长沙市麓山国际2022高一上期末物理试卷及答案

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一、选择题（本大题共 10 小题， 共 44 分， 1~6 小题只有一个选项正确， 每小 题 4 分； 7~10 小题有多个选项正确， 全部选对得 5 分，部分选对得 3 分，错选
或不选得 0 分）
1. 在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学的叙述
中不正确的是( )
A. 伽利略在研究自由落体运动时采用了抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法
C. 根据速度定义式v = ，当 Δt → 0 时， 就可以表示物体在 t 时刻 瞬时速度，该
定义运用了极限思维法
D. 力学中的基本量包括力、质量、时间， 他们的基本单位分别是 N 、kg 、s
2. 如图所示， 对下列插图描述正确的是( )
A. 图甲右上方的路牌所标的“50”因为车辆通行的平均速度
B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处
C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性
D. 图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小
3. 如图所示， 粗糙水平面上放有截面为圆周的柱状物体A，A 与墙面之间放一光滑的圆柱
形物体 B，对 A 施加一个水平向左的力 F，使 A 缓慢地向左移动少许， 在这一过程中
( )
A. 墙壁对 B 的弹力先减小后增大
B. A 对 B 的弹力一直增大
C. A 受到的摩擦力一直增大
D. A 受到的地面支持力不变
4. 固定在竖直平面内半圆形刚性铁环，半径为 R，铁环上穿着小球，铁环圆心 O 的正上方 固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳， 通过定滑轮以一定速度拉着小球从A 点开始
沿铁环运动，某时刻角度关系如下图所示，若绳末端速度为v ，小球此时速度为( )
A.
v
B. v
C. v
D. 2v
5. 如图所示是商场中的无轨小火车，已知小火车由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙 不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐， 火车从静止开始启动
做匀加速直线运动， 下列说法正确的是( )
A. 第 1 、2 、3 节车厢经过小朋友的时间之比是1: : 3
B. 第 1、2、3 节车厢经过小朋友的时间之比是1:( −1) : ( −1)
C. 第 1、2、3 节车厢尾经过小朋友的时间之比是1: : 3
D. 第 1、2 、3 节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是 1:2:3
6. 如图所示， 一轻质弹簧的下端固定在水平面上， 上端叠放两个质量均为1kg 的物体 A、B （B 物体与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k=50N / m ，初始时系统处于静止状态。现用大
小为15N ，方向竖直向上的拉力 F 作用在物体 A 上，使物体 A 开始向上运动，重力加速度
g 取10m / s2 ，空气阻力忽略不计，下列说法错误的是( )
A. 外力施加的瞬间，A 、B 的加速度大小为7.5m / s2
B. 当弹簧压缩量减小0.05m 时， A 、B 间弹力大小为2.5N
C. A 、B 分离时，A 物体的位移大小为0.1m
D. B 物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.2m
7. 内壁光滑的圆锥筒固定不动， 其轴线竖直， 如图所示， 有两个质量相同的小球 A 和 B 紧
贴内壁，分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则( )
A. A 球线速度必定大于 B 球的线速度
B. A 球对筒壁 压力必定大于 B 球对筒壁的压力
C. A 球角速度必定大于 B 球的角速度
D. A 球的运动周期必定大于 B 球的运动周期
8. 如图所示， 轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M、N 上的 a、b 两点， 悬挂 衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静
止时， 下列说法正确的是( )
A. 绳的右端下移到 C，绳子拉力不变
B. 绳的两端高度差越大， 绳子拉力越小
C. 将杆 N 向左移一些，绳子拉力变大
D. 若换挂质量更大的衣服，衣架悬挂点不变
9. 如图所示， 滑块以某一初速度从传送带下端沿传送带向上运动， 传送带运动 速度 v1 小
于滑块的初速度 v0 ，其他条件不变， 则滑块的速度 v 随时间 t 变化的图象可能是( )
A.
C.
B.
D.
10. 如图甲所示， 质量为 M=0.5kg 的木板静止在光滑水平面上，质量为 m=1kg 的物块以初
速度 v0=4m/s 滑上木板的左端， 物块与木板之间的动摩擦因数为 μ=0.2，在物块滑上木板的
同时， 给木板施加一个水平向右的恒力 F。当恒力 F 取某一值时，物块在木板上相对于木
板滑动的路程为 s，给木板施加不同大小的恒力 F，得到− F 的关系如图乙所示， 其中
AB 与横轴平行， 且AB 段的纵坐标为 1m- 1 。将物块视为质点， 最大静摩擦力等于滑动摩擦
力，重力加速度 g=10m/s2 。则下列说法正确的是( )
A. 若恒力 F=0，物块滑出木板时的速度为 3m/s
B. C 点纵坐标为 1.5m- 1
C. 随着 F 增大， 当外力 F=1N 时， 物块恰好不能木板右端滑出
D. 图像中 D 点对应的外力的值为 4N
二、实验题（本题共 11、12 两道小题，其中 11 题 8 分， 12 题 8 分，每空 2
分）
11. 如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置， 他们调 整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码， 接
通电源，释放物块， 多次改变托盘中砝码的质量， 记录传感器的读数 F，求出加速度 a、
请回答下列问题：
（1）实验中得到如图乙所示的一条纸带， 已知交流电频率为 50Hz 的交流电， 两计数点间 还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为 m/s。（结果保留三位有
效数字）
（2）以力传感器的示数 F 为横坐标， 加速度 a 为纵坐标， 画出的a − F 图像是一条直线如 图丙所示， 求得图线的斜率为 k，横轴截距为F0 ，若传感器的质量为m0 ，则物块的质量为
。若已知重力加速度为 g，物块与长木板动摩擦因数为 。
（3）该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？ 。（填
“需要 ”或“不需要”）
12. 图甲是某种“研究平抛运动 ”的实验装置，斜槽末端口 N 与小球离地面的高度均为 H，实验时， 当 P 小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放 Q 小球，
发现两小球同时落地，改变 H 大小， 重复实验，P、Q 仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有 。
A ．斜槽轨道必须光滑
B ．斜槽轨道末段 N 端必须水平
C ．P 小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D ．P 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明 。
A ．两小球落地速度的大小相同
B ．P 小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C ．P 小球在竖直方向 分运动是匀速直线运动
D ．P 小球在竖直方向的分运动与 Q 小球的运动相同
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为 L=10cm）的纸记录 P 小球的轨迹，小球在同 一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的 a、b 、c、d 所示，重力加速度 g=10m/s2 ，则 P 小球经过 b 位置时速度的大小为 m/s，若以 a 点为坐标原点， 水平向有为 x 轴， 竖直
向下为y 轴， 则抛出点的坐标为 （结果以 cm 为单位）。
三、解答题（本题共 13 、14 、15 三个小题，共计 40 分，其中 13 题 12 分， 14
题 14 分， 15 题 14 分）
13. 随着社会的进步， “人工智能 ”已经走进千家万户。在今年“新冠肺炎 ”疫情防控期
间，居家隔离的小明叫了外卖， 外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，小明操控
小型无人机带动货物，将货物运送至阳台。无人机沿竖直方向向上运动，一段时间后到达 他家阳台时速度恰好为零，遥控器上显示，上升总高度为 30m。假设匀加速过程加速度为
0.2m / s2 ，匀减速过程加速度大小为0.1m / s2 。
(1)若无人机上升的v−t 图像如图所示，当速度减小到零时，恰好到达他家阳台， 求货物送
到阳台的时间；
(2)若无人机用最短时间将货物送至阳台， 求最短时间。
14. 如图所示，传送带倾斜放置，与水平面的夹角θ = 37。，传送带的长度 L=7.25m，传送
皮带轮以 v=15m/s 的恒定速率逆时针转动。一质量 m=1kg 的物体（可看成质点）以大小
v0 = 8m / s 的初速度从A 点水平抛出，恰好从传送带的最高点 B 沿着传送带传动方向滑上
传送带。已知物体与皮带之间的动摩擦因数μ = 0.5 ，sin37 °=0.6 ，cs37 °=0.8，g 取
10m / s2 。求：
（1）物体抛出点A 距传送带最高点 B 的竖直高度 h；
（2）物体在传送带上运动 时间（已知 = 15.13）（结果保留 2 位有效数字）。
15. 某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图甲所示，长方形硬纸 板放在水平桌面上， 纸板一端稍稍伸出桌外， 将一块橡皮擦置于纸板的中间，用手指将纸
板水平弹出，如果弹的力度合适，橡皮擦将脱离纸板，已知橡皮擦可视为质点，质量为
m1 = 20g ，硬纸板的质量为m2 = 10g ，长度为l = 5cm 。橡皮擦与纸板、桌面间的动摩 擦因数均为μ1 = 0.2 ，纸板与桌面间的动摩擦因数为μ2 = 0.3 ，认为最大静摩擦力等于滑
动摩擦力， 重力加速度为g 。
（1）手指对纸板的作用力与时间的关系如图乙所示，要使橡皮擦相对纸板滑动， F0 至少
多大？
（2）手指对纸板的作用时间很短，可认为作用结束后，纸板获得速度v0 但位移近似为
零，则要使橡皮擦脱离纸板， v0 需满足的条件？
（3）若要求橡皮擦移动的时间不超过σ = 0.2s ，求纸板被弹出的最小速度？