等奖，取值范围