湖北省荆州中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（含答案）

湖北省荆州中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.人类对力与运动的关系的认识经历了一个漫长的过程，某学习小组在学习探讨时提出了以下观点，其中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体加速度一定发生改变
B. 力是维持物体运动的原因，也是改变物体运动状态的原因
C. 马拉车加速前进是因为马拉车的力大于车拉马的力
D. 做平抛运动的物体，任意相同时间内速度的变化量相同
2.陀螺仪的工作原理中常用到角动量的概念，角动量的大小为，其中是质点的角动量，是质点到旋转轴的的距离，是质点的质量，是质点的速度大小，是与的夹角，则角动量用国际单位制基本单位表示为( )
A. B. C. D.
3.子弹垂直射入叠在一起并固定在地面上相同的块木板，穿过第块时速度恰好减为。子弹视为质点，子弹在木板中运动的总时间是，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，则子弹穿过前块木板所用的时间是( )
A. B. C. D.
4.一小船渡河，河宽，水流速度，若小船只能停靠在河对岸下游处，则小船在静水中航速至少为( )
A. B. C. D.
5.
如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，重力加速度取，那么下列说法正确的是( )
A. 闪光的时间间隔是 B. 小球运动的水平分速度为
C. 小球经过点速度的大小为 D. 小球是从点开始水平抛出的
6.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车以速度向左做匀速直线运动，重力加速度为，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是
A. 货箱向上运动的速度等于 B. 货箱向上运动的速度等于
C. 缆绳中的拉力等于 D. 缆绳中的拉力小于
7.很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动。规定竖直向上为正方向，得到竖直方向上加速度随时间变化如图所示的图像。则下列关于手机的运动和受力情况的判断错误的是( )
A. 在时刻手机处于超重状态 B. 在时刻开始减速上升
C. 在到时间内受到的支持力逐渐减小 D. 在到时间内受到的支持力逐渐增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.甲乙两车沿着双车道平直公路朝同一方向做直线运动，时刻乙车在甲车前方处。甲车中安装了速度传感器，乙车中安装了位移传感器，两车传感器同步采集的示数随时间变化情况如图所示，则( )
A. 乙车做匀加速速直线运动 B. 第末甲乙两车相遇
C. 第末甲乙两车相遇 D. 第末甲乙两车相遇
9.如图所示，一粗糙斜面体静止在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块，另一端与斜面上的物块相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动，直至悬挂的细绳与竖直方向成，已知物块和斜面体均始终保持静止，则在此过程中( )
A. 水平拉力一直增大
B. 斜面体对地面的压力一直增大
C. 斜面体对地面的摩擦力一直增大
D. 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大
10.如图，一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块可视为质点以初速度从最低点冲上传送带，恰好能到达最高点。煤块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，重力加速度大小取，，。煤块从点运动到点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 点到点的距离为
B. 煤块的运动时间为
C. 煤块的加速度大小一直为
D. 煤块在传送带上的划痕长度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.李明同学为了探究弹簧弹力和长度的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。以弹簧受到的弹力为纵轴、弹簧长度为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。
由图像可知：弹簧自由下垂时的长度 ，弹簧的劲度系数 。
某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧和自重很小，得到弹力与弹簧总长度的图像如图丙所示。下列表述正确的是 。
A.的劲度系数比的大
B.的原长比的长
C.施加同样大的力，的形变量比的大
D.测得的弹力与弹簧的总长度成正比
12.某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与质量的关系，当地重力加速度大小未知。
实验时，为了平衡摩擦力，在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车，轻推小车后，得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带，接下来的操作是 填“降低”或“升高”垫块的高度。
平衡摩擦力后，以槽码、含砝码的小车构成的系统为研究对象，槽码受到的重力视为系统受到的合力，实验时槽码的质量 填“需要”或“不需要”远小于含砝码的小车的总质量。
某同学多次改变砝码的质量，获得多组含砝码的小车的总质量与加速度大小的数据，以为纵坐标、为横坐标得到其函数关系 用，，表示，绘制图像，如图丙所示，图线与纵坐标的交点为，斜率为，则当地重力加速度大小 ，槽码的质量 均用、表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲所示，质量的木块放在水平固定的木板上，在的水平拉力作用下恰好能沿水平木板匀速滑行，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，，求：
木块与木板之间的动摩擦因数为多少？
若将木板垫成倾角为的斜面，如图乙所示，要使木块仍能静止在斜面上，则施加沿水平向右的拉力的最大值？
14.冬季奥林匹克运动会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，为助滑道，为着陆坡。运动员从助滑道上的点由静止滑下，然后从点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡的倾角为，点与着陆点间的距离为，重力加速度取，，，。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求：
运动员从点飞出到着陆的时间；
运动员经过点时的速度的大小；
运动员在空中距着陆坡的最大距离。
15.在课堂上老师进行了“抽纸”表演，其道具可以简化为如图所示的装置。水平桌面上有薄纸板质量，上面放有一玻璃瓶可视为质点质量。瓶子距纸板左端距离，距桌子右端距离，现给纸板一个水平向右的拉力，欲将其从瓶子下抽出。若已知纸板与桌面、瓶子与桌面间的动摩擦因数均为，瓶子与纸板间的动摩擦因数为，重力加速度取。设瓶子在运动过程中始终不会翻倒，求：
瓶子与纸板能发生相对滑动时，拉力的大小的取值范围；
当拉力时，瓶子未从纸板上滑落之前，纸板的加速度大小；
若以纸板能从瓶下抽出，且瓶不会从桌面滑落视为表演成功，该同学所施加恒力的取值范围。
答案
1.
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11.
12.降低 不需要
13.物体在水平面上匀速滑动，根据平衡条件，有，
解得。
当最大值时，木块在斜面上受沿斜面向下的最大静摩擦力，
沿斜面方向，
垂直斜面方向，
联立解得 。
14.解：竖直方向有：，得；
水平方向有：，得；
将运动分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，垂直斜面方向速度，加速度距离着陆坡的最大距离。
15.瓶子与纸板恰好发生相对滑动时，以瓶子与纸为整体，根据牛顿第二定律

以瓶子为对象，根据牛顿第二定律可得
联立得拉力的大小为
瓶子与纸板能发生相对滑动时，拉力的取值范围为
当拉力时，可知瓶子与纸板发生相对滑动，瓶子未从纸板上滑落之前，以纸板为对象，根据牛顿第二定律可得
解得纸板的加速度大小为
纸板抽出的过程，对纸板有
以瓶子有
纸板抽出的过程，二者位移关系满足
纸板抽出后，瓶子在桌面上做匀减速运动，设经历时间 恰好到桌面右边缘静止，则有
由速度关系有
瓶子的位移关系有
联立解得
则以纸板能从瓶下抽出，且瓶不会从桌面滑落视为表演成功，该同学所施加恒力的取值范围为
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