湖南省衡阳市衡阳县2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题（含答案）

衡阳县2023-2024学年高一上学期期末质量检测
物理
考生注意：
1．本卷共三大题，15小题，满分100分，考试时量75分钟。
2．试卷分为试题卷和答题卡两个部分；答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。
3．将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示为一个运动质点的图像，则下列图中与之对应的图像为（ ）
A． B．
C． D．
2．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球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度，由此可判断（ ）
A．乘客处于超重状态 B．电梯可能加速下降，加速度大小为
C．电梯可能减速上升，加速度大小为 D．乘客对电梯地板的压力为325N
3．一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，刹车距离为x，则整个过程的平均速度的数值为（ ）
A． B． C． D．
4．光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B，质量分别为1kg和3kg。时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F，拉力F与时间t的关系为。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，g取下列说法正确的是（ ）
A．时刻时B的加速度为零 B．2s末A、B即将相对滑动
C．3s末A、B加速度相同 D．4s末B的加速度为
5．一木块沿一与水平面夹角为的表面粗糙的传送带运动，其图像如图所示，已知传送带以速率逆时针转动，传送带足够长，木块与传送带间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（ ）
A．图像描述的是木块以一定的初速度从传送带的底端开始向上的运动
B．从图像可知木块的初速度大于
C．从图像可知木块与传送带间的动摩擦因数
D．从图像可以得出木块运动过程中的速度一定没有等于的时刻
6．如图，弹性轻绳一端固定于O点，另一端连有一质量为m的小球a，小球a通过不可伸长的细绳连接质量相同的小球b，两小球均处于静止状态。现给小球b施加一个力F，使弹性轻绳向右偏离与竖直方向成角，两球依然保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．弹性绳的长度一定增加 B．a、b间细绳上的张力一定减小
C．力F的值不可能大于mg D．力F的值不可能小于
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．轻绳A端固定，用轻质动滑轮将重物挂于轻绳上，如图。当滑轮静止后，将轻绳B端缓慢沿虚线（ ）
A．向右移动，绳子的弹力不变 B．向右移动，绳子的弹力变大
C．向上移动，绳子的弹力不变 D．向上移动，绳子的弹力变小
8．如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的n倍，且绳子A端的切线与竖直方向的夹角为，绳子B端的切线与墙壁的夹角为（重力加速度为g）则（ ）
A．绳子在A处的弹力大小
B．绳子在C处弹力大小
C．
D．绳子在B处的弹力大小
9．目前，冰壶国家集训队正在位于北京首钢园区的国家体育总局冬季项目训练中心全力备战，力争在北京冬奥会上取得佳绩。假设训练中冰壶在水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动，若已知冰壶在第1s内的位移为6.4m，在第3s内的位移为0.4m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在0.5s末速度一定为6.4m/s B．物体在2.5s末速度一定为0.4m/s
C．物体在第2s内的位移为3.2m D．物体的加速度大小为
10．如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为3m、2m、m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．A球的受力情况未变，加速度为零
B．C球的加速度沿斜面向下，大小为
C．A、B之间杆的拉力大小为
D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11．（7分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻质弹簧如图1连接起来进行探究。
（1）某次测量如图2，指针示数为______cm；
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数和如下表。用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数______N/m，弹簧Ⅰ的劲度系数______弹簧Ⅱ的劲度系数（选填“大于”、“等于”或“小于”）（重力加速度，，结果保留三位有效数字）。
钩码数 1 2 3 4
15.71 19.71 23.66 27.76
29.96 35.76 41.51 47.36
图1 图2
12．（9分）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是______
①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
④重复步骤①的操作，得到多组数据。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为，1、5点间距为，则桶的加速度大小为______（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量______（用k、g表示）。
13．（10分）如图所示，跳伞运动员离开飞机后在竖直方向上，先做4s的自由落体运动，后张开降落伞匀速下降4s，最后再做19s匀减速运动，着地时速度是2m/s，g取。
（1）求4s末跳伞运动员的速度大小；（3分）
（2）求减速下降时的加速度大小和方向；（3分）
（3）求运动员离开直升飞机时距地面的高度。（4分）
14．（14分）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距，与水平面的夹角。（，取）。求：
（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力；（6分）
（2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数；（8分）
15．（16分）如图所示，质量均为m的滑块A、木板B左端对齐，静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数，B与地面之间的动摩擦因数。时刻，用带有橡胶指套的手指在A的上表面以恒定速率v向右移动，手指对A的压力为。经一段时间（未知）后，撤去手指，此时A的左端与B上表面标记点P的距离恰好等于手指在A上表面留下的划痕长度。撤去手指后，A的左端与P对齐且A、B恰好速度相等。已知重力加速度g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）手指撤去前后瞬间，木板B的加速度大小之比；（4分）
（2）求；（5分）
（3）若A的左端恰好与标记点P对齐时，立即再用手指在A上表面匀速移动，手指对A的压力恒为0.5mg，每次有手指作用时间与无手指作用时间均为，但手指向右移动速率逐次增大某个定值，以保证A、B每次速度相等时均恰好开始下一次手指作用。已知A的长度为，B的长度为，求从开始到A的右端与B的右端对齐过程手指作用的次数。（7分）
衡阳县2023-2024学年高一上学期期末质量检测
物理
参考答案
一、选择题
1．B 2．B 3．B 4．B 5．C 6．D
二、选择题
7．BC 8．AC 9．ACD 10．BC
三、非选择题
11．（7分）16.00 12.4 小于或<
12．（9分）②①④③
13．（10分）【答案】（1）；（2）；方向竖直向上；（3）
【详解】（1）设运动员自由落体历时，匀速运动历时，减速运动历时末的速度为，着地速度为，则
（2）减速下降的加速度
负号表示方向竖直向上，加速度大小为；
（3）跳伞员离开飞机时的高度
14．（14分）【答案】（1），方向沿木棍向上；（2）0.6；（3）
【详解】（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件
解得
方向沿木棍向上（1）由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中角满足
解得
根据平衡条件
解得
所以动摩擦因数
15．（16分）【答案】（1）；（2）；（3）4
【详解】（1）对木板B，根据牛顿第二定律，手指撤去前
手指撤去后
得
则加速度大小之比为
（2）手指撤去前，划痕长度为
手指撤去时，的速度分别为
手指撤去后，根据牛顿第二定律，的加速度大小为
二者共速，则
又
得
手指撤去后，二者相对位移等于划痕长度，即
联立得
（3）第一次手指滑动至板块共速的过程中，板块的相对位移为
得
板块共速的速度为
手指第二次作用撤去，的速度分别为，
手指第二次作用至二者共速的过程中，板块相对位移为
得
同理得
从开始作用每内，的相对位移均为。从开始到的右端与的右端对齐过程中，相对位移为
则
故从开始到的右端与的右端对齐过程手指作用4次。