湖北省十堰市2023-2024学年高一上学期期末调研考试物理试题

这是一份湖北省十堰市2023-2024学年高一上学期期末调研考试物理试题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．在一次消防演习中，消防员借助消防车上的梯子爬到高处救人。为了节省救援时间，在消防车匀速前进的同时，消防员沿倾斜的梯子匀速向上爬。关于消防员相对地面的运动，下列说法正确的是（ ）
A．消防员做匀速直线运动B．消防员做匀加速直线运动
C．消防员做匀加速曲线运动D．消防员做速度大小不变的曲线运动
2．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演．钢索两端等高固定，其质量忽略不计。当独轮车和演员在图示钢索正中央位置处于静止状态时，两侧钢索的夹角为。已知独轮车和演员受到的总重力大小为G，则此时钢索的拉力大小为（ ）
A．GB．C．D．
3．一小球沿固定斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点．已知A、B两点间的距离为，B、C两点间的距离为，小球经过AB和BC两段位移所用的时间均为，则小球经过B点时的速度大小和加速度大小分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
4．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，均在时刻经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的图像（如图所示）中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在内的运动情况。关于两车在内的运动情况，下列说法正确的是（ ）

A．在内，两车逐渐靠近B．在内，两车逐渐远离
C．在内，两车的位移不相等D．在时，两车相距最远
5．在某次探究活动中，小明在t=0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k的直线，如图所示，其中x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m，重力加速度大小为g。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kg
C．篮球下落的加速度大小为g
D．篮球下落过程中受到的阻力大小为
6．质量为m的木块能够静止于倾角为的固定斜面上，现对木块平行斜面施加大小为（g为重力加速度大小）的恒定水平拉力，使木块沿斜面匀速运动，如图所示。木块在静止和匀速运动两种情况下所受的摩擦力大小之比为（ ）
A．B．C．D．
7．环保人员在一次检查时发现，某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中满口排出污水，如图所示．环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为d，管口中心距离河水水面的高度为，污水入河道处到排污管管口的水平距离为x．。重力加速度大小为g。该管道在时间t内排出的污水体积为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
8．某同学在竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量为的物体．取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在做匀速直线运动
B．当弹簧秤的示数恒为时，电梯一定处于静止状态
C．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀减速下降
D．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀加速上升
9．如图所示，置于水平面上的直角型木板（上、下表面均水平）上用足够长的轻绳连接着一个质量为的物块，轻绳水平，木板和物块间的动摩擦因数为0.5。开始时木板和物块都静止，绳处于绷直状态且拉力为零。取重力加速度大小。在物块与右侧挡板碰撞前，下列说法正确的是（ ）
A．当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为
B．当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，物块对轻绳的拉力大小为
C．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为
D．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，物块的加速度大小为
10．如图所示，从水平面上方О点水平抛出一个初速度大小为的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与О点等高的A点，小球与水平面碰撞前、后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，若只改变小球的初速度大小，小球仍能击中A点，则初速度大小可能为（ ）
A．B．C．D．
三、实验题
11．某实验小组用铁架台、毫米刻度尺以及若干质量均为m的钩码组成如图所示的装置，用来探究弹簧（下端带挂钩，自重不能忽略）弹力的大小与伸长量之间的关系。重力加速度大小为g。
（1）将弹簧的一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测得弹簧的长度为L0，由于弹簧的自重不能忽略，L0 （填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧的原长。
（2）在弹簧下端挂上n个钩码，测得钩码保持静止时弹簧的长度为L，此时弹簧增加的弹力大小F= 。
（3）弹簧的劲度系数k= （用L0、L、n、m、g表示）。
（4）实验中，弹簧下端所挂的钩码不能太多，其原因是 。
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M，所挂钩码的总质量为m，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g。用轻绳所挂钩码受到的重力mg作为轻绳对物块的拉力F，通过位移传感器测得物块的加速度为a，改变m，多次重复测量，得到的图线如图乙所示。
（1）保持物块和位移传感器（发射器）的总质量M不变，通过改变轻绳所挂钩码的总质量m，多次重复测量来研究物块的加速度a与F的关系，这种研究方法叫 （填“等效替代法”或“控制变量法”）。
（2）若m不断增大，图乙中的曲线部分不断延伸，则物块的加速度a的趋向值为 。
（3）物块和位移传感器（发射器）的总质量 。
（4）物块与木板间的动摩擦因数 ．若操作无误，考虑到轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，则的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
四、解答题
13．如图所示，一木板一端在粗糙的水平地面上，一端斜靠在竖直光滑墙面上，木板的倾角为，现用作用线通过球心O的水平推力F使质量为m且质量分布均匀的光滑球静止在图示位置，重力加速度大小为g。
（1）求F的最小值；
（2）试证明，增大F，球对木板的压力不变。
14．酒驾严重威胁交通安全，其主要原因是饮酒会使人的反应时间（驾驶员从发现情况到实施操作制动的时间）变长，造成制动距离（从驾驶员发现情况到汽车停止运动的过程汽车行驶的距离）变大。假定一质量的汽车以大小的速度沿平直公路匀速行驶，汽车制动时所受的阻力大小恒为，该驾驶员正常的反应时间，饮酒后的反应时间。求：
（1）驾驶员饮酒前、后驾驶该汽车在反应时间内运动的距离差；
（2）驾驶员饮酒后驾驶该汽车从发现情况到汽车停止所用的时间t；
（3）在驾驶员饮酒后驾驶该汽车从发现情况到汽车停止的过程中，汽车运动的距离x。
15．如图所示，倾角的光滑固定斜面AB与水平传送带BC通过一小段光滑圆弧平滑连接，传送带左、右两端的距离，以大小的速率沿顺时针方向转动。现将一滑块（视为质点）从斜面上的A点由静止释放，滑块以大小的水平速度滑上传送带，并从传送带的右端C点飞出，最终落至水平地面上的D点。已知C、D两点间的高度差，滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求A点到斜面底端B点的距离；
（2）求滑块从C点飞出时的速度大小；
（3）求C、D两点间的水平距离；
（4）改变滑块在斜面上由静止释放的位置，其他情况不变，要使滑块总能落至D点，求滑块释放的位置到B点的最大距离。
参考答案：
1．A
【详解】在消防车匀速前进的同时，消防员沿倾斜的梯子匀速向上爬，可知消防员相对地面沿水平方向做匀速直线运动，同时沿倾斜梯子做匀速直线运动，则消防员的合运动为匀速直线运动。
故选A。
2．C
【详解】根据受力平衡可得
解得钢索的拉力大小为
故选C。
3．A
【详解】根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球经过B点时的速度大小
根据匀变速直线运动推论
可得加速度大小为
故选A。
4．D
【详解】ABD．在内，乙车的速度一直大于甲车速度，两车逐渐远离；在时，两车速度相等，此时两车相距最远；在内，甲车速度大于乙车速度，两车逐渐靠近，故AB错误，D正确；
C．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知在内，两车的位移相等，故C错误。
故选D。
5．D
【详解】AC．篮球下落过程中，根据
因阻力恒定，可知加速度不变，且加速度小于g，则做匀加速直线运动，选项AC错误；
B．根据
可得
可得
篮球下落的初速度大小为k，篮球下落的加速度大小为
a=2p
选项B错误；
D．篮球下落过程中受到的阻力大小为
选项D正确。
故选D。
6．B
【详解】木块静止时，根据受力平衡可知受到的摩擦力大小为
木块匀速运动时，根据受力平衡可知受到的摩擦力大小为
则有
故选B。
7．D
【详解】根据平抛运动规律有
，
而
解得
故选D。
8．AC
【详解】AB．当弹簧秤的示数恒为时，根据
可知此时电梯处于平衡状态，则电梯可能在做匀速直线运动，也可能处于静止状态，故A正确，B错误；
C．当弹簧秤的示数恒为时，则有
可知此时电梯的加速度方向向上，电梯可能在匀减速下降，也可能在匀加速上升，故C正确；
D．当弹簧秤的示数恒为时，则有
可知此时电梯的加速度方向向下，电梯可能在匀加速下降，也可能在匀减速上升，故D错误。
故选AC。
9．AD
【详解】A．物块与木板间的最大静摩擦力大小为
当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，由于
可知物块所受的静摩擦力为
故A正确；
B．当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，由于
根据牛顿第二定律可得
解得绳子拉力大小为
故B错误；
C．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，由于
可知物块所受的静摩擦力为
故C错误；
D．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，由于
则物块相对于木板向右运动，绳子处于松弛状态，对物块有
解得物块的加速度大小为
故D正确。
故选AD。
10．BD
【详解】设间的水平位移为，О点与水平面的高度为，则有
，
若只改变小球的初速度大小，小球仍能击中A点，则有
（，，）
联立解得小球的初速度大小为
（，，）
故选BD。
11． 大于 nmg 若弹簧下端所挂钩码太多，则弹簧的形变量将超过弹簧的弹性限度
【详解】（1）[1]由于弹簧的自重不能忽略，L0大于弹簧的原长；
（2）[2]弹簧增加的弹力大小等于增加的钩码的总重力，即
（3）[3]根据胡克定律可得
所以
（4）[4]若弹簧下端所挂钩码太多，则弹簧的形变量将超过弹簧的弹性限度。
12． 控制变量法 g 大于
【详解】（1）[1]保持物块和位移传感器（发射器）的总质量M不变，通过改变轻绳所挂钩码的总质量m，多次重复测量来研究物块的加速度a与F的关系，这种研究方法叫控制变量法。
（2）[2]以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
若不断增大，图乙中的曲线部分不断延伸，当时，物块的加速度a的趋向值为g。
（3）[3]以物块和位移传感器（发射器）为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得物块和位移传感器（发射器）的总质量为
（4）[4]根据
可知图像的纵轴截距为
可得物块与木板间的动摩擦因数
[5]考虑到轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，则实验测得的阻力大于物块与木板间的滑动摩擦力，即的测量值大于真实值。
13．（1）；（2）见解析
【详解】（1）经分析可知，当F最小时，球对墙面的弹力恰好为零，此时球的受力情况如图所示
由几何关系可知
（2）增大推力F，球受力情况如图所示
根据物体的平衡条件有
当F增大时，木板对球的支持力大小始终为
结合牛顿第三定律可知，增大F时球对木板的压力不变。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）经分析可知
解得
（2）设汽车紧急制动时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
解得
驾驶员饮酒后，汽车从制动到停止所用的时间
解得
又
解得
（3）驾驶员饮酒后，汽车在反应时间内运动的距离
解得
驾驶员饮酒后，汽车从制动到停止运动的距离
解得
又
解得
15．（1）；（2）3m/s；（3）；（4）
【详解】（1）设滑块的质量为m，滑块沿斜面下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
对滑块沿斜面下滑的过程，根据匀变速直线运动的规律有
解得
（2）因为，所以滑块滑上传送带后的一段时间内做匀加速直线运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
设该过程所用的时间为t，根据匀变速直线运动的规律有
该过程中滑块通过的距离
解得
，
因为，所以滑块的速度增大到v后，将与传送带以共同的速度向右运动，故滑块从C点飞出时的速度等于v，即
（3）设滑块从C点运动到D点的时间为，在竖直方向有
在水平方向有
解得
（4）经分析可知，当滑块释放的位置到B点的距离最大时，滑块通过B点时的速度最大（设为），且滑块匀减速滑动到C点时的速度恰好为v，对滑块沿传送带向右滑动的过程，根据匀变速直线运动的规律有
解得
对滑块沿斜面下滑的过程，根据匀变速直线运动的规律有
解得