湖南省长沙市师大附中2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题（Word版附解析）

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时量：75分钟 满分：100分
一、选择题（本大題共11小题，共49分，1-6小题只有一个选项正确，每小题4分；7~11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. 下列关于自由落体运动叙述符合史实且与现代物理观念相符合的是（ ）
A. 古希腊哲学家亚里士多德认物体下落快慢与质量无关
B. 伽利略用实验直接验证了小球沿斜面滚下速度与时间成正比
C. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
2. 关于地球重力加速度g和物体的重心，下列说法正确的是（ ）
A. 任何有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上
B. 从效果上看，重心是物体各部分所受重力的等效作用点
C. 在地球两极处g值小于在赤道处的g值
D. 重心一定在物体上
3. a、b为两个质量不同的木块，叠放于水平桌面上，水平向右的恒力F作用于木块a，两木块以共同速度v沿水平桌面匀速向右移动，如图所示。则在运动过程中（ ）
A. b作用于a的静摩擦力为零
B. b作用于a的静摩擦力大小为，方向水平向左
C. 桌面作用于b的滑动摩擦力大小为，方向水平向左
D. b作用于桌面滑动摩擦力大小为F，方向水平向右
4. 质点做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，关于该质点的运动，以下说法正确的是（ ）
A. 任意内的速度增量都是
B. 第内的位移是
C. 任意相邻内的位移差都是
D. 第内的平均速度是
5. 某同学从一塔顶上每隔0.8s由静止释放一个小球，当刚释放第7个小球时，第1个小球恰好落地。不计空气阻力，重力加速度g取，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球落地时的速度大小为56m/s
B. 第1个小球落地时，第6个小球下落的距离为3.2m
C. 第1个小球落地时，第2个小球与第3个小球的间距为16m
D. 第1个小球落地前瞬间，第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为
6. 如图所示，用细绳悬挂重物于O点，OB绳固定在墙B点，在水平绳OA的A端施加水平向左的拉力，物体处于静止状态。现将拉力沿顺时针方向缓慢旋转到竖直方向，旋转过程中保持O点不动，则在OA绳缓慢旋转过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 绳OB上的拉力一直减小，绳OA上的拉力先减小后增大
B. 绳OB上的拉力一直减小，绳OA上的拉力一直减小
C. 绳OB上的拉力一直增大，绳OA上的拉力先增大后减小
D. 绳OB上的拉力一直增大，绳OA上的拉力一直增大
7. 下列几组共点力中，合力可能等于零的是（ ）
A. 3N，4N，6NB. 1N，2N，4N
C. 2N，4N，6ND. 5N，5N，11N
8. 手机地图导航越来越多的被人们使用。某位同学坐轿车从湖南师大附中到长沙火车南站，乘坐高铁回家，如图所示为手机导航截屏画面，手机地图提供了三种驾车路线规划方案及相对应的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 图中显示“37分钟”指的是时间间隔
B. 图中显示“24公里”指的是位移
C. 三条路线规划方案的平均速率相等
D. 三条路线规划第二方案的平均速度最大
9. 跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 10s末运动员的速度方向改变
B. 从15s末开始运动员匀速下降
C. 运动员在打开降落伞前后瞬间加速度减小
D. 10~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动
10. 两根完全相同的轻弹簧的原长均为L，将两弹簧与完全相同的两物体A、B，按如图所示的方式连接，并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为2.6L。现用手托着B物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下面说法正确的有（ ）

A. 静止悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4L，弹簧2的长度为1.2L
B. 弹簧2恢复原长时弹簧1长度为1.4L
C. 物体A上升的距离为0.2L
D. 物体B上升的距离为0.2L
11. 汽车司机发现前方有障碍物，立即刹车，刹车过程可视为匀减速运动。自刹车开始第1s内经过的位移为24m，第4s内经过的位移为1m。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的加速度大小为7.67m/s2
B. 汽车的加速度大小为8m/s2
C. 汽车的初速度大小为28m/s
D. 汽车的初速度大小为30.67m/s
二、实验题（本大题2小题，每空2分，共14分）
12. 如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力F1、F2的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1）关于此实验，下列叙述正确的是___________（填字母序号）。
A.在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好
B.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小
C.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
D.本实验采用的科学方法为等效替代法
（2）图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是___________（选填“F”或“F'”）。
（3）若在图中，若F'与F的偏差的夹角很小，且F'与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律：___________。
13. 小明同学利用如图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，所接的交流电源的频率为50Hz。
（1）对于该实验，下列措施中对减小实验误差有利的是___________。
A.重物体积要小，材料可以选择塑料球、木球、橡皮球或铁球
B.必须用天平测出重物的质量
C.调节打点计时器位置，减小纸带与限位孔之间的摩擦
D.电磁打点计时器需用220V的交流电源
E.实验时要先接通电源后释放纸带
（2）该同学实验时利用打点计时器打纸带，得到一条点迹清晰的纸带打出的部分计数点如图乙所示（每隔5个点取一个计数点）。其中3.91cm、13.62cm、23.41cm、33.12cm、39.13cm，则打点计时器在打C点时重物的速度___________m/s，重力加速度g=___________m/s2（计算结果均保留3位有效数字）。
（3）在实验中因交流电源的不稳定，若交流电源的实际频率比50Hz略微变小，但做实验的小明同学并不知道，那么重力加速度的测量值比实际值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
三、解答题（本大题3小题，共37分）
14. 如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以2.5m/s的加速度匀加速竖直上升，当物体运动到距地面h=20m高处时绳子突然断裂。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）绳子断裂时，物体的速度大小；
（2）物体距离地面的最大高度；
（3）绳子断裂后，物体多久落地。
15. 如图所示，质量为m=4kg物块放在水平地面上，恒定外力F=10N作用在物块上，与水平方向的夹角为θ=30°，物块一直保持静止。重力加速度为g=10m/s2求：
（1）地面对物块的支持力和摩擦力的大小；
（2）若逐渐增大外力F，当F为20N时，物块刚好要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与地面间的动摩擦因数为多少？
16. 一辆公交车从静止开始做匀加速直线运动，2s内运动了2m。公交车开始运动的同时，在车尾的后面离车头为s=28m的地方有一乘客以某一恒定的速度v正在追赶这辆公交车。已知司机从车头反光镜内能看到离车头最远的距离为L=20m（即人离车头的距离超过L，司机不能从反光镜中看到此人）。求：
（1）公交车的加速度大小a；
（2）若公交司机恰好能看到此乘客一眼，随后消失，乘客速度v多大？
（3）司机需要从反光镜中看到此人，且持续时间在t0=6s以上才能注意到此人，这样才能制动公交车使车停下来。该乘客要想乘坐上这辆公交车，追赶公交车匀速运动的速度v至少多大？