湖南省长沙一中2024-2025学年高一（上）期末物理试卷（含答案）

湖南省长沙一中2024-2025学年高一（上）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.某同学在观看奥运会时，对运动员所处状态的说法正确的是( )
A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C. 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
2.小天同学想通过观察速度计指针位置的变化测量汽车在加速过程的加速度。如图，他从图甲所示位置开始计时，到图乙所示的位置时测得经过时间约。若汽车做匀加速直线运动，则汽车本次加速的加速度大小最接近( )
A. B. C. D.
3.如图所示，光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上，为圆心，为轨道上的一点，与水平面夹角为。小球在拉力作用下始终静止在点。当拉力方向水平向左时，拉力的大小为。当将拉力在竖直平面内顺时针转至沿圆轨道切线方向时，拉力的大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的倍。和是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时轮与路面没有滑动，则( )
A. 点和点的线速度大小之比为：
B. 前轮和后轮的角速度相等
C. 前轮和后轮转动的周期之比为：
D. 点和点的向心加速度大小之比为：
5.某条河中各处河水流速相同，小船相对静水的速度为，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成角时其航线恰好垂直于河岸，渡河时间为。若水流速度稍有增大，为保持航线不变，且渡河时间仍为。下列措施中可行的是( )
A. 减小角，减小 B. 增大角，减小 C. 减小角，增大 D. 增大角，增大
6.如图所示，一根细线下端拴一个小球，细线的上端固定在物块上，放在带小孔小孔光滑的水平桌面上，第一次小球在某一水平面内做匀速圆周运动。第二次小球在一个更高的水平面内做匀速圆周运动，而物块始终静止在桌面上的同一位置，则第二次与第一次相比，下列说法中正确的是( )
A. 受到桌面的摩擦力一定变小 B. 小球运动的线速度可能变小
C. 小球运动的周期一定变小 D. 小球运动的向心加速度可能变小
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.将一个物体在时刻以一定的初速度竖直向上抛出，时刻物体的速度大小变为重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A. 物体的初速度大小一定是 B. 时刻物体的运动方向可能向下
C. 时刻物体一定在抛出点的上方 D. 物体可能在时回到抛出点
8.如图，快递员工通过倾斜传送带将包裹从处运往较低的处，传送带与水平面的夹角为，且始终以一定速度逆时针转动。在某时刻将小包裹看作质点轻放在传送带的处，小包裹与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则关于小包裹从运动到的说法正确的是( )
A. 若，包裹一直加速 B. 若，包裹可能先加速再匀速
C. 若，包裹可能先加速再匀速 D. 若，包裹可能先加速再减速
9.如图所示，在倾角为的斜面顶端有一压缩的弹簧，弹簧将一个小球弹射出去，若小球从斜面水平抛出的初速度为，小球落到斜面上的速度为，小球落到斜面瞬间的速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 越大，越小 B. 的大小与大小无关
C. D.
10.如图，倾角为的斜面体放置于粗糙水平地面上，物块通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球连接，点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时，小球在水平向右的拉力作用下，使轻绳段与水平拉力的夹角为。整个系统处于静止状态。现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，从初始到轻绳段水平的过程中，斜面体与物块均保持静止不动，则在此过程中( )
A. 拉力先增大后减小 B. 轻绳对小球的拉力一直减小
C. 地面对斜面体的支持力先减小后增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.为了探究平抛运动的规律，某同学用如图所示的装置进行实验。
为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表
甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置为坐标原点建立坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹符合的抛物线。若坐标纸中每个小方格的边长为，根据图中点的坐标值，可以求出______，小球平抛运动的初速度______。重力加速度为
12.某物理课外小组利用图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为。实验步骤如下：
将个钩码全部放入小车中，在长木板______填“左下方”或“右下方”垫上适当厚度的小物块，使小车和钩码可以在木板上匀速下滑。
将依次取，，，，个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车的速度随时间的变化图像，经数据处理后可得到相应的加速度。
对应于不同的的值见表。
利用表中的数据在图中描点，并作出图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。
利用图像求得小车空载的质量为______保留位有效数字，重力加速度取。
若以“保持木板水平”来代替步骤，同样实验作出图像，发现图像仍是直线，理论上该直线______填“过”或“不过”原点，该直线的斜率______填“大于”“小于”或“等于”步骤中直线的斜率。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一辆客车正在以的速度匀速行驶，突然司机看见车的正前方处有一只小狗，小狗正以的速度与长途客车同向奔跑，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见小狗开始计时，客车的速度时间图像如图乙所示。
求客车制动时的加速度大小；
从司机发现小狗到停止运动的这段时间内，求客车前进的距离；
通过计算说明小狗能否被汽车撞上？
14.如图所示，倾角为的斜面长，在斜面底端正上方的点将一小球以速度的速度水平抛出，与此同时静止释放在顶端的滑块，经过一段时间后将小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块。小球和滑块均视为质点，重力加速度，，，求：
抛出点离斜面底端的高度；
滑块与斜面间的动摩擦因数。
15.如图所示，水平地面上有一两端开口的圆形管道，管道内部最上端有一活塞，已知管道质量为，活塞质量为，两者间的最大静摩擦力为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计空气阻力，重力加速度为。
若管道受到竖直向上的拉力作用，活塞与管道间没有相对滑动，求拉力的最大值。
若管道突然获得竖直向上的初速度，求管道第次落地前活塞还在管道中相对于管道的位移。
在中，若，管道每次与地面碰撞后以原速率返回。当管道与地面碰撞次后的运动过程中活塞刚好能脱离管道，求管道的长度。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
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7.【答案】
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9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】左下方 不过 大于
13.【答案】解：长途客车制动时的加速度，负号表示与速度方向相反；
由图象可知，长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；
当客车由减速到时，需要的时间，司机从看到狗到速度减为所通过的位移为。
而狗通过的位移为
因为，所以狗不会被撞上。
答：客车制动时的加速度为方向与速度方向相反；
客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离是；
若小狗正以的速度与长途客车同向奔跑，小狗可以摆脱被撞的噩运。
14.【答案】解：设小球击中滑块时的速度为，竖直速度为，由几何关系得：

设小球下落的时间为，竖直位移为，水平位移为，由运动学规律得：
竖直分速度
竖直方向
水平方向
设抛出点到斜面最低点的距离为，由几何关系得：

由得：
在时间内，滑块的位移为，由几何关系得：

设滑块的加速度为，由运动学公式得：

对滑块，由牛顿第二定律得：
由得：
答：抛出点离斜面底端的高度为；
滑块与斜面间的动摩擦因数为。
15.【答案】解：当活塞与管道间没有相对滑动，且两者间达最大静摩擦力时，拉力达到最大值，对管道和活塞整体，根据牛顿第二定律得：
对活塞，同理可得：
解得：
设管道与活塞的加速度大小分别为、，经时间后两者达共同速度，管道与活塞的竖直向上的位移分别为、。根据牛顿第二定律与运动学公式可得：
对管道有：
对活塞有：
联立解得：，方向竖直向下。
根据的解答，管道竖直向上运动位移后与活塞一起以初速度做竖直上抛运动，设第一次与地面碰撞前瞬间速度大小为，则有：
联立解得：
管道与地面第一次碰撞后，管道以初速度大小为，加速度大小为向上做匀减速直线运动，活塞以初速度大小为，加速度大小为向下做匀减速直线运动。
由，可得：，可知两者经过相同的时间设为速度减为零，则有：
此时管道上升的高度与活塞下降的高度均为：
可得从第一次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为：
管道与地面第二次碰撞前瞬间速度为：
同理，从第二次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为：
同理可得管道与地面第三次碰撞前瞬间速度为：
同理，从第三次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为：
可得管道的长度为：
联立解得：
答：拉力的最大值为。
管道第次落地前活塞相对于管道的位移的大小为，方向竖直向下。
管道的长度为。
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