河北省保定市2023-2024学年高一（上）期末物理试卷（含答案）

河北省保定市2023-2024学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.清西陵位于河北省保定市易县的永宁山下，是现存最完整，陵寝建筑类型最齐全的古代皇室陵墓群。某同学周末和家人去清西陵游玩，他们于上午时分到达陵区，游玩后返回出发地，全程约公里，这里两个加下划线的数据所描述的依次为( )
A. 时刻、位移 B. 时刻、路程 C. 时间间隔、位移 D. 时间间隔、路程
2.校运会上，小李与小王在百米赛跑中分别获得冠军和亚军。若小李的质量小于小王的质量，则下列说法正确的是( )
A. 小李加速跑的过程中，其惯性增大 B. 小李减速跑的过程中，其惯性减小
C. 赛跑过程中，小李的惯性大于小王的惯性 D. 赛跑过程中，小李的惯性小于小王的惯性
3.某力的大小为，其可以分解为( )
A. 均为的两个分力 B. 均为的两个分力
C. 和的两个分力 D. 和的两个分力
4.如图所示，一小朋友做蹦床运动，从高处由静止落下。在该小朋友从双脚接触蹦床至她到达最低点的过程中，不计空气阻力，该小朋友( )
A. 一直处于超重状态
B. 受到一个力的作用
C. 速度先减小后增大
D. 加速度先减小后增大
5.如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底面的倾角逐渐增大且货物始终相对车厢静止。关于车厢底面的倾角逐渐增大的过程，下列说法正确的是( )
A. 货物受到的摩擦力变大 B. 货物受到的支持力变大
C. 车对地面的压力变小 D. 车对货物的作用力变小
6.如图所示，竖直平面内有一固定的圆环，圆环上处有一小定滑轮，圆环上套着两个小球、，、用轻绳绕过定滑轮相连，当两球在图示位置静止时，、两球的连线过环心，为等腰直角三角形且段轻绳水平。若的质量为，不计一切摩擦，两小球及定滑轮均视为质点，则的质量为( )
A. B. C. D.
7.一物块静止在足够大的光滑水平面上，从某时刻起物块受到方向水平向左、大小为的拉力和水平向右的拉力作用，其中从随时间均匀减小到零。若以水平向右为正方向，则在该过程中，物块的速度随时间变化的图像可能为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.关于力学单位制，下列说法正确的是( )
A. 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制
B. 加速度是物理学中基本单位所对应的物理量
C. 、、都是导出单位
D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是
9.为了增加节日的喜庆气氛红灯笼，如图所示，、为轻绳，为水平轻弹簧在弹性限度内。若灯笼的质量为，弹簧的形变量为，与竖直墙壁的夹角为，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧和轻绳对点的作用力的合力方向竖直向下
B. 弹簧和轻绳对点的作用力的合力大小为
C. 轻绳上的弹力大小为
D. 弹簧的劲度系数为
10.在某次探究活动中，小明在时刻将篮球以一定的初速度竖直向下抛出，用传感器和计算机得到篮球运动的图像是斜率为的直线，如图所示，其中为其下落的距离。已知篮球下落过程中受到的阻力恒定，篮球的质量为，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 篮球下落过程中做变加速直线运动
B. 篮球下落的初速度大小为
C. 篮球下落的加速度大小为
D. 篮球下落过程中受到的阻力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度，处与处的光电门间的高度差为。将小球从竖直杆的顶端由静止释放，小球先后通过与处的光电门。
若小球的直径为，小球通过与处的光电门的遮光时间分别为、，则小球通过处的光电门时的速度大小为______，通过处的光电门时的速度大小为______。
当地的重力加速度可表示为 ______。
12.利用位移传感器可以测定物体运动的加速度，学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究物体加速度与力的关系，其中位移传感器接收器固定，物块和位移传感器发射器的总质量为，所挂钩码的总质量为，木板及物块和定滑轮之间的轻绳均水平，重力加速度大小为。用轻绳所挂钩码受到的重力作为轻绳对物块的拉力，通过位移传感器测得物块的加速度为，改变，多次重复测量，得到的图线如图乙所示。
保持物块和位移传感器发射器的总质量不变，通过改变轻绳所挂钩码的总质量，多次重复测量来研究物块的加速度与的关系，这种研究方法叫______填“等效替代法”或“控制变量法”。
若不断增大，如图乙中的曲线部分不断延伸，则物块的加速度的趋向值为______。
物块和位移传感器发射器的总质量 ______。
物块与木板间的动摩擦因数 ______。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.草原上，一只狮子追捕羚羊，经过，其速度由零匀加速到最大，在狮子开始追捕的同时，羚羊以大小的速度匀速向前逃跑，狮子达到最大速度后再匀速运动后追上羚羊。已知狮子和羚羊在同一直线上运动，狮子在整个追捕过程中运动的距离。求：
狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离；
狮子在追捕过程中的最大速度；
狮子在加速追捕过程中的加速度大小。
14.如图所示，斜面体放在粗糙水平地面上，质量的物块被轻绳系住放在斜面上，轻绳绕过光滑小定滑轮，并与质量的圆环视为质点连接，圆环与放在粗糙水平面上的物块通过水平轻绳连接，系统处于静止状态。定滑轮两侧的轻绳与竖直方向的夹角分别为、，与水平面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。若恰好不滑动，与斜面间恰好没有摩擦力，求：
的质量；
斜面体对地面的静摩擦力大小；
斜面的倾角。
15.如图所示；倾角的固定光滑斜面与水平传送带通过一小段光滑圆弧平滑连接。传送带以大小的速度逆时针匀速转动，现将一滑块视为质点轻放在传送带的右端，滑块恰好能到达斜面的最高点。滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带左、右两端的距离，取重力加速度大小，，。
证明滑块第一次通过点时的速度大小为；
求滑块从点到第一次通过点的时间；
求点距传送带的高度。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】控制变量法
13.【答案】解：追捕过程中羚羊运动的距离
代入数据解得：
狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离
经分析可知，狮子的位移
解得狮子在追捕过程中的最大速度
根据匀变速直线运动的规律有
解得狮子在加速追捕过程中的加速度大小。
答：狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离为；
狮子在追捕过程中的最大速度为；
狮子在加速追捕过程中的加速度的大小为。
14.【答案】解：对圆环受力分析，如图所示
根据平衡条件有
因为恰好不滑动，所以、间轻绳的拉力大小
代入数据联立解得
；
根据力的平行四边形定则可得，、间轻绳的拉力大小
设地面对斜面体的静摩擦力大小为，对和斜面体整体，有
根据牛顿第三定律有
解得
；
因为与斜面间恰好没有摩擦力，所以的受力情况如图所示
根据平衡条件有
联立解得
。
答：的质量为；
斜面体对地面的静摩擦力大小为；
斜面的倾角为。
15.【答案】解：设滑块的质量为，滑块在传送带上向左加速滑动时的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得：，解得：；
假设滑块沿传送带向左加速滑动的速度能达到，且滑块沿传送带向左加速滑动的距离为，根据速度位移关系可得：，解得：，因为，所以滑块第一次沿传送带向左先匀加速滑动后匀速滑动，可知滑块第一次通过点时的速度大小为；
设滑块第一次沿传送带向左匀加速滑动的时间为，则有：，解得：
设从滑块与传送带达到共同速度至滑块第一次通过点的时间为，则有：，解得：
所以滑块从点到第一次通过点的时间为：；
设滑块沿斜面上滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得：，解得：
对滑块从点沿斜面上滑到点的过程，根据匀变速直线运动的规律可得：，解得：。
答：证明见解析；
滑块从点到第一次通过点的时间为；
点距传送带的高度为。
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