湖北省武汉市华中师范大学第一名校2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（缺答案）

华中师大一附中2023—2024学年度上学期高一期末检测
物理试题
时间：75分钟满分：100分命题人：
一、选择题（本题包括10小题．其中第1-7题为单选题，第8-10题为多选题．每小题4分，共40分．单选题有且仅有一个选项正确，选对得4分，选错或不答得0分．多选题至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）
1．在物理学的发展过程中，许多的物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了许多的研究方法，下列说法中错误的是（）
A．引入“重心”、“合力与分力”概念时，运用了等效替代的思想
B．当时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
C．在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因”
D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度就是采用比值法定义的物理量
2．如图所示，粗糙木箱内有一物块，与右侧箱壁间用一根轻弹簧连接，此时，弹簧处于拉伸状态，整个系统处于静止状态．若要使物块相对木箱底面向右运动，下列操作可能正确的是（）
A．使木箱向上做加速运动B．使木箱向下做减速运动
C．使木箱向左做加速运动D．使木箱向右做加速运动
3．在机床、汽车等机器或设备中通常会使用一种叫做蜗杆传动的装置，如图所示，这种装置由蜗杆和蜗轮组成，从外形上看，蜗杆类似螺栓，蜗轮则很像斜齿圆柱齿轮．工作时，一般以蜗杆为主动件，当蜗杆旋转时，会带动蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面转动，蜗杆每旋转一圈，蜗轮轮齿会转动一格．若螺距为的蜗杆以每秒20圈的转速旋转，则半径为的蜗轮将获得的转速是（）
A．B．C．D．
4．如图所示，一根轻绳的一端固定在墙上点，另一端绕过动滑轮悬挂一重物，其中滑轮与之间的细绳水平．另有一根轻绳，其一端与动滑轮的转轴相连，另一端点固定在直角墙壁的顶点上，此绳与竖直方向夹角为，整个系统处于平衡状态，光滑轻质滑轮的大小可以忽略．现缓慢移动轻绳端点，下列说法正确的是（）
A．若端点沿墙壁水平向左移动，则变大，绳上拉力变小
B．若端点沿墙壁水平向左移动，则变小，绳上拉力变大
C．若端点沿墙壁竖直向上移动，则变大，绳上拉力变小
D．若端点沿墙壁竖直向上移动，则变小，绳上拉力变大
5．骑行是一项深受人们热爱的运动，如图是场地自行车比赛的圆形赛道．路面与水平面的夹角为，圆周的半径为，某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，已知，，则下列说法正确的是（）
A．该运动员在骑行过程中，所受合外力为零
B．该运动员在骑行过程中，所受合外力沿路面向下
C．若该运动员以的速度骑行，则其不受路面给的侧向摩擦力
D．若该运动员以的速度骑行，则其不受路面给的侧向摩擦力
6．如图所示的光滑固定斜面，其倾角可调节．当倾角为时，一物块（可视为质点）沿斜面左上方顶点以初速度水平射入，恰好沿底端点离开斜面；改变倾角为时，同样将该物块沿斜面左上方顶点以初速度水平射入，发现物块沿边中点离开斜面．已知重力加速度为，下列说法正确的是（）
A．物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为
B．物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为
C．物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为
D．物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为
7．如图所示，两物体相距时，在水平向右的拉力作用下，以的速度向石匀速运动，而物体在水平向左的拉力的作用下以向右做减速运动．两物体质量相同，与地面的动摩擦因数均为0.2，，则经过多长时间追上（）
A．B．C．D．
8．有一质量的物体静止在足够长的粗糙竖直墙壁上，某时刻无初速度释放物体，并同时分别以甲、乙两种方式施加外力，物体紧贴墙壁向下运动．已知物体与墙壁间的动摩擦因数，取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
A．下落过程中，乙情景中的物体所受合外力的方向会发生改变
B．下落过程中，甲情景与乙情景中物体的速度都会一直增大
C．下落过程中，甲情景中的物体最大速度为
D．下落过程中，乙情景中的物体最大速度为
9．如图所示，光滑水平地面上放置质量均为的两个正三棱柱，其中固定在地面上，在外力作用下紧靠着中间夹有一个半径为、质量为的光滑圆柱，整个系统处于静止状态．重力加速度为，下列说法正确的是（）
A．撤去外力瞬间，对的弹力大小为
B．撤去外力后，落地时的速度大于的速度
C．撤去外力后，落地前的加速度小于的加速度
D．撤去外力后，落地时的速度大小为
10．如图甲所示，质量为的长木板放置于水平面上，其上左端有一质量为的物块，物块通过轻绳跨过光滑滑轮与质量为的物块相连，物块离地面高度为．时刻由静止释放物块，同时给长木板一水平向左的初速度，以后物块运动的加速度—时间图像如图乙所示．物块与木板间动摩擦因数为，木板与地面间动摩擦因数为，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小，则下列说法正确的是（）
甲乙
A．物块与不板间的动摩擦因数B．水板与地面间的动摩擦因数
C．木板向左运动的最大位移为D．长木板的质量
二、实验题（共4+12=16分）
11、小明在家中用一根轻弹簧、水瓶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则．实验步骤如下：
ⅰ．先用图钉将弹簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳悬挂矿泉水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示；
ⅱ．将另一细绳拴于细绳上点，并将细绳水平拉直后用图钉固定，在白纸上：记下的位置，如图乙所示；
ⅲ．在保证点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳的位置，使其方向与（ⅱ）中对应方向平行，如图丙所示；
ⅳ．按照上述方法改变弹簧与细绳的夹角多测几次．
甲乙丙
（1）对于本实验，下列说法或操作正确的是__________；（选填选项前的字母）
A．还需要用天平测出矿泉水的质量
B．还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度
C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳的夹角应该越大越好
D．步骤（ⅳ）中每次重复实验时，都应保证点位置与第一次实验记录的位置一致
（2）小明在进行步骤（ⅲ）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳的方向都与（ⅱ）中平行，点位置也与（ⅱ）中重合，这一操作__________（选填“会”或“不会”）造成误差．
12．某兴趣小组的同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时采用了两种方案，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：
甲乙
ⅰ．测量遮光片的宽度，挂上托盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车通过两光电门的时间一致；
ⅱ．取下托盌和砝码，称量出其总质量为，将小车从木板上点由静止释放，记下小车通过光电门2的时间，并测出点和光电门2的距离为，计算并记录加速度；
ⅲ．改变砝码质量和木板倾角，重复上述步骤并保证每次小车都从点释放，多次测量，作图得到的关系．
（1）在记录数据时，把作为合外力值的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；需要满足条件的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”；需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）．
（2）在方案乙中，由步骤（ⅱ）得到的加速度表达式__________（使用表示）．
（3）该小组的田同学和郑同学都采用了方案乙进行实验，田同学操作正确，而郑同学在步骤（ⅱ）中只取下并称量了砝码的质量，也记为，并在没有取下托盘的情况下进行了操作（ⅲ）．两位同学都将自己测量的数据作为小车所受合外力，绘制了图像，其中田同学的图像用实线表示，郑同学的图像用虚线表示，则他们得到的图像应是__________（选填图像下方的字母）．若田同学测得图像斜率为，郑同学测得图像斜率为，图A中纵轴截距为，图B中横轴截距为，则托盘质量为__________（只可选用表示）
A．B．
C．D．
三、计算题（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．共12+14+18=44分）
13．（12分）如图所示，质量为的物块在一大小为、方向与斜面成角斜向下的推力（力的作用线在斜面上的投影与斜面底边平行）作用下在斜面上以速度做匀速运动，运动过程中斜面一直保持静止．若某时刻，物块与斜面右边缘的距离为、与斜面底边的距离为，已知，斜面质量为．求：
（1）物块滑离斜面所需要的时间；
（2）物块滑离斜面前，地面给斜面的支持力大小
14．（14分）如图所示，光滑水平面的左侧有一以顺时针转动的倾斜传送带，传送带与水平面的夹角且与水平面平滑连接．水平面右侧竖直平面内有一以为圆心，半径的圆弧坡，以弧面最低点的点为原点、水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，某时刻有一物体以初速度从水平面冲上传送带．已知传送带足够长，物体与传送带间动摩擦因数，求：
（1）物体在传送带上运动的总时长；
（2）物体在传送带上相对传送带运动的总路程；
（3）物体返回水平面后，从右端飞出落在坡上的落点坐标．
15．（18分）一质量为的粗糙直木棒静置于水平地面上，木棒上端通过一轻绳跨过滑轮与质量为的重物连接，质量为的小环套在木棒上．时刻，小环以的速度从距木棒底部的位置沿木棒向上滑动，同时由静止释放重物．当木棒第一次与水平地面相碰时，连接重物的细绳断裂，且每次木棒与地面碰撞时均原速率反弹．已知木棒与小环间的滑动摩擦力，小环可以看作质点，且整个过程中小环不会从木棒上端滑出．取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力以及滑轮与轻绳间的摩擦力，求：
（1）时刻，小环和木棒的加速度；
（2）木棒第一次与地面碰撞时的速度大小；