湖北省部分省级示范高中2023-2024学年高一上学期期末测试物理试卷（含答案）

湖北省部分省级示范高中2023~2024学年上学期高一期末测试
物理试卷
考试时间：2024年1月31日 试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.据报道，我国神舟十七号飞船于北京时间2023年10月26日11时14分在酒泉发射成功，飞行任务的航天员乘组如图由汤洪波（中）、唐胜杰（右）、江新林（左）3名航天员组成。飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十七号航天员乘组将与神舟十六号航天员乘组进行在轨轮换。2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，路上回家之旅。一般空间站的轨道高度是左右，飞行速度约为，神舟十七号载人飞船全长约，总质量达到。对报道下列说法正确的是（ ）
A.“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻
B.“总质量达到7.79t”中的“t”为国际单位制中的导出単位
C.在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，可以将神舟十七号飞船视为质点
D.长度、质量和速度这三个物理量都为标量
2.以下所用物理学研究方法的叙述中，说法正确的是（ ）
A.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，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了极限思想法
B.在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了控制变量法
C.重心概念的建立体现了理想化模型的思想
D.速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式
3.小李同学在开往昙华林武汉地铁2号线车厢中，用细线下端纬着一只笔，细线的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。列车在平直轨道上运行的某一时间段内，细线偏离了竖直方向。他用手机拍摄了当时的照片如图所示，拍摄方向跟列车前进方向垂直。细线与竖直扶手之间夹角的正切值为0.1，不计空气阻力，取，以下判断正确的是（ ）
A.列车的加速度大小为
B.列车一定正在加速
C.笔的质量大小对测量加速度会产生较大影响
D.拍摄时小李单手持手机，他对手机的作用力方向与列车的加速度方向相同
4.如图舷号“18”的福建舰是我国第三艘航母，自主研发制造，采用平直通长飞行甲板，配置三条电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨，于2022年6月下水。电磁弹射技术是一种利用电磁力将飞行器从甲板上弹射起飞的技术，相较于传统的蒸汽弹射，具有更高的起飞效率。已知某舰载机在静止的航母上利用电磁弹射装置使飞机获得一定初速度后，再由飞机发动机使其获得的加速度在航母上匀加速前进升空起飞。已知飞机安全起飞的速度为，若要使飞机安全起飞，通过电磁弹射装置使飞机获得的初速度至少为（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下保持相对静止，一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（ ）
A.物体M一定受到5个力 B.物体N可能受到4个力
C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力
6.近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶（如图甲）。两车并排做直线运动，其图像如图乙所示，时，两车车头刚好并排，则下列说法正确的是（ ）
A.末和谐号的加速度比复兴号的大 B.0到内，在末两车车头相距最远
C.图乙中复兴号的最大速度为 D.两车头在末再次并排
7.2023年武汉市举办了第48届7 16武汉国际渡江节，比赛前某运动员热身时游过一段宽的河道，河水的流速与离河岸的距离d变化的关系如图所示，运动员在静水中的速度为，若运动员以最短的时间渡河，则（ ）
A.运动员在渡河过程中，的方向应与上游河岸成45°角
B.运动员运动的轨迹是直线
C.运动员渡河的最短时间是
D.运动员在河水中的最大速度是
8.2024年是生肖龙年，灯笼是我国年俗文化的重要组成部分，悬挂灯笼的两种方式分别如图甲、乙所示。图甲中灯笼竖直悬挂在轻绳和的结点O处，轻绳与水平杆的夹角为60°，轻绳恰好水平，此时、的拉力大小分别为、；仅将图甲中轻绳更换为与轻绳OA等长的轻绳，且轻绳也固定在水平杆上，如图乙所示，此时OA、的拉力大小分别为、。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
9.如图所示，从倾角为的足够长的斜面上P点以速度水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为。若把水平抛出的初速度变为，则下列说法正确的是（ ）
A.夹角将不变
B.夹角将变大
C.小球在空中的运动时间变为原来的2倍
D.小球在空中运动的水平距离一定变为原来的2倍
10.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，A、B、C三个质量相等的物体分别用轻绳或轻弹簧连接，在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为
B.在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为
C.突然撤去外力F的瞬间，B的加速度大小为
D.突然撤去外力F的瞬间，C的加速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共60分.
11.（10分）某物理实验学习小组学员用图甲和图乙所示的装置“探究平拋运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A.水平方向做匀速运动
B.竖直方向做自由落体运动
C.无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取。则A到B的时间______s；图中A点______平抛的起点。（填“是”或“不是”）；小球运动到B点时的速度______。（用根式表示）
12.（8分）用如图甲所示的装置可以完成两个实验，实验一“探究小车速度随时间的变化规律”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）这两个实验中，必须要补偿摩擦阻力的是______
A.仅实验一 B.仅实验二 C.两个实验都要
（2）实验二中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。补偿摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中砂子的质量，重复实验三次。
在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能是______。
A.没有补偿摩擦阻力，且小车质量较大
B.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大
C.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大
D.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
（3）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度______；（结果保留三位有效数字）
（4）在（2）中，小车质量M一定，改变砂桶中砂子的质量，砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂子的总质量m之间的关系图象如图丁所示，则小车的质量______。（结果保留两位有效数字）
13.（12分）2023年10月8日，杭州第19届亚运会圆满落幕，这是一场集体育盛事与黑科技创新于一体的盛会，其中由机器狗承担器材运输任务，展示了智能亚运的技术实力和未来愿景。在铁饼比赛中，由机器狗负责运送铁饼，已知机器狗的最大速度与总质量成反比，机器狗质量为，不载重情况下的最大速度为，机器狗加速和减速时的加速度大小相等且恒为，铁饼的质量为。
（1）求机器狗载重一块铁饼情况下的最大速度；
（2）若机器狗从距投掷点处装载一块铁饼后，从静止开始运载到投掷点停下，至少需要多少时间
14.（14分）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两个光滑斜面之间，如图所示，两个斜面I、II固定在车上，倾角分别为53°和37°。已知，，重力加速度为g。
（1）当卡车沿平直公路匀速行驶时，求工件分别对斜面I、II的弹力大小：（要求画受力分析图）
（2）当卡车沿平直公路以的加速度匀减速行驶时，求斜面I、II分别对工件的弹力大小：
（3）为保证行车安全，求卡车沿平直公路做匀加速直线运动的最大加速度大小。
15.（16分）如图所示，为一半径的竖直半圆形槽，为直径，O点为半圆的圆心，位于O点正下方。在距上方为h处有一以的速度顺时针方向转动们传送带，B端饸好在C的正上方，传送带滑轮的半径很小（大小可忽略），两端点A、B间的距离，现将与传送带间摩擦因数的小物块轻放在A端，最终垂直撞在圆槽的P点，连线与的夹角为60°。取，（结果用根式表示）求
（1）小物块运动到B端时速度的大小；
（2）高度h的大小。
（3）若传送带速度大小可以调节，其他条件不变，要使小物块最终能正好落在圆槽点（点与P点关于对称）则传送带的速度多大。
湖北省部分省级示范高中2023-2024学年上学期期末测试
高一物理参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8 10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A B D C D BC AC BC
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（10分）
（1）.B（2分） （2）AC（2分）
（3）.0.1（2分） 不是（2分） （2分）
12.（8分）
（1）.B（2分）. （2）B（2分） （3）.2.00（2分） （4）.0.40（2分）
13.（12分）
【详解】（1）不载重情况下，由（1分）
可得（1分）
载重一块铁饼后的最大速度为（1分）
解得机器狗载重一块铁饼情况下的最大速度为（1分）
（2）机器狗加速到最大速度的时间为（1分）
解得（1分）
机器狗在这个阶段的位移
解得（1分）
机器狗减速过程，减速到0的时间为（1分）
减速过程的位移为
则匀速的位移为（1分）
匀速过程的时间为（1分）
则总时间为（1分）
14.（14分）
【详解】（1）以工件为研究对象，受力分析如图所示。（1分）
根据共点力的平衡条件可知，斜面I、II对圆筒的压力大小分别为
（1分），（1分）
根据牛顿第三定律可知，（2分）
（2）以工件为研究对象，受力分析如图所示。设斜面I、II对工件的弹力分别是和
在水平方向上根据牛顿第二定律有（2分）
在竖直方向上根据平衡条件有（2分）
解得，（2分）
（3）卡车沿平直公路匀加速行驶的最大加速度时，II对圆筒的压力大小为0，则有
（1分），（1分）
解得（2分）
15.（16分）
【详解】（1）物块在传送带上加速，由牛顿第二定律可知（1分）
当物块加速到时，由位移速度-公式得（1分）
解得（1分）
故物块在传送带上加速不到，则运动到B点时有（1分）
解得（1分）
（2）物块从B到P做平抛运动，水平方向有（1分）
竖直方向有（1分） （1分）
又因为垂直打到P点，有（1分）
联立解得（2分）
备注：分解位移或分解速度得出正确结果都可以得分
（3）物块从B到做平抛运动，水平方向有（2分）
竖直方向有
联立解得（1分）
故小物块在传送带上先加速后匀速运动，传送带的速度为时，小物块最终落在点。
备注：若考生第（2）问计算错误第（3）按步骤给分